كما أن العناصر والمركبات هي اللبنات الأساسية للمعادن ، فإن المعادن هي وحدات
بناء من الصخور. تتكون بعض الصخور من نوع واحد فقط من المعادن. معظم الصخور تجمعات
من معادن مختلفة تم صهرها أو ضغطها أو لصقها معًا إلى مواد صلبة وصلبة.
عادة ما تترسب المواد اللاحمة الذي تربط الصخور ببعضها من المياه الجوفية
التي تحملها المعادن في المحلول بسبب ارتفاع درجة الحرارة أو الضغط. تنتقل المياه
الجوفية عبرها المسام بين الحبيبات المعدنية والصفائح حيث تعمل علي تدعيم المعادن
، مثل ماء الصنبور يترك رواسب معدنية على الحوض والصنبور.
تشمل المواد اللاحمة المعدنية الشائعة كربونات الكالسيوم (كالسيت) ، السيليكا
(الكوارتز) ، أكسيد الحديد (ليمونيت) ، أنهيدريت (جبس) ، الباريت ، ومعدن الطين. تنقسم
الصخور إلى ثلاث مجموعات رئيسية بناءً على أصلها: صخور رسوبية (مكونة من الرواسب)
، النارية ("من أصول نارية مثل الحمم البركانية") ، والمتحولة (نتيجة تغير
في الشكل).
الصخور الرسوبية -Sedimentary rocks
تتشكل الصخور الرسوبية عندما تترسب الرواسب بفعل الرياح أو الماء وتستقر علي
هيئة طبقات. تسمى الصخور الرسوبية التي تتكون من حبيبات clastic وتشمل الصخر الزيتي والحجر الطيني ، الحجر
الرملي ، وكتل الحصى ، وكتل الصخور.
يحدث الترسب والتراكم على طول الشواطئ (فوق و تحت خط المياه) ، في قنوات
الأنهار والدلتا ، في مصبات الأنهار ، في السهول الفيضية للأنهار ، في المستنقعات
والبحيرات ، في الصحاري مثل الكثبان الرملية ، والوديان التي تملأ الرواسب.
الشرط الوحيد هو تلك المساحة المتاحة لتتراكم الرواسب. إذا كانت الصخور نشأت
في باطن الأرض ولها أصل بركاني ، فهي عبارة عن حمم بركانية. تحتوي التكتلات
البركانية علي شظايا بركانية كبيرة الحجم تنبعث من الفتحات ، والرماد البركاني
عبارة عن مادة بركانية دقيقة الحبيبات تستقر في الهواء ؛ إذا تم ضغطها وهي لا تزال
ساخنة ، فإنها تذوب معًا و تكون حجز الخفاف ذو المسام Tuff.
نوع آخر من الصخور الرسوبية هو المادة الكيميائية المترسبة. وهذا يشمل المتبخرات
(الملح والجبس المتكون من تبخر المياه السطحية المشبعة بالمعادن) ، الحجر الجيري
(كربونات الكالسيوم التي تترسب من المحاليل في الكهوف أو الينابيع الساخنة) ، و
صخر chert (الشيرت) (عقيدات السيليكا
المترسبة من المياه الجوفية في الحجر الجيري).
وصخر الأوليت صخر كلسي يتكون في المياه الضحلة من حبيبات الكالسيت التي
تترسب في مياه البحر الدافئة المشبعة بكربونات الكالسيوم وبالتالي فهي عبارة عن
رواسب ورواسب طينية.تصنف الصخور الرسوبية على أساس حجم الحبيبات والتركيب والملمس.
تتكون الرواسب العضوية Organic
sediments ، مثل طبقات الفحم ، عندما
تترسب المواد النباتية في المستنقعات أو المستنقعات ثم يتم دفنها وتجفيفها وضغطها
وتسخينها بدرجات متفاوتة.
تقع هذه الرواسب بالقرب من السواحل أو على الجزر وربما يصل وزنها إلى عدة
مئات الآلاف من الأطنان. الفسفوريت Phosphorite،
أو صخور الفوسفات ، واسع النطاق وهي طبقات رسوبية تحتوي على 15٪ على الأقل من
معادن الفوسفات.
الفوسفات phosphate مشتق من عظام الحيوانات وأسنانها ، أو من عروق معدنية نارية. الفوسفات
المذاب يتحرك عبر مسام الفراغات بين الحبيبات الرسوبية كجزء من نظام المياه
الجوفية قبل أن تترسب ، عادة في الحجر الرملي أو الحجر الجيري.
الصخور النارية Igneous rocks
الصخور النارية تبرد وتتصلب من الصهارة المنصهرة. إذا كانت باردة تحت الأرض
، فهي كذلك يسمى داخلي أو plutonic.
إذا اندفعت للخارج وبردت على السطح ، يطلق عليهم اسم صخربركاني.
يتم تصنيف الصخور النارية على أساس الملمس وعلم المعادن. فاتح اللون تسمى
الصخور النارية التي تتكون بشكل كبير من الكوارتز والفلسبار بالفلسيك (اندماج كلمات
كل من الفلسبار والسيليكا). وصخور نارية داكنة تحتوي على معادن غنية بالحديد
والمغنيسيوم تسمى مافيك (من كلمتي المغنيسيوم والحديديك).
الصخور النارية البركانية Igneous (Extrusive) Rocks
لأن الصخور البركانية تندلع كحمم بركانية وتبرد بسرعة على السطح ، المعادن
الموجودة فيها ليس لديها الوقت لتشكيل بلورات كبيرة. معظم المعادن في الصخور
البركانية صغيرة جدًا ولا ترى بالعين المجردة. تنتج الحمم الغنية بالسيليكا صخورًا
فاتحة اللون تسمى الريوليت.
يحدث اندلاع الحمم الريوليتية عند حوالي 800 درجة مئوية ويتكون بشكل أساسي
من الكوارتز والفلسبار البلاجيوكليز الغني بالصوديوم. هذه الحمم الغنية بالسيليكا
والغاز لزجة وتميل إلى الانفجار.
لأنه لا يتدفق بسهولة ، يشكل الريوليت قبابًا من الحمم البركانية. تشمل
قباب الريوليت المعروفة Lassen Peak و Mammoth Mountain
في كاليفورنيا ، و Popocatépetl
في المكسيك ، و Chaitén
في تشيلي.
عندما يبرد الريوليت مع وجود الكثير من فقاعات الغاز ، يطلق عليه اسم
الخفاف ، وهو فقط الصخور التي ستطفو على الماء. إذا كان الريوليت يتدفق في جسم
مائي مثل بحيرة ، فإنه سيبرد بسرعة ويشكل زجاج بركاني.
تكوين الريوليت مشابه للجرانيت الذي يتصلب تحت السطح. البازلت غني بالحديد
والمغنيسيوم ، فقير بالسيليكا ، وتقريباً أسود. ينصهر عند حوالي 1100 درجة مئوية
وتتدفق بسهولة ، وتشكل براكين درع منخفضة - مثل جزر هاواي - وحقول الحمم البركانية
الواسعة.
يحتوي البازلت بشكل رئيسي على بلاجيوكليز ، وبيروكسين ، والزبرجد الزيتوني.
تشمل الأمثلة الأخرى البازلت فيضان نهر كولومبيا (البازلت الكثيف الذي يتدفق فوقها
مناطق كبيرة) ، مصائد ديكان Deccan Traps في وسط الهند ("مصائد"
Traps هو مصطلح
آخر لفيضانات البازلت) ، و المصائد Traps
السيبيرية ، التي غطت منطقة في سيبيريا بحجم أوروبا تقريبًا.
التكوين البازلت مشابه لتكوين الجابرو ، الذي يبرد تحت الأرض. تنتج اللافا
ذات التركيب الوسيط بين الريوليت والبازلت الصخور أنديسايت وداسيت. يحتوي أنديسايت
في الغالب على الفلسبار بلاجيوكليز ، البيروكسين ، والأمفيبول ، وهو أقرب إلى
الريوليت. سمي أنديسايت على اسم جبال الأنديز ، حيث هو شائع.
يحتوي الداسيت Dacite
على تركيبة أقرب إلى البازلت ويحتوي على الفلسبار بلاجيوكليز جنبًا إلى جنب البيوتايت
والأمفيبول والبيروكسين. تم وصف Dacite
لأول مرة في رومانيا وتم تسميته بعد مقاطعة داسيا الرومانية السابقة (رومانيا
الحالية). صخرة بركانية أخرى ، كيمبرلايت kimberlite ، تنشأ في وشاح الأرض ، على أعماق أكبر من 40 كم (24 ميل).
عندما تكون هناك نقطة ضعف في القشرة التي تعلوها ، تنفجر الحمم المشحونة
بالغاز بشكل متفجر من دياتريم (أنبوب) يربط الوشاح بالسطح. الأسرع من الصوت يشكل
الثوران فوهة بركانية مليئة بقطع من الصخور من الوشاح والقشرة.
هؤلاء نادرًا ما تكون الانفجارات البركانية مصدرًا للمعادن النادرة ، ولا
سيما الماس .اندفاع أكثر من 50٪ كربونات منصهرة يسمى كربوناتيت. تتشكل هذه الحمم
النادرة بفصل مادة الكربونات عن المكونات الأخرى للصهارة. يتمتع بركان Ol Doinyo Lengai carbonatite في تنزانيا
بأدنى درجة حرارة الحمم البركانية في العالم ، تنفجر عند 500 درجة مئوية - 600
درجة مئوية.
الصخور النارية الجوفية (Intrusive Igneous Rocks)
الصخور النارية الجوفية تبرد وتتبلور في باطن الأرض. عملية التبريد البطيء يسمح
للبلورات المعدنية أن تنمو بشكل أكبر مما كانت عليه في الحمم. الجرانيت ، أكثر
الصخور الفلسية وفرة ، يشبه الريوليت في التكوين.
الجرانيت Granite يحتوي على معادن الفلسبار المختلفة إلى جانب الكوارتز والبيوتايت
والمسكوفيت والهورنبلند. يأتي لونه الوردي المميز من الأورثوكليز ، الفلسبار الغني
بالبوتاسيوم. غالبًا ما يُطلق على جرانوديوريت Granodiorite "جرانيت الملح
والفلفل".
يحتوي على أورثوكليز Orthoclase أقل وأكثر البيوتايت ، الهورنبلند ، والأوجيت من الجرانيت الحقيقي. في
التكوين ، يشبه الداسيت. الديوريت أغمق قليلاً ، ويحتوي على معادن مافيك أكثر.
إنها تكمن وراء جبال الأنديز وهي كذلك ما يعادل أنديسايت في التكوين.
جابرو Gabbro هو صخرة داكنة تدخلية مع
القليل جدًا من الكوارتز والفلسبار. انها تكوين يشبه البازلت. نسخة أدق من الجابرو
هي دياباز diabase (الشمال أمريكا) أو دولريت (بقية العالم). عندما تبقى الصهارة في
مكانها لفترة طويلة ، تغرق المعادن الثقيلة في القاع من حجرة الصهارة ، وترتفع
المعادن الأخف إلى الأعلى.
هذا التمايز المنصهر ينتج الصخور فوق المافية ، والتي توجد عادة في القشرة
الأرضية في الأعماق أكبر من 40 كم. صخور Ultramafic مظلمة وغنية بالحديد والمغنيسيوم ومنخفضة في
السيليكا والبوتاسيوم. تتميز بمعادن البريدوتيت ، البيروكسين ، الزبرجد الزيتوني ،
هورنبلند ، والبلاجيوكليز الغني بالكالسيوم (أنورثيت).
صخور متحولة Metamorphic Rocks
الصخور المتحولة هي أي صخور - نارية أو رسوبية أو متحولة بالفعل - تتغير
بفعل الحرارة أو الضغط أو كليهما. تتعرض الصخور للحرارة عند دفنها في أعماق كبيرة من
الأرض ، والذي يسببه الاضمحلال الإشعاعي ، والضغط من وزن فوق الصخور.
يمكن للإجهاد التكتوني أيضًا سحب أو ضغط الصخور ، مما يؤدي إلى تغييرها. تنتج
المستويات المختلفة من درجة الحرارة والضغط وجوهًا متحولة مختلفة. (هنا، يشير
مصطلح السحنات إلى تجمع المعادن المتكونة في ظل ظروف مماثلة) تُصنف الوجوه حسب
تركيبها وكمية الحرارة والضغط الذي خضعت له. تمت تسمية معظم الوجوه على اسم
معادنها السائدة.
الأوفيوليت Ophiolites عبارة عن تجمع صخور متحولة
ناتج عن تمركز القشرة المحيطية القشرة القارية أو عن طريق غوص صخور الوشاح في
القشرة القارية. التجمع تتميز بحمم سربنتين ، دياباس ، شيرت ، وحمم وسادة (اندلعت
الحمم في قاع البحر في مراكز الانتشار المحيطية). أهميتها هي أنها تكشف عن مناطق ،
عادة في أحزمة الجبال ، حيث استهلكت حركات الصفائح التكتونية أحواض المحيطات.
تعرض المجمعات الأساسية المتحولة القشرة العميقة في مناطق الامتداد. حيث يُعتقد
أنه يتشكل في مناطق ذات قشرة سميكة ممتدة. حيث تمتد القشرة العلوية على طول صدوع
الزاوية المنخفضة ، القشرة الوسطى والسفلية غير مسقوفة بشكل تدريجي وترتفع بشكل
قوي.
تتميز صخور القشرية الأرضية السفلية بتحولات عالية الجودة (سحنات الجرانيت والأمفيبوليت).
Mylonite عبارة عن
مادة متحولة ذات حبيبات دقيقة ، غالبًا ما تكون متشابكة ، معاد بلورتها الصخور
الناتجة عن سحق وطحن الصخور على طول مناطق الصدع.
يتم تصنيف الصخور المتحولة (على عكس الوجوه المتحولة) حسب التركيب والملمس.
الصخور التي تتغير بفعل الحرارة أكثر من الضغط لها تبلور متجانس الملمس. الصخور
المتغيرة بسبب الضغط أكثر من الحرارة لها أوراق مرققة (ذات طبقات أو مخططة) النسيج.
يتضمن محلول الضغط إذابة المعادن عند ملامسة الحبيبات ، وهي مناطق الضغط
العالي. Stylolites
، فواصل مسننة ، تتشكل حيث تم إذابة المادة.
الانقسام المستوي المحوري عبارة عن نسيج متحولة يتكون بالتوازي مع محور تطوي
نتيجة لمحلول الضغط.
عندما تحدث الصخور المتحولة على مساحة كبيرة ، يتم وصفها بأنها تحول إقليمي
Regional Metamorphism. تشير
الصخور المتحولة المعزولة إلى تحولات الاتصال ، حيث توجد الصخور المحلية تلامس مع
الصهارة أو السوائل الساخنة. منطقة الاتصال ، أو المتحولة الهالة ، يتراوح عرضها
من بضعة أمتار إلى بضع مئات من الأمتار ، ويمكن أن تحتوي على عناصر مهمة الرواسب
المعدنية المعروفة باسم رواسب الخيوط.
في التحول التقدمي ، تفقد المعادن المكونات "المتطايرة" مثل
الماء ويصبح ثاني أكسيد الكربون أكثر استقرارًا في درجات الحرارة والضغط
المرتفعين. علي سبيل المثال، تتحول معادن الطين تدريجياً إلى ميكا وعقيق في
النهاية.
متراجع التحول هو عكس ذلك. تمتص الصخور المتحولة الماء في درجات حرارة
منخفضة وضغط منخفض البيئات والمعادن مثل العقيق تتحول إلى الميكا وفي النهاية
الطين تنخفض درجة الحرارة والضغط.
أنواع الصخور المتحولة Metamorphic
Rock Types
يتم إعادة بلورة الكوارتزيت Quartzite ، وهو الحجر الرملي الغني بالكوارتز المستخدم في أسطح العمل والمباني. إنه
يشبه الحجر الرملي ، ولكنه نتيجة للتحول أصبح أكثر صلابة نتيجة لتعرضه للضغط
والحرارة.
الرخام Marble, ، الحجر
الجيري المعاد بلورته أو الدولوميت ، يستخدم في المنحوتات ، وكواجهة حجر. على الرغم من
جاذبيته ، فإن الرخام عبارة عن صخور ناعمة ورخام حقيقي.
مع زيادة التحول ، يتحول الصخر الزيتي shale ، وهو صخر رسوبي ، إلى حجر الأردواز slate ، والفيليت phyllite ، والشيست schist ، وفي النهاية النيس gneiss.
يستخدم الأردواز في التسقيف والأرضيات وكحجارة الرصف. يتم إعادة بلورة
النيس و مرقق: قد تكون الصخور الأصلية رسوبية أو نارية أو متحولة. جرانيت تم تسخين
النيس إلى النقطة التي يبدأ عندها في الذوبان.
السيربنتينيت Serpentinite هو صخرة متحولة منخفضة الحرارة تتكون من تبريد
صخورالمافيك والصخور فوق المافية مثل الزبرجد. وهي وفيرة في معدن السربنتين (سميت
بلونها الأخضر الشبيه بالثعبان) ، السربنتينيت هو مصدر مهم للأسبستوس ، الكروم
والنيكل.
يتكون Soapstone
من التحول الرجعي للبريدوتيت ، أو الدونيت ، أو السربنتينيت. وهو يتألف بشكل أساسي
من التلك ، والذي يستمد منه ملمسه "الصابوني". لينة وسهلة النحت ، يستخدم
الحجر الأملس في فن السكان الأصليين في القطب الشمالي .
نوفاكوليت Novaculite
عبارة عن صخرة متحولة غير متقشرة تتكون بالكامل تقريبًا من مشتق السيليكا من قذائف
الدياتومات ، نوع من الطحالب البحرية وحيدة الخلية.
الأمفيبوليت Amphibolite
عبارة عن صخور متحولة داكنة وخشنة الحبيبات بشكل رئيسي من الأمفيبول (هورنبلند)
والفلسبار بلاجيوكليز.مشتق من تحول الصخور الرسوبية البازلتية أو الجابروية أو
الطينية الغنية. يستخدم أمفيبوليت كركام أو حجر بناء.
هورنفيلز Hornfels
هي صخور متحولة دقيقة الحبيبات وغير متشكلة تشكلت عن طريق التحول التلامسي. لون
فاتح إلى غامق ، ليس له تكوين مميز ، يتم استخدامها بشكل رئيسي كركام.
إرسال تعليق