تتكون الصخور من مواد تسمى المعادن . أي مادة صلبة تحدث بشكل طبيعي مع تركيبة كيميائية محددة تسمى معدنًا. على سبيل المثال ، تتكون الصخور الشائعة مثل الجرانيت من عدة معادن مجمعة معًا وهي البيوتايت والفلدسبار والكوارتز.
تتشكل جميع الصخور في الغلاف الصخري للأرض ، والذي يتضمن قشرة الأرض والجزء العلوي من عباءتها ، حيث تتدفق صخور منصهرة جزئيًا تسمى الصهارة ببطء شديد تحت القشرة.
قد تكون الصخور صلبة أو ناعمة وذات ألوان متنوعة. على سبيل المثال ، الجرانيت صلب ، والحجر الأملس ناعم. جابرو أسود ويمكن أن يكون الكوارتزيت أبيض حليبي. لا تحتوي الصخور على تركيبة محددة من المكونات المعدنية. الفلسبار والكوارتز هما أكثر المعادن شيوعًا الموجودة في الصخور.
نظرًا لوجود علاقة وثيقة بين الصخور والتشكيلات الأرضية والصخور والتربة ، فإن الجغرافي يتطلب معرفة أساسية بالصخور. علم البترول هو مصطلح يستخدم للإشارة إلى دراسة الصخور علميًا. إنه جزء أساسي جدًا من الجيولوجيا.
كان الإنسان يستخدم الصخور طوال تاريخه. كانت المعادن الصخرية والمعادن مهمة للغاية في الحضارة البشرية. إنها تساعدنا على تطوير تقنيات جديدة وتستخدم في حياتنا اليومية. يشمل استخدامنا للصخور والمعادن مواد البناء ومستحضرات التجميل والسيارات والطرق والأجهزة.
بعض الصخور الأكثر استخدامًا واستخداماتها من حياتنا اليومية:
تشكل الحبوب المعدنية الصخور. الصخور عبارة عن مواد صلبة متجانسة تنشأ من الترتيب المنظم للمركبات الكيميائية. الروابط الكيميائية مسؤولة عن تجميع الركام المكون للصخور. تحدد طريقة تكوين الصخر نوع وفرة المعادن في الصخر.
السيليكا هي أحد المكونات الموجودة في العديد من الصخور. إنه مركب أكسجين وسيليكون. يتكون 74.3٪ من القشرة الأرضية بواسطة هذا المركب. هناك تكوين بلورات من هذا المعدن ومركبات الصخور الأخرى. يتم تحديد تسمية الصخور وخصائصها من خلال نسبة السيليكا والمعادن الأخرى.
يعتمد تصنيف الصخور على عوامل مثل:
هذه الخصائص الفيزيائية للصخور ناتجة عن عمليات تكوين الصخور. يمكن أن تتغير الصخور في نوعها مع مرور الوقت. وهذا ما يفسره دورة الصخور وهي نموذج جيولوجي. يؤدي هذا إلى ثلاث فئات صخرية عامة: المتحولة ، والرسوبية ، والنارية.
وتنقسم هذه الفئات كذلك إلى العديد من الفئات الفرعية. قد تؤدي الزيادة أو النقصان في نسب المعادن في الصخر إلى تغيير الصخور من فئة إلى أخرى.
هناك العديد من أنواع الصخور المختلفة التي يتم تجميعها تحت ثلاث عائلات على أساس طريقة تكوينها. هم انهم:
نظرًا لتكوين الصخور النارية من الصهارة والحمم البركانية من باطن الأرض ، تُعرف باسم الصخور الأولية. تتشكل الصخور النارية (Ignis - باللاتينية تعني النار) عندما تبرد الصهارة وتتصلب. عندما تبرد الصهارة في حركتها الصاعدة وتتحول إلى شكل صلب ، يطلق عليها الصخور النارية. يمكن أن تحدث عملية التبريد والتصلب في قشرة الأرض أو على سطح الأرض. الصخور النارية التي تتكون من الحمم الحمراء الساخنة فوق سطح الأرض تسمى الصخور النفاذة. الصخور النارية التي تتكون من الحمم المتسربة من البراكين تحت الماء تصنف أيضًا على أنها صخور نفاذة. يعتمد ظهور جميع الصخور النارية النفاذة على عاملين رئيسيين - مدى سرعة تبريد الحمم البركانية أو الصهارة ، وما هي المواد التي تحتوي عليها.
يتم تصنيف الصخور النارية على أساس الملمس. يعتمد النسيج على حجم وترتيب الحبوب أو الظروف الفيزيائية الأخرى للمواد. إذا تم تبريد المادة المنصهرة ببطء على أعماق كبيرة ، فقد تكون الحبيبات المعدنية كبيرة جدًا. ينتج عن التبريد المفاجئ على السطح حبيبات صغيرة وناعمة. قد تؤدي ظروف التبريد الوسيطة إلى أحجام وسيطة من الحبوب التي تتكون منها الصخور النارية. الجرانيت ، الجابرو ، البغماتيت البازلت ، البركيا البركانية ، والتوف هي بعض أمثلة الصخور النارية.
تنقسم هذه الصخور إلى مجموعتين فرعيتين:
يعتمد حجم البلورات التي تتكون منها الصخور النارية النفاذة على مدى سرعة تبريد الحمم البركانية. عندما يبرد بسرعة ، لا يوجد وقت كافٍ لتكوين بلورات كبيرة. الصخور المتكونة من الحمم البركانية التي تبرد بشكل أبطأ لها بلورات أكبر. تطلق بعض الانفجارات البركانية العنيفة حممًا مليئة بالغازات. تبرد الحمم البركانية بسرعة ، وهي لا تزال في الهواء ، وتحبس الغازات في الداخل. الصخور التي تتشكل بهذه الطريقة مليئة بالثقوب. مثالان على هذا النوع من الصخور هما الخفاف والسكوريا.
كلمة رسوبية مشتقة من الكلمة اللاتينية "الرواسب" والتي تعني الاستقرار. تتعرض الصخور (النارية والرسوبية والمتحولة) الموجودة على سطح الأرض لعوامل تعرية وتنقسم إلى شظايا بأحجام مختلفة. يتم نقل هذه الأجزاء من قبل وكالات خارجية مختلفة وترسب. تتحول هذه الرواسب من خلال الضغط إلى صخور. هذه العملية تسمى lithification . في العديد من الصخور الرسوبية ، تحتفظ طبقات الرواسب بخصائصها حتى بعد الصخر. ومن ثم ، نرى عددًا من الطبقات متفاوتة السماكة في الصخور الرسوبية مثل الحجر الرملي والصخر الزيتي وما إلى ذلك.
اعتمادًا على طريقة التكوين ، يتم تصنيف الصخور الرسوبية إلى ثلاث مجموعات رئيسية:
كلمة المتحولة تعني "تغيير الشكل". تتشكل هذه الصخور تحت تأثير تغير الضغط والحجم ودرجة الحرارة (PVT). يحدث التحول عندما يتم إجبار الصخور على النزول إلى مستويات أقل من خلال العمليات التكتونية أو عندما تتلامس الصهارة المنصهرة عبر القشرة مع الصخور البلورية أو تتعرض الصخور الأساسية لكميات كبيرة من الضغط بواسطة الصخور التي تعلوها. التحول هو عملية يتم من خلالها إعادة بلورة وإعادة تنظيم المواد داخل الصخور الأصلية.
يُطلق على الاضطراب الميكانيكي وإعادة التنظيم للمعادن الأصلية داخل الصخور بسبب التكسر والسحق دون أي تغييرات كيميائية ملحوظة التحول الديناميكي.
تتغير مواد الصخور كيميائيًا وتتبلور بسبب التحول الحراري . هناك نوعان من التحول الحراري
في حالة تحول التلامس ، تتلامس الصخور مع الصهارة المتطفلة الساخنة والحمم البركانية وتتبلور المواد الصخرية تحت درجات حرارة عالية. غالبًا ما يتم إضافة مواد جديدة من الصهارة أو الحمم البركانية إلى الصخور.
في التحول الإقليمي ، تخضع الصخور لإعادة التبلور بسبب التشوه الناجم عن القص التكتوني مع ارتفاع درجة الحرارة أو الضغط أو كليهما.
في عملية التحول في بعض الصخور ، يتم ترتيب الحبوب أو المعادن في طبقات أو خطوط. يسمى هذا الترتيب للمعادن أو الحبوب في الصخور المتحولة ترقيم الأوراق أو الخطوط . في بعض الأحيان ، يتم ترتيب المعادن أو المواد من مجموعات مختلفة في طبقات متناوبة رقيقة إلى سميكة تظهر في ظلال فاتحة وداكنة. مثل هذا الهيكل في الصخور المتحولة يسمى النطاقات والصخور التي تعرض النطاقات تسمى الصخور النطاقات. تعتمد أنواع الصخور المتحولة على الصخور الأصلية التي تعرضت للتحول.
يتم تصنيف الصخور المتحولة إلى مجموعتين رئيسيتين: الصخور المورقة والصخور غير المورقة .
تنقسم هذه الصخور إلى قسمين فيما يتعلق بهيكلها:
النيس والجرانيت والسينيت والأردواز والشست والرخام والكوارتزيت هي بعض الأمثلة على الصخور المتحولة.
لا تبقى الصخور في شكلها الأصلي لفترة طويلة ولكنها قد تخضع لعملية تحول. دورة الصخور هي عملية مستمرة يتم من خلالها تحويل الصخور القديمة إلى صخور جديدة. دورة الصخور عبارة عن مجموعة من التغييرات. يمكن أن تتحول الصخور النارية إلى صخور رسوبية أو إلى صخور متحولة. يمكن أن تتحول الصخور الرسوبية إلى صخور متحولة أو إلى صخور نارية. يمكن أن تتحول الصخور المتحولة إلى صخور نارية أو رسوبية.
الصخور النارية هي الصخور الأولية والصخور الأخرى (الرسوبية والمتحولة) تتشكل من هذه الصخور الأولية. تتشكل الصخور النارية عندما تبرد الصهارة وتصنع بلورات. الصهارة عبارة عن سائل ساخن مصنوع من المعادن المذابة. يمكن أن تشكل المعادن بلورات عندما تبرد. يمكن أن تتكون الصخور النارية تحت الأرض ، حيث تبرد الصهارة ببطء. أو يمكن أن تتكون الصخور النارية فوق الأرض ، حيث تبرد الصهارة بسرعة.
عندما تصب على سطح الأرض ، تسمى الصهارة الحمم البركانية. إنها نفس مادة الصخور السائلة التي نراها تخرج من البراكين. على سطح الأرض ، يمكن للرياح والمياه أن تكسر الصخور إلى قطع. يمكنهم أيضًا حمل القطع الصخرية إلى مكان آخر. عادةً ما تسقط القطع الصخرية التي تسمى الرواسب من الريح أو الماء لتكوين طبقة. يمكن دفن الطبقة تحت طبقات أخرى من الرواسب. بعد فترة طويلة ، يمكن أن تتماسك الرواسب معًا لتكوين الصخور الرسوبية. بهذه الطريقة ، يمكن أن تصبح الصخور النارية صخورًا رسوبية.
يمكن تسخين جميع الصخور. لكن من أين تأتي الحرارة؟ داخل الأرض ، توجد حرارة ناتجة عن الضغط (ادفع يديك معًا بقوة وشعر بالحرارة). توجد حرارة ناتجة عن الاحتكاك (افرك يديك معًا واستشعر الحرارة). هناك أيضًا حرارة من الاضمحلال الإشعاعي (العملية التي تزودنا بمحطات الطاقة النووية التي تنتج الكهرباء).
الحرارة تخبز الصخرة. الصخور المدعومة لا تذوب ، لكنها تتغير. تشكل بلورات. إذا كانت تحتوي على بلورات بالفعل ، فإنها تشكل بلورات أكبر. بسبب هذه التغييرات الصخرية ، يطلق عليها اسم المتحولة. هذا التغيير يسمى التحول. يمكن أن يحدث التحول في الصخور عندما يتم تسخينها إلى 300 إلى 700 درجة مئوية.
عندما تتحرك الصفائح التكتونية للأرض ، فإنها تنتج الحرارة. عندما يصطدمون ، يبنون الجبال ويتحولون إلى الصخور.
تستمر دورة الصخور. يمكن أن تتكسر الجبال المصنوعة من الصخور المتحولة وتغسلها الجداول. يمكن للرواسب الجديدة من هذه الجبال تكوين صخور رسوبية جديدة.
لا تتوقف دورة الصخور أبدًا.
