أنواع الصخـــــور
مقدمــة : ـ
تبدأ قصة الصخور عادة بالصخور النارية Igneous Rocks ، لأنها أول ما ينشأ من أنواع الصخور بالإضافة إلى أن الصخور النارية تعتبر هى الأصل الذى اشتقت منه باقى أنواع الصخور .
وتنشأ الصخور النارية نتيجة لتصلب الصهير Magma الكائن فى أعماق القشرة الأرضية ، مكونه أشكالا عديدة من أهمها الباثوليث Batholith ، وهى كتل من الأجسام النارية الضخمة الغائرة فى جوف الأرض ، وكذلك السدودSills والقواطع Dikes . كما أن البراكين فى حد ذاتها من أشكال تواجد الصخور النارية .
وتنقسم الصخور النارية الى ثلاث أنواع : ـ
أ – صخور نارية تكونت على أعماق كبيرة من سطح القشرة الأرضية فهى صخور نارية جوفية مثل الجرانيت Granite ، والجابرو Gabbro والديوريت Diorite .
ب –صخور ناريةتحت سطحيه وهى صخور نارية تكونت على أعماق قريبه من سطح القشرة الأرضية مثل صخر الدوليريت Dolerite .
ج – صخور نارية سطحية ( أوبركانية ) وهى الصخور التى تكونت على السطح مباشرة مثل صخور البازلت Basalt والريولايت Rhyolite .
والذى يحدث بعد تكون الصخور النارية أنها تتعرض عبر العصور الجيولوجية المختلفة ـ والتى تقدر بملايين السنين ـ لتأثير العوامل الجوية ، فيما يعرف بالتجوية Weathering . ومن شأن التجوية أن تجعل كتل الصخور الضخمة فتاتاً وحطاماً صخريا. وهذا الفتات الصخرى ما يلبث أن تحمله عوامل النقل المختلفة من رياح وسيول ومجارى مائية ، حيث يتم ترسيبه فى أماكن أخرى طبقات فوق طبقات مكونة صخوراً رسوبية Sedimentary Rocks. والصخور الرسوبية عادة ما تكون على هيئة طبقات متوازنة قد تختلف فى السمك ، وقد تختلف أيضا فى نوعية الصخور . والأصل فى الطبقات الرسوبية أن تكون أفقية،إلا أنها قد تتعرض لقوى الضغط الذى ينتج عنها الطيات Folds، مما يغير من وضعها الأفقى فتميل بدرجات مختلفة . . الصخورالرسوبية تنقسم الى ثلاث أقسام حسب طريقة نشأتها : ـ
أ – صخور ذات نشأة ميكانيكية الأصل مثل البريشيا Breccica والكونجلوميرات Conglomerate والصخور الرملية Sandstone والصخور الطينية Clay .
ب ـ صخور ذات نشأة كيميائية الأصل نتيجة تبخر مياه البحيرات المعزوله وترسيب أملاحها مثل الحجر الجيرى Limestone ورواسب المتبخرات مثل الجبس Gypsum والهاليت Halite .
ج – صخور ذات نشأة عضوية الأصل مثل الفوسفات والفحم والحجر الجيرى العضوى النيموليتى Nummulitic Limestone الذى تكون من حيوان لافقارى وحيد الخلية يعرف باسم النيموليت . ولقد تم بناء أهرمات الجيزة من هذه النوعية من الصخور ذات النشأة العضوية .
وبجانب هذين النوعين من الصخور يوجد نوع ثالث وهو الصخور المتحولة Metamorphic Rocks .
والصخور المتحولة هى صخور قد تكونت من صخور سابقة التكوين ، قد تكون صخوراً نارية أو صخوراً رسوبية ، حيث يحدث التحول إما بالحرارة أو بالضغط أو بالحرارة والضغط معاً . ويحدث التحول بالحرارة عندما تؤثر حرارة الأجسام النارية المتداخلة فيما حولها من الصخور . فالرخام على سبيل المثال هو صخر متحول بالحرارة عن الحجر الجيرى . وكذلك صخور الكوارتزيت Quartzite متحولة بالحرارة عن الحجر الرملى .
أما التحول بالضغط ويعرف أحيانا بالتحول الديناميكى ، فينتج من تعرض الصخور لقوى الضغط العالية الواقعة عليها . وأحسن مثال لهذا النوع من التحول هو صخر الإردواز Slate ، وهو صخر متحول بالضغط عن الحجر الطينى . وتشكل انواع الصخور المتحولة بالضغط والحرارة معاً الجزء الأكبر من مجموع الصخور المتحولة ، والتى من أهمها النيس Gneiss والشيست Schist .
الصخور النارية وأنواعها
يعرف الصخر بصفة عامة بأنه مادة صلبة طبيعية تتكون من تجمع معدنى من أكثر من معدن وفى أحوال محدودة يتكون من معدن واحد . ويطلق عليه فى هذه الحالة بأنه صخر وحيد المعدن Monomineralic Rock وتختلف الصخور فيما بينها إختلافا كبيرا ويتوقف هذا الاختلاف على عدة عوامل أهمها : ـ
1- المحتوى المعدنى للصخر Mineral Content .
2- كيفية النشأة للصخر Mode of origin .
3- كيفية التواجد Mode of occurrence .
وتعد الصخور النارية هى الأصل الذى اشتقت منه باقى أنواع الصخور ( رسوبية ـ متحولة ) لذا يطلق عليها أحيانا الصخور الأولية Primary rocks إذ أنها أول ما نشأ من صخور نتيجة لتصلد المادة الصخرية المنصهرة القابعة على عمق غير معروف بالضبط فى باطن الأرض والتى تعرف باسم الصهير أو الماجما Magma وذلك بسبب التبريد التدريجى والمستمر وقد يحدث أحيانا أن يرتفع هذا الصهير فى مناطق ضعف فى القشرة الأرضية فيخرج على هيئة حمم أو لابه Lava كما يرى ذلك فى البراكين فتتصلد الحمم للانخفاض السريع فى درجة الحرارة مكونة صخورا نارية بركانية.
تلك كانت نظرة عابرة على كيفية نشأة الصخور النارية بوجه عام غير أن النظرة الفاحصة لتلك الكيفية ليست بمثل هذه السهولة إذ أن الظروف الفيزيائية والكيميائية والتى تعرف اختصارا بالظروف الفيزيوكيمائية Physico – chemical conditions للصهير هى العامل الحاسم والأساسى فى كيفية نشأة الصخور النارية . بمعنى أن اختلاف أنواع الصخور راجع إلى التنوع الكيميائى للصهير كما يرجع إلى العمق الذى نشأت وتكونت فيه .
أسس تصنيف الصخور النارية :
لا يوجد تصنيف محدد يحظى بإجماع علماء الصخور النارية ولكن يوجد أكثر من أساس من أسس التصنيف ويمكن إجمال تلك الأسس فيما يلى :
(1) التصنيف الكيميائى :
أثبت التحليل الكيميائى للصخور النارية أن معظمها يتكون من معادن السيليكات ومن هذا اتخذت نسبة السيليكا ـ فى البداية كأساس لتصنيف الصخور النارية إلى أربعة مجموعات : ـ
أ –صخور حامضية Acidic وتصل نسبة السيليكا فيها إلى أكثر من 66٪ ومن أشهر أمثلة هذا النوع صخور الجرانيت Granite والجرانوديوريت Granodiorite .
ب - صخور نارية متوسطةIntermediate وتتراوح نسبة السيليكا فيها من 66 ـ 52 ٪ ومن أشهر أمثلة هذا النوع صخور السيانيت Syenite والديوريت Diorite .
ج ـ صخور نارية قاعديةBasic وتتراوح نسبة السيليكا فيها من 52 ـ 40 ٪ ومن أشهر أمثلة هذا النوع الجابرو Gabbro والبازلت Basalt .
د ـ صخور نارية فوق قاعديةUltrabasic وتصل نسبة السيليكا فيها إلى أقل من 40٪ ومن أشهر أمثلة هذا النوع صخور الدونيت Dunite والبريدوتيت Peridotite .
ومن الجدير بالذكر أن هذه النسب قد تتغير بالزيادة أو النقصان لدى بعض المؤلفين ليس هذا فحسب بل هناك من المؤلفين الذين يحصرون الصخور النارية فى ثلاث مجموعات هى صخور نارية حمضية ومتوسطة وقاعدية الأمر الذى يتبعه بالتالى اختلاف نسبة السيليكا فى كل مجموعة .
(2) كيفية التواجد والنسيج Mode of ocurrence and texture :
ميز العلماء بين نوعين من الصخور النارية حسب موقع النشأة إلى صخور نارية جوفية وصخور نارية سطحية .
أ ـ الصخور النارية الجوفية وتعرف أحيانا بالصخور البلوتونية Plutonic rocks :
وهى الصخور التى تكونت على أعماق كبيرة فى جوف الأرض ويحدث التصلب نتيجة للتبريد البطيء والمستمر تحت الضغط المرتفع مع وجود المواد الطيارة Volatiles مما يتيح الفرصة لنمو بلورات المعادن المكونة للصخر النارى الجوفى , الأمر الذى ينعكس بالتالى على نسيج الصخر نفسه فيصبح ذا نسيج خشن Goarse – grained يمكن تمييز محتواه المعدني بالعين المجردة مثل صخور الجرانيت والديوريت والجابرو وجميعها من صخور النارية الجوفية التى تتميز بنسيجها الخشن .
ب ـ الصخور النارية والسطحية (البركانية) Extrusive ( Volcanic ) rocks :
تتكون هذه النوعية من الصخور النارية نتيجة لتصلب الحمم ( اللابة ) Lava المندفعة من فوهات البراكين عند السطح فى ظروف عكس الظروف المكونة للصخور الجوفية تماما إذ يتم التبريد بسرعة مما لايتح الفرصة لنمو بلورات المعادن المكونة للصخر فيصبح النسيج فى هذه الحالة دقيق التحبب Fine – grained وربما لا تتكون بلورات على الإطلاق إذا كان التبريد فجائيا فيصبح النسيج فى هذه الحالة زجاجيا Glassy .
ج ـ الصخور النارية المتداخلة Intrusive rocks :
على الرغم من وجود النوعين السابقين من الصخور النارية فإن البعض قد ميز نوعا ثالثا ؛ هى الصخور النارية المتداخلة وهى لا تتكون على أعماق كبيرة مثل الصخور الجوفية ولا تتكون أيضا على السطح مثل الصخور البركانية وإنما تتكون فيما بينهما ولذا تعرف أحيانا بالصخور النارية تحت سطحية Hypabyssal rocks
ومن الطبيعى فى هذه الحالة أن يكون النسيج وسطيا أى أنه ليس بالنسيج الخشن ولا الدقيق وإنما هو نسيج متوسط التحبب Medium – grained . وتشمـل هـذه النوعية من الصخور , صخور الجدد ( القواطع ) Dykes والسدود Sills الخ ... التى تمثل مكانا وسطا تقريبا بين الصخور النارية الجوفية والصخور النارية السطحية 0 وعلى هذا فإن النسيج يعكس فى الواقع معدل التبريد , فالتبريد السريع ينتج عنه نسيج دقيق التحبب كما ينتج عن التبريد البطىء والمتجانس حبيبات كبيرة الحجم وهو النسيج خشن التحبب .
غير أنه قد يصادفنا أحيانا صخر ذو نسيج متفاوت التحبب أى أن حبيباته غير متجانسة فى الحجم حيث يبدو فى الصخر حبيبات كبيرة الحجم فى أرضية دقيقة التحبب ويطلق على مثل هذا النسيج ، النسيج البورفيرى Porphyritic texture ولأن النسيج يعكس إلى حد كبير نشأة الصخر فإن هذا النسيج يتكون بعدة طرق مختلفة وأهم هذه الطرق هو التغير الحادث فى الظروف الفيزيائية والكيميائية التى تتحكم فى نمو البلورات , فالبلورات الظاهرة Phenocrysts تنشأ فى الأعماق حيث الضغط العالى ومعدل التبريد البطىء والمنتظم وعندما ينتقل الصهير بما يحمله من بلورات ظاهرة إلى مستوى أعلى داخل القشرة الأرضية أو حتى يخرج إلى السطح فإنه يحدث اختلال فى معدل التبريد حيث يصبح أسرع فتنشأ فى هذه الحالة البلورات الدقيقة الحجم وبهذا يتكون النسيج البوفيرى .
وصف أهم الصخور النارية : -
1 ـ الجرانيت Granite :
يعد الجرانيت من أكثر الصخور شهرة وانتشارا ويتكون من الكوارتز بنسبة تتراوح من 20 ـ 40 ٪ والفلسبار حيث يكون الفلسبار البوتاسى أكبر من 2 / 3 مجموع الفلسبار ككل وأيضا الميكا . وهو من الصخور النارية الحامضية الجوفية الخشنة التحبب وقد يكون أحيانا متوسط أو دقيق التحبب .
والرايولايت Rhyolite هو المكافىء البركانى للجرانيت ويوجد على هيئة حمم ذات نسيج زجاجى أو مستترة التبلور وهناك ثلاثة أسماء أخرى هى أنواع من مكافئات الجرانيت تختلف فيما بينها فى النسيج وهى الاوبسيديان Obsedian والبتشستون Petchstone والبيومس ( حجر الخفاف ) Pumice .
فالاوبسيديان عبارة عن زجاج طبيعى غالبا ما يكون أسود اللون ويتميز بمكسره المحارى الواضح 0أما البتشستون فيحتوى على نسبة أقل من الزجاج وقد يوجد فيه بلورات ظاهرة بينما يتميز البيومس ( حجر الخفاف ) بخفة وزنة الناتج عن كثرة المسام .
2 ـ الجرانوديوريت Granodiorite :
صخر نارى جوفى حامضى خشن التحبب وهو أيضا من أكثر الصخور انتشارا ويمثل هذا الصخر الحالة الوسطية بين الجرانيت والديوريت وفيه تقل نسبة الكوارتز عن نسبته فى الجرانيت بينما تزداد نسبة البلاجيوكليز إلى أكثر من ثلثى مجموع الفلسبار ولا تتعدى نسبة الفلسبار البوتاسى عن ثلث مجموع الفلسبار والهورنبلند ويمثل المكافئ البركاني للجرانوديوريت صخر الداسيت Dacite .
3 ـ البجماتيت Pegmatite :
على الرغم من صخور البجماتيت تتواجد بصحبة جميع الصخور الجوفية تقريبا إلا أنها دائما ما تصاحب الجرانيت والجرانوديوريت 0 وهى صخور خشنة جدا حتى أنه توجد أضخم وأجمل البلورات داخل عروق البجماتيت ويرجع ذلك إلى انخفاض درجة لزوجة الصهير وتركيز المكونات التى تتبلور منها معادن البجماتيت 0 والمحتوى المعدنى للبجماتيت يماثل نفس المحتوى لدى الجرانيت وكثيرا ماتحتوى عروق البجماتيت على بلورات البيريل Beryl والتورمالين Tourmaline والزيركون Zircon وغيرها من المعادن ذات القيمة الاقتصادية .
4 ـ السيانيت Syenite :
صخر ناري جوفي متوسط ذو نسيج خشن التحبب غالبا وهو صخر يشبه الجرانيت فى مظهره ويتكون بصفة أساسية من الفلسبار البوتاسى ( أرثوكليز ) بالإضافة إلى كل من الهورنبلند والبيوتيت 0 والمكافىء البركانى للسيانيت , هو صخر التراكيت Trachyte .
5 ـ الديوريت Diorite :
صخر نارى جوفى متوسط يتكون من معدنين أساسيين هما البلاجيوكليز والهورنبلند والمكافىء البركاني للديوريت هو صخر الأنديزيت Andesite .
6 ـ الجابرو Gabbro :
صخر نارى جوفى قاعدى يتكون من معدنين أساسيين هما البلاجيوكليز , والبيروكسين . والمكافىء البركانى للجابرو هو البازلت Basalt وهو من أشهر الصخور البركانية ويستخدم فى رصف الطرق .
7 ـ البريدوتيت Peridotite :
صخر نارى جوفى فوق قاعدى يتكون أساسا من معدن الأوليفين بالإضافة إلى بعض المعادن المافية الأخرى مثل الأوجيت والهورنبلند . تلك كانت أهم مفردات الصخور النارية ويلاحظ أننا قد أغفلنا ذكر المعادن الإضافية Accessory minerals وهى معادن لا يخلو منها صخر من الصخور وذلك لسببين الأول : أنها من القلة والضآلة بحيث لا تتجاوز نسبتها 2٪ تقريبا والسبب الثانى : أنها لا تؤثر فى خواص الصخر نفسه أو حتى تسميته .
أشكال الصخور النارية Forms of Igneous Rocks :
أن الكيفية التى يتصلب بها الصهير لا تتيح الفرصة للصخور النارية الناتجة من هذا التصلب أن تتخذ أشكالا منتظمة إلا أنه يمكن وضع تلك الأشكال فى المجموعات التالية :
( أ ) الكتل الجوفية Massive plutons : وتشمل هذه المجموعة كل من : ـ
1 ـ باثوليث Batholith :
وهى أضخم كتل الصخور النارية وأكثرها اتساعا وتتكون غالبا من صخور الجرانيت والجرانوديوريت وهى تشكل جذور وقلوب سلاسل الجبال الضخمة 0
2 ـ ستوك : Stock
وهو كتلة صغيرة بالنسبة لحجم الباثوليث لا تزيد مساحته عن 100 كيلو متر مربع وعادة ما تكون مثل هذه الأشكال أجزاء من الباثوليت وعندما تؤثر عوامل التعرية على الصخور المحيطة بها تنشأ عنها أجسام شديدة الانحدار تسمى . Bosses
( ب ) الأجسام اللوحية Sheet Intrusions : وهى عبارة من متداخلات Intrusions نارية على هيئة ألواح تختلف فى تسميتها حسب وضعها وتشمل :
1 ـ جدة قاطعة Dyke :
وتعرف أحيانا بالقاطع على سبيل الاختصار , وهو عبارة عن متداخل نارى رأسى أو ذو ميل ملحوظ عند تداخله .
2 ـ جدة موازية Sill :
وتعرف أحيانا باسم السد الموازى أو المطابق وقد تسمى على سبيل الاختصار باسم السد وينشأ عندما يجد الصهير طريقا موازيا للطبقات الصخرية مكونا أجساما أفقية , وعموما فإن الجدد ـ سواء أكانت قاطعة أو موازية يتراوح سمكها بين عدة سنتيمترات إلى عدة مترات .
( ج ) الأجسام العدسية Lens –shaped plutons : وهى متداخلات نارية ذات شكل قبوي أو عدسى وتشمل كل من : ـ
1 ـ لاكوليث Lacolith :
وهى عبارة عن متداخلات نارية تشبه السدود Sills غير أن الضغط الكبير للصهير على السطح الطبقى يسبب تقوس الطبقات التى تعلو التداخل الناري بينما تظل الطبقات السفلية على حالها فى الموضع الأفقي وتتراوح أقطار وسمك اللاكوليث من بضع مئات الأمتار إلى عدة كيلو مترات .
2 ـ لوبوليث Loplith :
وهى عكس اللاكوليث تماما إذ يحدث التقوس إلى أسفل أى أن السطح السفلى يشبه الإناء المقعر.
الصخور الرسوبية
تعد الصخور الرسوبية هى نهاية المطاف لعمليات التعرية التى تشمل كلا من التجوية والنقل والترسيب والتى سيتم مناقشتها تفصيلا فيما بعد ، فالصخور التى تمت تجويتها بفعل عوامل التفكك Disintegration أو التجوية الميكانيكية أو الصخور التى تحولت بعض معادنها بفعل التحلل Decomposition أو التجوية الكيمائية يتم نقلها بفعل عوامل النقل المختلفة من رياح وسيول ومجارى مائية حيث يمت ترسيبها فى نهاية المطاف على هيئة طبقات فوق طبقات .
ومن الملاحظ أن المسرح الكبير الذى تتم فيه عملية الترسيب هو البحار والمحيطات إذ تترسب معظم الرواسب التى يبلغ وزنها ملايين الأطنان سنويا فى المياه الضحلة وفى حدود 200-300 كم من الشاطئ . كما أن بعض البحيرات تترسب فيها الرواسب الملحية ( الملح الصخرى ، الجبس ، النظرون … الخ ) نتيجة لبخر مياه البحيرات المالحة .
وعلى شواطئ الأنهار وسهول الفيضانات تترسب كميات ضخمة من الرواسب النهرية مثل الصخور الطينية . أما فى الصحارى فتتراكم الرمال على اختلاف أحجامها الة بفعل الرياح مكونة الكثبان الرملية . وعلى الرغم من أن الصخور الرسوبية لا تتجاوز 5 % بالحجم من مجموع صخور القشرة الأرضية إلا أنها تفترش 75% من مساحة سطح الأرض تقريبا .
خواص الصخور الرسوبية :
تتميز الصخور الرسوبية بعدة خواص تميزها عن باقى أنواع الصخور الأخرى من نارية و متحولة :
1- توجد الصخور الرسوبية عادة على هيئة طبقات تختلف عن بعضها البعض فى السمك واللون والنسيج والمحتوى المعدنى ، وهى طبقات أفقية فى الأصل إلا أنه قد يحدث فيما بعد أن تتعرض لعوامل تؤثر فيها فتجعلها مائلة أحيانا أو مطوية أو مجعدة فى أحيان أخرى .
2- الصخور الرسوبية هى الوحيدة من نوعها التى تحتوى على حفريات سواء كانت تلك الحفريات فقارية أو لا فقارية وذلك بحكم أن الصخور الرسوبية هى المؤهلة وحدها لأن تحتوى على الكائنات الحية من الحيوانات والنباتات .
3- تتميز الصخور الرسوبية بأنها المكمن الطبيعى لوجود نوعيات بعينها من الثروات المعدنية كالبترول والفوسفات والفحم .
4- من الشائع فى كثير من الصخور الرسوبية أن تكون مسامية أى تحتوى على مسام وفراغات مما يجعلها ذات أهمية كبرى فى توزيع البترول والغاز الطبيعى والمياه الجوفية .
أسس تصنيف الصخور الرسوبية :
على الرغم من وجود أكثر من تصنيف للصخور الرسوبية إلا أنه من المهم فى عملية التصنيف أن تستند على أساسين هما التركيب المعدنى والنسيج . ولما كان التركيب المعدنى يعكس أصل ومصدر هذه المواد بينما يعكس النسيج العمليات الطبيعية التى أثرت عليها وجعلتها تخذ الشكل النهائى لها ، إذن فمن المهم فى هذه الحالة أن تكون نشأة الصخور الرسوبية لها المحل الأول فى الاعتبار عند عملية التصنيف وعلى هذا الأساس قسمت الصخور الرسوبية إلى ثلاثة أقسام :
أولاً: صخور الرسوبية ميكانيكية الأصل Mechanical Sedimentary Rocks :
وهى الصخور التى تكونت من فتات وحطام صخور سابقة التكوين الناتجين من عمليات التجوية الميكانيكية ( الفيزيائية ) وتم نقلها بفعل عوامل النقل المختلفة ثم ترسيب بعد ذلك . ويطلق على هذا النوع من الصخور : صخور فتاتية Clastic ومن أهم صخور هذا القسم :
1- الكونجلوميرات Conglomerate :وهى صخور تتكون من حبيبات مستديرة متماسكة من خلال مواد لاصقة بفعل عوامل الترسيب ويتكون محتوى الكونجلوميرات من الحبيبات الثابتة وذات القدرة على تحمل عوامل النقل الطويل الذى سبب تآكل حوافها وبالتالى تكون حبيبات مستديرة أو شبه مستديرة ويندرج حجم هذه الحبيبات من 10سم فى القطر حتى 2 مم أما ما دون ذلك فيدخل فى عداد الصخور الرملية .
2- البريشيا Breccia :
وهى تماثل الكونجلوميرات فى النشاة إلا أنها تختلف فى شئ واحد . وهو أن الحبيبات ليست مستديرة بل هى حبيبات ذات زوايا حادة بسب قصر مسافة النقل .
وتوجد البريشيا غالبا فى الصخور الجيرية التى تعرضت للصدوع ( الفوالق ) فتظهر فى مستويات الصدع Fault Planes نتيجة لتكسير الصخور وتهشمها أثناء انتقال كتل الصخور على جانبى الفالق .
3- الجرايوكى Greywake :
وهو صخر يشبه الحجر الرملى فى مظهره ويتكون أساسا من حبيبات من معادن الكوارتز والفلسبار ردئية الفرز . حادة الزوايا ، لذا يطلق عليه أحيانا البريشيا الدقيقة Micro – Breccia ويغلب على الجرايواكى اللون الخضر الداكن وذلك لوجود نسبة ملحوظة من معدن الكلوريت Chlorite الأخضر .
4- الصخور الرملية Arenaceous Rocks :
يطلق لفظ رمل Sand على كل صخر مفكك غير متماسك يتراوح قطر حبيباته من 2 مم حتى 1/16 مم . وإذا تماسكت الحبيبات بمادة لاحمة أطلق عليه اسم الحجر الرملى Sandstone حيث يسمى الصخر فى هذه الحالة حسب نوع المادة اللاحمة . فإذا كانت المادة اللاحمة من كربونات الكالسيوم فيقال له حجر رملى كلسى Calcareous Sandstone
وإذا كانت المادة اللاحمة من أكاسيد الحديد يقال له حجر رملى حديدى Ferregenous Sandstone أما إذا كانت المادة اللاحمة من السيليكا فيقال له الحجر الرملي السيليسى Siliceous Sandstone والذى يعرف أحيانا باسم أرثوكوارتزيت Orthoquartzite . كما يطلق اسم الجريت Grite على الحجر الرملى ذو الحبيبات الخشنة جدا ذات الحبيبات الحادة الزوايا .
5 ـ الصخور الطينية Arigilites :
يطلق لفظ طين Mud أو سلت ( غرين ) Silt على كل صخر مفكك يتكون من حبيبات متوسط قطرها أقل من 16 / 1 مم ويتمثل الفرق بينهما فى أن السلت يتراوح قطر حبيباته من 16 / 1 مم ـ 256 / 1 بينما يقل القطر عن 256 / 1 مم فى حالة الطين. ويحتوى الطين عادة على نسبة صغيرة من الماء لا تتجاوز 15 % فإذا فقد معظم هذا الماء يتصلب إلى كتل صخرية تسمى حجر طينى Mudstone أما إذا تصلب فى هيئة طبقات أو شرائح رقيقةFlakes بسبب إنضغاطة قبل جفافة فإنه يسمى فى هذه الحالة طفلة Shale
ومن أهم ما يتميز به خاصية التفسخ Fisility وهى قابلية الصخر للانقسام بسهولة فى المستويات العمودية على اتجاه الضغط . وعلى الرغم من أن اللون الرمادى هو من الألوان التى تسود فى الطفلة إلا أن الطفـلة قد تكون مشوبة باللون الأحمر ( لوجود أكاسيد الحديد ) أو الأسود ( لوجود مواد عضوية متفحمة ) .
وعادة ما تكون الطفلة ناعمة دهنية الملمس ذات صلادة قليلة إلا أن هناك نوعا أكثر صلابة وتماسكا تسمى أرجيليت Argillite .
وعلى الرغم من الاختلافات الدقيقة بين مختلف أنواع الصخور الطينية إلا أنها تشترك جميعها أن المكون الإساسى لها المعادن الطينية Clay Minerals التى تتكون بصفة رئيسية من سيليكات الالومنيوم المائية 0 ومن أنواع الصخور الطينية المارل Marle وهو يمثل التزاوج بين العوامل الكيميائية والعوامل الميكانيكية فى تكوين الصخور الرسوبية إذ يتكون المارل من 50 % من الحجر الجيرى ( صخور كيميائية الأصل ) و50% من الصخور الطينية ( صخور ميكانيكية الأصل ) .
ثانيا : صخور رسوبية كيميائية الأصل Chemical Sedimentary Rocks :
وإذا كانت الصخور الرسوبية الميكانيكية هى نتيجة لتصلب وتماسك وترسب نواتج التجوية الفيزيائية فإن الصخور الرسوبية الكيميائية الصل هى ـ أيضا ـ نتيجة لتصلب وتماسك وترسب نواتج التجوية الكيميائية التى عرفت طريقها بوسائل النقل المختلفة إلى البحار والبحيرات ومن أهم صخور هذا القسم :
1- أملاح المتبخرات Evaporites :
وهى الأملاح الذائبة فى مياه البحار والمحيطت والتى تترسب مباشرة نتيجة لتبخير مياه البحار والمحيطات والبحيرات المعزولة وفقا لترتيب معين حسب قابلية الملح للذوبان بحيث يترسب أولاً أقل الأملاح ذوبانا
بينما يكون أكثر الأملاح ذوباناً هو آخر ما يترسب من أملاح المتبخرات ومن أمثلة هذه الأملاح معادن الهاليت ( الملح الصخرى ) والجبس والأنهديريت بالإضافة إلى كلوريد البوتاسيوم ( السيلفيت Sylvite ) .
2 - الحجر الجيرى Limestone :
وهو يتكون أساسا من معدن الكالسيت ( كربونات كالسيوم ) ويعرف أحيانا بالحجر الجيرى الكيميائى تمييزا له عن الحجر الجيرى العضوى . وينتج هذا الحجر عن طريق ترسيب كربونات الكالسيوم الذائبة فى مياه البحار تحت ظروف درجة الحرارة وبالتالى كمية البخر
وكمية ثانى أكسيد الكربون الذائبة والأس الأيدروجينى PH حيث تساهم كل من نقص ثانى أكسيد الكربون ونقص حامضية المياه ( وبالتالى زيادة قاعديتها ) فى تريب كربونات الكالسيوم .
والحجر الجيرى عادة يكون لونه أبيض إذا كان درجة كبيرة من النقاء وقد يكون ملونا لوجود الشوائب به . ومن أهم ما يتميز به الحجر الجيرى هو تفاعله السريع مع حمض الهيدروكلويك المخفف إذ يحدث فوران فى الحال .
ومن أهم أنواع الحجر الجيرى الكيميائى : ـ
ومن أهم أنواع الحجر الجيرى الكيميائى : ـ
( أ ) الحجر الجيرى البطروخى Oolitic Litmestone :
ويتكون من حبيبات صغيرة ( فى حدود 2مم أو أقل ) كروية الشكل تشبه بطارخ السمك وقد تحتوى هذه الحبيبات على أنوية دقيقة من الرمل .
( ب ) الهوابط والصواعد Stalactites & Stalagmites :
وهـى مـن أنـواع الصخـر الجيـرية التـى تتكـون على هئية أعمدة مخروطية الشكل مدلاة من أسقف الكهوف ( هوابط stalactites ) أو قائمة على أرضية الكهوف ( صواعدStalagmites ) ويتكون هذا النوع من الصخور الجيرية نتيجة لتطاير غاز ثانى أكسيد الكربون من المياه الأرضية الذائب فيها بيكربونات الكالسيوم .
( ج ) الترافرتين Travertine :
وهو حجر جيرى ذو درجة كبيرة من المسامية ينتج من ترسيب كربونات الكالسيوم ( كالسيوم ) من المياه الباطنية حول الفوارات والينابيع الحارة Hot Spring .
3- الدولوميت Dolomite :
ويتكون أساسا من معدن الدولوميت ( كربونات كالسيوم ومغنسيوم ) ويقترح البعض اسم دولستون Dolostone تمييزا لصخر الدولوميت عن المعادن المسمى بنفس الاسم . والدولوميت يشبه إلى حد كبير الحجر الجيرى إلا أنه يتميز بتفاعله البطئ مع حمض الهيدروكلوريك المخفف .
وتتكون معظم صخور الدولوميت نتيجة إحلال الحجر الجيرى بكربونات المغنسيوم الذائبة فى المياه الأرضية أو ماء البحر .
ثالثا : الصخور السيلسية الكيميائية Chemical Siliceous Rocks :
على الرغم من أن السيليكا تعتبر من المواد ضعيفة الذوبان فى الماء إلى حد كبير جـداً إلا أنـه يوجد من الصخور السيلسية ما هو ناتج من ترسيب السيلكا من محاليل غروبة .. مثل : الفلنت ـ تشيرت Flint – Chert وهما مصطلحان متوائمان بمعنى أن كلا منها قريب للغاية من الآخر والمرادف العربى لهما هو الصوان Flint ـ والظران Chert والفلنت ـ تشيرت يتكونات بصفة رئيسية من السيليكا المستترة التبلور Cryptocrystalline أو عديمة التبلور Amorphpous ويوجدان غالبا على هئية عقد Nodules أو درنات Concrertions أو طبقات Layers . وتطلق كلمة " فلنت " فى الغالب على الدرنات السيليسية فى تكونيات الأحجار الجيرية وخاصة الطباشير بينما تطلق كلمة " تشيرت " على نفس المادة ولكن الموجودة فى تكوينات الصخور الأخرى .
رابعاً : الصخور الرسوبية عضوية الأصل Organic Sedimentary Rocks:
على الرغم من أن هذا النوع من الصخور هو عبارة عن رواسب قد تكونت بطريق مباشر أو غير مباشر بواسطة الحيوانات والنباتات إلا أن العوامل الميكانيكية أو الكيميائية قد لعب كلاهما دورا ما فى تكوين هذه الرواسب . وعلى سبيل المثال فإن العوامل الميكانيكية قد تساهم فى تجميع أصداف الأحافير مكونة بعض أنواع الحجر الجيرى العضوى وتعرف هذه الطريقة بالطريقة الحيوية الميكانيكية Biomechanical .ومن ناحية أخرى فإن نشاط البكتريا قد يساعد على وجود ظروف مناسبة للترسيب وتعرف ـ أيضا ـ هذه الطريقة بالطريقة الحيوية الكيميائية Biochemical ومن أهم الصخور الرسوبية العضوية الأصل : ـ
أ - الحجر الجيرى العضوىOrganic Limestone :
وهو من أوسع أنواع الصخور الجيرية انتشارا . ويرجع تكوينها إلى قدرة بعض أنواع الكائنات البحرية على استخلاص كربونات الكالسيوم الذائب فى مياه البحار لتكوين هياكلها وأصدافها التى ما تلبث أن تتراكم فى قاع البحار والمحيطات لتكون طبقات من الحجر الجيرى العضوى ويسمى كل نوع منه حسب المكون السائد فى الحجر الجيرى فهناك حجر جيرى صدفىShelly Limestone إذ كان الغالب أصداف الكائنات البحرية وأيضا الحجر الجيرى النيموليتى Nummulitic Limestone . إذا كان مكونا من أحافير النيموليت وكذلك الحجر الجيرى المرجانى Coral Limestone . وكثيرا ما يشيع مصطلح حجر جيرى حفرى Fossiliferous Limestone للدلالة على الأصل العضوى.
ب - الطباشير Chalk :
وهو صخر لين ناصع البياض ذو صلادة قليلة وهو مكون من أجزاء دقيقة للغاية من أصداف حيوانات بحرية وحيدة الخلية .
ج - الكوكوينا Caquina :
وهو حجر جيرى يتكون من كسرات الأصداف Shell Fragments التى تجمعت بواسطة مادة لاحمة .
د - الفوسفات Phosphate :
تستخدم فوسفات الكالسيوم الذائب فى مياه البحار والمحيطات فى بناء هياكل أصداف بعض الكائنات الحية مثل القشريات Crustacea والمسرجياتBrachiopods كما أنها من المكونات الأساسية للهياكل العظمية للأسماك والفقاريات البحرية والزواحف بوجه عام .
وعندما دفنت وتراكمت تحولت بمضى الزمن إلى رواسب من الفوسفات . ومن أنواع الفوسفات الأخرى ما يعرف بصخور الجوانو Guano وهى عبارة عن رواسب من إفرازات وفضلات الطيور البحرية .
هـ - الفحم Coal :
وهو صخر رسوبى من أصل نباتى قد تكون نتيجة للتحلل الجزئى الجزئى للنباتات بفعل الضغط والحرارة الناتجين من عمليات دفن هذه . ومن أهم أنواعه البيت Peat واللجنيت Legnit .
الصخور المتحولة وأنواعها
ماهية التحول : ـ
يمكن تعريف عملية التحول Metamorphism بأنه عبارة عن التغير الذى يطرأ على الصخر السابق فى تكوينه سواء أكان هذا الصخر ناريا أم رسوبيا أم حتى صخرا متحولا حيث يحدث هذا التغير فى النسيج أو المتحوى المعدنى وذلك نتيجة للتغير فى الظروف من الضغط ودرجات الحرارة وتأثير السوائل والغازات والتى تؤدى جميعها إلى تكوين صخور أخرى مختلفة فى تركيبها المعدنى وشكلها الخارجى أو حتى فى النسيج .
ومن الجدير بالذكر أن التحول يحدث فى الحالة الصلبة وهو ما يميز الصخور النارية عن المتحولة لأن الصخور النارية نتج عن تصلب الصهير .
عوامل التحول : -
1- الحرارة Temperature :
تعمل الحرارة على زيادة الطاقة الكامنة فى المعادن الأمر الذى يجعل المعادن مهيأة لحدوث التفاعلات بينها نتيجة لزيادة الطاقة بها . وتكمن مصادر الطاقة فى وجود أجسام نارية متداخلة أو نشاط بركانى أو تأثير المحاليل الحرمائية Hydrothermal Solution أو الحارة الناتجة عن الاحتكاك بين طبقات الصخور المختلفة نتيجة زحف الطبقات من خلال الحركات التكتوتية هذا بالإضافة إلى تأثير حرارة الوشاح نفسه ولاسيما إذا كانت الصخور قريبه منها .
2- الضغط Pressure :يوجد ثلاثة أنواع من الضغط المؤثر على الصخور : ـ
أ ـ ضغط محصور Pressure Condfining : ويحدث هذا نتيجة للعمق وهو يعمل بصورة عمودية أى أنه ضغط عمودى حيث يتناسب طرديا مع العمق بفرض ثبات كثافة الصخور .
ب ـ ضغط موجه Directed Pressure : وهو المسبب الرئيسى للتشوهات التى تحدث فى الصخور والضغط الموجه له أكبر الأثر فى تكوين النسيج المتصفح ( المتوازى الاتجاه )Foliated Texture حيث يحدث للمعادن المكونة للصخر نوع من الترتيب فى نسق إتجاهى .
ج ـ المحاليل السائلة : Fluid Solutionفإن وجود المحاليل والمكونات الطيارة ذو تأثير كبير فى عمليات التحول فالماء على سبيل المثال من أهم العوامل المساعدة فى التفاعلات الكيمائية . فالصخور الجافة تماما تحدث التفاعلات الكيميائية بين مكوناتها من المعادن عن طريق الانتشار الأيونى Ionic Diffusion وهى عملية بطيئة للغاية ولكن وجود المحاليل السائل تساعد على حركة الأيونات فى المحلول وبالتالى تتم التفاعلات الكيميائية بسرعة أكبر .
أنواع التحـــول :-
1- التحول الحرارى Thermal Metamorphism :
ويعرف أحيانا بالتحول التماسى Contact ويحدث حول المتدخلات النارية مما يؤثر على الصخور المحيطة Country Rocks وتتوقف طبيعة التفاعلات الكيميائية التى تحدث أثناء عملية التحول التماسى ( الحرارى ) على حجم الجسم النارى المتداخل فالأجسام النارية الصغيرة الحجم كسدود Sills والقواطع Dykes لا تؤثر كثيرا فى فى الصخور المحيطة حولها بينما تؤثر الحرارة المصاحبة للأجسام المتداخلة الكبيرة على الصخور المحيطة بسبب أن ارتفاع درجات الحرارة يستمر لفترة طويلة تكفى لحدوث التفاعلات الكيميائية . ومن الجدير بالذكر أن الكثير من المتداخلات النارية يصاحبها عادة المحاليل الساخنة والتى تؤثر على الصخور المحيطة مكونة معادن جديدة .
ومن أشهر الصخور المتحولة بهذه الطريقة الرخام Marble ( متحول عن الصخور الجيرية ) والكواتزيت Quartzite ( متحولة عن الصخور الرملية ) .
2- التحول الديناميكى Dynamic Metamorphism :
تتكون الصخور المتحولة ديناميكيا بالقرب من الفوالق حيث تتعرض الصخور إلى عملية تهشم ( عملية التحطيم Cataclasis) ويتمضن هذا النوع من التحول على الضغط الموجه والعالى وبالإضافة إلى ضغوط المحاليل حيث أيضا حيث يلعب الماء دورا هاما فى علميات التحول خلال نطاقات الفوالق والانزلاق . أما بالنسبة لتأثير درجات الحرارة فهى درجات متفاوتة حسب عمق الفوالق .
ومن أشهر أنواع الصخور المتحولة ديناميكيا الاردواز Sate ( متحول عن الصخور الطينية )
3- التحول الإقليمى Regional Metamorphism :
وقد سمى بهذا الاسم لأنه يحدث على نطاق واسع بحيث يغطى مساحات وأقاليم واسعة قد تبلغ عدة مئات من الكيلومترات المربعة وينتج التحول الإقليمى من الضغط والحرارة معا بدرجات متفاوتة إذ قد يكون الضغط هو السائد فى التحول وقد تكون الحرارة وقد تكون الحرارة كذلك وقد يتعادلان فى التأثير وذلك حسب ما يعرف بنطاقات التحول Metamorphic Zones ويصاحب هذا النوع من التحول العمليات التكتونية ذات المدى الكبير مثل الحركات البانية للجبال .
ويغلب على مظهر الصخور المتحولة تحولا إقليميا الانتظام فى اتجاه بنية النسيج حيث يبدو ذا نسيج اتجاهى Directional Fabric والسبب فى هذا النسيج أنه أثناء الحركات البانية للجبال تحدث التجاعيد والانثناءات مما يؤدى إلى تعرض الصخور إلى درجة عالية من الحرارة والضغط وبالتالى يتغير البناء الطبيعى للصخر بالنظر إلى هذه الظروف الجديدة فتهشم بعض المعادن أو قد يتغير شكلها فتصبح ـ بفعل الضغط ـ مفلطحة كما تنتظم البلورات وحبيبات المعادن فى صفوف متوازية كدليل على هذا النوع من التحول .
تصنيف الصخور المتحولة : -
من أبسط تصنيفات الصخور المتحولة ذلك التصنيف الذى يعتمد على النسيج حيث تم تصنيف هذه الصخور إلى قسمين : ـ
الأول : صخور متحولة ذات نسيج حبيبي ( غير متورقة ) Non Foliated ومن أهمها : ـ
1- الكوارتزيت Quartzite : ـ
وهو صخر ناتج من التحول الحرارى للصخور الرملية حيث يتم التحام حبيبات الكوارتز ( الرمل ) بعضها البعض بواسطة السيليكا التى كانت أصلا مادة لاحمة فى الحجر الرملى . وإذا كان الكوارتزيت يشبه إلى حد كبير الحجر الرملى باعتبارهما مكونين من مادة واحدة وهى حبيبات الكواتز نفسها إلا أنه يمكن التمييز بينهما بواسطة الكسر فالكوارتزيت ينكسر عبر حبيبات الكوارتز نفسها بينهما يحدث الكسر فى الحجر الرملى حول حبيبات الرمل .
2- الرخام Marble : ـ
هو صخر متحول بالحرارة عن الصخور الجيرية ذو نسيج حبيبى موزايكى Mosaic Texture ويتكون أساسا من معدن الكالسيت وأحيانا يحتوى على نسبة من معدن الدولوميت . ويتراوح حجم الحبيبات ما بين الحجم الدقيق الذى لا يمكن تميزه بالعين إلى الحجم الخشن الواضح .
3- سربنتينيت Serpentinite :
وهو صخور متحولة غنية بعنصر المغنسيوم ويتكون أساسا من معدن السربنتين Serpentine ونسبة ملحوظة من معادن التلك والكلوريت Chlorite والتريموليت Tremolite . وهذه الصخور مشتقة من صخور البريدوتيت Peridotite .
الثانى : صخور متورقة Foliated ومن أهمها : -
وتتميز هذه الصخور بوجود اتجاه مفضل للمعادن الناتج عن تأثير قوى الضغط الموجه وهذا الإتجاه قد يكون مستويا Planer أو مخططا Lineated حيث تصطف المعادن فى صفوف ومستويات متوزاية ومن أشهر هذا النوع من الصخور :
1- النيس Gneiss :
وهو من أشهر أنواع الصخور المتحولة وأكثرها انتشارها فى القشرة الأرضية وهو من الصخور المتحولة تحولا إقيليما ذو نسيج خشن الحبيبات ويتميز بأن بلورات المعادن المختلفة مرتبة فى صفوف متوزاية غير متصلة أى متقطعة .
ويماثل التركيب المعدنى للنيس التركيب المعدنى للجرانيت إذا كان النيس فى هذه الحالة متحولا عن الجرانيت لذلك يسمى عندئذ النيس الجرانيتىGranitic Gneiss ونفس الشئ يطلق على النيس الديوريتى Dioritic Gneiss إذا كان متحولاً عن الديوريت .
وقد يسمى النيس أحيانا تسمية ثنائية حسب نسبة المعدن السائد فيه مثل النيس البيوتيتى Biotite Gneiss أو النيس الهورنبلندى Hornblende Gneiss .
2- الشيست Schist :
وهو يشبه النيس فى كونه من الصخور المتحولة تحولا إقيليما ويتميز بنسيجة المتروق الذى يعرف بالنسيج الشيستى ( الشيستوزى ) Schistose Texture وهو عبارة عن حبيبات دقيقة الحجم مرتبة فى صفوف متوزاية متصلة تشبه الصفائح من السهل انفصالها . وغالبا ما يسمى الشيست تبعا لمكوناته من المعادن الأساسية مثل الشيست الميكانى Mica Schist والشيست الكلوريتى Chlorite Schist .
3- الإردواز Slate :
وهو من الصخور المتحولة تحولا إقيليما ولكن من درجة المنخفضة Low-grade regionally metamorphosed وهو مشتق من الصخور الطينية وتتكون من حبيبات دقيقة جدا ذات نسيج متورق يطلق عليه الإنفصام الإردوازى Slaty Cleavage
ومن الملاحظ أنه لا يمكن تمييزه بسهولة تحت المجهر نظرا لدقة الحبيبات .
الخميس مارس 18, 2010 2:03 pm
