أهمية الصخور المتحولة
يستخدم صخر الكوارتز في صناعة الزجاج، والأثاث المنزلي. تستخدم في رصف الطرق. يمكن من خلالها تحديد حركة واتجاه الرياح. تمتاز بجمال منظرها، مما يجعلها سبب في جذب السياح، وزيادة حركة السياحة.
فرواسب الذهب العالمية تتواجد في صخور الحجر الأخضر المتحولة، ورواسب الزنك الرئيسية يرتبط وجودها بالصخور المتحولة
الصخور المتحولة
الصخور المتحولة، تنشأ من الصخور النارية أو الصخور الرسوبية التى كانت موجودة من قبل تحت تأثير الحرارة والضغط والمحاليل الكيميائية النشطة. ويحدث هذا التحول عندما تتغير الظروف الطبيعية و الكيميائية التى تتعرض لها الصخور مما يجعل كثيرا من المعادن المكونة للصخر غير ثابتة للظروف الجديدة و بالتالى تتحول إلى معادن جديدة أكثر ملائمة للبيئة الجديدة.
أن قشرة الأرض تتعرض لعوامل غامضة من الضغط, أو الحرارة أو كليهما معاً. وكثيراً ما تعمل هذه العوامل على تغيير المعالم الأصلية للصخور نارية كانت أم رسوبية, وقد سميت الصخور التي تتعرض للتغير من جراء الضغط والحرارة بالصخور المتحولة.
قد يحدث التغيير في طبيعة الصخور نتيجة تعرضها للتشقق والتفلق, فقد تتعرض الصخور الجيرية مثلاً لهذه الظاهرة مما يؤدي إلى تحولها إلى أنواع متعددة الأشكال والألوان هي التي تعرف من الناحية التجارية بالرخام. ويرجع سبب تعدد أنواعها إلى تسرب محاليل سليكية مختلفة في خصائصها تملأ شروخ هذه الصخور ومفاصلها, ولكن كلمة رخام نادراً ما يطلقها الجيولوجيون على الصخور الجيرية التي تتحول بالطريقة السابقة, إذ إن الرخام في نظرهم هو الصخر الجيري الذي أعيد تبلوره بفعل الضغط والحرارة. أما الضغط فمصدره في الغالب تلك الطبقات البالغة السمك التي قد تعلو الطبقة الجيرية, وأما مصدر الحرارة فهو تلك الإندفاعات النارية التي تؤدي إلى تحويل مادة كربونات الكالسيوم – التي تمثل المادى الرئيسية التي تدخل في تكوين الصخور الجيرية – إلى بلورات ملتحمة من الكالسايت تتشابه تشابهاً كبيراً في أحجامها. وكثيراً ما تؤدي عملية التحول هذه إلى إزالة كلأثر للحفريات التي يتألف منها الصخر الجيري.
أنسجة الصخور المتحولة
يتركب نسيج الصخور المتحولة من حبيبات خشنة أو متوسطة أو دقيقة كما هو الحال في كل من الصخور النارية والرسوبية.
ولكن أهم ما يميز الصخور المتحولة ليس فقط اختلاف حجم الحبيبات الصخرية، بل كيفية ترتيب هذه الحبيبات، أما من حيث شكل الحبيبات أو البلورات فيتراوح أشكالها بين بلورات عديمة الأوجه وبلورات ذات أوجه كاملة النمو.
وتكون إما على شكل صفائح رقيقة مثل بلورات الميكا أو ذات شكل منشوري مثل بلورات معدن الهورنبلند الذي يأخذ أشكالاً عمدانية في الصخور الشيستية.
كما تكون بلورات بعض المعادن ذات أشكال متساوية الأبعاد، تكونت بتأثير الضغط المنتظم في عمليات التحول الجوفي، ومثل بلورات الكوارتز والفلسبار والجارنت والبيروكسين.
وقد تتوجه المعادن في اتجاه مميز أو لا تتوجه وذلك حسب ظروف التحول.
ففي صخور الشيست والنيس يكون لبلورات بعض المعادن مثل الميكا والأمفيبول قابلة للتوجه في اتجاه معين، وذلك بفعل الضغط أثناء التحول الاقليمي، بينما في صخور الهورنفلس لا يظهر أي نوع من التوجه لبلورات المعادن المكونة لها.
وقد صنف نسيج الصخور المتحولة بناء على نمو بلورات المعادن والعلاقات المتبادلة بينها إلى الأنواع التالية:
1- النسيج المتحول البلوري Crystalloblastic
يتكون مثل هذا النسيج نتيجة لإعادة تبلور المعادن المكونة للصخر الأصلي بفعل الضغط والحرارة الشديدين.
البلورات الجديدة المتكونة إما أن تكون عديمة الأوجه – ويوصف النسيج في هذه الحالة بأنه نسيج تحولي غير ذاتي (xenoblastic) مثل بلورات (الكوارتز الإبيدوت والأمفيبول) أو تكون ذات أشكال كاملة الأوجه، ويعرف النسيج في هذه الحالة بأنه نسيج بلوري مميز (Idioblastic Texture) مثل معادن الجارنت والكيانيت.
2- النسيج البورفيروبلاست (Porphyroblastic)
وهو نسيج الصخر المتحول الذي يتميز بوجود بلورات كبيرة ذات أشكال كاملة ومحاطة بأرضية صخرية من بلورات صغيرة
3- النسيج الحبيبي التحولي Granoblastic
ويتميز بوجود بلورات ذات أبعاد متساوية تقريباً
4- نسيج بورفيري تحولي:
وهو نسيج يعتبر من الأنسجة الموروثة من الصخر الأصلي ذي النسيج البورفيري
5-نسيج اختراقي تحولي: ويعتبر بقايا الصخر الأصلي الذي يحتوي على بلورات من البلاجيوكليز متداخلة في معدن الأورجيت
مميزات الصخور المتحولة
خصائص الصخور المتحولة
تتشكل كما قلنا تحت ضغط وحرارة عاليين جدًّا في باطن الأرض، مما يعرّضها لتحولاتٍ كيميائيةٍ وفيزيائيةٍ، تُنتِج بلّورات ذات بنيةٍ كريستاليةٍ جميلةٍ.
لا تحتاج لعمليات انصهارٍ، فهي تتشكل في الحالة الصلبة، ويمكن ملاحظة ذلك من اسمها، فهي متحوِّلةٌ عن الصخور الرسوبية والبركانية.
من الممكن أن تترتب الصخور المتحولة بشكل طبقاتٍ أو تتفلطح أو تتهشم، وذلك تبعًا لقوة الضغط التي تعرضت له.
للصخور المتحولة أهمية كبرى، فرواسب الذهب العالمية تتواجد في صخور الحجر الأخضر المتحولة، ورواسب الزنك الرئيسية يرتبط وجودها بالصخور المتحولة عالية الجودة، بالإضافة لذلك تستخدم الصخور المتحولة في صناعات الزجاج والأحجار الكريمة، وكذلك تستخدم الصخور المتحولة في تشييد المباني والبلاط ومواد الطرق والشوارع والأحجار والأرصفة وحتى في أدوات المطابخ وفي صناعات الأثاث بشكل عام، وقد تم بناء واحدة من عجائب العالم، وهي تاج محل، بالكامل من أنواع الصخور المتحولة.
الصخور المتحولة المتورقة
التورّق في علم الجيولوجيا هي خاصية تتمتع بها بعض الصخور المتحولة.
لدى تفحّص الصخور المتورقة تميز بسهولة طبقاتها المتتالية التي تشبه الأوراق في كتاب، مع ملاحظة الترتيب الواضح للحبيبات المعدنية. ويتكون العديد من الصخور المتورقة من معادن مختلفة الألوان على هيئة أشرطة.
ويعد الأردواز والنايس والشست والفيلّيت أمثلة جيدة على الصخور المتورقة.
الصخور المتورقة
هي القسم الأول لأقسام الصخور المتحولة لدى تفحّص الصخور المتورقة تميز بسهولة طبقاتها المتتالية التي تشبه الأوراق والترتيب الواضح للحبيبات المعدنية. ويتكون العديد من الصخور المتورقة من معادن مختلفة الألوان على هيئة أشرطة. ويعد الأردواز والنايس والشست والفيلّيت أمثلة على الصخور المتورقة.
فوائد الصخور
للصخور أهمية كبيرة وفوائد عديدة عُرفت للبشرية منذ القدم، وأهما ما يلي: تضم في داخلها بعض أهم العناصر في العالم اليوم وهو النفط والغاز الطبيعي. تساعد الجيولوجيون في التعرف على الحياة القديمة من خلال الأحافير والدلائل التي تحتويها. غنية بالعناصر والمعادن مثل الفوسفات والحديد والمغنيسيوم والكالسيوم . خزانات للمياه الجوفية. تدخل في الكثيرمن عمليات البناء كمواد أولية. تستخدم في اللوحات الكهربائية وعمليات عزل الأصوات. تدخل في صناعة الزجاج وبعض أنواع الحجار الكريمة.
نسيج الصخور المتحولة
الصخور المتحولة غير المتورقة :
إذا تعرضت الصخور الأصلية إلى درجة حرارة وضغط كلي ( ضغط متساو من جميع الجهات ) عاليين فإنها تتحول إلى صخور متحولة لا تظهر التورق بل تمتاز ببلورات متداخلة ومتساوية الأبعاد . ويدعى النسيج المتداخل أو الهورنفليس .
تشاهد كيف ينشأ هذا النسيج ؟
ينشأ بفعل درجة الحرارة المرتفعة والضغط الكلي الذي يؤثر على معادن الصخرة الاصلية بشكل متساو في جميع الجهات يعاد تبلور المعادن وهذا يعني أن بلورات المعادن يزداد حجمها بحيث تتداخل مع بعضها البعض فتقل الفراغات فيها وينتج هذا النسيج المتداخل الذي يكسب الصخر كثافة مرتفعة وتماسكاً عالياً.
وخير مثالين على الصخور المتحولة غير المتورقة هما الرخام والكوارتزايت .
فالرخام ينتج عند تعرض الحجر الجيري المكون من معدن الكالسيت إلى درجة حرارة وضغط مرتفعين يعملان على إعادة تبلور معدن الكالسيت بحيث تنمو البلورات وتتداخل مع بعضها البعض .
وعادة يمكن رؤية الأوجه البلورية لمعدن الكالسيت بسهولة التي تعمل على عكس أشعة الشمس بشكل ملحوظ عند سقوطها على صخر الرخام.
والمثال الثاني هو صخر الكوارتزايت الذي ينتج من تحول الحجر الرملي المكون من معدن الكوارتز عند تعرضه لدرجة الحرارة والضغط الكلي العاليين. وأيضاً تعكس بلورات صخر الكوارتزايت أشعة الشمس بشكل واضح.
تصنيف الصخور المتحولة
هناك انواع من الصخور وهي الصخور النارية والرسوبية والمتحولة، سنتكلم اليوم عن الصخور المتحولة وهي تصنف الي ثلاث انواع اولها صخور خشنة وثانيها صخور متوسطة الخشونة والثالثة صخور ناعمة.
أولاً: صخور خشنة (2 ملم):
يبدو الصخر خليطاً معقداً من شست متحول، ونايس متحول، وصخر ناري حبيبي متحول، تميل الصفائح الى عدم الانتظام، ويمكن رؤيتها بوضوح في المقاطع المكشوفة ميدانياً ومن أمثلته المجماتيت.
يحتوي الصخر على حبيبات معدنية. موزعة عشوائياً (حبيبات ناعمة الى خشنة). واذا احتوت على تركيب صفائحي فانه يكون غير تام النمو، ويتكون هذا الصنف من الصخر بصفة اساسية من تحول حراري مصحوب بتداخل ناري، ويكون بصفة عامة اقوى من الصخر الأم ومن امثلته الهورنفلس.
يحتوي الصخر على اكثر من 50% من الكالسيت (يتفاعل بشدة مع حامض الهيدروكلوريك المخفف)، وهو عموماً فاتح اللون، وذو بنية حبيبية ومن امثلته الرخام.
أما اذا احتوى الصخر بصورة رئيسية على الدولومايت بدلاً من الكالسيت، فلا يتفاعل الدولومايت مع حامض الكلوريك المخفف، ومن أمثلته الرخام الدولوميتي.
تكون حبيبات الصخر متوسطة الخشونة الى خشنة وهو ذو نسيج حبيبي وغالباً ما يكون مخططاً. كما انه يكون مصحوباً بالتحول على النطاق الاقليمي ومن امثلته الجرانولايت.
يتكون الصخر بصفة اساسية من حبيبات الكوارتز (95) بالمائة موزعة توزيعاً عشوائياً مما يجعل النسيج يميل لأن يكون حبيبياً ومن امثلته الكوارتزايت (الميتا كوارتزايت).
يحتوي الصخر على وفرة من المرو و/أو الفلدسبار، كما يحتوي عادة على طبقات متبادلة من المرو فاتح اللون و/أو فلدسبار مع طبقات داكنة اللون من البيوتايت والهورنبلند. هذا ويمكن رؤية التركيب الصفائحي بوضوح في المقاطع المكشوفة ميدانياً ومن امثلته النايس.
يتكون الصخر بصفة اساسية من بلورات صفائحية كبيرة ومن الميكا متوازية او شبه متوازية. ويكون التركيب الصفائحي تام النمو وغالباً تموجياً ومن امثلته الشست.
ثانيا: صخور متوسطة الخشونة (0.06) ملم:
يتكون الصخر من حبيبات مفلطحة متوسطة الى ناعمة المقاس، ذات شكل موشوري او ابري، وتنزع نحو اتجاهات مفضلة. غالباً ما يحتوي تكوينها على عقيدات نتيجة لوجود بلّورات كبيرة منفصلة تكسب الصخر مظهراً منقطاً ومن امثلته الفلايت.
ثالثا: صخور ناعمة:
يتكون الصخر من حبيبات ناعمة جداً، لا يمكن تمييز حبيباتها المنفصلة، وتنزع نحو اتجاهات مفضلة بحيث ينفصل الصخر بسهولة الى صفائح رقيقة ومن امثلته الاردوا.
تركيب الصخور المتحولة
تتم عملية تحول المعادن بينما تبقى الصخور في الحالة الصلبة وكثيرا ما تكتسب الصخور المتحولة أنسجة وتراكيب جديدة تختلف عن نسيج الصخور الأصلية تمام الاختلاف. ونتيجة لفعل الضغوط القاصة التي يتعرض لها الصخر فإن الحبيبات المعدنية قد تتهشم أو تتفلطح أو تترتب في طبقات شبه متوازية على هيئة ترتيب شرائطى مميز للصخور المتحولة.
