بحث حول الصخور الرسوبية

الصخور الرسوبية

مقدمـة
الصخور هي الجزء الصلب والصلد من الأرض. وفي مناطق عدة يُغطى الصخر بطبقة
من التربة تنمو فيها النباتات أو الأشجار. والتربة نفسها تتكون من حبيبات
صخرية دقيقة الحجم، عادة ما تكون مختلطةً بمواد عضوية من النباتات
والحيوانات. وتوجد الصخور أيضًا في أعماق المحيطات وتحت القلنسوات الجليدية
القطبية.
وفي الطرق خلال التلال، يمكنك أن تشاهد في الغالب طبقات من الصخور على
جوانب التلال المكشوفة. تحفر الأنهار قنوات عميقة في الصخور لتكون
أخاديد.كذلك تحدد الأجراف الصخرية الكبيرة خط الشاطئ البحري في مناطق عدة،
منها شمال غربي أستراليا وجنوبها، والنرويج. وفي الأقاليم الصحراوية ترتفع
الأجراف الصخرية والقباب المستدقة فوق مستوى السهول الرملية.

حقائق موجزة عن الصخور

جبل طارق. كتلة هائلة من الحجر الجيري بالقرب من الحافة الجنوبية ليابسة أوروبا الرئيسة.
الصخر المتوازن. في حديقة الآلهة بالقرب من ينابيع كولورادو بكولورادو
في الولايات المتحدة الأمريكية، يوجد العديد من كتل الحجر الرملي يرتكز
بتوازن على قاعدة صغيرة.
الصخور الانثنائية. لا يمكن لمعظم الصخور ان تنثني أو أن تخرج عن شكلها
الذي تكون عليه، إلا أنه يمكن لرقائق رفيعة من الإيتاكولميت، وهو نوع نادر
من حجر الرمل يوجد في الهند وشمال كارولينا بالولايات المتحدة الأمريكية
أن تنثني باليد بسبب بنيته البلورية.
الصخور الطافية. حجر الخفاف صخر يطفو فوق الماء. وقد كان حممًا بركانية
مملوءة بالغازات. تركت الغازات حينما تطايرت ملايين الفتحات الدقيقة التي
ملئت بالهواء.
العناصر الثمانية تشكِّل أكثر من 98% من الصخور في العالم. وتوجد هذه
العناصر بالنسب التالية: الأكسجين (46,5) السليكون (27,6) الألومنيوم (8)
الحديد (5) الكالسيوم (3,6) الصوديوم (2,8) البوتاسيوم (2,6) المغنسيوم
(2).

تتكون معظم الصخور من تجمعات ركامية أو توليفات من معدن أو أكثر. فمثلاً
يحوي صخر البازلت بلورات من معدني البلاجيوكليز، والبيروكسين. وفي بعض
الأحيان تكون المعادن صغيرة الحجم لدرجة يصبح معها الصخر ذا مظهر كتلي
وكثيف، لا تُرى به حبيبات معدنية. ولكن إذا فحصت قطاعًا رقيقًا من هذا
الصخر تحت المجهر يمكنك رؤية حبيبات المعادن المكوِّنة له.
والصخور والمعادن مفيدة لنا في العديد من الأعمال. ويستخدم البناؤون
الجرانيت والرخام وصخورًا أخرى في عمليات التشييد. ويُصنع الأسمنت من الحجر
الجيري، وصخور أخرى تساعد على جعل طحين الصخور قوي التماسك، وذا مقاومة
طويلة الأمد لاستخدامات المباني والسدود والطرق.
وتأتي الفلزات مثل الألومنيوم، والحديد، والرصاص، والصفيح من صخور تُسمى
الخامات. كما تمدنا الخامات بالعناصر المشعة مثل الراديوم واليورانيوم. وقد
تقع الخامات قريبًا من سطح الأرض أو في أعماق باطنها. وفي بعض المناطق
تتكون جبال عالية من رواسب خامات النحاس والحديد.
وتحوي بعض الصخور معادن لا فلزية قيمة مثل، البوراكس والجرافيت. وتأتي جميع
المجوهرات، فيما عدا الكهرمان والمرجان واللؤلؤ، من الصخور. ويُستخرج
الماس من مناجم جنوب إفريقيا وأركنساس في الولايات المتحدة الأمريكية، من
صخر يسمى البيريدوتايت. ويوجد الزمرد في حجر جيري أسود في كولومبيا.
تعريفها

إن القرارات الرسوبية Sedimentary Deposits عبارة عن جسم صلب تجمع على سطح
الأرض أو بالقرب منه تحت درجة حرارة منخفضة والضغط الجوي العادي. وتوجد
ثلاثة عوامل توضح الهيكل العام Framework لمعرفة أصل الصخور الرسوبية:
(1)الحـــــــاضـــر هو مفتــــــاح الماضي: iformitarianism
إن الملاحظات الحالية للخطوات الترسيبية تساعد في توضيح أصل الصخور الرسوبية القديمة.
(2) قانون تعاقب الطبقات: Low of Superposition
إن طبقات القطاع الرسوبي تكون الطبقات السفلى هي الأقدم تليها الأحدث
فالأحدث في الأعلى ما لم تتعرض لحركات أرضية تغير من هذا النظام
(3) أساس أصل الأفقية: Principle of Original Horizontality
إن الصخور الرسوبية عادة تترسب على هيئة طبقات في وضع أفقي أو قريبة منه.
وذلك عندما تطوى أو تميل عن الأفقية يلاحظ أن النشوة بدأ يظهر عليها. وقد
قسمت الصخور الرسوبية بناء على ظروفها الفيزيائية والكيميائية إلى قسمين
هما:
(1) خارجي النشأة: Exogenetic Rocks
هي الصخور الفتاتية التي تكونت حبيباتها من تفتت صخور سابقة التوين وتكونت بطريقة فيزيائية (طبيعية).
(2) داخلي النشأة: Endogenetic Rocks
هي الصخور المتبلورة Crystalline وغير المتبلورة Amorphous ترسبت من
المحاليل وتشمل الترسبات المحلية (الملح الصخري، الجبس، الإنهيدرايت). كذلك
يمكن تقسيم الصخور الرسوبية على حسب أماكن تواجدها إلى قسمين هما:
(1) داخل حوضيه: Intrabasinal Rocks
هي التي تشكلت في الأحواض الرسوبية وكذلك تم تجميعها في تلك الأحواض وتشمل الصخور الرسوبية الكيميائية والكيميائية الحيوية.
(2) خارج حوضيه: Extrabasinal Rocks
هي التي تشكلت خارج الحوض الترسيبي ثم جلبت إلى داخل الحوض الترسيبي وتشمل الرواسب القارية Terrigenous Sediments.
إن أصل وتجمع الصخور الرسوبية يُعتقد أنه سهلاً. ولذا نجد أن الرمال والطين
حملت بواسطة مياه الأنهار والرياح إلى البحار. وكذلك نجد أن عمليات التحور
(النشأة المابعدية) المختلفة يمكن أن تغير من هذه الصخور الرسوبية.
إن الصخور الرسوبية تتكون في الغالب من ثلاثة أنواع رئيسية وتشكل 95% من مجموع الخصور الرسوبية وهي:
(1) صخور الطين : Claystone Rocks وتشكل 65% .
(2) صخور الرمل: Sandstone Rocks وتشكل 20 ـ 25%.
(3) صخور الكربونات: Carbonate Rocks وتشكل 10 ـ 15%
أكثر أنواع الصخور الرسوبية شيوعاً هي صخور الطين. وإن صغر حجم حبيباتها
(أقل من 0.062مم) يشكل صعوبة في دراستها وفهمها ... وإن من أشهر أنواعها ذو
اللون الرمادي والأسود نظراً لاحتوائها على البقايا العضوية. ومن أنواعها
الاليت Illite والمونتموريلايت Montmorillite وأن أهم مكوناتها هو الكوارتز
و الفلسبار والمعادن الثانوية.
أما بالنسبة لأحجار الرمل فإن كبر حجم حبيباتها (من 2 إلى 0.062مم) يساعد
على معرفة مكوناتها بسهولة وخصوصاً باستخدام الميكروسكوب ( المجهر العادي).
كذلك نجد أن طبقاتها تحتوي على العديد من التراكيب الرسوبية مثل التطبق
العادي و التطبق المتقاطع و التطبق المتدرج وعلامات النيم. وهذه جميعها
توضح الظروف البيئية المختلفة التي تكونت فيها. وتعتبر أحجار الرمل من
الصخور المهمة نظراً لأنها تمد نصف إنتاج العالم من البترول والغاز
الطبيعي. وأن من أهم مكوناتها الكوارتز و الفلسبار وقطع الصخور الأخرى.
وكذلك صخور الكربونات فهي غالباً ما تتكون من الحجر الجيري و الدولُومايت
النقي (أي تتكون أساساً من بلورات كربونات الكالسيوم ـ كالسيت وأراجونايت
CO3 Ca أو الدولُومايت ( Ca Mg (Co3)2. وتحتوي على أقل من 5% من المعادن
الغير قابلة للإذابة ف يحمض الهيدروكلوريك المخفف. وهذه النقاوة ناتجة من
الخواص البيولوجية الأصل. لكن نجد أنها تحتوي على الأنواع المختلفة من
الأحافير. وأن الدولُومايت غالباً ما يتشكل بعد تكون الحجر الجيري نتيجة
لإحلال معدن المغنيسيوم التدريجي محل معدن الكالسايت شكل(9). يوجد العديد
من أنواع الصخور الرسوبية والتي تشكل نسبة بسيطة جداً وهي: المتبخرات والتي
منها الهالايت والجبس والانهيدرايت كذلك الفوسفات والشيرت ورواسب الحديد.
إن الأهمية القصوى لدراسة الصخور الرسوبية هو وجود أنواع مختلفة من الخامات
المعدنية بها والتي تعتبر كمصدر للطاقة مثل البترول، الغاز الطبيعي،
الفحم، اليورانيوم ، الملح، الكبريت، الحديد، الفوسفات بالإضافة إلى أحجار
الزينة.

الصخور الرسوبية الكيميائية
تتكون الصخور الرسوبية الكيميائية بفعل ترسيب المواد الذائبة في مياه البحيرات والبحار .
والترسيب هنا يتم كنتيجة مباشرة لعمليات غير عضوية
أمثلة على الصخور الرسوبية الكيميائية
الحجر الجيري الدولوميت المتبخرات

الحجر الجيري Limestone
من اشهر انواع الصخور الرسوبية شيوعا بعد الصخور الطينية والحجر الرملي .
يتكون في غالبيته من كربونات الكالسيوم CaCO3 ويجدر بالذكر ان هناك
انواعا من الحجارة الجيرية تكونت بطرق عضوية . ومن انواع الحجر الجيري
الترافرتين ويترسب الحجر الجيري غير العضوي من مياه البحار الاستوائية
والمدارية مباشرة . وسبب ذلك ان هذه المياه الحارة نسبيا تطلق غاز ثاني
اكسيد الكربون المتحد مع كربونات الكالسيوم المكون لكربونات الكالسيوم
الهيدروجينيه Ca(HCO3)2 الذائبة في الماء . وبذا تتحول كربونات الكالسيوم
الهيدروجينية الى كربونات الكالسيوم القابلة للذوبان فتترسب ويجري مثل هذا
في مياه الخليج العربي .
اما النوع الاخر من الحجر الجيري غير العضوي المسمى ترافرتين( المشار اليه
قبل قليل) فينتج عن خروج المياه الحارة من باطن الارض ، حيث كانت تحت ضغط
عالي وفجأة بسبب خروجها الى السطح يقل الضغط عليها فيخرج جزء مما كان بها
من غاز ثاني اكسيد الكربون CO2 ، رغم انها بردت ايضا نتيجة نقص الضغط
عليها ونتيجة لخروج ثاني اكسيد الكربون تتحول الكربونات الهيدروجينية
الذائبة الى كربونات غير قابلة للذوبان فتترسب ومثالها رواسب االترافرتين
التي نشاهدها في حمامات ماعين المعدنية ومن الانواع الاخرى للحجر الجيري
اعمدة الصواعد والهوا بط في الكهوف