دورة الصخور في الطبيعة .. ” رسومات توضيحية “
دورة الصخور في الطبيعة
الصخور عبارة عن مجموعات من
المعادن
بأحجام وأنواع مختلفة، وتتغير الصخور نتيجة للعمليات الطبيعية التي تحدث طوال
الوقت
.
وتحدث معظم التغييرات ببطء شديد، كما أن العديد من تلك العمليات يحدث تحت سطح الأرض، لذلك قد لا نلاحظ حتى التغييرات التي تحدث، وعلى الرغم من أننا قد لا نرى التغييرات، إلا أن الخصائص الفيزيائية والكيميائية للصخور تتغير باستمرار في دورة طبيعية لا تنتهي أبدًا.
وقد تم تطوير مفهوم دورة الصخور لأول مرة بواسطة جيمس هوتون ، وهو عالم من القرن الثامن عشر يُطلق عليه غالبًا “أبو الجيولوجيا”، حيث أدرك هوتون أن العمليات الجيولوجية “ليس لها علامة بداية ولا أمل في النهاية، وغالبًا ما تحدث العمليات المتضمنة في دورة الصخور على مدى ملايين السنين، لذا على نطاق عمر الإنسان، تبدو الصخور وكأنها “صلبة كالصخر” ولا تتغير ولكن على المدى الطويل يحدث التغيير دائمًا.
ويتم دفع دورة الصخور في باطن الأرض وخارجها عبر قوتين، وهما :
-
محرك الحرارة الداخلي للأرض
: والذي يحرك المواد في اللب والوشاح ويؤدي إلى تغييرات بطيئة ولكنها مهمة داخل القشرة. -
الدورة الهيدرولوجية
: وهي الحركة من
الماء
والجليد والهواء على السطح، ويتم تشغيل تلك الحركة بواسطة الشمس.
أنواع الصخور
بوجه عام يوجد ثلاثة أنواع رئيسية من الصخور وفقًا للطريقة التي تكونت بها، وهي الصخور الرسوبية والنارية والمتحولة، وتتشكل كل من هذه الصخور عن طريق تغيرات فيزيائية مثل الذوبان ، والتبريد ، والتآكل ، والضغط ، أو وهذه التغيرات هي التي تشكل جزءًا من دورة الصخور والتي يمكن أن تحول أحد هذه الأنواع إلى نوع أخر، على سبيل المثال يمكن أن تصبح الصخور النارية صخور رسوبية أو صخور متحولة أو نارية أخرى.
ولذلك تعرف دورة الصخور بأنها: “عملية يتم فيها تحويل الصخور باستمرار بين أنواع الصخور الثلاثة النارية والرسوبية والمتحولة” ، وفيما يلي نبذة عن أنواع الصخور:
الصخور النارية
هي الصخور التي تتشكل من الصهارة المبردة التي تخرج لسطح الأرض مع انفجار الحمم البركانية، وتعرف الصهارة أو الحمم التي تخرج من انفجار البراكين لسطح الأرض باسم اللافا، ويتم
تحديد
شكل الصخور النارية اعتمادًا على التركيب الكيميائي للصهارة ومعدل تبريدها، عندما تبرد المعادن الموجودة فيها وتتبلور.[1]
والصخور النارية في النهاية تنقسم لعدة أنواع تبعًا لتركيبها، وهي:
-
الداسيت:
وهو صخرة نارية نفاذة دقيقة الحبيبات وعادة ما تكون فاتحة اللون،و له تركيبة وسيطة بين الريوليت والأنديسايت. -
البازلت:
حجر البازلت عبارة عن صخور نارية نفاذة ذات حبيبات ناعمة داكنة اللون تتكون أساسًا من بلاجيوجلاز وبيروكسين. -
دياباس Diabase:
هو عبارة عن صخرة نارية متطفلة تتكون في الغالب من الفلسبار ومعادن البيروكسين وعادة ما يستخدم هذا النوع من الصخور في عمليات البناء لأنه يحتوي على بلورات ملونة تعطي شكلًا معماريًا رائعًا.
الصخور الرسوبية
تتكون الصخور الرسوبية عن طريق عمليتي الضغط والترسيب معًا وتلك لعمليات تتم على الرواسب أو القطع المكسورة من الحصى الذي يشبه الصخور أو الرمال أو الطمي أو
الطين
، وهذه الرواسب يمكن أن تتكون بسبب التجوية وتآكل الصخور الموجودة بالفعل، ويمكن تتضمن الصخور الرسوبية أيضًا ضمن مكوناتها رواسب كيميائية.
وتنقسم الصخور الرسوبية إلى نوعين رئيسيين، وهما:
-
الصخور الرسوبية الفتاتية:
والتي تتكون من الرواسب التي تتآكل من الصخور الموجودة بالفعل عبر عملية التجوية، ويتم نقل الرواسب إلى الأحواض المنخفضة،وإذا تم دفن تلك الرواسب على عمق فإنها تصبح مضغوطة ومثبتة لتشكل صخورًا رسوبية، ويتراوح حجم الرواسب داخل الصخور الفتاتية من الرواسب في حجم الطين المجهري وحتى الصخور الضخمة. -
الصخور الرسوبية البيولوجية:
وهي التي تتكون عندما تموت أعداد كبيرة من الكائنات الحية، وأحد الأمثلة على هذا النوع هو الحجر الجيري أو الحجر الكلسي، ويمكن أن يتكون هذا الحجر أيضًا عبر الترسيب خارج الماء.
الصخور المتحولة
تتشكل الصخور المتحولة نتيجة لتغير المعادن الموجودة في الصخور الموجودة بالفعل داخل الأرض، وتحتاج الصخور المتحولة لشروط محددة للغاية حتى تتحول، حيث يجب أن تتعرض الصخور الموجودة إلى حرارة عالية أو ضغط مرتفع أو لسائل ساخن غني بالمعادن، وعادة ما تتوافر كل هذه الظروف الثلاثة إما في عمق القشرة الأرضية أو عند حدود الصفائح حيث تصطدم الصفائح التكتونية.
ومن أجل تكوين صخور متحولة، يجب أن تظل الصخور الموجودة صلبة ولا تذوب، وفي بعض الحالات إذا كان هناك الكثير من الحرارة أو الضغط، فسوف تذوب الصخور وتتحول إلى صهارة، وهذا سيؤدي إلى تكوين صخرة نارية، وليس صخرة متحولة.
وأحد الأمثلة على تحول الصخور الجرانيت، فالجرانيت هو صخرة نارية في الأساس تتشكل عندما تبرد الصهارة ببطء نسبيًا تحت الأرض، وعادة ما يتكون بشكل أساسي من معادن الكوارتز والفلسبار والميكا، لكنه عندما يتعرض للحرارة الشديدة والضغط، فإنه يتحول إلى صخرة متحولة تسمى صخرة النيس. [2]
عمليات دورة الصخور
تتحول الصخور من نوع لآخر خلال دورة الصخور عن طريق عدة عمليات مختلفة تتم عليها، ويمكن عند شرح دورة الصخور أن نبدأ بأي عملية من تلك العمليات، حيث أن دورة الصخور ليس لها بداية، وهذه العمليات عمليات هي:
-
البلورة
تبرد الصهارة التي تخرج من باطن الأرض إما تحت الأرض أو على السطح وتتصلب في الصخور النارية، وعندما تبرد الصهارة ، تتشكل بلورات مختلفة عند درجات حرارة مختلفة، وتخضع أشكال الصخور الناتجة لعملية البلورة، على سبيل المثال ، يتبلور الزبرجد الزيتوني المعدني من الصهارة عند درجات حرارة أعلى بكثير من الكوارتز.
ويحدد معدل التبريد مقدار الوقت الذي يجب أن تتشكل فيه البلورات، حيث ينتج التبريد البطيء بلورات أكبر، أما التبلور السريع فينتج بلورات أصغر.
-
التآكل والترسيب
تؤدي عملية التجوية إلى تآكل الصخور الموجودة على سطح الأرض إلى قطع أصغر، وتسمى الأجزاء الصغيرة بالرواسب، وتنقل المياه الجارية والجليد والجاذبية هذه الرواسب من مكان إلى آخر عن طريق التعرية، وأثناء الترسيب ، تستقر الرواسب أو تترسب، ومن أجل تكوين صخرة رسوبية يجب أن تصبح الرواسب المتراكمة مضغوطة ومدمجة مع بعضها البعض.
-
التحول
عندما تتحول صخرة للحرارة والضغط الشديدين داخل باطن الأطنها ولكنها لا تذوب، فإن الصخرة تتحول، وقد تؤدي عملية التحول لتغير التركيب المعدني وقوام الصخرة أيضًا، وقد تحتوي الصخور الناتجة من عملية التحول على نسيج معدني جديد او تركيبة جديدة خلافًا للصخور التي تحولت منها.