الصخور ( Rocks )
☰ جدول المحتويات
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 | ||||||||||
|
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.
ويدرس الجيولوجيون تاريخ الأرض بدراسة الصخور. ★ تَصَفح: الجيولوجيا. ويتعرفون على وجود البترول من دراسة بنية وعمر وتركيب طبقات الصخور. ويدرس علماء آخرون الأحافير (بقايا النباتات والحيوانات في الصخور) ليعرفوا الكثير عن نوع الحياة التي كانت سائدة منذ ملايين السنين. ★ تَصَفح: الأحفورة. وقد طور الجيولوجيون طرقًا محددة لإيجاد عمر الصخور وذلك بقياس كميات الذرات المشعة في الصخر. فكل نظير من النظائر (أنواع من الذرة المشعة) تتفكك بمعدل ثابت. وبقياس نسبة الذرات المشعة لأحد النظائر في الصخر يستطيع الجيولوجيون معرفة متى تشكل الصخر. ★ تَصَفح: النشاط الإشعاعي.
يستمتع الآلاف من صغار السن والبالغين بهواية جمع الصخور والمعادن. فهم يتاجرون بالصخور والمعادن كما يتاجر الهواة الآخرون بطوابع البريد. وقد يتاجر أحد الجامعين في سيدني مع المشاركين في نادي هواة جمع المعادن والصخور المحلي، أو مع جامعين في مناطق بعيدة مثل نيويورك، ولندن، وفيينّا. وهناك العديد من نوادي المعادن والصخور في العالم تَعقد لقاءات منتظمة. وهي كذلك تموّل مجموعات الدارسين والمعارض، وتنظم رحلات ميدانية إلى مناطق الجمع. وأحيانًا تساعد هذه النوادي في توفير مجموعات الصخور للمتاحف المحلية.
والأنواع الثلاثة للصخور هي 1- الصخور النارية، 2- الصخور الرسوبية 3- الصخور المتحولة.
|
| الصخور الشائعة تنقسم الصخور إلى ثلاث مجموعات رئيسية. صخور نارية تُشكَّل بتصلب الصهير. وصخور رسوبية تنتج عند تصلب النباتات المختلفة والحيوانات والمواد المعدنية وصخور متحولة وتتشكل حين يتعرض أي نوع من الصخور للتغيرات نتيجة لشدة الحرارة والضغط. | |||||||||||||||||||||
| الصخور النارية | |||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||
| الصخور الرسوبية | |||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||
| الصخور المتحولة | |||||||||||||||||||||
|
الصخور النارية
توجد في أعماق الأرض السحيقة مواد صخرية منصهرة تُسمى الصهارة. وتقع الصهارة تحت ضغط عالٍ جدًا، وهي حارة جدًا (750 إلى 1250°م). تتصاعد هذه المادة الصخرية الساخنة أحيانًا إلى سطح الأرض من خلال تشققات عميقة تسببها الزلازل وحركات عميقة أخرى داخل القشرة الأرضية. وقد يحدث أحيانًا أن يتسبب ضغط الصهارة وحرارتها في إضعاف الصخور التي تعلوها مما يؤدي إلى انهيارها، والسماح للصهارة بأن تندفع عاليًا. تتشكل الصخور النارية حين تبرد الصهارة وتتصلب. ويُقسِّم العلماء الصخور النارية الى مجموعتين، البركانية والمتداخلة.
الصخور البركانية:
تتشكل حين تنبثق الصهارة أو تندفع على سطح الأرض في شكل جداول من الصخور المنصهرة أو كتل متصلبة جزئيًا من الحمم الساخنة، أو في شكل خبث أو رماد بركاني. وحينما تتراكم الحمم وتتصلب حول الشروخ فإنها تشكل بركانًا.يسبب التعرض لدرجة حرارة السطح الباردة تصلب الحمم في غضون ساعات قليلة. وليس لدى المعادن التي تحويها الحمم وقت كافٍ لتشكل بلورات كبيرة الحجم. وقد تتصلب سريعًا لدرجة يتشكل معها السبج ـ وهو الزجاج البركاني ناعم الملمس واللامع ـ أو حجر الخفاف (البومس) ـ وهو صخر مسامي مليء بفقاعات الهواء ـ أو السكوريا ـ وهو صخر خشن يشابه خبث الأفران.
أما الحمم التي تبرد ببطء أكثر، فتشكل صخورًا تحوي بلّورات معدنية دقيقة. وتشمل هذه الصخور دقيقة التبلر، صخور البازلت الداكن اللون والفالسيت الفاتح اللون. ويقذف البركان أحيانًا الحمم في الهواء بعنف كبير. وتشكل كتل الحمم قطعًا صخرية مركبة يتراوح حجمها بين جسيمات دقيقة من الغبار البركاني، إلى القنابل البركانية التي يزيد قطرها على 30سم. وتسمى القطع الصخرية التي تلتحم مع بعضها بلحام طبيعي صخورًا متجمعة (تكتل صخري) أو البريشات البركانية.
الصخور الإندساسية:
تتشكل من الصهارة التي لا ترقى إلى سطح الأرض. وقد تدفع الصهارة سطح الأرض لأعلى في شكل نتوءات هائلة، وأحيانًا تنتشر جانبيًا بين طبقات الصخور القديمة. وقد تصهر أحيانًا الصخور المحيطة لتصنع لنفسها منفذًا. وتحت الأرض تبرد الصخور المنصهرة وتتصلب ببطء.والصخور التي تتشكل بهذه الطريقة، تكون حبيباتها المعدنية خشنة، ويمكن أن تُرى بالعين المجردة. وتشمل هذه الصخور خشنة التبلور عائلة الجرانيت وعائلة السيانيت وعائلة الجابرو.
الصخور الرسوبية
تتكون الصخور الرسوبية من مواد كانت جزءًا من صخور قديمة أو نباتات أو حيوانات. تجمعت هذه المواد في شكل طبقات من مواد سائبة. وتوجد معظم الرواسب في قيعان المحيطات وبعضها يتشكل على الأرض أو في المياه العذبة. وبمرور الزمن تتصلب المواد السائبة وتصبح صخرًا صلدًا. ويقسم الجيولوجيون هذه الصخور إلى مجموعات ثلاث طبقًا لنوع المادة التي تتشكل منها، وهذه المجموعات هي: 1- الرواسب الفتاتية 2- الرواسب الكيميائية 3- الرواسب العضوية.
الرواسب الفتاتية:
تتكون من شظايا الصخور التي يتراوح حجمها بين الجلاميد والحصى الكبير مرورًا بالحصى الصغير، إلى الزلط وحتى الرمل الدقيق التحبب، وجسيمات الغرين والطين.تتكسر الصخور إلى شظايا بفعل عملية طبيعية تسمى التجوية. ★ تَصَفح: التعرية. وتُحمل هذه الشظايا وترسب أساسًا بوساطة الماء الجاري، وأحيانًا بالهواء أو بالمثالج الطبيعية. وتبعًا لذلك تترسب الطبقات فوق بعضها ثم تتحجر. وتُدمج (تُضغط) الطبقات أحيانًا نتيجة لوجود ضغط يطرد الماء من الرواسب. وهذه العملية تقارب الحبيبات سويًا وتشكل صخورًا تسمى حجر الغرين من الغرين، والطَّفل من الطين. وتقوم أحيانًا مواد كيميائية طبيعية بلحم حبيبات الرمل معًا لتشكل الحجر الرملي. وأحيانًا تتلاحم الجلاميد والحصوات المحتوية على الماء لتشكل صخور الرصيص (المْدَمْلكات)، وإذا كانت هذه الشظايا الصغيرة ذات زوايا حادة فان الصخر يلتحم ليشكل البريشات (صخور رصيصية).
الرواسب الكيميائية:
رواسب لمعادن كانت ذائبة في الماء. ونتيجة لتبخر الماء، تبلورت هذه المعادن مكونة رواسب من الملح الصخري (كلوريد الصوديوم) وصخور الفوسفات، (فوسفات الكالسيوم) الجبس، (كبريتات الكالسيوم). وتتشكل العديد من طبقات الحجر الجيري من بلورات الكلسيت (كربونات الكالسيوم)، كما تتشكل بعض رواسب خام الحديد من تبلور أكسيد الحديد الذائب. وتكوّن السليكا الذائبة طبقات من صخور الظر.الرواسب العضوية:
هي أصداف وهياكل وأجزاء النباتات والحيوانات والمحاريات. يأخذ السمك الصدفي الكلسيت من الماء، ويستخدمه في بناء أصدافه وتستخدم رخويات المرجان نفس المعدن لتبني الشعاب المرجانية. ★ تَصَفح: المرجان. وتتصلب الشعاب المرجانية، وتجمعات الأصداف لتكون الحجر الجيري الأحفوري. وتكون أصداف العضويات أحادية الخلية المسماة بالفورامنيفرا، جيرًا طبشوريًا مثل تلك التي توجد في جُرُف دوفر البيضاء الشهيرة بإنجلترا. ويتشكل الفحم الحجري من السرخسيات، ونباتات المستنقعات التي أصبحت مدفونة في المستنقعات وتحللت. تتصلب هذه الرواسب المتكونة من المواد العضوية مكوِّنة طبقات من الخث والفحم الحجري. ★ تَصَفح: الفحم الحجري.الصخور المتحولة
الصخر المتحول صخر تغير مظهره، وفي حالات عديدة تغير تركيبه المعدني. قد تحدث هذه التغيرات من تأثير الصهارة الساخنة، ومن الضغط والحرارة نتيجة للدفن العميق أو نتيجة لحركات تكوينات الجبال في القشرة الأرضية. وربما تخضع كل أنواع الصخور سواء كانت نارية أو رسوبية لهذا التحول وتنتج عنه صخور متحولة. فالجرانيت مثلاً صخر ناري يحوي معادن المرو، والفلسبار، والميكا، في ترتيب عشوائي. ويتسبب تحوُّل الجرانيت في ترتيب بلورات الكوارتز والفلسبار (سليكات الألومنيوم) في طبقات توجد بينها الميكا في شكل نطاقات تموجية ويسمى الصخر الجديد بالنايس. ويعيد التحول تبلور الكلسيت في الحجر الجيري ليشكل الرخام. وتنمو حبيبات الكوارتز في الحجر الرملي لتصبح أكبر حجمًا في بلورات متلاحمة ليكوّن الكوارتزيت (المرويت). كذلك يتصلب كل من الطَّفْل الناعم والطين ليكّونا الإردواز، وهو صخر يمكن بسهولة فَلْقُه إلى ألواح ناعمة الملمس. يتحول الفلسيت أو الأنواع غير النقية من الحجر الرملي والحجر الجيري والطَّفْل إلى شست تتلألأ بالميكا ومعادن أخرى مثل الهورنبلند والكلوريت. وهناك بعض المعادن مثل الكلوريت، البجادي والستاوروليت التي تتكون فقط في الصخر المتحول.
الصخور هواية
 |
جمع الصخور هواية وتحدٍ. هذا الصبي يستعمل عدسة مكبرة وكتابًا مرجعيًا ليتعرف على الصخور. |
جمع الصخور:
قد تجد معادن وصخورًا جذابة في أماكن عديدة بالقرب من منزلك. وتشمل الأراضي الواعدة مناطق مثل المناجم، والمحاجر، والحفريات، ومرتفعات المحيطات وسواحلها والطرق المشقوقة في الجبال وضفاف الأنهار. فكن حذرًا جدًا حينما تعمل عند الجدران الصخرية شديدة الانحدار. وحاول أن تحصل مسبقًا على إذن زيارة للمناطق الخاصة. ومن الممكن أن تبدأ بجمع الصخور السائبة، ولكن بعض الأدوات البسيطة يمكن أن تساعدك في الحصول على عينات.وأهم الأدوات هي مطرقة الصخور التي لها رأس مربع الشكل ونهاية حادة لدق وزحزحة العينات المطمورة في الصخور الصلبة. وتساعد المطواة في إزاحة البلورات. وبفحص الصخر بوساطة عدسة ذات قوة تكبير صغيرة يمكن لك أن تختار أنسب العينات. ويحمل كثير من الجامعين مغنطيس جيب ليساعدهم في التعرف على الصخور المحتوية على المغنتيت. وتساعدهم لوحة المخدش (قطعة من السيراميك الخشن)، على التعرف على المعادن من خلال لون مخدشها. وتستخدم مقلمية الجيب في اختبار صلادة المعادن. ويمكن شراء كل هذه الأدوات وبدون كلفة كبيرة من متجر معدات أو من متعهد معادن. وتصلح حقيبة صغيرة محمولة على الظهر أن تكون وعاءًا للعينات. ويجب أن تلفَّ جميع العينات في ورق جرائد أو مناديل ورقية لحمايتها.
وكلما جُمعت عينة يجب أن توضع عليها ورقة لصق، ويجب أن يكتب على اللاصق الموقع وتاريخ الجمع وأيّ نوع من الصخور أو المعادن يمكن أن تكون. وفيما بعد يمكنك أن تنقل المعلومات عن الصخر أو المعدن إلى كتيب تسجيلي تحتفظ به بصفة دائمة.
التعرف على الصخور:
قد يبدو الأمر صعبًا في البداية ولكن سريعًا ما يصبح ممكنًا أن تتعرف على الأنواع الشائعة، ومن الممكن أن تشتري الكتب التي بها صور ملونة وجيدة للصخور والمعادن. وهناك العديد من المراجع الأولية غير المكلفة عن مجموعات المعادن والصخور، التي يمكن الحصول عليها من متعهدي المعادن والصخور. ومن خلال هذه المجموعات تُعرف المعادن والصخور الشائعة. ويمكنك مقارنة الصخور غير المعروفة مع الصور أو مع عينات معروفة.كل المعادن لها خواص مثل التركيب الكيميائي والصلادة ولون المخدش، وهذه تساعد في التعرف عليها. ويتعرف الجامعون ذوو الخبرة على التكوينات التي توجد بها الصخور من الخواص الفيزيائية لهذه الصخور.
التركيب الكيميائي. ربما يحدد باستعمال بعض الاختبارت الكيميائية لعناصر المعدن. فمثلاً، يتم اختبار كيميائي بسيط للكلسيت في الحجر الجيري، بصب ليمونادة ساخنة على سطح الصخر فتفور الليمونادة الحمضية بشدة على الحجر الجيري.
الصلادة. هي قياس سهولة إحداث خدش على سطح المعدن. يمكن أن تخدش المعادن الناعمة بظفرك. وتخدش المعادن الصلدة بنصل سكين من الصلب، أو دبوس، حتى أكثرها صلادة ماعدا الماس فهو أشد المعادن المعروفة صلادة.
لون المخْدَش. هو لون المسحوق الناتج عن حك المعدن على سطح سيراميك خشن. وعادة ما يختلف لون المسحوق الناتج عن حك المعدن على سطح سيراميك خشن، كما يختلف لون المسحوق عن لون كتلة المعدن. فمثلاً البيريت (كبريتيد الحديدوز) يبدو أصفر في الصخر، ولكن مخدشه أسود. وللعديد من المعادن لون مخدش مميز.
التكوينات والخواص الطبيعية. من الممكن أن تتعرف على الصخور بمعرفة مكان تواجدها وكيف تبدو. فمثلاً من الممكن أن تميز الصخور الرسوبية لأنها في طبقات، أو في تكوينات طباقية. وغالبًا ما تحتوي الصخور الرسوبية على أحافير، والعديد منها يحمل تشققات الوحل القديمة، والعلامات التي تكونت بفعل الأمواج، ويستعمل الجيولوجيون الأحافير عادة، لمعرفة زمن تَشَكُّل الصخر. ويحصلون على الأحافير بالفصل الحذر للصخور الرسوبية بوساطة المطرقة. وباستثناء الزجاج البركاني فإن كل الصخور النارية ذات طبيعة صلبة ومتبلورة. وبعضها يبدو كثيفًا مع وجود متبلورات مجهرية، وأخرى تحوي بلورات كبيرة يمكن أن تُرى بالعين المجردة. وتحدث الصخور النارية في المناطق البركانية، والتكوينات المتداخلة التي يطلق عليها الجيولوجيون الباثوليتات واللاكوليتات والجدُد القاطعة والجدد الموازية والكتل الشاخصة. تظهر العديد من الصخور المتحولة بأحزمة مميزة لها، ويمكن أن تنفلق بسهولة إلى صفحات أو ألواح.
★ تَصَفح أيضًا: المعدن.
عرض الصخور:
سيعتمد حجم الصخر في مجموعتك على سعة مكان التخزين المتوفر. فبعض الناس يجمعون عينات صخرية صغيرة الحجم يمكن حفظها في صناديق صغيرة الحجم، ورؤيتها تحت مجهر منخفض القوة، بينما يفضل آخرون عينات كبيرة من ذلك الحجم الذي يرى في مجموعات المتاحف، إلا أن أنسب الأحجام للحفظ يتراوح ما بين 5×8سم و 8×10سم. ومن الطبيعي أن تكون البلورات أصغر من ذلك. ويمكنك تشذيب الصخور بوساطة المطرقة إلى الحجم المناسب، ولكن كن حذرًا حتى لا تدمر البلورات المختارة. والعينات المتسخة يمكن غسلها بالماء والصابون أو تنظيفها بفرشاة خشنة. أما العينات التي بها ملح صخري، فلا يمكن أن تغسل لأن الملح يذوب في الماء. وفي العادة يمكن أن تُفْرش أو تنفخ الأتربة من هذه العينات.بعد تنظيف عيناتك، يمكن لك أن تُبوبها بدهان بقعة صغيرة بيضاء على كل صخر، وكتابة رقم عليها باستعمال حبر لا يُزاَل بالماء. وهذا يتيح لك أن ترجع إلى الرقم المقابل في كتاب سجل العينات للحصول على معلومات عن كل عينة.
يمكن لمنظومة من الأدراج أو أرفف مكتبة أن تمثل وحدة حفظ مثالية. ضع الصخر في طبق من الورق المقوى. كما يجب أن تحفظ العينات الصغيرة والبلورات في علب كرتون أو أطباق مقسمة لوحدات صغيرة. إن عرض كمية قليلة ولكنها مختارة يكون لافتًا للأنظار إذا وُضِعت على أرفف أو في حاوية لها واجهة زجاجية.