ظهور الفكر الجيولوجي الحديث

الفكر الجيولوجي الحديث:

متأصل في العديد من الافتراضات الكامنة وراء المحاولات المبكرة لتفسير الظواهر الطبيعية، في الجزء الأخير من القرن الثامن عشر الجدل المستمر بين وجهة نظر الكتاب المقدس لعمليات الأرض، والتاريخ ونهج أكثر مباشرة يعتمد على ما يمكن ملاحظته وفهمه من مختلف يمكن إثبات العلاقات الجسدية في الطبيعة، وقد بدأ تراكم قدر كبير من المعلومات حول الطابع التركيبي للعديد من سلاسل الصخور في هذا الوقت.

أبراهام جوتلوب ويرنر، هو باحث ذا سمعة واسعة ومتابع من مدرسة التعدين في فرايبرغ بألمانيا، كان ناجحاً للغاية في التوصل إلى حل وسط، بين ما يمكن أن يقال أنه ملاحظة علمية وحقيقة كتابية، كانت نظرية ويرنر هي أن جميع الصخور، (بما في ذلك التسلسلات التي تم تحديدها في أجزاء مختلفة من أوروبا في ذلك الوقت) وطبوغرافيا الأرض كانت نتيجة مباشرة لأي من عمليتين، فالعملية الأولى هي ترسب في المحيط البدائي يمثله فيضان نوح ( سلسلته الصخرية العالمية أو الأساسية).

والعملية الثانية هي النحت والترسيب أثناء تراجع هذا المحيط عن الأرض، (سلسلته الصخرية الجزئية أو المتقطعة)، وجد تفسير فيرنر، الذي جاء ليمثل ما يسمى بالمفهوم النبتون لبدايات الأرض، قبولاً واسع النطاق وشبه عالمي يرجع في جزء كبير منه إلى جاذبيته اللاهوتية وجاذبية فيرنر الشخصية.

كانت إحدى نتائج نهج (Werner) لتصنيف الصخور هي أن كل علم صخري فريد في تتابع يتضمن وقته الفريد من التكوين أثناء فيضان (Noachian) والتوزيع الشامل، ومع إجراء المزيد والمزيد من المقارنات بين النتوءات الصخرية المتنوعة، بدأ يتضح أن تفسير ويرنر لا ينطبق عالمياً، وهكذا نشأ تحد صريح بشكل متزايد لنظرية نبتون.

اعتراف جيمس هوتون بالدورة الجيولوجية:

في أواخر ثمانينيات القرن الثامن عشر، شن العالم الاسكتلندي جيمس هوتون هجوماً على الكثير من العقيدة الجيولوجية، التي كان لها أساس إما في نهج ويرنر النبتون، أو نتيجة طبيعية أن التكوين السائد لسطح الأرض هو إلى حد كبير نتيجة لأحداث كارثية سابقة ليس لها حديث نظرائه، وربما كان المتحدث الأساسي لتطبيق الأسلوب العلمي في حل المشكلات المعروضة في العالم المعقد للتاريخ الطبيعي، فقد اعترض هوتون على النهج الكارثي والنبتون لتفسير تاريخ الصخور واستخدم بدلاً من ذلك التفكير الاستنتاجي لشرح ما رآه.

ومن خلال حساب هاتون، لا يمكن النظر إلى الأرض كعالم بسيط وثابت لا يخضع حالياً للتغيير، وقدمت أدلة وافرة من اسكتلندا (Hutton’s) المفتاح لتفكيك الفكرة التي كثيراً ما يتم التفكير فيها ولكن نادراً ما يتم الإعلان عنها بأن الأحداث التي تحدث اليوم على سطح الأرض (أي التعرية ونقل وترسب الرواسب والبراكين)، يبدو أن نظيراتها محفوظة في الصخور، أثبتت صخور الساحل الاسكتلندي والمنطقة المحيطة بإدنبرة العامل المحفز، لحجته بأن الأرض هي بالفعل نظام ديناميكي دائم التغير، يخضع لسلسلة من الدورات المتكررة من التعرية والترسب والهبوط والارتفاع.

إن صياغة هوتون لمبدأ التوحيد، والتي تنص على أن العمليات الأرضية التي تحدث اليوم كان لها نظيراتها في الماضي القديم، رغم أنها ليست المرة الأولى التي يتم فيها توضيح هذا المفهوم العام، ربما كانت أهم مفهوم جيولوجي تم تطويره من الفكر العلمي العقلاني لـ القرن ال 18، وأدى نشر نظرية الأرض المكونة من مجلدين لهوتون في عام 1795 إلى ترسيخ مكانته كأحد مؤسسي الفكر الجيولوجي الحديث.

ومع ذلك لم يكن من السهل على هاتون نشر أفكاره، لقد حددت نظرية الأرض بالتأكيد المبادئ الأساسية للجيولوجيا على أساس ثابت، وقد حاول العديد من زملاء هوتون، ولا سيما جون بلاي فير مع رسوماته التوضيحية لنظرية (Huttonian of the Earth 1802)، مواجهة التأثير الراسخ لجزيرة (Wernerian) زمن، ومع ذلك مرّ 30 عام أخرى قبل أن يتم استبدال وجهات النظر النبتونية والكارثية لتاريخ الأرض في النهاية بتلك التي ترتكز على نهج موحد.

نتج هذا الإلغاء التدريجي لنظرية نبتون عن الأدلة المتراكمة، التي دعت بشكل متزايد إلى التشكيك في إمكانية تطبيق تكوينات ويرنر العالمية والجزئية في وصف تواليات الصخور المختلفة، من الواضح أنه لن تتناسب جميع أنواع الصخور القابلة للتخصيص مع فئات (Werner)، إما بشكل تراكبي في بعض الخلافة المحلية أو كحدث فريد في موقع معين، أيضاً أصبح من الصعب بشكل متزايد قبول تأكيدات معينة من (Werner) بأن بعض أنواع الصخور (مثل البازلت) هي رواسب كيميائية من المحيط البدائي.

كانت هذه الملاحظة الأخيرة هي التي جعلت نظرية نبتون غير مستدامة، لاحظ هوتون أن الصخور البازلتية التي تم الكشف عنها في سالزبوري كريغ، على مشارف إدنبرة، يبدو أنها قد أخبزت الرواسب المجاورة الموجودة أسفل وفوق البازلت، وأشارت هذه الملاحظة البسيطة إلى أن البازلت قد وُضِع في الخلافة الرسوبية بينما كان لا يزال ساخناً بدرجة كافية لتغيير المادة الرسوبية، من الواضح أن البازلت لا يمكن أن يتشكل بهذه الطريقة كترسب من المحيط البدائي كما ادعى فيرنر، علاوة على ذلك أشارت الملاحظات في إدنبرة إلى أن البازلت اقتحم الرواسب من الأسفل، باختصار جاء من باطن الأرض وهي عملية تتعارض بشكل واضح مع نظرية نبتون.

بينما أوضح أن البازلت قد يكون تدخلياً، فإن ملاحظات سالزبوري كريغ لم ترضي تماماً الحجة القائلة بأن بعض البازلت ليست تطفلية، ربما كان للنهج النبتون بعض الصحة، وقد تم حل هذه المشكلة الأخيرة في منطقة بركانية حديثة في منطقة أوفيرني بوسط فرنسا، حيث هنا قدمت العديد من مخاريط الجمرة وتدفقات الحمم البركانية الجديدة المكونة من البازلت دليلاً وافياً على أن هذا النوع من الصخور هو بقايا صلبة من المواد المقذوفة من باطن الأرض، وليس راسباً من المحيط البدائي.

إصدار ليل للتوحيد في علم الأرض:

لم تفقد كلمات هوتون المجتمع العلمي بأكمله، كان تشارلز ليل وهو جيولوجي اسكتلندي آخر من المؤيدين الرئيسيين لنهج هوتون، حيث أكد على التغيير التدريجي من خلال العمليات الجيولوجية المعروفة، في ملاحظاته الخاصة حول الخلافة الصخرية والحيوانية، كان ليل قادراً على إثبات صحة عقيدة هوتون عن التوحيد وأهميتها كواحدة من الفلسفات الأساسية للعلوم الجيولوجية، مع ذلك فرض ليل بعض الشروط على التوحيد التي ربما لم يقصدها هوتون، لذلك لقد اتخذ نهجاً حرفياً لتفسير مبدأ التوحيد في الطبيعة، من خلال افتراض أن جميع الأحداث الماضية يجب أن تتوافق مع الضوابط، التي تمارسها العمليات التي تصرفت في نفس بالطريقة التي تتصرف بها هذه العمليات اليوم.

لم يتم عمل مساكن للظروف السابقة التي ليس لها نظراء حديثون، باختصار قد تكون الانفجارات البركانية والزلازل وغيرها من الأحداث الجيولوجية العنيفة قد حدثت بالفعل في وقت سابق من تاريخ الأرض، ولكن ليس بشكل متكرر أو أكثر من اليوم، وفقاً لذلك تتغير سمات سطح الأرض بشكل تدريجي للغاية من خلال سلسلة من التغييرات الصغيرة بدلاً من الظواهر الكارثية العرضية.

مكنت مساهمة لايل عقيدة التوحيد من السيطرة أخيراً، على الرغم من أنها فرضت في الوقت الحالي شرطاً مقيداً إلى حد ما على مبدأ التوحيد، وهذا إلى جانب الاعتراف المتزايد بفائدة الحفريات في تفسير تعاقب الصخور، جعل من الممكن البدء في معالجة مسألة معنى الوقت في تاريخ الأرض.

تحديد علاقات الأحافير مع طبقات الصخور:

تبدأ عملية تحديد علاقات الأحافير مع طبقات الصخور في فرضية تعاقب الحفريات في أعمال جورج كوفييه، خلال هذه الفترة من المواجهة بين مؤيدي نبتون والتوحيد، ظهرت أدلة ناتجة عن دراسة مطولة ومفصلة للطبقات الأحفورية لحوض باريس على أن التعاقب الصخري لم يكن بالضرورة سجلات كاملة للأحداث الجيولوجية الماضية، في الواقع تحدث فواصل كبيرة بشكل متكرر في السجل التراكبي، ولا تؤثر هذه الكسور على الطابع الصخري للخلافة فحسب، بل تؤثر أيضاً على طبيعة الحفريات الموجودة في الطبقات المختلفة.

كانت دراسة عام 1812 لعالم الحيوان الفرنسي جورج كوفييه، ذات بصيرة في إدراكها أن الحفريات تسجل في الواقع أحداثاً في تاريخ الأرض وتعمل على أنها أكثر من مجرد حماقات للطبيعة، أظهرت أطروحة كوفييه، المستندة إلى تحليله للافقاريات البحرية والحيوانات الفقارية الأرضية في حوض باريس، بشكل قاطع أن العديد من الحفريات لا سيما تلك الخاصة بالفقاريات الأرضية، ليس لها نظائر حية، في الواقع يبدو أنها تمثل أشكالاً منقرضة، والتي عند النظر إليها في سياق تعاقب الطبقات المرتبطة بها، تشكل جزءاً من سجل الخلافة البيولوجية التي تخللتها العديد من الانقراضات.

تبع هذه بدورها تجديد ظاهري لأشكال أكثر تقدماً، ولكنها ذات صلة وتم فصلها عن بعضها البعض بواسطة فواصل في سجل الصخور المرتبط، وقد تميز العديد من هذه الفواصل بطبقات أكثر خشونة، وحتى تكتلية بعد حدوث انقطاع، مما يشير إلى أحداث كارثية ربما تكون قد ساهمت في انقراض الكائنات الحية، مهما كان السبب الفعلي، شعر كوفييه أن الدليل الذي قدمه سجل الخلافة الحيوانية في حوض باريس يمكن تفسيره من خلال استدعاء الأحداث الجيولوجية الكارثية المتكررة، والتي ساهمت بدورها في تكرار الانقراض الجماعي للحيوانات، متبوعاً في وقت لاحق بالتجديد البيولوجي.