مقدمة
تكوين الكرمل (Carmel Formation) هو تكوين جيولوجي واسع النطاق يقع ضمن مجموعة سان رافائيل (San Rafael Group). يمتد هذا التكوين عبر عدة ولايات في غرب الولايات المتحدة الأمريكية، أبرزها وايومنغ ويوتا وكولورادو وأريزونا ونيو مكسيكو. يتميز تكوين الكرمل بتنوعه lithological، حيث يتكون من طبقات من الحجر الرملي والحجر الطيني والحجر الجيري والدولوميت، بالإضافة إلى تبخرات مثل الجبس والأنهيدريت. يعود تاريخ تكوين الكرمل إلى العصر الجوراسي الأوسط، وتحديدًا إلى حقبة الباثونيان والكالوفيان، مما يجعله جزءًا هامًا من السجل الجيولوجي لتلك الفترة.
التكوين والتكوين الجيولوجي
تكوّن تكوين الكرمل خلال العصر الجوراسي الأوسط، في بيئة بحرية ضحلة واسعة النطاق غطت جزءًا كبيرًا من غرب أمريكا الشمالية. خلال هذه الفترة، شهدت المنطقة دورات متكررة من ارتفاع وانخفاض مستوى سطح البحر، مما أدى إلى ترسيب طبقات مختلفة من الرواسب. تعكس هذه الدورات التغيرات المناخية والجيولوجية التي كانت تحدث في ذلك الوقت.
تتكون مجموعة سان رافائيل، التي يتبعها تكوين الكرمل، من عدة تكوينات أخرى، بما في ذلك تكوين انترا (Entrada Sandstone) وتكوين كورنت (Curtis Formation) وتكوين سمرerville (Summerville Formation). يمثل تكوين الكرمل المرحلة الانتقالية بين البيئات الرملية لتكوين انترا والبيئات الطينية والرطبة لتكوين سمرerville.
الخصائص الليثولوجية
يتميز تكوين الكرمل بتنوعه الليثولوجي، حيث يضم مجموعة متنوعة من الصخور الرسوبية. تشمل هذه الصخور:
- الحجر الرملي: غالبًا ما يكون الحجر الرملي في تكوين الكرمل ذو حبيبات دقيقة إلى متوسطة، ويتراوح لونه بين الأحمر والبني والبرتقالي. قد يحتوي الحجر الرملي على هياكل ترسيبية مثل التطبق المتقاطع، مما يشير إلى أنه ترسب في بيئة مائية نشطة.
- الحجر الطيني: يتكون الحجر الطيني من جزيئات طينية دقيقة، وعادة ما يكون لونه رماديًا أو أخضرًا أو أحمر. غالبًا ما يكون الحجر الطيني في تكوين الكرمل غنيًا بالمواد العضوية، مما يشير إلى أنه ترسب في بيئة منخفضة الأكسجين.
- الحجر الجيري والدولوميت: غالبًا ما يكون الحجر الجيري والدولوميت في تكوين الكرمل دقيق الحبيبات، ويتراوح لونه بين الأبيض والرمادي والبني. غالبًا ما يحتوي الحجر الجيري والدولوميت على أحافير، مما يوفر معلومات قيمة عن الحياة البحرية في العصر الجوراسي.
- التبخرات: تشمل التبخرات في تكوين الكرمل الجبس والأنهيدريت. تتشكل هذه المعادن عندما يتبخر الماء المالح، مما يترك وراءه معادن مذابة. يشير وجود التبخرات إلى أن تكوين الكرمل ترسب في بيئة جافة وشبه قاحلة.
التوزيع الجغرافي
يمتد تكوين الكرمل عبر مساحة واسعة في غرب الولايات المتحدة، ويشمل أجزاء من وايومنغ ويوتا وكولورادو وأريزونا ونيو مكسيكو. يمكن رؤية التكوين في العديد من المعالم الطبيعية البارزة، مثل:
- حديقة صهيون الوطنية (Zion National Park): يساهم تكوين الكرمل في المناظر الطبيعية الخلابة للحديقة، حيث يشكل جزءًا من الجدران الشاهقة والأودية الضيقة.
- حديقة برايس كانيون الوطنية (Bryce Canyon National Park): على الرغم من أن تكوين الكرمل ليس بارزًا مثل التكوينات الأخرى في الحديقة، إلا أنه يمثل جزءًا من الأساس الجيولوجي للمنطقة.
- منطقة موآب (Moab area): تقع مدينة موآب في ولاية يوتا بالقرب من العديد من التكوينات الجيولوجية المثيرة للاهتمام، بما في ذلك تكوين الكرمل. يمكن رؤية التكوين في العديد من المواقع القريبة من المدينة.
الأهمية الأحفورية
على الرغم من أن تكوين الكرمل ليس غنيًا بالأحافير مثل بعض التكوينات الأخرى، إلا أنه يحتوي على مجموعة متنوعة من الأحافير التي توفر معلومات قيمة عن الحياة البحرية في العصر الجوراسي. تشمل الأحافير الموجودة في تكوين الكرمل:
- اللافقاريات البحرية: تشمل اللافقاريات البحرية الموجودة في تكوين الكرمل المحار والحلزونات وشوكيات الجلد. توفر هذه الأحافير معلومات عن التنوع البيولوجي في البحار الضحلة خلال العصر الجوراسي.
- الأسماك: تم العثور على بعض أحافير الأسماك في تكوين الكرمل، مما يوفر معلومات عن تطور الأسماك خلال العصر الجوراسي.
- الزواحف البحرية: تم العثور على بقايا قليلة من الزواحف البحرية في تكوين الكرمل، مما يشير إلى أن هذه الحيوانات كانت موجودة في المنطقة خلال العصر الجوراسي.
- النباتات: تم العثور على بعض أحافير النباتات في تكوين الكرمل، مما يوفر معلومات عن النباتات التي كانت تنمو على طول السواحل خلال العصر الجوراسي.
الأهمية الاقتصادية
تكوين الكرمل له بعض الأهمية الاقتصادية، حيث يمكن استخدامه كمصدر للموارد الطبيعية. تشمل الاستخدامات الاقتصادية لتكوين الكرمل:
- مواد البناء: يمكن استخدام الحجر الرملي والحجر الجيري الموجود في تكوين الكرمل كمواد بناء. تم استخدام هذه الصخور في بناء العديد من المباني والطرق في المنطقة.
- النفط والغاز: في بعض المناطق، يمكن أن يكون تكوين الكرمل بمثابة خزان للنفط والغاز. يتم استخراج هذه الموارد الطبيعية من التكوين باستخدام تقنيات الحفر الحديثة.
- المياه الجوفية: يمكن أن يكون تكوين الكرمل بمثابة طبقة مياه جوفية، حيث يتم تخزين المياه الجوفية في مسام الصخور. تستخدم هذه المياه الجوفية للري والشرب والاستخدامات الصناعية.
العلاقة مع التكوينات الجيولوجية الأخرى
يرتبط تكوين الكرمل ارتباطًا وثيقًا بالتكوينات الجيولوجية الأخرى في مجموعة سان رافائيل. يقع تكوين الكرمل بين تكوين انترا، وهو عبارة عن حجر رملي سميك يشكل مناظر طبيعية بارزة، وتكوين سمرerville، وهو عبارة عن سلسلة من طبقات الحجر الطيني والحجر الرملي الرقيقة. يمثل هذا الترتيب انتقالًا تدريجيًا في البيئات الرسوبية.
تتداخل العلاقة بين تكوين الكرمل والتكوينات المجاورة، حيث تظهر تغيرات تدريجية في الخصائص الليثولوجية. غالبًا ما يكون تحديد الحدود الدقيقة بين التكوينات أمرًا صعبًا، ويتطلب دراسة تفصيلية للطبقات الصخرية.
التحديات والبحث المستقبلي
لا يزال هناك العديد من التحديات والأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها فيما يتعلق بتكوين الكرمل. تشمل هذه التحديات:
- تحديد التسلسل الزمني الدقيق لتكوين الكرمل: على الرغم من أن العلماء يعرفون أن تكوين الكرمل يعود إلى العصر الجوراسي الأوسط، إلا أن التسلسل الزمني الدقيق لتكوين التكوين لا يزال غير مؤكد. يتطلب تحديد التسلسل الزمني الدقيق استخدام تقنيات التأريخ الإشعاعي وتحليل الأحافير.
- فهم التغيرات البيئية التي أثرت على تكوين الكرمل: شهدت المنطقة التي ترسب فيها تكوين الكرمل تغيرات بيئية كبيرة خلال العصر الجوراسي الأوسط. يتطلب فهم هذه التغيرات البيئية دراسة تفصيلية للرواسب والأحافير الموجودة في التكوين.
- تقييم الأهمية الاقتصادية المحتملة لتكوين الكرمل: لا يزال هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتقييم الأهمية الاقتصادية المحتملة لتكوين الكرمل كمصدر للموارد الطبيعية. يتطلب هذا البحث إجراء دراسات جيولوجية وجيوفيزيائية مفصلة.
خاتمة
تكوين الكرمل هو تكوين جيولوجي هام يوفر معلومات قيمة عن البيئات القديمة والحياة البحرية في العصر الجوراسي الأوسط. يتميز التكوين بتنوعه الليثولوجي وتوزيعه الجغرافي الواسع، مما يجعله جزءًا هامًا من السجل الجيولوجي لغرب الولايات المتحدة. على الرغم من أن العلماء قد تعلموا الكثير عن تكوين الكرمل، إلا أن هناك العديد من الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها. يتطلب البحث المستقبلي استخدام تقنيات متطورة ودراسة تفصيلية للرواسب والأحافير الموجودة في التكوين.