مكونات دورة الصخور في الطبيعة ونواتجها
دورة الصخور في الطبيعة هي إحدى أهم الأساسيات والبديهيات في علم الجيولوجيا، ومن أهم النظريات العلمية التي تفسر كيفية نشأة الصخور في الطبيعة، وهي من تقديم العالم الجيولوجي جيمس هاتون، حيث تعتبر دورة الصخور مفهومًا أساسيًا في الجيولوجيا حيث تصف التحولات -مع مرور الزمن- بين أنواع الصخور الرئيسية الثلاثة.. الرسوبية والمتحولة والنارية، حيث تحدث بعض التغيُّرات في كل نوع من الصخور الثلاثة سالفة الذكر عندما لظروف تخل من توازنه. على سبيل المثال، قد تتكسر الصخور النارية مثل البازلت عند تعرضها للغلاف الجوي، أو تذوب عندما تنغمس تحت قارة. نظرًا للقوى الدافعة لدورة الصخور وتكتونية الصفائح ودورة المياه، لا تبقى الصخور في حالة التوازن التي تفضلها، وتتغير عندما تواجه بيئات جديدة. تشرح دورة الصخور كيف ترتبط أنواع الصخور الثلاثة ببعضها البعض، وكيف تتغير العمليات من نوع إلى آخر بمرور الوقت.
- كيف نشأت الصخور النارية في ضوء دورة الصخور؟
عندما يتم دفع الصخور بعمق، ونزولها إما بعوامل طبيعية، أو من تلقاء نفسها عندما تجد ممراً لذلك، تحت سطح الأرض، فإنها قد تذوب في الصهارة المجماتيه. إذا لم تَعُدْ الظروف الموجودة مناسبة لأن تبقى الصهارة في حالة سائلة، فإنها تبرد وتتصلب في صخور نارية. يُطلق على الصخر الذي يبرد داخل الأرض (في باطن أو جوف الأرض) اسم صخر ناري جوفي أو بلوتوني، ويبرد ببطء شديد، مما ينتج عنه نسيج خشن الحبيبات مثل صخور الجرانيت. نتيجة للنشاط البركاني، قد تبرد الصهارة (التي تسمى الحمم البركانية عندما تصل إلى سطح الأرض) بسرعة كبيرة على سطح الأرض المعرض للغلاف الجوي وتسمى الصخور النارية الناتجة صخوراً نارية سطحية أو بركانية. هذه الصخور دقيقة الحبيبات وأحيانًا تبرد بسرعة كبيرة بحيث لا يمكن لأي بلورات أن تتشكل، وينتج عنها نسيج شبه زجاجي، مثل صخر الأوبسديان. يمكن لأي نوع من الأنواع الثلاثة الرئيسية للصخور (الصخور النارية والرسوبية والمتحولة) أن يذوب في الصهارة ويبرد في هيئة صخور نارية.
- كيف نشأت الصخور المتحولة في ضوء دورة الصخور؟
يمكن تغيير الصخور المُعرضَة لدرجات حرارة وضغوط عالية فيزيائيًا أو كيميائيًا لتشكيل صخر مختلف يسمى المتحول. يشير التحول الإقليمي إلى التأثيرات على كتل كبيرة من الصخور على مساحات شاسعة، والتي ترتبط عادةً بأحداث بناء الجبال. تظهر هذه الصخور عادةً نطاقات مميزة من المعادن المختلفة. يحدث نوع رئيسي آخر من التحول عندما تتلامس الصخور مع تداخل ناري، حيث يقوم بتسخين هذه الصخور المحيطة، وفي النهاية، ينتج عن هذا التحول الملامس صخر يتم تغييره وإعادة بلوراته بواسطة الحرارة الشديدة للصهارة و/أو عن طريق إضافة سوائل من الصهارة التي تضيف مواد كيميائية إلى الصخور المحيطة. يمكن تعديل أي نوع موجود مسبقًا من الصخور من خلال عمليات التحول. مثل تكون صخر الرخام عند حدوث تداخل وتلامس بين جسم ناري أو صهارة نارية مع صخر الحجر الجيري، فيتم تغيير صخر الحجر الجيري بالتحول الحراري وينتج في النهاية صخر الرخام المعروف بألوانه البيضاء والسوداء، والذي يكثُر استخدامه في أسقف المطابخ والتزيين.
- كيف نشأت الصخور الرسوبية في ضوء دورة الصخور؟
الصخور المعرضة للغلاف الجوي غير مستقرة بشكل متفاوت وتخضع لعمليات التجوية والتعرية. تؤدي عوامل التجوية والتعرية إلى تفتيت الصخور إلى أجزاء أصغر منها في الحجم، ونقل المواد الذائبة بعيدًا. تتراكم هذه المادة المُجزأَة وتدفن بمواد إضافية وتندمج معاً، وعليه فإن الصخور المكونة من هذه الحبيبات المندمجة معًا تكون صخوراً رسوبية. أي أن الصخور الرسوبية تتكون نتيجة حدوث تفتيت وتكسير لصخرٍ ما على سطح الأرض في تواجد عوامل مثل درجة الحرارة والرياح وغيره، ثم تنقلها عوامل النقل مثل الثلاجات القطبية ومياه الأمطار والسيول وغيرها، ثم يتم ترسيبها في منطقة مستقرة لا يوجد بها أي حركات أرضية وهزات وغيره، ثم يتم تجميعها ثم تصلدها وتماسكها بمواد جيرية أو حديدية، مثل الحجر الرملي الجيري حيث يكون الصخر حجراً رملياً والمادة اللاحمة هي الجير وهكذا، والذي يكثر استخدامه في مواد البناء والتشييد وغيره.
- ما هي العوامل المؤثرة في دورة الصخور؟
-
درجة الحرارة: درجة الحرارة المنبثقة من باطن أو جوف الأرض، والتي تؤدي إلى حدوث تغييرات بسيطة وبطيئة، نتيجة حركة المواد المنصهرة في اللب والدثار (الوشاح).
-
دورة المياه: حيث يعتبر الجليد والماء المنصهر عنصراً أساسياً في التحكم في دورة الصخور، والشمس تعتبر العامل الأساسي في كونها وتشغيلها.
- ما هي نواتج دورة الصخور؟
-
الصخور النارية: وهي تنتج نتيجة حدوث عمليتين متلازمتين متتاليتين وهما التبريد والتبلور، وقد تحث على أعماق كبيرة في باطن أو جوف الأرض، ومن ثمَّ تكون الصخور النارية الناتجة صخور نارية باطنية مثل الجرانيت والجابرو، وقد تحدث على أعماق متوسطة فيتكون بعض الصخور النارية مثل الدوليرايت، وقد تحدث بالقرب من السطح لتعطي صخوراً مثل البازلت والكوماتيت والأنديزيت.
-
الصخور المتحولة: وهي تحدث إما نتيجة تأثير الضغط فقط، أو الحرارة فقط مع قليل من الضغط، أو الاثنين فقط، فمثلاً عند حدوث تداخل ناري من صخور الجرانيت المنصهرة في الحجر الجيري يتكون الرخام، وهكذا دواليك.
-
الصخور الرسوبية: وهي تتكون نتيجة حدوث تفتيت لصخور أقدم، ومن ثمَّ نقلها ثم ترسيبها ثم تصلدها وتماسكها مكونةً صخوراً رسوبية مثل صخور البريشيا والكنجلوميرات.
إعداد وتحرير: متولي حمزة
-
المراجع:
1) The Rock Cycle
2) The Rock Cycle | National Geographic Society