التصنيفات
الحواسيب، الانترنت والأنظمة
الحواسيب، الانترنت والأنظمة
الكيمياء
الكيمياء
الأحافير وحياة ما قبل التاريخ
الأحافير وحياة ما قبل التاريخ
الهندسة
الهندسة
المخطوطات والكتب النادرة
المخطوطات والكتب النادرة
الزراعة
الزراعة
التكنولوجيا والعلوم التطبيقية
التكنولوجيا والعلوم التطبيقية
الفيزياء
الفيزياء
علوم الأرض والجيولوجيا
علوم الأرض والجيولوجيا
الطب
الطب
البيولوجيا وعلوم الحياة
البيولوجيا وعلوم الحياة
علم الفلك
علم الفلك

علم الصخور أو البترولوجيا هو العلم الذي يهتم بدراسة الصخور دراسة شاملة.

وبترولوجيا كلمة يونانية الأصل وتتكون من مقطعين «بترو» ومعناها صخر «لوجيا» ومعناها علم. وهذه الدراسة تشمل:

(أ‌)  وصف الصخور ثم تصنيفها: بتروجرافيا (Petrography).

(ب‌) نشأة الصخور: بتروجنيسيا (Petrogenesis) وطرق تكوينها ومحاولة معرفة أصلها.

والجانب الأول وهو وصف الصخور جانب وصفي يهتم بمعرفة حقائق الصخر من تركيب معدني ونسيج وتراكيب وأيضاً تركيبه الكيميائي.

أما الجانب الثاني وهو نشأة الصخور فهو يختص بتفسير نشأة الصهارة وتكون الصخور. ودراسة النشأة تشمل تجميع كثير من الملاحظات الجيولوجية في الحقل بالإضافة إلى دراسات المختبر التي تشمل العديد من التحاليل الكيميائية أو الميكانيكية أو التحاليل التي تتم باستخدام الأشعة السينية وغيرها من الطرق الحديثة.

وتدوين كل النتائج السابقة الذكر مع محاولة ربطها بطريقة علمية يكون لدينا صورة واضحة عن أصل الصخر وظروف تكوينه.

وعلم الصخور التجريبي (Experimental Petrology) هو الفرع الذي يهتم بمحاكاة مختبرية لظروف الضغط والحرارة التي تتكون عندها المعادن والصخور في الأعماق المختلفة.

 

ويقسم الجيولوجيون الصخور إلى ثلاثة أقسام أساسية تبعاً لأصل تكوينها وهي:

الصخور النارية (Igneous Rocks)

الصخور الرسوبية (Sedimentary Rocks)

الصخور المتحولة (Metamorphic Rocks)

وفيما يلي نبذة عن كل من هذه الأنواع الثلاثة:

 

الصخور النارية: هي صخور أولية تتصلد أو تتبلور من صهير. وقد يتسرب جزء من الصهير إلى سطح القشرة الأرضية باندفاع على هيئة مقذوفات بركانية. أو منساباً عن طريق شقوق ممتدة إلى سطح اليابسة أو قاع البحر على هيئة طفوح بركانية (لابه Lava) قد تغطي مساحات شاسعة ومن أشهر صخورها البازلت.

وتوجد الصخور النارية على هيئات مختلفة الأشكال والأحجام ويمكن ملاحظة ذلك بسهولة في الحقل. وهذه الهيئات تساعد الجيولوجي على التفريق بين الصخور السطحية والصخور المتداخلة. وأهم أشكال الصخور السطحية (Extrusive Rocks) هي:

-  المخروط البركاني: (Volcanic cone)

-  عنق البركان (Volcanic neck)

-  حمم الهضاب (Platean lavas)

والطفوح التي تظهر على سطح اليابسة تسمى طفوحاً سطحية (Subaerial- Flow) أما في حالة انبثاق الحمم من قاع البحر فيتكون ما يعرف بطفح قاع البحر (Submarine Flow).

ويتفاوت النشاط البركاني في شدته ودوريته (Periodicity) وتركيبه والغازات والمركبات الطيارة المصاحبة له.

 

أما الصخور النارية التي تتصلد في باطن الأرض فتعرف بالصخور المتداخلة (Intrustive Rocks). وقد تتصلد على أعماق كبيرة مكونة كتلاً جوفية كبيرة (Subjacent Plutons).

وهي تمثل الجزء الأكثر انتشاراً من الصخور المتداخلة وتتكشف فوق سطح الأرض نتيجة للتحات الشديد لصخور القشرة الأرضية وتمتد هذه الأجسام وتتسع إلى أسفل ولا يشاهد لها قاع.

وتكون جذور الجبال واسعة الانتشار وممتدة آلاف الكيلومترات. ويمكن تمييز ثلاثة أنواع من هذه المتداخلات على أساس حجمها وشكلها الباثوليت، والجذوع (الصنم)، والحدبه.

 

تصنيف الصخور النارية: توجد أنواع كثيرة من طرق تصنيف الصخور النارية تعتمد أساساً إما على التركيب المعدني أو النسيج– أو التركيب الكيميائي.

والجدول التالي يمثل تقسيماً مبسطاً لأنواع الصخور النارية الشائعة مبيناً تركيبها المعدني:

هذا وتوجد كتل من الصخور النارية المختلفة في المناطق المسماة بالدروع القارية (Shields). وجدير بالذكر أنه توجد مكاشف جيدة لكثير من أنواع الصخور النارية الجوفية والبركانية في العديد من الدول العربية– وفي شبه الجزيرة العربية تتميز الجمهورية العربية اليمنية وسلطنة عمان وغرب المملكة العربية السعودية بوجود غالبية الأنواع الشائعة من هذه الصخور وبعضها يكون جزءاً مما يعرف بالدرع العربي النوبي (Arabo-Nubian Shield) التابع لحقب ما قبل الكمبري وبعضها أحدث عمراً.

 

الصخور الرسوبية: تتميز الصخور الرسوبية بصفة عامة بوجودها في هيئة طبقات واحتوائها عادة على أحافير. وتتكون الصخور الرسوبية عبر عمليات رسوبية على مراحل تشمل:

1-  تعرية وتجوية للصخر الأصلي.

2-  النقل للفئات الصخري بالرياح أو المياه أو الثلوج أو بفعل الجاذبية.

3-  الترسيب في الوسط الهوائي أو المائي.

4-  تماسك الرواسب بعمليات مثل التضاغط ولحام الحبيبات أو إعادة التبلور والتغيرات المختلفة التي تصاحب عمليات التماسك هذه تعرف بالمتغيرات البعدية أو اللاحقة.

والرسوبيات والصخور الرسوبية تتكون على اليابسة أي تتكون قارية أو في البحار والحواف القارية البحرية.

ويوضح جدول (2) أمثلة لصخور رسوبية ورواسب تتكون في بيئات ترسيب مختلفة.

هذا ومن المعروف أن شبه الجزيرة العربية بصفة عامة ومنطقة الخليج العربي بصفة خاصة، تعتبر من المناطق المتميزة بوجود العديد من الرسوبيات– القارية والبحرية– بأنواعها المختلفة.

                                                                                                جدول رقم (2)

                                                       أمثلة مختارة لصخور رسوبية تتكون في بيئات ترسيب مختلفة

 

الصخور المتحولة:

تتكون الصخور المتحولة نتيجة تغير الظروف الفيزيائية كالضغط والحرارة أو كليهما والتي قد تؤثر على الصخور النارية أو الرسوبية أو المتحولة السابقة التكوين بحيث تتحول ويعاد بناؤها في هيئة صخور جديدة في خواصها المعدنية أو الكيميائية أو التركيبية.

ويتم تحول الصخور نتيجة تأثرها بالعوامل الأساسية الآتية: الحرارة أو الضغط (الضغط الاتجاهي– الضغط المنتظم) وكذلك النشاط الكيميائي للمحاليل. ويحدث التحول نتيجة أحد هذه العوامل أو نتيجة تضافر أكثر من عامل.

ومن الجدير بالذكر أن المحاليل ذات النشاط الكيميائي لها تأثير كبير في تحول المعادن وتكوينها وغالباً ما تكون مصاحبة لأنواع التحول التي تتم على مسافات غير قريبة من سطح القشرة الأرضية.

ولا يدخل في نطاق التحول التغييرات التي تطرأ على الصخر في البيئة الرسوبية مثل عمليات التجوية الكيميائية. كذلك يراعى أن التحول والتغييرات المصاحبة له تتم والصخور في الحالة الصلبة دون أن يحدث لها انصهار.

وتختلف رتبة التحول (grade of metamorphism) تبعاً لشدة عوامل التحول. وبصفة عامة فهي تزداد كلما زاد العمق عن سطح القشرة الأرضية.

ومن التغييرات المميزة للصخور المتحولة تكوين نسيج صفائحي (الشقق الأردوازي– نسيج شستوزي– نسيج نيسوزي خاصة في الصخور التي تحوي معادن بها استطالة مثل الميكا عند تعرضها للضغط أو الحرارة أو تكوين نسيج حبيبي (موزايك) وينتج عادة بالحرارة في الصخور الحبيبية (رخام– كوارتزيت).

 

ويوضح جدول (3) أنواع التحول الرئيسية، بينما يبين جدول (4) الصخور المتحولة الناتجة عن الصخور النارية والرسوبية الشائعة.

 

 

وقد اتفق على تسمية الصخور المتحولة والمتشابهة في تجمعاتها المعدنية والمختلفة في تركيبها الكيميائي بسحنات التحول– (Metamorphic Facies) وفي مفهوم السحنات فإن مجموعة من الصخور المختلفة بصرف النظر عن تركيبها الكيميائي تتميز بمجموعة معادن معينة وصلت إلى حالة اتزان تحت ظروف متشابهة من الضغط والحرارة.

وقد تسمى السحنة باسم صخر متحول واسع الانتشار أو قد تأخذ اسم تجمعات معدنية. تكونت في ظروف خاصة بهذه السحنة.

ويوضح الجدول رقم (5) علاقات الحرارة والضغط للسحنات المتحولة المختلفة وهي السحنات الرئيسية التي وصفها العالم اسكولا (1939) ويراعي أنه لا يمكن وضع حدود أكيدة وواضحة من درجات الحرارة أو الضغط والتي تنتقل عندها من سحنة إلى أخرى.

هذا وتجدر الإشارة إلى أن مفهوم سحنات التحول لم يعد يستخدم كثيراً في السنوات الأخيرة نتيجة للصعوبات التي تنجم عن تطبيقه على مجموعات من الصخور المختلفة.

مقالات ذات صلة

مقالات من نفس الكتاب




تم التسجيل بنجاح, أهلا وسهلا بك معنا





تسجيل الدخول / تسجيل