أكثر من مليار سنة اختفت من تاريخ الأرض.. دراسة تكشف أين ذهبت

كيف يمكن أن تختفي أكثر من مليار سنة من تاريخ كوكب الأرض؟ سؤال حيّر علماء الجيولوجيا طويلاً، بعدما كشفت طبقات الصخور في مناطق متفرقة من العالم عن فجوات زمنية هائلة، تقفز فيها السجلات الجيولوجية من صخور حديثة نسبياً إلى أخرى أقدم بمئات الملايين، بل بأكثر من مليار سنة.

والآن، تطرح دراسة علمية جديدة تفسيراً محتملاً لهذا اللغز، مفاده أن الحركة البطيئة للقارات، صعوداً وهبوطاً على مدى ملايين السنين، لعبت دوراً أساسياً في محو أجزاء واسعة من السجل الصخري للأرض، ثم الحفاظ على الأسطح المتآكلة ودفنها تحت رواسب أحدث.

وأجرى الدراسة باحث الدكتوراه سانتوش دونغانا، من جامعة ولونغونغ الأسترالية، بالتعاون مع مشرفه المشارك في البحث، الأستاذ المشارك نيكولا فلامنت، ونُشرت في مجلة «Nature» العلمية.

وتتناول الدراسة ظاهرة جيولوجية تُعرف باسم «عدم التوافق العظيم»، وهي فجوة ضخمة في السجل الصخري للأرض، تظهر عندما تستقر طبقات رسوبية حديثة نسبياً، تعود إلى بدايات العصر الكمبري قبل نحو 540 مليون سنة، مباشرة فوق صخور بلورية أقدم بكثير، مثل الغرانيت الذي يتجاوز عمره مليار سنة.

وتكمن أهمية هذه الظاهرة في أنها تكشف عن فترات زمنية طويلة لا تظهر آثارها في الطبقات الصخرية المتعاقبة، وكأن صفحات كاملة من تاريخ الأرض قد انتُزعت من كتابها الجيولوجي.

وقال دونغانا إن هذه الفجوة تشبه كتاباً مُزقت منه صفحات كثيرة في منتصفه، لينتقل السرد فجأة من الفصول الأولى إلى مرحلة متأخرة، مشيراً إلى أن النتائج الجديدة توحي بأن اختفاء هذه الصفحات لم يكن حدثاً عشوائياً، بل ارتبط بعمليات جيولوجية واسعة النطاق.

أخدود عظيم

ويُعد الأخدود العظيم «جراند كانيون» في الولايات المتحدة أحد أبرز المواقع التي تكشف هذه الفجوة الجيولوجية، إذ تظهر فيه بوضوح صخور رسوبية تعلو مباشرة تكوينات صخرية أقدم منها بمئات الملايين من السنين.

ويقع هذا التكوين ضمن أراضٍ كانت تشكل جزءاً من القارة القديمة «لورنتيا»، التي تمثل اليوم معظم مساحة أمريكا الشمالية. ولا تقتصر الظاهرة على هذه المنطقة، إذ رُصدت حدود جيولوجية مشابهة في أوروبا وأستراليا وأفريقيا وآسيا، مع تفاوت الفترات الزمنية المفقودة بين نحو 200 مليون سنة وأكثر من مليار سنة.

ولفهم كيفية تشكل هذه الفجوات، لم يكتف الباحثون بدراسة الصخور الظاهرة، بل حاولوا إعادة بناء حركة القارات عبر الزمن، وتحديد العوامل التي أدت إلى تعرية الصخور القديمة، ثم حفظ الأسطح الناتجة عن هذه العملية تحت طبقات أحدث.

نماذج حاسوبية

واعتمد الفريق على نماذج حاسوبية تحاكي حركة الحمل الحراري في وشاح الأرض، وهي طبقة تتكون من صخور شديدة الحرارة، لكنها صلبة وتتحرك ببطء شديد على مدى ملايين السنين.

وتنشأ داخل الوشاح تيارات من المواد الصخرية الساخنة والباردة، يمكنها التأثير في ارتفاع القارات أو هبوطها تدريجياً، حتى وإن بدت هذه الحركة غير محسوسة على المدى الزمني القصير.

وأظهرت النماذج أن هذه التيارات ربما تسببت في رفع الكتل القارية القديمة، ومنها لورنتيا وبالتيكا، التي تضم أجزاء من شمال أوروبا، وشمال الصين، خلال حقبة «نيوبروتيروزويك»، الممتدة تقريباً من مليار سنة إلى 540 مليون سنة مضت.

وأدى هذا الارتفاع طويل الأمد، وفقاً للتفسير الذي تقترحه الدراسة، إلى تعريض مساحات واسعة من الصخور القديمة لعوامل التعرية، ما تسبب في إزالة طبقات صخرية تراكمت عبر فترات زمنية شاسعة، وترك الأسطح القديمة مكشوفة.

فجوة

لكن اختفاء الصخور وحده لا يفسر بقاء الفجوة الجيولوجية واضحة حتى اليوم، إذ كان لا بد من حدوث مرحلة ثانية تحافظ على الأسطح المتآكلة بدلاً من تعرضها لمزيد من التدمير.

وهنا تشير الدراسة إلى أن القارات بدأت بالهبوط تدريجياً خلال دهر «الفانيروزوي»، الذي يمتد على مدى نحو 540 مليون سنة حتى الوقت الحاضر. ومع هذا الانخفاض، غمرت البحار أجزاء من الأسطح القديمة، وبدأت الرواسب تتراكم فوقها، لتدفن الحدود الفاصلة بين الصخور العتيقة والطبقات الأحدث.

وبذلك، أسهم تعاقب مرحلتي الارتفاع والهبوط في تشكيل الظاهرة حيث أتاح الارتفاع إزالة الصخور بفعل التعرية، بينما ساعد الهبوط اللاحق على تغطية الأسطح المتآكلة وحفظها داخل السجل الجيولوجي.

واللافت أن النمط الذي أظهرته النماذج الحاسوبية يتوافق مع مواقع وجود «عدم التوافق العظيم» في لورنتيا وبالتيكا وشمال الصين، وهي مناطق تُعد من أبرز المواقع التي تظهر فيها هذه الفجوة بوضوح.

ظروف مثالية

وقال الأستاذ المشارك نيكولا فلامنت إن ما يغيب عن السجل الجيولوجي قد يكشف أحياناً عن تاريخ الأرض بقدر ما تكشفه الصخور الموجودة، موضحاً أن فترة طويلة من ارتفاع القارات أعقبتها فترة طويلة من الهبوط وفرت الظروف المثالية لإزالة الصخور القديمة والحفاظ على الأسطح التي خلفتها التعرية.

تفسير محتمل

ويرى الباحثون أن أهمية الدراسة لا تقتصر على تقديم تفسير محتمل لواحد من أقدم ألغاز الجيولوجيا، بل تمتد إلى تحسين فهم العلماء لكيفية تفاعل باطن الأرض مع سطحها عبر الأزمنة السحيقة.

فالصخور لا تحفظ تاريخ الكوكب بصورة متصلة دائماً، بل تتأثر عمليات تكوينها وتعرّيتها ودفنها بحركات جيولوجية بطيئة قد تستغرق مئات الملايين من السنين.

وبينما لا تزال هناك تفاصيل تحتاج إلى مزيد من البحث والاختبار، تقدم النماذج الجديدة تصوراً يربط بين ديناميكيات باطن الأرض وحركة القارات والتغيرات التي طرأت على سطحها، ليقترب العلماء خطوة إضافية من فهم الفصول الغائبة في تاريخ كوكبنا.