تعيين سن سنگ ها

[ghazaghi]

تعيين سن سنگ ها و تشخيص شرايط آب و هوايي گذشته بوسيله سنگواره هاي گياهي

ديرينه شناسي گياهي
اين مبحث يکي از واحد هاي درسي دوره کارشناسي است . که لازمه ورود به آن آشنايي جزئي با گياهان و انشعابات آنها مي باشد . مطالبي که در اين بخش مي نويسم آشنايي با ديرينه شناسي گياهي و شرايط بقاياي گياهي و اجزاء آنها و روشهاي تقسيم بندي و شناسايي آنها در سنگ ها را مي باشد. بطوري که مشخص است سنگواره هاي گياهي در زمين شناسي براي تعيين سن نسبي و شرايط آب و هوايي و تکتونيکي گذشته کاربرد فراوان دارد . ولي در مقايسه با ماکرو وميکرو فسيل هاي جانوري در مکان دوم قرار داردن زيرا گستردگي و تنوع جنس آها کمتر است .

شرايط مناسب براي حفظ بقاياي گياهي :

1) فقدان اکسيژن 2) محيط راکد که شرايط مناسب جهت ارتباط با محيط هاي دريايي را داشته باشد .

محيط هاي دريايي حائز شرايط :

1) محيط هاي رود خانه اي 2) swamps (باتلاق ها ) 3) محيط هاي دلتايي در شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب باشند.به محيط هاي فوق محيط هاي تدريجي يا Transitional گويند .

از اين جهت swamps را محيط تديجي سرشار از گياه مي گويند و تحت پيشروي آب دريا توسط رسوبات پوشيده مي شود . مانند رسوبات دلتاي " مي سي سي پي " که فسيل هاي گونا گوني در خود دارند. درايران سنگ هاي ترياس بالائي _لياس حائز شرايط آب و هواي گرم و مرطوب و وفور گياهان و شرايط دلتايي مي باشد . سنگ هاي ترياس در حوزه البرز داراي آثار ذغالسنگي است . در محيط دلتايي سنگ هاي غالب سنگ هاي رسوبي مي باشد که رسوبات تخريبي را ( شيل ، ماسه سنگ ، کنگلومرا ) شامل مي گردد. در محيط راکد و کم انرژي رسوبات غالب شيل ها هستند زيرا دانه ريز و نياز به محيط راکد دارند ( مانند محيط البرز )

نحوه تمرکز و انباشتگي آثار گياهي در محيط رسوبي :

1)اتوکتون ( درجازا ) : آثار و بقاياي گياهي در محل زندگي در داخل رسوبات دفن شده و قرار مي گيرند يکي از نشانه هاي اتوکتون بودن ،عمودي دفن شدن ساقه گياهان در رسوبات است ( مانند سنگ هاي ترياس بالائي _لياس بعد از پل غزنوي در جاده شاهرود به آزادشهر گرگان )
2)آلوکتون ( نابرجا ) : بقاياي گياهي توسط رسوبات حمل شده که يکي از نشانه هاي آن افقي دفن شدن ساقه گياهان است . ( مانند سنگ هاي کربناته کربونيفر زيرين البرز در ناحيه دامغان که دريک محيط کم عمق نهشته شده اند .

روش هاي تشخيص و شناسايي گياهان قديمي :

از علم گياه شناسي در اين مورد بايد آگاهي داشت سختي کار در اين است که هر بخش از يک گياه ممکن است جدا يافت شود . از مشخصاتي که براي شناسايي گياه براي سن يابي سنگ در علم زمين شناسي لازم است موارد زير است :
1) شکل برگ 2) نحوه اتصال برگ به محور 3) سيستم رگبرگي 4) اندازه و قاعده و نوک برگ 5) استومات

استومات ( روزنه ) :

از ويژگي هايي که در سطح برگ ها و ساقه هاي جوان وجود دارد روزنه ( استومات ) است . استومات در سطح برگ ها به دو حالت قرار مي گيرد :
1) Amphistomatique : اين نوع روزنه ( استومات ) هم در سطح بالايي و هم در سطح پائيني برگ ها وجود دارند.
2) Hypostomatique : ( هيپو استوماتيک ) اين نوع روزنه در سطح زيرين برگ وجود دارد .

آوند ها :

در کربونيفر گياهان آوندي ظاهر شدند. اجزاء قسمت مرکزي ساقه ها عبارتند از :

1) Phloeme ( فلوئم ) : اين بخش هدايت شيره پروده را بر عهده دارد .

2) Xyleme ( گزيلن ) : اين بخش هدايت شيره خام را بر عهده دارد .

3) Paranshim : سلول هاي پارانشيم

به بخش هادي در گياهان فسيل اِستل گفته مي شود که اغلب از فلوئم و گزيلن تشکيل شده است . در فسيل ها اِستل به دو صورت ديده مي شود :

1) monostele ( مونواستل ) : يا تک استل در اين نوع گزيلن در مرکز و فلوئم در اطراف آن مشاهده مي شود .اين نوع به دو نوع تقسيم مي شوند :
الف ) protostele ( پروتو استل ) يا مونو استل اوليه ، که بخش مرکزي به اشکال دايره اي و ستاره اي و... ديده مي شود .
ب) siphonostele ( سيفونواستل ) يا منونو استل متکامل ، در اين نوع استل دايره اي و بخش مياني آن توخالي است .

2) Polystele ( پلي استل ) داراي چند استوانه مرکزي هستند .


Dictyostele ( ديکتيو استل ) : به سيفونو استل خرد شده که به قطعاتي تقسيم شده گفنه مي شود . به دو صورت ديکتيو استل از پلي استل مجزا مي شود :
1)در حالت ديکتو استل از کنار هم قرار گيري آنها يک حلقه کامل ايجاد مي شود .
2)دددر حالت ديکتيو استل ، گزيلن داراي يک فلوئم است ولي در پلي استل هر گزيلن داراي يک فلوئم مي باشد.

[ghazaghi]

آشنايي با چند اصطلاح :

اصطلاحاتي که بر اساس ويژگي هاي ماکروسکوپي مي توان اجزاء و بقاياي گياهي را شناسايي کرد :

1) Fronde : به يک برگ بزرگ مرکب گفته مي شودکه عبارت است از يک ساختمان ميله مانند محوري است و اطراف انرا برگ فرا گرفته است .

2) Pinnule (پينول ) يا برگچه به آخرين اجزاء يک گياه گفته مي شود .

3) Rachis ( راشيز ) : به تمام محور ها بدون در نظر گرفتن برگ گفته مي شود .به محور اصلي " راشيز 1 " و به محور فرعي اول " راشيز 2 " و ... گويند .

4) Penne ( پنه ) به يک راشيز و پينول هاي چسبيده به آن حالت پنه گويند


مراحل توصيف و شناسايي فسيل هاي گياهي :

1)توصيف فِروند
2)بررسي پينول ها : ( شکل پينول ها _ حاشيه پينول ها _ وضعيت نوک پينول ها _نحوه اتصال به راشيز _ نحوه آرايش پينول ها روي راشيز )

بررسي پينول ها :

تکامل انواع Fronde :

در عهد حاضر و گذشته به حالت هاي مختلف مشاهده مي شود :
1) Monopoduque : يک محور اصلي و محور هاي فرعي ، که حالت هاي گوناگون دارد :
الف ) مونو پنه ( monopenne ) : بدون محور هاي فرعي
ب) بي پنه ( Bipenne ) : با دو محور فرعي
ج) تري پنه : داراي سه محور فرعي

2) Sympolique : روي يک پايه چند راشيز بطور مساوي قرار مي گيرد .

3) Dicotome : فروند دو شاخه ايي


ويژگي ها و مشخصات پينول ها :

الف ) شکل پينول ها :
در گياهان عهد حاضر از عوامل مهم در شناسايي گياهان محسوب مي شود . بنابراين براي شناسايي گياهان گذشته نيز بررسي و شناخت حالت هاي مختلف پينول ها از اهميت بسيار زيادي برخوردار است . نمونه هاي فسيل منحصرا بر اساس شکل و وضعيت پينول ها از هم تفکيک مي گردند . در مواردي که پينول ها ساختمان اوليه خود را محفوظ داشته باشند مي توانند در آزمايشگاه با از بين بردن مواد آلي پوشاننده آنها وضعيت استومات ها ووتعداد آنها را در برگ گياهان گذشته مورد بررسي قرار داد و در بسياري از موارد در گياهاني که از نظر شکل ظاهري شبيه هم هستند انجام اينکار اهميت زياد دارد . در نمونه هايي که در سنگ هاي رسوبي ايران يافت مي شود غالبا نمونه هايي که فروند آنها مونو پنه و بي پنه است يافت مي شود . بنابراين در تفکيک و شناسايي آنها حالت هاي گوناگون پينول مورد بررسي قرار مي گيرد.

انواع پينول :
1) Oblong : پينول مستطيلي شکل
2) Lineave : پينول خطي
3) Acicule : پينول سوزني
4) Circuler : پينول دايره اي
5) Elliptica : پينول بيضوي
6) Lanceolate : پينول سر نيزه اي
7) Romboid : پينول لوزي شکل
8) Ovate : پينول تخم مرغي شکل
9) Reniform : پينول کليوي شکل
10) Triangular : پينول سه گوش

نکته : در حالت Oblong طول برگ ها از عرضشان بيشتر است و در حالت Lineave هم به اين صورت ولي برگ باريکتر است .

ب ) انواع پينول ها از لحاظ شکل ظاهري :

1) Imparipenne ( ايمپاري پنه ) : در پينول هاي آن فروند هاي پنه يک پينول انتهايي يا ترمينال دارند .

2) Paripenne ( پاري پنه ) فاقد پينول اتهايي يا دو پينول انتهايي دارد .

3) Intercalen ( اينتر کالن ) : پينول هايي که متصل به راشيز اصلي بوده و بين پن ها قرار مي گيرد .اين پينول در پرمين ايران وجود دارد .
4) Aphelebis ( آفله بيس ) : پينول هاي غير طبيعي و خيلي بزرگ که شباهتي به پينول هاي ديگر نداشته و در قاعده به راشيز اصلي متصل است که غالبا حلقوي است . و فاقد رگبرگ است . آفله بيس در فسيل هاي گياهي کربونيفر ديده مي شود .

ج) حاشيه پينول ها به صورت هاي زير ديده مي شود :

1) Entire ( کامل )

2) Denticulate ( دندانه دار )

3) Onulee ( موج دار ، دندانه ها کم عمق هستند .)

3) Lobe ( لبه ، لُب دار ، دندانه ها عميق هستند . )

د) وضعيت نوک پينول ها :

1) AIGU :( ايگول يا نوک زاويه دار و تيز )
2) Obtws : ( اُبتوس ، نوک پينول گرد است .)
3) Arrondi : ( اَروندي ، نوک پينول گرد و دو طرف آن به موازات هم هستند .)
4) Macrone : ( موکرونه ، مانند اَروندي ولي يک برجستکي کوچک در نوک پينول وجود دارد .)
5) Retuse : ( رِتوس مانند اِروندي ولي برعکس موکرونه بجاي برجستگي فرورفتگي دارد. )
6) Efille : ( اِفيله ، مانند موکرونه ولي برجستگي کوچک آن نوک تيز است .)
7) Tronque : ( ترونکه ، بريدگي در انتهاي پينول که ظاهر پينول را مستطيلي مي کند .)
8) Trongue : ( ترونکه اشاکره ، بريدگي موج دار در نوک پينول داراست )

ر) انواع پينول ها از لحاظ نحوه اتصال به راشيز :

1) Libre : ( آزاد ، پينول ها از هم جدا هستند )
2) Adherant : ( چسبيده ، پينول ها به هم چسبيده اند . )
3) Decurant : (دکورانت ، پينول مثلثي شکل به سمت قاعده حالت کشيدگي دارد . )
4) Adcurant : ( اَدکورانت ، مانند دکورانت ولي بر خلاف قاعده کشيدگي دارد. )
5) Contrate : ( کانترات ، قاعده پينول حالت جمع شدگي به خود مي گيرد . )

ز) نحوه آرايش پينول ها روي راشيز :

1) Alternate : (آلترنت ، حالت متناوب پينول ها )
2) Oppose : ( آپوز ، پينول ها در دوطرف محور مقابل هم هستند . )
3) Suboppose : ( ساب آپوز ، پينول ها نزديک به متقابل هستند . )
4) Verticille : ( ورتي سيله ، در دور محور به صورت حلقوي قرار مي گيرند . )
5) Spiral : ( اسپيرال ، پينول ها مارپيچ به دور محور قرار مي گيرند .)
6) Decuce : ( دِکوسه ، در اين حالت پينول ها مقابل هم هستند ولي زوج بالايي عمود بر زوج پاييني قرار مي گيرند .)


انواع پينول ها از لحاظ گسترش روي محور :

1)کاتاتونه : پينول ها در بخش قاعده اي ساقه يعني پينول هايي که رو به زمين هستند بزرگتر مي باشند .
2) آناتونه : برعکس حالت فوق ، پينول هاي بخش بالاي محور بزرگترند .

3) آکروتونه : پينول ها روي محور از محل جدايش تا راس محور کوچکتر مي شوند .

4) مزوتونه : برعکس حالت فوق

5) بيتونه ( Bastone ) : حداکثر گسترش پينول ها در قسمت ميانه راشيز بيشتر است .

6) پناتيفيد : ( pennatifid ) : پينول ها از هم جدا نيستند ، بريدگي بين پينول ها تا راشيز ادامه پيدا نمي کند .

تقسيم پينول از لحاظ دوري يا نزديکي به راشيز :

1) proximal : ( پراکسيمال ، بخش از پينول که به محور نزديکتر است .)
2) distal : ( ديستال ، بخش از پينول که از محور دور است . )

[ghazaghi]

انواع سيستم رگبرگي :

1) simple ( ساده )
2) dicotom ( ديکوتوم ، رگبرگ ها دو يا سه بار شاخه شاخه مي شوند . )
3) Reticulate ( رتي کوليت ، يا آناستومور ، رگبرگ ها قبل از رسيدن به حاشيه پينول به هم متصل مي شوند .

اندام هاي زاياي گياهي :

الف) پولن ها ( گرده ) پولن ها در پرمين گسترش دارند . آلوکتون مي باشند و در سنگ هاي دريايي يافت مي شوند.
ب ) اسپور ها (در نهانزادان آوندي ) اسپورها در دونين و کربونيفر گسترش زيادي دارند . هر کدام از اسپورها توانايي ايجاد گياه جديد را دارند . در سنگ هاي دونين ايران اثر اسپور هاي نهانزادان آوندي مشاهده مي شود . سنگ هاي در بر گيرنده آنها سنگ هاي دريايي است که نشانه آلوکتون بودن آنهاست مي باشد. اين امر نشانگر پوشش گياهي کم در اين دوران است زيرا تشکيل لايه هاي ذغالي ديده نمي شود . در نهانزادان آوندي هاگ ها در کيسه هايي به نام اسپورانژ تجمع مي يابند .
انواع اسپورانژ :
1) سيانژ : زماني که اسپورانژ ها در يک رديف خطي به دنبال هم روي پينول قرار گيرند.

2) سور ( sore ) : اسپورانژ ها روي پينول به صورت حلقوي ديده مي شوند .

3) اسپرانژيفر : اسپورانژها در انتهاي يک ساقه قرار مي گيرند . اين نمونه در سيلورين مياني گسترش دارند.
الف ) اُرتوتروپ : اسپرانژيوفر هايي که در انتهاي محر به صورت مستقيم قرار مي گيرند .
ب) آنا تروپ : اسپرانژيوفر هايي که در انتهاي محور حالت برگشته دارند و در امتداد محور نيشتند .

[ghazaghi]

روش بررسي و مطالعه کوتيکول يا اپيدرم :

کوتيکول يا اپيدرم پوشش روي برگ مي باشد و تشکيل يک قشر در سطح فوقاني برگ را مي دهد . از آنجايي که کوتيکول بسيار ظريف است امکان سالم ماندن و حفظ آن در طول تاريخ زمين کمتر مهيا مي شود . در برخي موارد در باتلاق هايي که ميزان اکسيژن کم است و فراواني گياهان زياد است کوتيکول محفوظ باقي مي ماند . مطالعه اپيدرم از آن لحاظ حائز اهميت است که در برخي از جنس ها نوع کوتيکول متفاوت است و مي توان از روي آن جنس ها را از هم تفکيک کرد .غالبا نونه هايي که داراي اپيدرم مي باشند حاکي از آتوکتون بودن نمونه مي باشند.

مراحل آماده سازي اپيدرم :
1)مرحله برداشت اپيدرم يا کوتيکول از روي زمينه : بر روي سطح برگ برخي از نمونه هاي فسيل ورقه نازک تيره رنگي وجود دارد که اپيدرم مي باشد که با کمک يک قلم موي خيس آنرا از نمونه مي توان جدا نمود و در يک شيشه ساعت قرار داد.
2)مرحله حذف و از بين بردن قسمت هاي معدني : در اين مرحله دو کار انجام مي شود . الف ) در صورت لزوم براي از بين بردن مواد سيليسي که حالت طرد و ***نده به اپيدرم ميدهند مقداري اسيد فلوئوريدريک را در يک ظرف پلاسنيکي ريخته و اپيدرم را درون آن قرار مي دهيم .مدت زمان 24 ساعت کافي است . در طي اين زمان مواد سيليسي از اپيدرم جدا مي شود. در انتها اپيدرم را از ظرف اسيد بيرون آورده و انرا با اب مقطر شستشو مي دهيم .ب) براي از بين بردن کربنات ها و مواد آهکي اسيد کلريدريک 10 درصد را کمي حرارت داده و سپس اپيدرم را درون آن قرار مي دهيم با انجام اين عمل مواد آهکي حل گشته و مواد معدني از بين مي رود در خاتمه کار باز هم اپيدرم را با آب مقطر شستشو مي دهيم .
3)مرحله اکسيداسيون قسمت هاي چوبي و مواد هوميک ( موادي که به اپيدرم رنگ سبز مي دهد.) در اين مرحله اکسيداسيون با مايعي به نام شورلز انجام مي شود . براي تهيه محلول شورلز اسيد سيتريک را با مقدار کمي کلرات دوپتاس مخلوط مي کنيم . سپس اپيدرم را در اين محلول حاصل ( محلول شورلز ) قرار داده و بعد از 15 دقيقه انرا خارج و در محلول آب مقطر و کلرات دوپتاس مي گذاريم و در خاتمه تمام مراحل تمام مواد معدني و تيره رنگ اپيدرم از بين مي رود .
4)مرحله مونتاژ و پياده سازي اپيدرم روي لام : با چسب " کانادابالزام " اپيدرم را روي لام قرار داده و با لامل مي پوشانيم . به اين ترتيب نمونه براي مطالعه ميکروسکوپي آماده است .