كيفية التعرف على الصخور

يتشكل سطح الأرض من الصخور وهناك ثلاثة أنواع رئيسية، وهي الصخور البركانية والرسوبية والمتحولة.

يتشكل سطح الأرض من الصخور وهناك ثلاثة أنواع رئيسية، وهي الصخور البركانية والرسوبية والمتحولة. تتشكل هذه الأنواع الثلاثة من الصخور عمومًا في دورة، تُعرف باسم دورة الصخور (كما هو موضح أدناه). تشكل الصخور المنصهرة الساخنة تحت سطح الأرض صخورًا نارية يمكن أن تبرد تحت سطح الأرض أو فوقها. يمكن بعد ذلك أن تتعرض هذه الصخور النارية لعناصر السطح من خلال العمليات التكتونية، وتتعرض للجو مسببة الانهيار. يؤدي انهيار الصخور إلى تكوين الرواسب، والتي يتم نقلها في نهاية المطاف، وترسبها، ويمكن دفنها لتكوين صخور رسوبية. بعد ذلك ، يمكن أن تُدفن هذه الصخور الرسوبية أكثر وتتعرض للحرارة والضغط المرتفعين مما يسبب تغيرات معدنية في الصخور. تسبب هذه التغيرات المعدنية في تكوين الصخور المتحولة. إذا دفنت الصخور بعمق كافٍ، فانها تذوب مرة أخرى في الحمم وتصبح صخورًا نارية مرة أخرى. تعتبر الصخور مؤشرًا رائعًا للماضي الجيولوجي للأرض، ويمكن استخدامها كدليل لتفسير وفهم البيئات الحالية.

دورة الصخور

الصخور النارية
صخور منبثقة نارية

تأتي كلمة “ناري” من الكلمة اللاتينية “الوهج” التي تعني النار (World Atlas, 2020). تأتي هذه الصخور من الحمم المنصهرة، أو الصخور السائلة الساخنة تحت سطح الأرض. ويحدد الموقع الذي تبرد فيه الصخور النارية حجم الحبيبات ونوع الصخور. تُعرف الصهارة البركانية التي تصعد إلى سطح الأرض باسم الحمم البركانية. تبرد الحمم البركانية بسرعة كبيرة لأنها تتعرض للجو وتصبح صخرة نارية منبثقة. ينتج عن هذا التبريد السريع نسيج دقيق الحبيبات، مما يعني أن الحبيبات الفردية غير مرئية للعين البشرية. الصخور البركانية الشائعة هي البازلت. عادة ما يكون البازلت رمادي داكن اللون بسبب الكميات العالية من المعادن بما في ذلك الحديد والمغنيسيوم، ويظهر على شكل مصفوفة رمادية داكنة صلبة. يمكن أن تحتوي أيضًا على نسيج به ثقوب مثل الجبن السويسري بسبب فقاعات الغاز التي تم احتجازها أثناء التبريد. يسمى هذا النسيج “حويصلي” وهو موضح في البازلت الحويصلي أدناه.

صخور منسدة نارية

على العكس من ذلك، فإن الصخور النارية التي لها فترات زمنية طويلة من التبريد لها نسيج حبيبي خشن، مما يعني أن الحبيبات المعدنية الفردية عادة ما تكون مرئية للعين البشرية. تبدأ هذه الصخور أيضًا في شكل صهارة، ولكنها تدخل في باطن الأرض، مثل الصدوع أو الكسور. نظرًا لوجودها في باطن الأرض ولا تتعرض للجو، فإنها تبرد ببطء شديد. يسمح هذا التبريد البطيء لبعض المعادن أن تتبلور وتنمو. بشكل عام، كلما طالت مدة تبريد الصخر، زادت الحبوب المعدنية. الصخر البركاني الشائع بالتبريد البطيء هو الجرانيت كما هو موضح أدناه، والذي يتكون في الغالب من معادن ذات ألوان فاتحة مثل الكوارتز والفلسبار، مع كميات قليلة من المعادن الداكنة مثل البيوتايت والأمفيبول.

صخور الجرانيت النارية

الصخور الرسوبية

يمكن أن تتكون الصخور الرسوبية من انهيار أي نوع آخر من الصخور التي تتعرض لعناصر على سطح الأرض. الصخور التي تتعرض للهواء والرياح والماء ستتحلل في النهاية من خلال عملية تسمى التجوية. يمكن أن تكون التجوية طبيعية، مثل قوى المطر والجليد، أو كيميائية، مثل تكسير الصخور من الحمض. عندما تتحلل الصخور من العوامل الجوية، فإنها تطلق جزيئات صغيرة (رواسب) يتم انتقالها من خلال التآكل وترسب في مناطق مختلفة. يمكن انتقال الجسيمات الرسوبية من خلال وسائل مختلفة، مثل المياه (الأنهار والمحيطات) أو الرياح. بعد أن تستقر الرواسب المتراكمة في منطقة ما، سوف تتراكم في النهاية عند دفنها. تصبح الرواسب المدفونة عالقة بشكل متزايد معًا في عملية تسمى التحجر، وتعني تحول الرواسب الرخوة ببطء إلى صخور صلبة. الصخور الرسوبية الشائعة عبارة عن تكتل يتكون من حصى مستديرة أو قطع حصوية مثبتة مع جزيئات أو معادن أخرى أصغر، كما هو موضح في الصورة أدناه.

تكتل الصخور الرسوبية

السمات المميزة الأخرى للصخور الرسوبية هي طبقة الفراش والحفريات. نظرًا لأن الصخور الرسوبية تتشكل في طبقات من الرواسب المضغوطة، فإنها غالبًا ما تظهر طبقات متوازية تسمى الفراش. يمكن أن يظهر الصخر الزيتي هذا الفراش لأنه يتشكل من خلال تراكم جزيئات الطين والطمي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تحتوي الصخور الرسوبية على حفريات، مثل أحفورة الأوراق الموضحة في الصخر الزيتي أدناه. يمكن حفظ النباتات والحيوانات التي عاشت منذ فترة طويلة في السجل الصخري ويسمح ذلك للبشر بتفسير توافر الكائنات الحية على الكوكب خلال فترات زمنية مختلفة.

أحفورة في صخرة رسوبية زيتية

بدلاً من ذلك، يمكن أن تتكون الصخور الرسوبية أيضًا من خلال العمليات البيولوجية والكيميائية. أحد الأمثلة على ذلك هو الحجر الجيري، والذي يتكون بشكل كبير من معدن الكالسيت. غالبًا ما يحتوي الحجر الجيري على حفريات لأنه يتشكل في بيئات المحيط الضحلة. تسمح هذه البيئات البحرية الضحلة الدافئة للحيوانات، مثل بلح البحر والمحار، بصنع أصدافها من الكالسيت في مياه البحر. وبالتالي، غالبًا ما يحتوي الحجر الجيري على العديد من الحفريات، كما هو موضح في بصمة بلح البحر أدناه.

أحفورة في الحجر الجيري

الصخور المتحولة

الصخور المتحولة هي تلك التي تغيرت بطريقة ما بفعل الحرارة والضغط في أعماق القشرة الأرضية. يمكن أن تنشأ الصخور المتحولة من أي نوع من الصخور: البركانية أو الرسوبية أو أي صخور متحولة أخرى. تتعرض هذه الصخور للحرارة والضغط المرتفعين من خلال عمليات الدفن أو العمليات التكتونية ويحدث التحول. على سبيل المثال، يمكن أن يمر الصخر الزيتي، أو الصخور الرسوبية دقيقة الحبيبات المكونة من الطين، بمراحل مختلفة من التحول. تحول منخفض الحدة، أو كميات منخفضة من الحرارة والضغط، يتحول هذا الصخر الزيتي إلى اردواز. يبدو الأردواز مشابهًا للصخر الزيتي، ولكنه أكثر إنضغاطاً وصلابة. تشمل المراحل المتقدمة من التحول الفيلايت والشست والنايس مع ارتفاع درجة الحرارة والضغط. موضح صورة للشست أدناه، والذي غالبًا ما يكون له مظهر لامع للغاية بسبب الكميات الكبيرة من الميكا المعدنية. بعض المعادن، مثل العقيق الموضح أدناه، يمكن أن يتكون فقط في الصخور المتحولة.

صخرة شست متحولة

معدن العقيق المتحول

هناك مفهوم مثير للإهتمام في الصخور المتحولة يُعرف باسم التوريق. يحدث هذا عندما تصبح الصخور ساخنة ومضغوطة بدرجة كافية لتتسبب في محاذاة المعادن الفردية بشكل عمودي مع اتجاه الضغط. يتسبب هذا في ظهور النطاقات المميزة للطبقات المعدنية الفاتحة والداكنة في صخور النايس، كما هو موضح في الصورة أدناه.

صخرة النايس المتحولة