الصخور النارية الصخور الرسوبية الصخور المتحولة

تعتبر الصخور المادة الأصلية التى تكون القشرة الأرضية، والصخور تتألف من المعادن، وتعرف المعادن بأنها الوحدات البنائية للصخور، وتتكون معظم الصخور من تجمع معدنين أو أكثر، وفى كثير من الحالات تتشكل الصخور من عدد من المعادن لا يقل عن عشرة معادن، وبعض أنواع المعادن يشغل مساحة واسعة من سطح القشرة الأرضية، وتغطى مساحة كبيرة منها مثل معدن الجبس ومعدن الدولوميت، وبعض هذه المعادن تشكل طبقات أو تراكيب صخرية واسعة مثل الصخورالجيرية التى تتكون بشكل خاص من معدن الكالسيتcaco3 ومعدن ملح الطعام ، والصخور جزء من سطح القشرة الأرضية ليس لها شكل متميز وأيضاً ليس لها تركيب كيميائى محدد ثابت.

ويُعرف الصخر : بأنه مادة صلبة تتكون من معدن واحد أو مجموعة من المعادن تراكمت فى مكان واحد نتيجة ظروف تكوين معينة، والصخر هو وحدة تركيب سطح القشرة الأرضية.

الدورة الصخرية أول أنواع الصخور هى الصخور النارية التى تنشأ عندما تبرد المواد المنصهرة المسماة بالصهير وتتجمد إلى صخور تسمى هذه العملية بالتبلر، وهو يحدث في أعماق الأرض أو فوق سطحها بعد عملية تفجر البراكين. ويعتقد بأن الأرض كانت منصهرة عند نشأتها الاولى أو قبل ذلك مباشرة، ولهذا فإن الصخور النارية هى أول الصخور المكونة للقشرة الأرضية. عندما تظهر هذه الصخور النارية فوق سطح الأرض فإنها تتعرض لعمليات التجوية التى تعمل على تقنيتها يوما بعد يوم الى فتات صغير، وهذا الفتات تجرفه عوامل التعرية مثل المياه الجارية والكتل الجليدية والأمواج حيث تنقله إلى مواقع الترسيب وبمجرد ما يتراكم هذا الفتات الصخرى المسمى بالرواسب في صورة طبقات أفقية في المحيطات، تبدأ عملية التصخر، وهى تعنى عملية التحول إلى صخر، وتتصخر الرواسب عندما تتضاغط تحت ثقل الطبقات التى فوقها أو عندما تلتحم مع بعضها بمرور المياه الجوفية عبرها التى تملأ الفراغات البينية بمواد معدنية. وإذا ما دفنت الصخور الرسوبية تحت أعماق كبيرة في باطن الأرض أو شهدت حركات بناء الجبال، فإنها تتعرض لضغط وحرارة كبيرين، مما يؤثر عليها فتتبدل حسب البيئة المتغيرة إلى النوع الثالث من الصخور وهو الصخور المتحولة، وعندما تتعرض الصخور المتحولة الى حرارة وضغط أكثر، فإنها سوف تنصهر مكونة بذلك الصهير وهذا بدوره يتصلب كصخور نارية.

صخور القشرة الأرضية

الصخور النارية Igneous Rocks يطلق عليها اسم الصخور الأولية لأنها أول أنواع الصخور التى ظهرت على سطح الأرض وكانت مصاحبة لتكوين الكرة الأرضية

1- الصخور النارية : IGNEOUS ROCKS كانت هذه الصخور منصهرة فى بداية تكوينها بسبب شدة حرارتها، ثم تصلبت نتيجة تأثرها بالبرودة . وهى تتكون من مجموعات مختلفة من بلورات المعادن التى تتماسك مع بعضها تماسكاً شديداً . ولهذا تسمى الصخور النارية أحياناً بالصخور البلورية أو الصخور الأولية لأنها أول أنواع الصخور التى ظهرت فوق سطح الأرض . وتخلو الصخور النارية تماماً من بقايا المواد الحيوانية أو النباتية ( الحفريات) إذ لا يتيسر لهذه الأحياء أن تعيش فى المواد المصهورة ذات الحرارة الشديدة . وتظهر الصخور النارية على شكل كتل ليس لها نظام خاص ،ولا تظهر على شكل طبقات . وتتميز الصخور النارية بعدة خصائص تميزها عن غيرها من أنواع الصخور وهذه الخصائص هى :

تتكون الصخور النارية نتيجة تصلب المواد المنصهرة فى درجات حرارة عالية، التى انبثقت من باطن الأرض وانتشرت على سطحها فتصلبت بسرعة، أو أنها لم تستطع الوصول إلى سطح الأرض فكان تصلبها بطيئأ وبصورة تدريجية تحت السطح. وتعتبر الصخور النارية صخور الأساس التى تكونت منها أنواع الصخور الأخرى، ومن أمثلة الصخور النارية، صخر الجرانيت البازلت والجابرو.

وكانت الصخور النارية منصهرة فى بداية تكوينها بسبب شدة حرارتها، ثم تصلبت نتيجة تأثرها بالبرودة، وهى تتكون من مجموعات مختلفة من بللورات المعادن التى تتماسك مع بعضها تماسكاً شديداً، ولهذا تسمى الصخور النارية أحياناً بالصخور البلورية أو الصخور الأولية لأنها أول أنواع الصخور التى ظهرت فوق سطح الأرض، ولما كانت هذه الصخور متكونة من مادة مصهورة فإنها لاتحتوى على أية بقايا لمواد حيوانية أو نباتية (الحفريات) إذ لا يتيسر لهذه الأحياء أن تعيش فى المادة المصهورة أو عليها، وهذه الصخور لا تبدو على شكل طبقات وإنما تظهر على شكل كتل ليس لها نظام خاص.

تكوين الصخور النارية تتكون الصخور النارية عندما يبرد الصهير أو الماجما، ويتبلر هذا الصخر المنصهر الذى ينشأ فى أعماق تصل إلى 200 كيلومتر بباطن الأرض يتكون أساساً من العناصر الموجودة في معادن السليكات مع بعض الغازات التى من أهمها بخار الماء الذى يبقى داخل الصهير بفعل الضغط الواقع على الصخور التي تحتويه، فمحتوى الصهير الذي هو أخف من الصخور المحيطة به سرعان ما يصعد إلى السطح، وفى بعض الحالات يندفع فوق السطح بقوة مكوناً فورانات بركانية، فالانفجارات المدهشة التى تصاحب اندلاع البراكين فى بعض الأحيان تنتج عن الغازات(الطيارة) الهاربة من جراء انخفاض الضغط المكبوت قرب سطح الأرض. وفي بعض الأحيان، قد يسبب انسداد الفوهة أو تسرب المياه إلى غرفة الصخور فى انفجارات ضخمة،و قد ينتج عن اندلاع البراكين طفوح منتشرة من اللافا، وتصنف الصخور الناتجة عن تصلب الحمم تحت اسم الصخور البركانية.

الخصائص الطبيعية للصخور النارية وعلى ذلك فالصخور النارية تتميز بعدة خصائص تختص بها عن غيرها من أنواع الصخور الأخرى، وهذه الخصائص هى : تظهر الصخور النارية على شكل كتل ولا تظهرعلى شكل طبقات. شديدة الصلابة، عديمة المسام، ولذلك فهى من أكثر أنواع الصخور مقاومة لعمليات التجوية وعوامل التعرية. صخور كتيمة لا ينفذ الماء خلالها إلا بكل صعوبة، وعديمة المسامية فى معظم الأحيان، ولذلك تفضل مواقع توافرها عند إنشاء السدود والخزانات المائية. لا تحتوى على حفريات بسبب استحالة عيش الكائنات الحية فيها بسبب درجة حرارتها الهائلة التى كانت عليها قبل تصلبها. تحتوى على نظم كثيفة من الشقوق والفواصل التى تنشأ نتيجة تصلب وبرودة الماجما وانكماش بللوراتها.

تختلف ألوانها من نوع لأخر فبعض الصخور النارية فاتحة اللون وبعضها الأخر يتميز بألوانه الداكنة، وعلى ذلك لا يتخذ اللون كمعيار أو أساس عند تصنيف الصخور النارية إلى مجموعات متشابهة الخواص. يتراوح الثقل النوعى للصخور النارية بين 3ر2 - 3ر3، وهناك عدد قليل من الصخور النارية يزيد ثقلها النوعى عن 3ر3. وبصفة عامة لوحظ أن الصخور الثقيلة الوزن تتميز بألوانها الداكنة، على حين تتميز أغلب الصخور الخفيفة الوزن بألوانها الفاتحة، ولكن لاتنطبق هذه القاعدة على العديد من أنواع الصخور النارية مثل صخر الزجاج الطبيعى (أحد أنواع الصخور النارية البركانية) الذى يتميز بألوانه الداكنة على الرغم من قلة ثقله النوعى، وكذلك الصخر الخفاف الذى يدخل فى تركيبه نسبة عالية من الغازات تنحبس داخل فجواته مما يعمل على انخفاض ثقله النوعى على الرغم من لونه الداكن. تتميز الصخور النارية باختلاف أنسجتها الصخرية حسب المكان أو العمق الذى بردت وتصلبت فيه، فتتميز الصخور الجوفية (أى التى تصلبت فى جوف الأرض) بكبر أحجام حبيباتها، وتقل أحجام الحبيبات تدريجيا كلما اقترب مكان برودة الصخر وتصلبه من سطح الأرض.

النسيج الصخرى يقصد بالنسيج الصخرى حجم وشكل الحبيبات الصخرية وكيفية ترتيبها داخل الصخر ، وحجم الفراغات البينية ، ونوع المادة اللاحمة إن وجدت بالصخر. يُعرف النسيج الصخرى للصخور النارية بأنه وصف المظهر الكلى للصخر حسب حجم وشكل ونظام ترتيب حبيباته أو بللوراته المتماسكة. ويعتبر النسيج من أهم الخصائص المميزة للصخور لأنه يوضح الكثير عن البيئة التى نشأ فيها الصخر، ويمكن للباحث عن طريق فحص هذه الخواص أن يستنتج أسلوب نشأة الصخر بمجرد ملاحظة أنسجتها، إذ يمكن تحديد العمق الذى تبلرت عنده الصخور النارية بمجرد فحص أحجام بللوراتها، فمعدل برودة الصهير من أهم العوامل التى تؤثر فى اختلاف أنسجة الصخورالنارية، فالتبريد السريع ينتج بللورات دقيقة الحجم، ومن البديهى أن يكون معدل التبريد بطيئاً فى غرف الصهير الواقعة فى أعماق القشرة الأرضية وبذلك تنتج بللورات خشنة الحبيبات، بينما تتصلب طبقة رقيقة من لافا مائعة فى غضون ساعات فوق سطح الأرض، وبذلك لا تتمكن من تكوين أية بللورات ولذلك تبدو تحت المجهر عديمة البللورات مثل الزجاج الطبيعى. تنقسم أنسجة الصخور النارية إلى الأنواع الآتية :

أنواع أنسجة الصخور النارية النسيج الخشن الحبيبات Coarse-grained texture::يمكن رؤية حبيباته بالعين المجردة نتيجة تصلبه فى جوف الأرض ولذا يطلق على هذا النوع اسم الصخور الجوفية ومن أهم أمثلته الجرانيت . عندما تتصلب كتل ضخمة من الصهير (الماجما) فى جوف الأرض، فأنها تكون صخوراً نارية لها نسيج ذو حبيبات كبيرة يسمى بالنسيج الخشن، وهذه الصخور ذات الحبيبات الكبيرة تبدو على هيئة كتلة من البللورات المتراصة التى تتساوى فى الحجم تقريباً، والتى هى من الكبر من حيث تحديد المعادن التى تحتويها بالعين المجردة. ونظراً لأن الصخور ذات النسيج الخشن تنشأ عادة عند أعماق كبيرة من سطح الأرض، فإن تكشفها على السطح ينتج عن إزالة التعرية للصخور التى كانت فوقها أو التى كانت تحيط بغرفة الصهير.

النسيج الدقيق الحبيبات Fine-grained texture: نسيج دقيق الحبيبات لايمكن رؤية بلوراته بالعين المجردة ولكن ترى تحت المجهر ، ويتصلب هذا النوع من الصخر على أعماق متوسطة. للصخور النارية التى تتكون بالقرب من سطح الأرض أو على شكل كتل صغيرة فى الجزء العلوى من القشرة عادة نسيج صغير الحبيبات يسمى النسيج الدقيق، وكتعريف عملى، فإن الصخور ذات النسيج الدقيق حبيبات دقيقة جداً لا يمكن التعرف على المعادن المكونة لها بالعين المجردة، ورغم أنه لا يمكن تحديد المعادن المكونة للصخور ذات النسيج الدقيق، إلا أنه يمكن تصنيفها إلى صخور ذات لون فاتح أو متوسط أو غامق، وباستعمال هذه الطريقة للتصنيف نجد الصخور ذات اللون الفاتح هي تلك المتكونة من معادن سليكات غير الحديد والماغنسيوم فاتحة اللون بصورة رئيسية.

تابع أنواع أنسجة الصخور النارية نسيج زجاجى وهى صخور عديمة البلورات وتبدو صخورها لامعة تشبه الزجاج نتيجة تصلبها الفجائى على سطح الأرض ، ومن أمثلتها الزجاج الطبيعى. يتكون هذا النوع من أنسجة الصخور النارية أثناء اندلاع البراكين، حيث تقذف الصخور المنصهرة فى الهواء الجوى ولذا تبرد بسرعة، وبهذه الطريقة تكتسب الصخور المتكونة نسيجاً زجاجياً، فإن الزجاج يتكون عندما لا تعطى الأيونات وقتاً كافياً لتتحد وتكون بنية بللورية منتظمة، فالنوع الشائع من الزجاج الطبيعي المسمى "أوبسيديان" يشبه فى مظهره شظية من الزجاج داكنة اللون من صنع الإنسان.

النسيج البورفيرى Prophyritic texture نسيج بورفيرى يطلق هذا المصطلح على الصخور ذات البلورات المختلطة بعضها كبير الحبيبات والآخر دقيق الحبيبات نتيجة تعرضها للبرودة التدريجية فى أول الأمر مما ساعد تكوين بعض البلورات الكبيرة ثم دفعت صخور فجائيا على السطح فكونت مجموعة أخرى من البلورات الدقيقة. يُطلق هذا المصطلح على أنسجة الصخور النارية التى تتألف من خليط من البللورات كبيرة الحجم متناثرة وسط بللورات دقيقة الحبيبات أو مجهرية الحجم، ويدل هذا النوع من أنسجة الصخور النارية على تبلر بعض حبيباتها على أعماق سحيقة مما أدى إلى تكوين البللورات الخشنة، حيث يستغرق تصلب الكتل الكبيرة من الصهير الموجودة على عمق كبير آلاف أو ملايين السنين. ثم تعرضت المنطقة لحركة رفع تكتونية دفعت بها إلى قرب السطح،ولذلك فإن الجزء المنصهر من اللافا يبرد بسرعة، ولم يتمكن من تكوين بللورات كبيرة مثل بقية أجزاء الصخر فبدت مجهرية أودقيقة الحجم. ويطلق على النسيج الذى يتكون من بللورات كبيرة مبعثرة وسط البللورات الصغيرة يسمى بالنسيج المتباين، ويسمى الصخر الذى يتصف بهذا النسيج بالصخر البورفيرى (حسن أبوالعينين، 1988"ب").

نسيج نارى خشن الحبيبات (جرانيت)

صخر البجماتيت النارى

كتلة من البازلت وهو صخر نارى ذو بلورات ناعمة

الصخر الزجاجى عديم البلورات

نسيج بورفيرى

بريشيا بركانية

قبة من الصخر الزجاجى

تصنيف الصخور النارية تنقسم الصخور إلى الأنواع الآتية : (أ) الصخور الجوفية Plutonic Rocks : يتصلب هذا النوع من الصخور النارية على أعماق كبيرة في جوف الأرض تحت عوامل من الضغط والحرارة ، وتتم برودته بصورة تدريجية بطيئة تستغرق فترات زمنية طويلة ، مما يتيح للمعادن أن تأخذ شكلا بلوريا محددا ،ولذا تتبلور المعادن المكونة لها تبلورا كاملا ، ولذلك تبدو كبيرة الحجم إذ يصل قطر بعضها إلى عشرات السنتيمترات طولا و عرضا وخاصة فى المراحل الأخيرة من تبلور الصهير . ويعرف نسيج الصخور الجوفية بالنسيج خشن التبلور . ومن أمثلة هذه الصخور الجرانيت والديوريت .

(ب) الصخور المتداخلة Rocks Intrusive : وتصلب هذا النوع من الصخور النارية بالقرب من سطح الأرض، حيث تداخلت في صخور القشرة الأرضية الأخرى. وفي هذه الحالة يكون الضغط عليها أقل ، والبرودة أسرع من الحالة الأولى ، ولهذا كانت بلوراتها أصغر نسبياً> يتصلب هذا النوع من الصخور النارية على أعماق ضحلة بالقرب من سطح الأرض، حيث تتداخل في صخور القشرة الأرضية الأخرى، وفى هذه الحالة يكون الضغط عليها أقل، والبرودة أسرع من الحالة الأولى، ولهذا كانت بللوراتها أصغر نسبياً، وإذا كانت هذه الصخور المتداخلة مندفعة فى شق رأسى تكون بعد برودتها ما يعرف بالقاطع النارى Dyke (تتباين هذه السدود من حيث الطول والسمك، وقد يصل طولها إلى عدة كيلومترات، وهى أيضاً تختلف فى صخورها المكونة لها، فقد تكون هذه الصخور أشد صلابة من الصخور الجانبية للسد، فتتآكل ويبقى السد كحائط عظيم، وقد تتآكل صخور السد وتبقى الصخور الجانبية لشدة صلابتها، ويتكون في هذه الحالة ما يشبه الخندق المستطيل).

(ج) الصخور البركانية أو الطفحية Volcanic or Extrusive Rocks تتكون الصخور البركانية أو الطفحية عندما يصل الصهير إلى سطح الأرض عن طريق الفوهات البركانية ، وهنا يعرف الصهير باسم الحمم أو اللافا (الصهير الذي فقد محتواه الغازي) . ويقال للصخور المتكونة أنها تصلدت وتتكون من معادن خفية التبلور أو زجاجية ( أي غير متبلورة ) وذلك بسبب التبريد المفاجئ للحمم . ويخرج هذا النوع من الصخور النارية إلى سطح الأرض على شكل حمم بركانية (اللافا) ، أو يتدفق عبر الشقوق ثم يتصلب بسرعة نتيجة تعرضه للغلاف الجوى ، ولذلك تبدو الصخور البركانية غالباً عديمة البلورات ، أو صغيرة البلورات، في أجزائها السفلى التى تتعرض لبعض الضغط . وتتميز هذه الصخور بنسيجها الزجاجي

يتصلب هذا النوع من الصخور النارية فوق سطح الأرض، بسبب إنبثاق الصهير وانسيابه على شكل حمم بركانية (اللافا)، أوإندساسه من خلال الشقوق ثم تصلبه بسرعة نتيجة تعرضه للجو، ولذلك تبدو الصخور البركانية غالباً عديمة البللورات، أو دقيقة البللورات، فى الكتل الداخلية من الصخر التى تتعرض لبعض الضغط وتكون بعيدة إلى حد ما عن مؤثرات البرودة بالهواء الجوى. ويتميز هذا النوع من الصخور بنسيجه الدقيق وليمكن تمييز معادنه بالعين المجرد، ولذا يستخدم المجهر فى فحص مكوناتها، ومن أنواعها البازلت الذى يتباين لونه بين الأخضر الداكن والأسود، وهو يُعد من أكثر أنواع الصخور النارية انتشارا على سطح الأرض، فهو المكون الرئيسى لعدد كبير من الجزر البركانية مثل جزر هاواى وأيسلندا، أما الريوليت فيمكن تمييزه بلونه الفاتح بسبب تكونه من السليكات، وتتراوح ألوانه بين الوردى الفاتح والرمادى، وهو من الصخور الطفحية نادرة الظهور على سطح الأرض.