Quantcast
Channel: دانلود فایل رایگان
Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

مقاله در مورد زمين شناسي

$
0
0
 nx دارای 39 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : تاریخ زمینمنشاء زمین زمین یكی از نه سیاره ای است كه همراه با دهها سیاره و تعدادی اجرام كوچكتر به دور خورشید در گردش است. طبیعت منظم و مرتب منظومه شمسی بسیاری از ستاره شناسان را متقاعد ساخته است كه اجزای این منظومه در یك زمان و از یك ماده اولیه شكل گرفته اند. به موجب این فرضیه كه بنام نظریه سحابی (Nebular hypothesis) معروف است. اجرام منظومه شمسی ما از ابر عظیمی‌كه اساساً متشكل از هیدروژن و هلیم و با درصد ناچیزی از عناصر سنگین بوجود آمده است. در حدود 5 میلیارد سال پیش بنا به دلایلی كه هنوز كاملاً روشن نشده است، این ابر عظیم كه از گازها و ذرات سنگی بسیار ریزی تشكیل یافته بود، تحت تاثیر نیروی گرانشی خود شروع به انقباض كرد(شكل 1-1). این ماده در حالت انقباض دارای حركت چرخشی بوده است؛ همچون اسكیت بازی كه در حال چرخش به بازو.هایش فشار وارد می‌آورد، چرخش توده ابر مانند نیز در حین انقباض سریعتر و سریعتر شد. این چرخش سریع به نوبه خود موجب گردید كه این ابر به شكل پهن و صفحه مانند درآید.در داخل این صفحه چرخان، انقباضات گرداب مانند نسبتاً كوچك، هسته‌هایی تشكیل داد كه سیارات از آنها بوجود آمدند و شكل گرفتند. معهذا قسمت اعظم ماده به سمت مركز این توده چرخان كشیده شد كه در اثر عوامل گرانشی دمای آن بالا رفته و خورشید اولیه داغی را تشكیل داد. در مدت نسبتاً كوتاهی پس از تشكیل خورشید اولیه، دما در داخل این صفحه چرخان به طور قابل ملاحظه ای افت كرد.كاهش دما موجب تراكم و فشردگی مواد شد كه نقاط ذوب یادی داشتند و در نتیجه مواد مزبور به صورت ذرات كوچك و احتمالاً به اندازه دانه‌های ماسه درامدند. ابتدا موادی از قبیل آهن و نیكل انجماد یافتند، سپس عناصری كه در تشكیل مواد سنگی دخالت می‌كنند، تراكم پیدا كردند. با برخورد این ذرات به یكدیگر و الحاق آنها به هم اجرام بزرگتری بوجود آمدند كه در طول چند ده میلیون سال، از پیوستن و رشد آنها سیارات پدیدار شدند. فرآیندهای تراكم و رشد به همین شكلی ولی در مقایسه كوچكتر، سبب تشكیل اقمار و اجرام كوچكتر منظومه شمسی شد. در حالی كه سیارات اولیه (Protoplanets) یا همان ذرات در حال تشكیل ذرات بیشتری به خود جذب می‌كردند، منظومه شمسی شفافتر می‌شد. با كنار رفتن ذرات، نور خورشید امكان یافت تا سطح سیارات جدید التشكیل را گرم كند. با بالا رفتن دمای سطحی سیارات داخلیتر از یك طرف و میدانهای گرانشی نسبتاً ضعیف آنها از طرف دیگر، باعث شد كه زمین و همسایه‌های آن یعنی : عطارد، زهره و مریخ نتوانستند مقادیر قابل توجهی از مواد سبكتر سازنده ابر اولیه را نگهداری كنند. این مواد كه شامل هیدروژن، هلیم، آمونیاك، متان و آب بود از سطح این سیارات داخلی تر منظومه شمسی رانده شدند.در فراسوی مریخ دمای بسیار پایین بود. در نتیجه سیارات بزرگ خارجی تر یعنی : مشتری، زحل، اورانوس و نپتون مقادیر بسیار زیادی از هیدروژن و دیگر مواد سبك ابر اولیه را جذب و نگهداری كردند. به نظر می‌رسد كه تجمع این مواد گازی شكل توجیه كننده اندازه‌های نسبتاً بزرگ و چگالیهای نسبتاً پایین سیارات خارجی باشند. مدت كوتاهی پس از تشكیل زمین تجزیه عناصر رادیواكتیو و گرمای ناشی از برخورد دمای زمین را بالا برد كه خود موجب ذوب بخشی درجه كم قسمتهای داخلی آن شد. ذوب این قسمتها به نوبه خود باعث ته نشینی عناصر سنگین تر، عمدتاً آهن و نیكل به مركز زمین و شناوری مواد سبكتر تشكیل دهنده سنگها به سطح زمین شد. این جدایش مواد كه شروع آن در مراحل آغازی تاریخ زمین انجام شد، هنوز هم در مقیاس بسیار كوچكتری ادامه دارد. به همین علت تفریق و جدایش شیمیایی است كه قسمت داخلی زمین همگن نیست، بلكه از لایه‌ها یا كره‌هایی متشكل از موادی با خواص متفاوت و گوناگون تركیب یافته است. نتیجه مهم دوره تفریق شیمیایی این بود كه مواد گازی توانستند همانند آنچه كه امروزه در طی فورانهای آتشفشانی رخ می‌دهد از درون زمین فرار كنند. بر اثر این فرآیند جوی كه عمدتاً مركب از گازهای خارج شده از درون این سیاره بوده به تدریج شكل گرفت. بر روی این سیاره با چنین اتمسفری است كه حیات و آنچه كه از آن می‌شناسیم آغاز شد. منشاء آتمسفر زمین جو زمین همواره شامل همین مخلوط نسبتاً پایداری از گازها كه ما امروزه تنفس می‌كنیم نبوده است. بر عكس، مخلوط گازی كه اتمسفر كنونی را تشكیل می‌دهد پس از دوره كوتاهی از تشكیل زمین در نتیجه تغییرات تدریجی یعنی در طی یك فرآیند تكاملی كند و بطئی پدیدار شد. دانشمندان عقیده دارند كه جو اولیه زمین بوسیله بادهای خورشیدی ـ كه شامل جریانهای عطیمی‌از ذرات صادره از خورشید بود ـ از گراگرد زمین رانده شده است. با سرد شدن زمین پوسته جامدی در سطح آن شكل گرفت و گازهای محلول در سنگهای مذاب رفته رفته آزاد شدند. این فرآیند خروج گاز (Outgassing ) نامیده می‌شود. به این ترتیب تصور می‌شود كه آتمسر از گازهایی شبیه به آنچه در حین فورانهای آتشفشانی رها می‌شوند، تشكیل یافته است. تركیبات اصلی این آتمسفر احتمالاً بخار آب، دی اكسید كربن و ازت بوده است. در حالی كه سرد شدن زمین ادامه می‌یافت ابرهایی شكل گرفتند و بارانهایی سیل آسا باریدن گرفت. در آغاز آب قبل از آنكه به سطح زمین برسد و یا به محض رسیدن به آن تبخیر می‌گردید. این امر باعث تسریع روند سرد شدن سطح زمین شد. هنگامی‌كه زمین بقدر كافی خنك شد، بارانهای سیل آسا حوضه‌های اقیانوسی را پر كردند. این پدیده نه تنها مقدار بخار آب موجود در هوا را كاهش داد بلكه مقادیر بسیار زیادی از دی اكسید كربن را نیز به همراه برد. اینك ما با معمای جالبی روبرو هستیم. اگر جو اولیه زمین از خروج گازهای آتشفشانی ناشی شده باشد نمی‌توانست واجد اكسیژن آزاد باشد، زیرا در طی این فرآیند اكسیژن آزاد بوجود نمی‌آمد، بنابراین جو غنی از اكسیژن كنونی چگونه پدید آمده است ؟ دانشمندان دو منبع احتمالی را برای اكسیژن آزاد در جو پیشنهاد كرده اند. معلوم شده است كه بخار آب هنگامی‌كه به قسمت فوقانی جو زمین می‌رسد به اثر شعله ماوراء بنفش خورشید به هیدروژن و اكسیژن تجزیه می‌شود. هیدروژن كه گاز بسیار سبكی است از جو خارج می‌شود در حالی كه اتمهای سنگینتر اكسیژن باقیمانده با یكدیگر تركیب شده و اكسیژن مولكولی (O2) را بوجود می‌آورند. تردیدی نیست كه مقداری از اكسیژن آزاد جو از این طریق بوجود آمده است، اما چنین فرآیند بسیار كند و آهسته ای نمی‌تواند كاملاً درصد كنونی اكسیژن موجود در جو را توجیه كند. عقیده بر این است كه سرچشمه دوم و مهمتر اكسیژن گیاهان سبز بوده اند (و در حقیقت هنوز هم هستند). در فرآیند فتوسنتز موجودات گیاهی نور خورشید را برای تبدیل آب و دی اكسید كربن آتمسفر به مواد آلی جذب و مورد استفاده قرار می‌دهند و از این طریق اكسیژن آزاد می‌كنند. بدیهی است كه این روش تولید اكیژن مستلزم وجود حیات در سطح زمین حتی قبل از زمان حضور اكسیژن آزاد در جو است. دانشمندان بر این باورند كه اولین اشكال حیات احتمالاً باكتریها، فرآیندهای متابولیك خود را بدون اكسیژن به انجام می‌رساندند. حتی امروزه نیز بسیاری از این باكتریها ناهوازی وجود دارند، سپس گیاهان سبز اولیه تكامل یافتند كه به نوبه خود قسمت عمده اكسیژن آزاد را كه برای اشكال عالیتر حیات لازم بود، فراهم كردند. رفته رفته مقدار اكسیژن در جو افزایش یافت، شواهدی از سنگهای پره كامبرین در دست است كه نشان می‌دهد : اولین اكسیژن آزاد با مواد محلول در آب، بویژه آهن تركیب شده سپس، این قبیل نیازهای اكسیداسیونی معدنی براورد شده مقادیر اكسیژن آزاد در جو تا حد قابل توجیهی زیاد شد. سنگواره‌ها نشان می‌دهند كه با آغاز دوران دیرینه زیستی موجوداتی كه نیاز به اكسیژن داشتند در دریا فراوان بودند، بنابراین تشكیل آتمسفر مستقیماً با آثار حیاتی بر روی زمین ارتباط داشته و در طول زمان تركیب آن از یك آتمسفر فاقد اكسیژن به آتمسفری كه مقدار اكسیژن آزاد در آن قابل توجیه است متحول شد. پره كامبرین پره كامبرین برهه عظیمی‌از زمان زمین شناسی را شامل می‌شود كه خود از مراحل آغازین زمین یعنی بیش از 6/4 میلیارد سال پیش شروع و تا ابتدای دوره كامبرین یعنی 4 میلیارد سال بعد از آن به پایان می‌رسد. نظری اجمالی بر این دوره نشان می‌دهد كه پره كامبرین نماینده قسمت اعظم زمان زمین شناسی است و در واقع حدود هفت هشتم تاریخ زمان را به خود اختصاص می‌دهد. شناخت پره كامبرین در سرزمین وسیع قاره ای، رخنمونهای سنگهای پره كامبرین نادر و كمیابند زیرا لایه‌های جوانتر چون پوششی بر روی آنها قرار دارند. در چنین مناطقی بیرون زدگی این سنگها به هسته كوهها به شدت فرسایش یافته، همچون كوههای راكی و قعر دره‌های عمیقی چون گراندكانیون محدود است (شكل 1-2). معهذا در مناطق وسیعی كه به آن سپر می‌گوند كه سنگهای پره كامبرین گسترش زیادی دارند. این نواحی كه از نظر زمین شناسی پیچیده و درهمند اكثراً از سنگها دگرگونی و تغییر شكل یافته ای تشكیل شده اند كه نیم رخ آنها تحدب ملایمی‌داشته و در مقطع شبیه به سپر جنگجویان است و به همین دلیل به آنها سپر گفته اند. در هر یك از قاره‌ها یك یا چند هسته از سنگهای قدیمی‌پره كامبرین دیده می‌شود. در آمریكای شمالی مساحت سپر گرینلند مجاور خود در حدود 2/7 میلیون كیلومتر مربع است. پره كامبرین ناشناخته ترین گستره از تاریخ زمین است، در نتیجه به واحدهای زمانی متعددی كه مورد پذیرش جهانی باشد تقسیم نشده است. در حقیقت تاریخ این بخش از زمان زمین شناسی، عمدتاً مشتمل بر رخدادهای پراكنده ای است كه در مقایسه با تاریخ زمین شناسی زمانهای جدیدتر از خود فاقد جزئیات لازم است. یك دلیل مهم بر این حقیقت است كه سپرها و دیگر بیرون زدگیهای پره كامبرین از سنگهای دگرگون شده و پیچیده ای تشكیل یافته كه در بسیاری از موارد توسط توده‌های بزرگ آذرین قطع شده اند. برخی از این سنگها چندیدن بار چین خورده گسل یافته و بارها مورد نفوذ توده‌های دیگر قرار گرفته و دگرگون شده اند. هر رویدادی از این نوع رخدادهای پیشین را پیچیده و پرابهام ساخته و بدین گونه بازسازی تاریخچه پره كامبرین را مشكل كرده است. عامل دیگری كه مطالعه تاریخ پره كامبرین را پیچیده می‌سازد كمبود سنگواره‌هاست. متاسفانه شواهد سنگواره ای فراوان تا ما قبل از دوران پالئوزوئیك در تاریخچه زمین شناسی ثبت نشده است. در زمان پره كامبرین حیات وجود داشته است، اما اشكال حیاتی، ساده و از نظر بدنی نرم و قابل انعطاف بوده و به همین دلیل تاریخچه سنگواره ای پره كامبرین ناقص و كم مایه است. اگر چه بسیاری از بیرون زدیگی‌های پره كامبرین با دقت بسیار و به تفصیل مطالعه شده اند. اما تطابق آنها بعلت عدم وجود سنگواره‌ها بسیار مشكل است. این مسئله نشان می‌دهد كه چرا هیچگونه تقسیماتی كه مورد پذیرش همگان باشد در مورد دوران پره كامبرین كامل نیست. اكنون با توسعه كاربرد و استفاده زمان سنجی رادیومتری راه حلی برای سن یابی و تطابق سنگهای پره كامبرین وجود دارد. معذالك هنوز با شناخت تاریخچه پیچیده پره كامبرین فاصله زیادی داریم. بطور خلاصه آگاهی از تاریخ پره كامبرین مشكل است، زیرا محتوای سنگواره ای ناقص و و اندك آن، تطابق و سن یابی را با اشكال مواجه كرده و سنگهای این زمان غالباً بسیار دگرگون شده و تغییر شكل یافته اند و داده‌های حاصل نیز به علت فرسایش شدید و پوشش لایه‌های جوانتر فوقانی بسیار محدود و پراكنده است.قبل از نتیجه گیری از مبحث سنگهای پره كامبرین باید از نواحی و محدوده‌های متعدد پره كامبرین سخن به میان می‌آوریم، زیرا در آنها كانسارهای مهم و باارزشی یافت می‌شود. در حقیقت، اكتشافات این كانیهای با ارزش اقتصادی است كه اطلاعات لازم در درك مفاهیم زمین شناسی پره كامبرین در اختیار ما قرار داده است. در سنگهای پره كامبرین (2/1 تا 5/2 میلیارد سال قبل) منابع معدنی مهمی‌(به استثناء سوختهای سنگواره ای) وجود دارد. آهن، نیكل، طلا، نقره، مس، كروم، اورانیوم و الماس به مقادیر قابل توجهی از حوزه‌های پره كامبرین استخراج می‌شوند. در این میان می‌توان از نهشته‌های كان سنگهای آهن نام برد. قسمت اعظم معادن آهن دنیا بصورت هماتیت (Fe2O3) در سنگهای پره كامبرین میانی دیده می‌شود. تصور می‌شود كه این سنگهای رسوبی غنی از آهن در زمانی تشكیل شده اند كه اكسیژن تا حدی فراوان بوده و توانسته است با آهن محلول دریاها و دریاچه‌های كم عمق واكنش حاصل كند و اكسیدآهن ته نشین شود. ولی بعدها پس از آنكه مقداری زیاد از آهن از محیط عمل خارج و رسوب كردند، تشكل این قبیل نهشته‌های غنی از آهن نقصان یافته و در نتیجه میزان اكسیژن اقیانوسها و جو زمین رو به افزایش نهاد. از آنجا كه اكسیژن آزاد زمین عمدتاً بر اثر فتوسنتز حاصل شده است، لذا حضور اكسیژن فراوان و در نتیجه تشكیل نهشته‌های عظیم آهن پره كامبرین به وجود حیات در دریاها ارتباط مستقیم دارد. سنگواره‌های پره كامبرین تا یك سده پیش سن ابتدایی ترین سنگواره‌های شناخته شده به آغاز پره كامبرین نسبت داده می‌شود. مسئله لاینحل و مهمی‌كه آن هنگام در برابر علم قرار داشت، عبارت از ظهور ناگهانی موجودات پیچیده در تاریخ زمین شناسی بود. گر چه امروزه دانش ما از زندگی پره كامبرین هنوز بسیار ناقص است اما بسیار جامعتر و گسترده تر از گذشته است. اگر چه سنگواره‌های پره كامبرین به فراوانی سنگواره‌های لایه‌های جوانتر نیستند اما گاهی اوقات یافت می‌شوند. احتمالاً عادیترین سنگواره‌های پره كامبرین ستونها یا برجستگیهای كاملاً لایه به لایه از جنس كربنات كلسیم می‌باشند. (شكل 1-3). این ساختمانها كه استروماتولیت نام دارد، بقایای موجوادات حقیقی نبوده بلكه موادی هستند كه توسط جلبگها رسوب یافته اند. منشاء استروماتولیتها به علت شباهت زیاد آنها به رسوبات حاصل از جلبگهای عهد حاضر و همچنین وجود قطعات پراكنده جلبكها در داخل آنها روشن و واضح است. استروماتولیتها غالباً‌ ساختمانهای نسبتاً بزرگی هستند، ولی اكثر سنگواره‌های دیگر پره كامبرین در حد میكروسكوپی و كوچكند. بقایای بسیاری از این موجودات ذره بینی به خوبی حفظ شده و با كشف انها، قدمت حیات به قب ل از 1/3 میلیارد سال پیش تعیین شده است. بسیاری از این سنگواره‌های خیلی قدیمی‌در سنگهای رسوبی بنام چرت محفوظ مانده اند. این ماده معمولاً بصورت ندولها (گرهكها) یا لایه‌های نارك از آب رسوب می‌كند. از آنجا كه این ماده سخت و در برابر فشردگی مقاوم است لذا محیطی بسیار مناسب برای حفظ موجودات ساده ای همچون باكتریها و جلبكها بشمار می‌آیند. اگر نمونه ای دارای چنین موجودات ذره بینی بسیار كوچك باشد، باید از سنگ مقاطع نازك میكروسكوپی تهیه شود و با میكروسكوپهای قوی دقیقاً مطالعه گردد.سنگواره‌های ذره بینی در مناطق متعددی در سراسر جهان یافت شده اند. در آفریقای جنوبی سنگهای پره كامبرین قدیمی‌به سن بیش از 1/3 میلیارد سال پیدا شده كه شامل باكتریها و جلبكهای سبز – آبی هستند. در آمریكای شمالی گروه مهم و مشهوری از سنگواره‌های پره كامبرین (با سنی حدود 7/1 میلیارد سال) در چرتهای گان فلینت در ساحل شمالی دریاچه سوپریور در كانادا بدست آمده است. در اینجا نیز مانند آفریقای جنوبی باكتریها و جلبكهای سبز – آبی یافت شده اند.سنگواره‌های كشف شده در این دو ناحیه عبارت از ابتدایی ترین موجودات بنام پروكاریوتها (Prokaryotes) هستند. یاخته‌های این گونه موجودات فاقد هسته‌های مشخص بوده و بطور غیر جنسی تولید مثل می‌كنند. نمونه‌هایی از موجودات پیشرفته تر (كه بعلت دارا بودن هسته به آن یوكاریوت (Eukaryotes) می‌گویند) از جمله سنگواره‌هایی هستند كه در بیتراسپرینگز استرالیای شمالی كشف شده اند. در این محل بقایای جلبكهای سبز یافت شده كه سن احتمالی انها یك میلیارد سال قبل است، بر خلاف پروكاریوتها، یوكاریوتها از طریق جنسی تولید مثل می‌كنند كه بمعنای تبادل مواد ژنتیكی است. از آنجا كه در این روش تولید مثل امكان تنوع ژنتیكی بسیار افزونتری فراهم می‌شود، لذا ممكن است از این زمان میزان تغییرات تكاملی افزایش بسیار چشمگیری یافته باشد. تاریخچه سنگواره ای جانواران از اواخر پره كامبرین آغاز شده و شامل ردپاها و حفرات مشخصی است كه گمان می‌رود بوسیله جانوران كرمی‌شكل كشیده ای بوجود آمده آمده باشد. به علاوه نقوشی نیز یافت شده اند كه نشان دهنده اشكال كامل جانوران است. تعداد این قبیل اشكال در مناطقی مانند استرالیای جنوبی و نیوزندلند به صدها نمونه می‌رسد. اگر چه بسیاری از جانوران پره كامبرین البته نه تمامی‌آنها دارای بدنی نرم و فاقد صدف بوده اند، اما آثار سنگواره ای موجود حاكی از آن است كه در اواخر پره كامبرین گروه پیچیده ای از موجودات پریاخته وجود داشته اند. بدینسان هنگامی‌كه دوره پره كامبرین آغاز می‌شد، صحنه برای ظهور موجودات پیچیده تر با قسمتهای سخت و قابل حفظ اماده و مهیا می‌شد. دوران دیرینه زیستی (پالئوزوئیك) مقیاس زمانی زمین شناسی نشان می‌دهد كه 570 میلیون سال اخیر تاریخ زمین به سه دوران تقسیم می‌شود :دوران پالئوزوئیك، دوران میان زیستی (مزوزوئیك) و دوران نوزیستی (سنوزوئیك).دوران پالئوزوئیك كه بیش از 345 میلیون سال را در بر می‌گیرد، طولانیترین زمان را در بین این سه دوران است. دوران پالئوزوئیك شامل هفت دو.ره است كه به ترتیب از قدیمیترین تا جدیدترین عبارتند از : كامبرین (Cambrian)، اردوویسین (Ordovician)، سیلورین (Silurian)، دونین (Devonian)، می‌سی سی پین (Missippian)، پنسیلوانین (Pennsylvanian) و پرمین (Permian ) شروع دوران پالئوزوئیك با حضور اشكالی از موجودات زنده ای مشخص می‌شود كه دارای بخشهای سخت بودند. فراوانترین این موجودات آغازین تریلوبیتها (شكل 1-4). بخشهای سخت، شانس هر موجود را برای حفظ شدن بعنوان قسمتی از بایگانی سنگواره ای، تا حد زیادی افزایش می‌دهند. بنابراین آگاهی ما از گوناگونی و تنوع موجودات از دوران پالئوزوئیك به این طرف بسیار زیاد می‌شود (شكل 1-5) .فراوانی شواهد و مدارك و مدارك سنگواره ای به زمین شناسان امكان داده است تا تقویم (1/8) اخیراً‌ از زمان زمین شناسی نسبت به (8/7) محیط ویژه ای وابسته است، لذا آثار سنگواره‌ای اطلاعات وسیع و پرارزشی را در كشف محیطهای زمین شناسی گذشته در اختیار می‌گذارد. تاریخ پالئوزوئیك پیشین در شروع این مبحث یادآور می‌شویم كه پالئوزوئیك پیشین شامل دوره‌های كامبرین، اردوسین و سیلویرین است. در ابتدای پالئوزوئیك پیشین زمین شناسان توانستند وضعیت تقریبی خشكیهای مهم را مشخص كنند (شكل1-6) در این هنگام قاره عظیم جنوبی موسوم به خشكی گندوانا در نیمكره جنوبی دست نخورده و یكپارچه و شامل آمریكای جنوبی، آفریقا. استرالیا، قطب جنوب، هندوستان و احتمالاً چین بوده است. شواهدی از یك یخبندان عظیم قاره ای در آفریقای غربی، این منطقه را در نزدیكی قطب جنوب جای می‌دهد. خشكیهایی كه جزو گندوانا محسوب نمی‌شدند به صورت سه بخش مجزا وجود داشتند كه در آن تعداد قطعات به صورت پراكنده نیز یافت می‌شدند. اگر چه موقعیت دقیق این قاره‌های شمالی با اطمینان شماخته نشده است، معهذا عقیده بر این است كه اسلاف قاره‌های آمریكای شمالی و اروپا در نزدیكی استوا قرار داشته و توسط دریای باریكی از یكدیگر جدا می‌شدند. هنگامی‌كه دوران پالئوزوئیك آغاز شد سرزمین آمریكای شمالی فاقد موجودات زنده، چه گیاه چه جانور بوده است. رشته كوههای راكی و آپالاش وجود نداشته و این قاره عموماً پست و خالی بوده است. برای چندین بار در طول دوره‌های كامبرین و اردوویسین، دریاهای كم عمقی به داخل خشكی راه یافته و سپس عقب نشینی كردند. نهشته‌هایی از ماسه سنگهای خالص كه امروزه در ساختن شیشه مورد استفاده قرار می‌گیرند، سواحل دریاهای كم عمق این ناحیه را مشخص می‌كنند. هنگامی‌كه اردو ویسین به پایان می‌رسید كوهزایی به وقوع پیوست كه ناحیه شرقی آمریكای شمالی را از قسمتی كه امروزه آپالاش مركزی است تا نیوفونلند تحت تاثیر قرار داد. كوههایی كه طی این رویدادها به وجود آمدند، غالباً‌ كوهزایی تاكونیك نام دارند و تا كنون فرسوده شده و لایه‌های تغییر شكل یافته و حجم بزرگی از سنگهای رسوبی تخریبی را بر جا می‌گذاشتند. در طول دوره سیلورین بخشهای زیادی از آمریكای شمالی بار دیگر توسط دریاهای كم عمقی پوشیده شد. اما در این زمان ریفهای سدی بزرگی وجود داشته و حوضه‌های دریایی كم عمق و متعدد با جریان آب محدود در كنار اقیانوسهای باز بوجود آمد. شرایط اقلیمی‌چنان بود كه تبخیر در این حوضه‌ها بسیار شدید بوده و سبب رسوب مقادیر عظیم نمك، سنگ نمك و ژیپس شد. امروزه این لایه‌های تبخیری منابع با اهمیتی از مواد خام را برای صنایع مواد شیمیایی، لاستیك سازی، گچ و صنایع عكاسی در ایالتهای اوهایو، میشیگان و بخش غربی نیویورك تشكیل می‌دهند. حیات در پالئوزوئیك پیشین زندگی در دوران پالئوزوئیك پیشین به دریاها محدود بوده و گروههای متعددی از بی مهرگان را شامل می‌شود (شكل 1-7). از جمله می‌توان از تریلوبیتها، گراپتولوبیتها، بازوپایان، بریوزوئیرها و نرم تنان نام برد. دوره كامبرین عصر طلائی تری لوبیتها بود. بیش از 600 جنس از این موجودات حفار و لجن خوار در آن هنگام وجود داشتند.در زمان اردوویسین گروهی از بی مهرگان دریایی كوچك بنام بازوپایان از نظر تعداد برتریلوبیتها پیشی گرفتند. بازوپایان فراوانترین سنگواره‌های دوران پالئوزوئیك هستند. اگر چه اكثر این جانداران به كف دریا متصل بودند اما نوزادهای جوان آنها شناگر و ازاد بوده اند. این قابلیت تحرك، توزیع و پراكندگی وسیع این گروه از موجودات را از نظر جغرافیایی توجیه می‌كند، ضمناً در اردوویسین پا بر سران فراوانی به ظهور رسیدند (شكل1-7). این نرم‌تنان بسیار پیشرفته، شیوه پرتحركتری را در زندگی پیش گرفته و شكارگران اصلی و عمده زمان خود بودند. پابرسران كه اختلاف آنها شامل ماهی مركب هفت پا و نوتیلوس امروزی می‌باشند، اولین موجودات بسیار بزرگ روی زمین به شمار می‌آیند. در حالی كه طول بزرگترین تریلوبیتها به ندرت از 30 سانتیمتر تجاوز نمی‌كرد و ابعاد بزرگترین بازوپایان بیش از حدود 20 سانتیمتر نبود، گونه ای از پابرسران طولی در حدود 10 متر داشت. آغاز دوره كامبرین نشانگر رویدادهایی مهم در تكامل جانوران است. برای اولین بار موجوداتی بوجود آمدند كه دارای قابلیت ترشح بخشهای سخت در بدن بودند. این پرسش كه چرا بعضی از اشكال حیاتی متنوع در یك زمان شروع به ساختن بخشهای سخت كردند بدون پرسش باقی مانده است. در یك مورد پیشنهاد شده است كه در اقیانوسهای پره كامبرین میزان كلسیم، یعنی ماده اصلی تشكیل دهنده صدف بسیاری از بی مهرگان دریایی، ناچیز بوده است. اما نهشته‌های شناخته شده ای از سنگ آهك (كربنات كلسیم) زمان پره كامبرین پایانی نشان می‌دهدند كه مقدار كلسیم در آن هنگام زیاد و در دسترس بوده است. نظریه دیگر حاكی از آن است كه چون اسكلت خارجی حفاظ مناسبی در برابر جانوران شكارگر محسوب می‌شده، از نظر حفظ بقاء موجودات از ارزش زیادی برخوردار بوده است. یا این وجود به نظر می‌رسد كه توالی رو یدادهای در تاریخچه سنگواره ای از این نظریه حمایت و پشتیبانی نمی‌كند. موجودات دارای بخشهای سخت در دوره پ ره كامبرین فروان بوده اند، در حالی كه شكارگرانی همچون پابرسران تا شروع دوره اردوویسین از فراوانی چندانی برخوردار نبوده اند. پاسخ هر چه باشد قسمتهای سخت بدن به وضوح دارای فواید بسیاری برای جانداران بوده و به سازگاری با شیوه‌ها و شرایط جدید زندگی كمك فراوان كرده است.به عنوان مثال اسفنجهای شبكه ای از سوزنهای سلیسی ریزبافت ایجاد می‌كردند كه به آنان امكان بزرگتر شدن و قابلیت بلند ایستادن نسبت به سطحی كه برآن رشد می‌كنند را داده و نهایتاً جستجوی غذا را برایشان سهلتر كرده است. نرم تنان (دوكفه ای‌ها و حلزونها) صدفهایی خارجی از جنس كربنات كلسیم ترشح می‌كردند كه به عنوان حفاظ و همچنین پوششی برای اعضای داخلی به كار رفته و فعالیت حیاتی آنها را در محیطهای حادتر و سختتر امكان پذیر نموده است. گسترش و پراكندگی زیاد تریلوبیتها به علت اسكلت خارجی آنهاست كه از نوعی پروتئین به نام كیتین بود و به آنها امكان دادا تا رسوبات نرم را جهت جستجوی غذا حفر كنند. تاریخچه پالئوزوئیك پسین پالئوزوئیك پسین از چهار دوره تشكیل یافته است : دونین؛ می‌سی سی پین؛ پنسیلوانین و پرمین. در این بخش از تاریخ زمین با سازمان یافتگی جدید و مهمی‌در پراكندگی توده‌های حشكی مواجه هستیم كه در خلال پرمین و با تشكیل ابرقاره پاگه آ به اوج خود رسید (شكل 1-8).اولین رویداد عمده در تشكیل پانگه آ هنگامی‌به وقوع پیوست كه خشكیهای اسلاف قاره‌های آمریكای شمالی و اروپا با یكدیگر برخورد كردند. در پایان دوره سیلورین دریای كم عمقی كه این توده‌های خشكی را از یكدیگر جدا می‌كرد، به تدریج و به آهستگی شروع به بستن كرد و این روند در طول دوره دونین نیز ادامه داشت (اشكال 1-68). نیروهای فشاری عظیم كه در نتیجه برخورد قاره ای بوجود آمد باعث دگر شكلی سنگهای كناره این قاره شد و در نتیجه رشته كوههای آپالاش شمالی اولیه را در مشرق آمریكای شمالی و كوهپایه كالدونین را در شمال غربی اروپا پدیدار شدند. با الحاق و یكپارچگی این دو توده خشكی قاره‌ها به صورت سه گروه اصلی زیردر آمدند: خشكی گندوانا (یا ابر قاره جنوبی) یور آمریكا (شامل آمریكای شمالی و اروپا) و سیبری. در آغاز پرمین قاره تازه تشكیل یورو آمریكا در امتداد كوههای اورال با خشكی سیبری برخورد كرد و به این ترتیب از الحاق آنها قاره شمالی یعنی لورازیا (Laurasia) كه شامل آمریكای شمالی، اروپا و سیبری بود، متولد شد. طی پالئوزیك پسین در حالی كه لورازیا شكل می‌گرفت خشكی گندوانا به طرف شمال در حركت بود. در آغاز دوره پنسیلوانین، گندوانا با لورازیا برخورد كرده و كمربند كوهستانی اروپای مركزی را بوجود آورد. همزمان با این رویداد، برخورید بین قطعه آفریقای خشكی گندوانا و لبه جنوب شرقی آمریكای شمالی صورت گرفت كه كوههای آپالاش جنوبی نتیجه آن است. در پایان دوره پالئوزوئیك تمام قاره‌ها با یكدیگر برخورد كردند و به یكدیگر ملحق شدند و ابر قاره پانگه آ را به وجود آوردند. با بوجود امدن یك قاره وسیع آب و هوای جهان حالت فصلی بیشتری به خود گرفت كه تغییرات فصلی در آن به مراتب شدیدتر از آنچه كه امروزه بر روی زمین مشاهده می‌شود، بوده است. چنانچه خواهیم دید با تغییر این شرایط اقلیمی‌دوره ای از انقراض پدیدار شد كه نمایانگر یكی از بزرگترین زوالهای زیست شناسی در تمامی‌تاریخ زمین است. حیات در پالئوزوئیك پسین در بخش مهمی‌از پالئوزوئیك پسین گروههای متعددی از موجودات دوره تنوع و گوناگونیهای زیادی را پشت سر گذاشتند. در حدود 400 میلیون سال پیش در حالی كه سیلورین جای خود را به دونین می‌داد گیاهانی كه به زندگی در حاشیه آبها سازگاری پیدا كرده بودند، شروع به نقل مكان به داخل خشكیها كردند. این گیاهان خشكی اولیه به شكل میله‌ها با سنبله‌های قایم و بدون برگ بوده و در حدود انگشت سبابه آدمی‌بوده اند. با این وجود در آن درختانی به ارتفاع ده متر می‌زیسته اند. در ایاقیانوسها ماهیهای زره دار كه در زمان اردوویسین تكامل یافته بودند جهت ازگاری با محیط، تغییرات عمده ای یافتند. صفحات زرهی آنها به ورت فلسهای نازك و سبك وزنی درآمدند كه سرعت و قابلیت تحرك آنان را افزایش می‌داد، ولی ماهیان دیگر شامل كوسه‌های اولیه و ماهیان استخوانی، یعنی گروههایی كه تمامی‌ماهیهای امروزی از آنها منشاء گرفته اند طی دونین تكامل یافته اند. از آنجایی كه دوره دونین مصادف با زمانی بود كه ماهیها تكامل سریعی پیدا كردند این دوره را غالباً‌ عصر ماهیان نامیدند. در دونین پایانی دو گروه از ماهیان استخوانی یعنی ماهیهای شش دار و ماهیانی با باله‌های چند قسمتی با محیط خشكی سازگار شدند. این ماهیها از نظر دارا بودن ششهایی ابتدایی كه مبادله گازها را در آبششها بر عهده داشتند، بی شباهت به خویشاوندان امروزی خود نبودند. عقیده بر این است كه ماهیان دارای باله‌های چند قسمتی ساكن آبگیرهای كوچك و آبهای كم عمق پهنه‌های جزر و مدی بودند. به علاوه تصور می‌شود كه ماهیها به هنگام خشك شدن این آبها احتمالاً از باله‌های استخوانی خود برای قدم زدن از حوضچه‌های خشك شده به آبگیرهای دیگر استفاده می‌كردند. در طول زمان ماهیهای دارای باله‌های چند قسمتی اتكای بیشتری به ششها و وابستگی كمتری به آبششهای خود پیدا كردند. در دونین پایانی دوزیستان هوازی حقیقی با سرها و دمهای ماهی مانند خود هجوم به خشكی را آغاز كردند.اگر چه دوزیستان امروزی كه قورباغه‌ها، وزغها و سمندرها را شامل می‌شود، از نظر اندازه كوچكند و مكان زیستی محدودی را اشغال می‌كنند، اما در طی پالئوزوئیك پسین شرایط برای این تازه مهاجران خشكی ایده آل بود. گیاهان و حشرات كه غذای اصلی آنها را تشكیل می‌دادند بسیار بزرگ وفراوان بودند. دوزیستان با كمترین رقابت با دیگر ساكنان خشكی، تنوع و گوناگونی سریعی حاصل كردند. گروههایی از آنها با اشكالی درآمدند كه به خزندگان امروزی از قبیل كروكودیلها شباهت بیشتر بداشته و به دوزیستان جدید و امروزی كمتر شبیه بودند. در دوره پنسیلوانین مردابهای عظیم حاره ای در سرتاسر آمریكای شمالی، اروپا و سیبری گسترش یافت (شكل 1-9). درختان تا ارتفاعی نزدیك به 30 متر با تنه‌هایی به قطر یك متر رشد می‌كردند. برخی از درختان متداول این زمان عبارتند از : درختان فلسدار لپیدودندرون (Lepidodendron) و سیژیلاریا (Sigillaria)، سرخسهای دانه دار و دم اسبیانی بنام كالامیت (Calamite). نهشته‌های زغال سنگی كه چرخهای انقلاب صنعتی را به گردش درآوردند در این مردابهای وسیع بوجود آمدند. به علاوه در محیطهای مردابی پرآب پالئوزوئیك پایانی بود كه دوزیستان به سرعت به گونه‌های متنوعی تبدیل شدند. دوران پالئوزوئیك با دوره پرمین به پایان می‌رسد كه در طی آن توده‌های خشكی عمده زمین به هم پیوستند و ابر قاره پانگه آ را بوجود آوردند. توزیع و پراكندگی تازه خشكیها و آبها كه خود در نتیجه پیدایش پاتگه آ حاصل شد، همراه با تغییراتی كه درارتفاع توده‌های خشكی روی داد موجب تغییرات و دگرگونیهای شدید در آب و هوای جهان شد. بسیاری از سرزمینهای شمالی بالا آمده و از آب خارج شدند و در نتیجه روند آب و هوایی تغییر كرده و دوره‌های خشك و بیابانی حكم فرما شد. این دگرگونی اقلیمی‌تقریباً سبب انقراض درختان فلسدار مردابهای زغال سنگی گردید. در پایان پرمین 75 درصد از خانواده‌های دوزیستان از بین رفته و بسیاری از انواع گیاهان منقرض شدند. گرچه دوزیستان نقصان یافتند، اما اخلاف آنها موفقترین و پیشرفته ترین جانوران روی زمین شدند . زندگی دریایی نیز در طی این زمان از انقراضهای دسته جمعی مستثنی نبودند. بسیاری از بی مهرگان دریایی كه در طول پالئوزوئیك از فراوانی بیشتری برخوردار بودند از جمله تریلوبیتهای باقیمانده و همچنین بعضی از انواع مرجانها و بازوپایان نتوانستند با تغییرات محیطی گسترده پایان پرمین سازگاری حاصل كنند و در نتیجه مانند سایر جانوران منقرض شدند. دوران میان زیستی (مزوزوئیك) با در بر گرفتن تقریباً 160 میلیون سال دوران میان زیستی به سه دوره تقسیم می‌شود : تریاس، ژوراسیك و كرتاسه. این بخش از تاریخ زمین شناسی ثبت كننده آخرین روزهای ابرقاره پانگه آ و اولین گسستگی و تقسیم شدن آن است. علاوه بر این دوران مزوزوئیك زمانی است كه موجودات باقیمانده از انقراض بزرگ پرمین به طور چشمگیری رو به گوناگونی و تنوع گذاشتند. در خشكی، دایناسورها برتری یافتند و برای مدتی بیش از 100 میلیون سال بی رقیب زیستند. به همین علت دوران مزوزوئیك غالباً‌ عصر دایناسورها نامیده می‌شود.اولین زمین شناسان، بین انواع سنگواره‌های موجود در لایه‌های پرمین و آنهایی كه در سن گهای تریاس یافت می‌شوند تفاوت زیادی مشاهده می‌كردند. به طور وضوح نیمی‌از گروههای سنگواره ای یافت شده در سنگهای پالئوزوئیك پایانی در سنگهای دوران مزوزوئیك دیده نمی‌شود. به همبن دلیل تصمیم بر این شد كه مرز پرمین ـ تریاس، حد جدا كننده دوران پالئوزوئیك و مزوزوئیك باشد.تاریخچه دوران مزوزوئیك دوران مزوزوئیك با دوره تریاس آغاز می‌شود كه در آن اكثر خشكیهای جهان بالاتر از سطح آب قرار داشتند. در حقیقت در آمریكای شمالی در هیچ دوره ای فقر رسوبات دریایی به اندازه تریاس نیست. اغلب لایه‌های رخنمون یافته دوره تریاس، ماسه سنگها و گلسنگهای قرمزی هستند كه فاقد سنگواره بوده و اختصاصات محیطی خشكی را نمایان می‌سازند. به هنگام شروع دوره ژوراسیك یك پیشروی بزرگ دریایی در غرب آمریكای شمالی به وقوع پیوست.در مجاورت این دریای كم عمق ژوراسیك در جایی كه امروزه فلات كلرادو قرار دارد رسوبات قاره ای عظیمی‌بر جای گذاشته شدند. ضخیمترین و عمده ترین این رسوبات قاره ای ماسه سنگ ناواجو است كه یك ماسه سنگ كوارتزی سفیدرنگ بادی و ضخامت آن در بعضی مناطق تقریبا‌ً به 300 متر می‌رسد. وسعت و گسترش این تلماسه‌های توده ای نشان می‌دهد كه در اوایل ژوراسیك قسمت اعظم جنوب غرب آمریكا به وسیله بیابانهای بزرگ پوشیده شده بود. از میام معروفترین رسوبات ژوراسیك می‌توان از سازند موریسون نام برد كه از شیلها، سلتستونها و كنگلوراهایی تشكیل شده است كه بر روی یك دشت سیلابی وسیع رسوب كرده اند. غنیترین دفینه از سنگواره دایناسورهای دنیا در لایه‌های سازنده موریسون نهفته است كه از جمله می‌توان استخوانهای فسیل شده دایناسورهای غول پیكری همچون برونتوزوزوس (Berontusaurus)، براكیزوروس (Brachiosaurus ) و استگوزوروس (Stegosaurus ) را نام برد. هنگامی‌كه دوره ژوراسیك جای خود را به كرتاسه می‌داد دریاهای كم عمق بار دیگر گسترش یافته و از نواحی غرب آمریكای شمالی، مناطق ساحلی اقیانوس اطلس و خلیج مكزیك عقب نشینی كردند. آمریكای شمالی در كرتاسه به طور گسترده ای به زیر آب رفت. دلیل این موضوع رسوبات دریایی كرتاسه است كه می‌توان آن را وسیعترین رسوبات دریایی پس از دوره اردوویسین دانست. ادامه خواندن مقاله در مورد زمين شناسي

نوشته مقاله در مورد زمين شناسي اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.


Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

Trending Articles