الجيولوجيا في القرن العشرين

الجيولوجيا في القرن العشرين

بمجرد استهلال القرن العشرين، زادَت سرعةُ التطور التكنولوجي - الذي كان مزهرًا بالفعل - بصورة ملحوظة، وقد ظهرَت آثارُ هذا التطور التكنولوجي في كل منحًى من مناحي الحياة، ولم يشهد تاريخ البشرية كلُّه مثل هذه الفترة التي شهدَت تطورًا تكنولوجيًّا هائلاً.

لقد وضع العلماءُ في القرن التاسع عشر مفهومَ العمود الجيولوجي؛ فلقد أدى التطوُّر في القرن العشرين إلى تطور وسائل تحليل ووصفِ الصخور المختلفة؛ فتطوُّر الكيمياء التحليلية واكتشاف العالم الألماني "رونتجن" في (1895م) للأشعة السِّينية ساهم في التعرُّف على الترتيب الداخلي للذرَّات في البلورات المكونة للمعادن، كما ساهم في زيادة فاعليَّة وسائل التنقيب عن المعادن الاقتصادية.

أما اكتشاف العالم "بيكريل" (1895) الإشعاع الذرِّي لليورانيوم، فهذا مما ساهم في تقدير العمر المطلق للصخور.

وظهرَت فرضية لمجموعة من العلماء الأمريكيين عام 1968م مفادها: أن الغلافَ الخارجي للأرض يتكوَّن من صفائح صلبة كبيرة، وهي في حركة مستمرة؛ وتُسمى هذه النظرية تكتونية الصفائح، وقد ساعدَت في تأكيد فكرة أن القارات تتحرك حول سطح الأرض (نظرية زَحْزحة القارات)، وهذه إحدى الأفكار الأكثر إثارة في عالم الجيولوجيا؛ لأنها تساعد في توضيح كثير من المعالم الجيولوجية؛ مثل ظهور الجبال، والبراكين، والزلازل.

وتعتبر نظرية تكتونية الصفائح Plate tectonics بمثابة تطوير للنظرية القديمة عن الزَّحف القاري، ولها أهمية كبيرة؛ بحيث لا تقلُّ عن وضع العمود الجيولوجي في القرن التاسع عشر، واستكشاف الكواكب له تطورٌ جديد في علم الجيولوجيا لمعرفة تاريخ تكوُّن الكواكب الأخرى.

في 1846م بدأ المهندس الإيرلندي روبرت ماليت دراسة علمية للزلازل، وقد اكتشف كيفية قياس سرعة الذبذبات التي تنتج من انفجار بارود بندقية بالأرض، وقدَّم عالم الفيزياء الإنجليزي إرنست رذرفورد في عام 1903م فكرةً عن أن نِصف عمر المعادن المشعة يمكن استخدامه لقياس عمر المعادن؛ حيث نشر الجيولوجي الإسكتلندي أرثر هولمز عام 1915م مقالاً عن الإشعاعية وقياس العمر الجيولوجي، وقد كان هذا العمل الأول من بين العديد من الأعمال التي تهتمُّ باستخدام المواد المشعة للتعرف على عمر الصخور.

ربما لم نكن سنعرف شيئًا عن تاريخ كوكبنا أو تطوُّر الحياة ما لم تكن هناك تلك الدَّلائل التي وُجدت في الصخور، فمنذ عهد ليوناردو دافنتشي (1517) افترض الباحثون أن الحفريات هي بقايا الكائنات الحيَّة التي كانت تعيش في الماضي، وقد انقرضَت الآن، بعد ذلك عرف الباحثون أن تسلسل الحفريات يعكس كيف تطورَت الحياة من البساطة إلى التعقيد؛ فقد اتضحَت كيفية انتشار الحياة وانحسارها عبر الزمن (1860)، وباكتشاف طريقة تحديد عمر الصخور وباستخدام الإشعاع (1921) استطعنا حسابَ عمر الأرض، كما يحدث غالبًا في تاريخ العلوم، استطاعت التقنيات الحديثة الإجابة عن الكثير من الأسئلة، وقد كان هناك اثنان من التقنيات الحديثة المهمة على وجه الخصوص مستخدمَين في هذا الصدد، وهما: طريقة لقياس نسبة النظائر العديدة للعناصر بالعيِّنة الصخرية، والأخرى هي عبارة عن طريقة لالتقاط صورٍ ثلاثية البعد للتراكيب الصغيرة المختفية داخل الصخرة.

وكان بإمكان الطريقة الأولى إظهار آثار الكاربون وقياس نسبة النظيرين الكربون 12 والكاربون 13، مما يدلُّ على وجود الحياة في هذه الفترة، أما الثانية فكان بإمكانها إظهار أشكال لبعض الخلايا الحيَّة التي كانت تعيش في يوم من الأيام.

أما في مجال الجيوفيزياء، فإن الأمر الأكثر أهمية بالنسبة للزلزال هو التعرف على شدة الزلزال، وعلى كمية الطاقة المنطلقة منه في مركزه وكمية الصخور التي تحركَت، لقد استطاع مقياس ريختر الذي أنشأه العالم الأمريكي تشارلز ريختر في عام 1935 التعرفَ على كل ذلك؛ ففي بداية الأمر تم تطبيق هذا المقياس على الزلازل الواقعة فقط جنوب ولاية كاليفورنيا بالقُرب من لوس أنجلوس؛ (حيث يكثر وقوع الزلازل)، وهو مكان عمل العالِم ذلك الوقت، أما الآن، فقد تمَّ استعمال هذا المقياس في العالم كلِّه، وأصبح اسم العالم ريختر جزءًا من لغتنا اليومية.

إن هذا المقياس يعتبر مقياسًا لوغاريتميًّا؛ أي كل خطوة تعني زيادة عشرة أضعاف في حجم الطاقة المنبعثة.