تكون الصخور الصهارية

  

مقدمة :

أثناء الخرجة الجيولوجية إكتشف التلاميذ صخورا لا تظهر أي تطبق ولا تحتوي على مستحاثات مثل الصخور الرسوبية التي درسوها في السنة الأولى ، هذه الصخورالملاحظ أثناء الخرجة تظهر على شكل كتل: إنها صخور صهارية  مثل البازالت و الكرانيت .

-فكيف تستسطح الصخور الصهارية ؟

-ماهي بنيتها  ومكوناتها ؟

-كيف تتكون الصخور الصهارية ؟

-ماهي أصناف الصخور الصهارية ؟

-ماهي الصخور الصهارية ؟

I-كيف يتكون البازالت ؟

1- كيف يستسطح البازالت ؟

              

                        صورة تظهر التدفقات البازالتية

         

  خريطة جيولوجية تظهر التدفقات البازلتية باللون الأسود تنطلق من الفوهات البركانية

 عندما نلاحظ ضخرة البازالت في الطبيعة أو نلاحظ  الخرائط الجيولوجية نكتشف ان البازالت يستسطح على شكل تدفقات متصلة بفوهات براكبن خامدة . هذه التدفقات تغطي الصخور في ممراتها وتكون أحدث منها .

2-لنكتشف البنية العيدانية (المكونات المعدنية) للبازالت .

                        

                       عينة من البازالت ملاحظة بالعين المجردة

-عندما نلاحظ عينة من البازالت بالعين المجردة أو المكبر اليدوي أو الزوجي نكتشف أن البازالت صخرة داكنة(سوداء) تحتوي على بلورات خضراء كبيرة ومتفرقة تسمى الأوليفين ، وأخرى سوداء متباعدة عن بعضها البعض تسمى البيروكسين ، بين هذه البلورات توجد مادة سوداء غير متبلورة أي لا تحتوي على بلورات تسمى عجينة زجاجية .

-لتحديد البنية الصخرية لأي صخرة نستعمل صفائح دقيقة من هذه الصخور ، وهي عبارة عن  عينات صخرية جد رقيقة ملصقة فوق صفيحة زجاجية ومغطاة بصفيحة زجاجية ، ثم نلاحظها بواسطة مجهر خاص يسمى المجهر المستقطب .

-عندما نلاحظ صفيحة دقيقة من البازالت بواسطة المجهر المستقطب نكتشف أن البازالت يتكون من المعادن والبلورت التالية :

 -بلورات كبيرة من :

        *الاوليفين

       * البيروكسين

-بلورات صغيرة تسمى الميكروليت :

      

     *الفلدسبات

     *الماغنيتيت

-عجينة زجاجية غير متبلورة توجد بين البلورات السالفة الذكر ..

بما أن البازالت يتكون من بلورات كبيرة وأخري مجهرية مغمورة في عجينة زجاجية غير متبلورة ، فإن بنية البتروغرافية  للبازالت نصف متبلورة أو بنية مكروليتية .

                        

           صورة للمجهر المستقطب المستعمل لملاحظة الصفائح الصخرية الدقية

               

              صفيحة دقيقة من البازالت ملاحظة بالمجهر المسنقطب

3-ماهي مراحل تكون البازالت  ؟

يتنج البازالت عن تبريد و تصلب الافة متدفقة بعد إندفاع بركاني  على سطح الأرض أو في قعر المحيطات .بما أن البازالت يحتوي على معادن وبلورات ذات قد متفاوت ربما أنه تكون في عدة مراحل أثناء تبريد الصهارة .

للتأكد من هذه الفرضيات نقوم بالملاحظات والتجارب التالية :

   *ملاحظات :

عندما نلاحظ عينات بازالتية تشكلت بتبريد الصهارة تحت درجات حرارية مختلفة أي بسرعات متفاوتة نكتشف :

       -إذا كان تبريد الصهارة ببطىء تحت حرارة مرتفعة تتشكل بلورات كبيرة .

      - إذا كان التبريد سريعا أي تحت حرارة منخفظة تتشكل بلورات صغيرة .

      - إذا كان تبريد الصهارة سريعا جدا أي تحت حرارة جد منخفظة حرارة سطح الارض 25 درجة تتشكل العجينة الزجاجية الغير المتبلورة .

     * تجارب :

 بواسطة تجربة تبريد تصلب الكبريت المنصهريمكن الحصول على :

       -بلورات كبيرة من الكبريت إذا كان تبريد الكبريت النصهر تم ببطء تحت حرارة مرتفعة  .

        -بلورات صغيرة من الكبريت إذا كان التبريد سريعا تحت حرارة منخفظة .

        -عجينة زجاجية من الكبريت إذا كان التبريد سريعا جدا تحت حرارة منخفظة ماء مثلج مثلا .

أثناء التبريد البطىء تجد الجزيئات المنصهرة الوقت الكافي لكي تنتظم علة شكل بلورات كبيرة ، أما إذا كان التبريد سريعا فإن الجزيئات المعدنية المنصهرة لا تجد الوقت لكي تنتظم و تكون بلورات بل تتصلب على شكل عجينة زجاجية .

إذن سرعة تبريد الصهارة هي التي تحدد قد و حجم البلورات المعدتية التي تتكون منها صخرة البازالت

4- خلاصة.

من خلال هذه الملاحظات والتجارب نستنج أن البازالت تشكل عبر ثلاث مراحل :

     *داخل الخزان الصهاري : تتكون البلورات الكبيرة من الأوليفين والبيروكسين تحت حرارة مرتفعة بتريد بطيء .

     * في المدخنة  : أثناء صعود الصهارة تنخفظ الحرارة مما يودي الى تكون البلورات الصغيرة أو الميكروليت بواسطة تبريد سريع .

   *على سطح الأرض أو تحت المحيطات : تتشكل العجينة الزجاجية بعدما أن تتعرض ما تبقى من الصهارة الى إنخفاض سريع للحراة بواسطة تبريد سريع جدا .

II  - كيف يتكون الكرانيت ؟

1- كيف يستسطح الكرانيت ؟

عندما نلاحظ صخرة الكرانيت في الطبيعة أو نلاحظ خريطة جيولوجية أو مقطعا جيولوجيا في منظر كرانيتي نكتشف أن الكرانيت يستسطح على شكل كتل تحمل عدة شقوق بفعل عوامل الحت و محاطة بهالة التحول مكونة من صخور متحولة و هذه الكتل  تنقسم الى كتل إندساسية أقل قطرا و كتل اناتيكتيةقطرها كبير .

                

                         منظر كرانيتي

2-لنكتشف البنية البترغرافية للكرانيت .

                        

                               عينة من الكرانيت

عندما نلاحظ عينة من الكرانيت بالعين المجردة  أو نلاحظ صفيحة دقيقة من الكرانيت بواسطة المجهر المستقطب نكتشف  أن الكرانيت يحتوي على بلورات كبيرة و ملاحظة بالعين المجردة وهي :

    *الفلدسبا

    *الميكا

   * المرو أو الكوارتز .

           

                   صفيحة دقيقة للكرانيت ملاحظة بالمجهر المستقطب

3- ماهو مصدر الصهارة الكرانيتية ؟

بما ان الكرانيت يتكون من بلورات كبيرة ، فإن تبريد  الصهارة الكرانيتة  كان بطيئا في باطن الأرض ، إن تكون الكرانيت في باطن الأرض  لها يعتبر صخرة صهارية باطنية  او صخرة بلوتونية .

عندما نخضع صخورا  رسوبية طينية لحرارة تقارب 800درجة و ضغط 2000 بار تنصهر و تتحول الى سائل  مشابة لصهارة الكرانيتية  .إنها الأناتيكتية التجريبية .

عندما تطمر الصخور في أعماق الأرض تتعرض للضغط والحرارة مما يؤدي الى إنصهارها وتحولها صهارة كرانيتية ، تسمى هذه الظاهرة الأناتيكتية . تصعد الصهارة الكرانيتية  عبر شقوق  ثم تبرد ببطئ  قبل أن تصل الى سطح الأرض على شكل كتل تستسطح بفعل عوامل الحت .

III – كيف تصنف الصخور الصهارية ؟

1-    تعريف الصخور الصهارية

الصخور الصهارية أو الصخور الباطنية هي الصخور الناتجة عن تبريد و تصلب الصهارة على سطح الأرض أو في باطن الارض. وهي صخور لا تحتوي على مستحاثات عكس الصخور الرسوبية.

2- لنصنف الصخور الصهارية

تستعمل الصخور الصهارية في تكسية جدران الواجهات او المصاعد أو لتكسية رافعات المطابخ و الحمامات .

	نسبة السيليكا 45%   و52% صخور قاعدية داكنة	نسبة السيليكا 52%  و66% وصخور وسيطة رمادبة	تسبة السيليكا أكثر من 66% صخور حامضة فاتحة اللون
بنية ميكروليتية (صخور بركانية)	بازالت	الأنديزيت	الريوليت
بنية محببة عادية(صخور بلوتونية) باطنية	الكابرو	الديوريت	الكرانيت
بنية محببة دقيقة(صخور نصف باطنية)	الميكرو كابرو	ميكروديوريت	الميكروكرانيت

الصخور القاعدية  تميز مناطق التمدد (مناطق تباعد الصفائح)

الصخور الحامظة تميز مناطق الطمر والأصطدام (مناطق تقارب الصفائح)

تكوين السلاسل الجبلية

مقدمة

 توزيع السلاسل الجبلية الحديثة في العالم ( اللون الأصفر هي السلاسل الجبلية)

عندما نلاحظ خريطة توزيع السلاسل الجبلية الحديثة في العالم نكتشف أن هذه الأخيرة تتمركز في مناطق تقارب الصفائح ، مثل سلسلة جبال الأنديز التي تحد صفيحة أمركا الجنوبية غربا و صفيحة النازكا شرقا . و سلسلة جبال الهملايا التي تحد صفيحة أورووبا –أسيا  جنوبا و صفيحة الهند أوستراليا  شمالا .فكيف تنشأ السلاسل الجبلية ؟

I – ماهي أنواع السلاسل الجبلية ؟

     1- سلاسل الطمر (مثل سلسلة جبال الأنديز )

نموذج يوضح ظاهرة الطمر و تكون سلسلة الطمر

      * تتضمن تشكلات صخرية أقل تشوها (تشوهات متوسطة )  : طيات ذات وسع كبير و وفوالق   معكوسة ذات طرح متوسط . هذه التشوهات ناتجة عن قوى إنضغاطية .

      * تتشكل في مناطق الطمر أي مناطق تقارب صفيحة  قارية و صفيحة محيطية ، حيث تنغرز هذه الأخيرة و تختفي في الأستينوسفير .

      * تصاحب سلاسل الطمر براكين إنفجارية و زلازل ذات بؤر أكثر عمقا كلما إنتقلنا نحو القارة

        

     2- سلاسل الإصطدام (مثل سلسلة جبال الهملايا )

نموذج يوضح إنتهاء الطمر و إختفاء المحيط و إصطدام صفيحتين.

    * تتضن تشكلات صخرية ذات تشوهات مهمة : طيات متقاربة و راقدة ، وفوالق معكوسة زاحفة أي ذات طرح كيلومتري .

    * بعد إنتهاء ظاهرة الطمر تتجابه ثم تتصادم الصفيحتان القاريتات ، مما يؤدي الى إختفاء المحيط الذي كان يفصل بينهما و تكون سلسلة جبلية . وزيادة سمك القشرة الأرضية.

   * تتضمن سلاسل الطمر جزءا من القشرة المحيطية يفصل بين الصفيحتين المتصادمتين يسمى الأوفيوليت .

II – ماهي العلاقة بين السلاسل الجبلية و تكتونية الصفائح .

تتشكل السلاسل الجبلية في مناطق تقارب الصفائح نتيجة قوى إنضغاطية الناتجة عن حركات صفائح الغلاف الصخري .

                              تركيب الكرة الأرضية

بما أن تقنيات  الحفر في القشرة الأرضية لا تتجاوز بعض الكيلومترات ، فإن الجيولوجيين  إستعملوا طرقا غير مباشرة لتحديد البنية الباطنية للكرة الأرضية : مثل دراسة سرعة إنتشار الموجات الزلزالية الطبيعية او المحدثة في باطن الأرض . فكيف حدد الجيولوجيون المكونات الباطنية للأرض إعتماا على دراسة إنتشار الموجات الزلزالية ظ

1-   ماهي خاصيات الموجات الزلزالية Pو S؟ 

·        ترتفع سرعة هذه الموجات كلما إرتفعت كثافة وصلابة وسط إنتشارها .

·        الموجات الزلزالية p تنتشر في الأوساط الصلبة والمائعة

·        الموجات s  تنتشرفي الأوساط السلبة فقط .

2-   لنحلل سرعة إنتشار الموجات الزلزالية pو s حسب العمق .

*ترتفع سرعة هذه الموجات بصفة مفاجئة في الأعماق التالية :

-       عمق 30 كيلومتر

-       عمق 2900 كيلومتر

-       عمق 5200 كيلومتر

   مما يدل على إنتقال الموجات الزلزالية من وسط أقل كثافة الى وسط أكثر كثافة في هذه الأعماق توجد فواصل تسمى إنقطاعات تفصل بين وسطين مختلفين في كثافة وصلابة الصخور .  وهذه الإنقطاعات هي على التوالي

           - إنقطاع Moho   في عمق 30 كيلومتر

           - إنقطاع Gutemberg   في عمق 2900 كيلومتر

            - إنقطاع Lehman   في عمق 5200 كيلومتر .

  * يتوقف إنتشار الموجات الزلزالية s   في عمق 2900 كيلومتر .

 

  3- خلاصة .

إعتمادا على خاصيات الموجات الزلزالية وهذه النتائج  قسم العلماء باطن الكرة   الأرض الى الأغلفة التالية :

   * الغلاف الصخري : يضم القشرة الأرضية ( القارية و القشرة المحيطية)   ، والرداء العلوي  . تحد القشرة الأرضية   بواسطة إنقطاع Moho الذي يفصل بين القشرة الأرضية و الرداء العلوي ( الأستينوسفير) . معدل كثافة الصخور في هذا الغلاف حوالي 2.7g/cm3  -

   * الرداء  : يضم الرداء العلوي و الرداء المتوسط ، هذا الأخير في حالة لزجة تطفو فوقه صفائح الغلاف الصخري ، كما ( تطفو لوحات خشبية فوق الماء) . و الرداء العميق . أكثر كثافة من 3.3 لى 5.5  .  يمتد إذن الرداء من إنقطاع  Moho   إلى إنقطاء    Gutemberg .

   *النواة الخارجية تحد بواسطة    تحد بواسطة إنقطاع Lehman. .كثافة الصخور من 10 الى 12

   * البذرة :  يمتد  الى مركز الـرض أي الى عمق 4600 كيلومتر .كثافة مكزناتها ما بين 12 الى 12.5 .

التشوهات التكتونية

مقدمة :

أثناء الخرجة الجيولوجية لاحظنا صخورا رسوبية منطوية وبعضها فيها إنكسارات ، غيرت حالتها الأصلية والتي كانت على شكل طبقات أفقية مستمرة أثناء تكونها إنها تشوهات تكتونية.فما هي أنواع التشوهات التكتونية ؟ وما هي علاقتها بتكتونية الصفائح ؟

تستسطح الصخور الرسوبية على شكل طبقات أفقية مستمرة

صخور رسوبية منطوية إنها الطيات

صخور رسوبية منكسرة بكسر إنه فالق

التشوهات التكتونية المرنة أو الطيات؟

تعريف الطيات :

هي تشوهات تكتونية تتخذ على إثرها الصخور أشكالا مقعرة أو محدبة دون أن تنكسر لهذا تسمى تشوهات تكتونية مرنة أو الطي.وهي ناتجة عن قوى إنضغاطية أفقية.

الطيات التي تتقوس نحو الأعلى وفي وسطها الطبقات القديمة تسمى طيات محدبة . أما الطيات ذات التقوس نحو الأسفل وفي وسطها الصخور الحديثة تسمى طية مقعرة.

 تجربة تمثل التشوهات التكتونية في المختبر  بإستعمال طبقات من الرل والطين ذات ألوان مختلفة ن وضغطها أفقية فنلاحظ تشكل طيات وفوالق.

لنكتشف الخصائص الهندسية للطيات .

كل طية مقعرة او محدبة تتميز بالخصائص الهندسية التالية ك

 

المفصلة : وهي المنطقة التي تكون فيها الطبقات المنطوية أكثر تقوسا . جانب الطية : وهو جزء الطية الموجود بين مفصلة الطية المقعرة ومفصلة الطية المحدبة .لكل طية جانبين . المساحة المحورية: وهي المساحة الخيالية التي تربط مفصلات الطبقات المكونة للطية . محور الطية : وهو خط التقاطع بين المساحة المحورية ومساحة مقطع الطية . ماهي أصناف الطيات تصنف الطيات حسب ميلان المساحة المحورية و وضعية جانبي الطية الى : -طية مستقيمة : المساحة المحورية عمودية وجانبي الطية متاثلين بالنسبة لهذه المساحة . - طية منحرفة : المساحة المحورية مائلة ، وجانبي الطية متعارضان . -طية ركبية : المساحة المحورية أكثر ميلانا ، أحد جانبي الطية عمودي والأخر مائل . -طية راقدة : المساحة المحورية تقريبا أفقية ، أحد جانبي الطية عادي والآخر مقلوب ، أي تصبح الطبقات القديمة تعلو الطبقات الحديثة . هذا التصنيف  حسب شدة القوى الإنضغادية بحيث أن القوى الهامة تؤدي الى تشكل طيات راقدة ، القوى الضعيفة تؤدي الى تشكل طيات مستقيمة ، كما أن طبيعة الصخور تحدد أصناف الطيات ، إذ تتشكل الطيات أكثر في الصخور المرنة .

-

الفوالق او التشوهات التكتونية ألإنكسارية

     .تعريف الفالق 

الفلق او الكسر هو تشوه تكتوني يؤدي الى إنكسار الصخور ، وتحرك نسبي للطبقات

المنكسرة  ،أفقيا أو عمودي    

تنتج الفوالق عن قوى إنضغاطية أو تمددية . 

 الخصائص الهندسية للفوالق

 

يتميز الفالق بالعناصر الهندسية التالية :

-سطح الفالق : وهي المساحة التي تنزلق على مستواها الكتلتان المنكسرتان.

-كتلتا الفالق ك وهي الكلتان التان توجدان على جهتي الفالق .

-طرح الفالق ك وهومسافة تكرك الكتلتان الناتجتان عن الكسر

ماهي أنواع الفوالق ؟

تصنف الفوالق حسب ميلان سطح الفالق و إتجاه  تحرك الكتلتين الناتجتين عن الكسر الى :

-فالق عادي : عندما تكون مساحة الفالق مائلة، وكتلتا الفالق تتبعادان أفقيا ، هذا النوع من الفوالق ينتج عن قوى تمددية في مناطق تباعد الصفائح.

-فالق معكوس : عندما تكون مساحة الفالق مائلة ، وكتلتا الفالق تتقاربان لتغطي إحداهما الأخرى،جزئيا ، هذه الفوالق ناتجة عن قوى إنضغاطية في مناطق تقارب الصفائح ، مناطق الطمر و السلاسل الجبلية .

-إنقلاع أو فالق تحويلي : عندما تكون مساحة الفالق عمودية أو مائلة ، وإتجاه تحرك الكتلتين أفقيا الى اليمين فيسمى آن ذاك إنقلاع مياسر أو الى اليمين ويسمى إنقلاع مياسر ، تنتج عن قى تمددية في مناطق تباعد الصفائح مثل مناطق الذروة.

خلاصة :

تعتبر التشوهات التكتونية أي الطيات والفوالق من الدلائل  على تكتونية وحركات الصفائح إذ  الطيات والفوالق المعكوسة ناتجة عن القوى الإنطغاطية الناتجة عن تقارب الصفاح ، والفوالق العادية تميز مناطق تباعد الصفائح أي مناطق التمدد والقوى التمددية

الجيولوجيا البنائية Structural Geology

الجيولوجيا البنائية: عبارة عن فرع الجيولوجيا الذي يهتم بشكل  وتنظيم البنية الداخلية للصخور ويشمل ذلك وصف وتمثيل وتحليل التراكيب وخاصة على المقياس الدقيق والمتوسط ويطلق عليها أيضاً الهندسة المعمارية للصخور.

      - تعتمد دراسة الجيولوجيا البنائية كثيراً على العمل الميداني,

       ودراستها مهمة جداً في جيولوجيا النفط وجيولوجيا المياه.

أنواع البنيات والتراكيب الجيولوجية:

البنيات الجيولوجية  الأولية:

Primary geological structures

وهي البنيات التى تكونت مصاحبة ومتزامنة لتكون الصخر. ويتبع البنيات الأولية أسطح ومستويات التطبق وبعض البينات الرسوبية مثل التطبق المتقاطع وعلامات النيم وغيرها.

البنيات الجيولوجية  الثانوية:  

Secondary geological structures

وتحدث عند تأثير القوى الأرضية على الصخر وتنتج من ذلك البنيات التى يحدث لها التشويه وتغير في الشكل.

وهناك نوعان من البنيات الثانوية:

    - النوع الأول  منها ما ينتج في الصخور التى تتفاعل كمواد مطيله أو ولدنه  (Plastic, Ductile  ) ويمثل هذه البنيات الطيات والتخطط والتورق.

   - والنوع الثاني منها ما ينتج ويظهر في الصخور التى تتفاعل كمواد قصيفه أو هشة   ( Brittle  ) ويمثل هذه البنيات خاصة الكسور مثل الصدوع والفواصل.

الجـهـد والاجـهـاد ( الانفعال):

    الجهد  (Stress) :

    هو القوة التي تؤثر على الصخر وتؤدى إلي تشوهه.

    الإجـهـاد( أو الانفعال , Strain):

    هو نتيجة تأثير هذا الجهد (القوة  أو الضغط) من حيث التشويه (Deformation ).

ارحب باستفسارتكم واسئلتكم

 د. خالد جمال 

عام دراسي جديد

طلعت علينا شمس عام دراسي جديد .. وأيامه تهيب بنا جميعاً 

"يا ابن آدم أنا خلق جديد وعلى عملك شهيد فاغتنمني فإني لا أعود إلي يوم القيامة" 

فماذا أعددنا لعامنا الجديد بعد هذا النداء الصادق من ناصح مخلص أمين ؟!