الفصل الثاني : مراحل تشكل الصخور الرسوبية

1 juillet 2008

تأثير ظاهرة الحت على المناظر الجيولوجية

تتكون المناظر الجيولوجية من صخور ذات طبيعة مختلفة , و تتغير هذه المناظر باستمرار بفعل تأثير عوامل الحت, فما هي هذه العوامل و كيف تؤثر على الإستسطاحات الصخرية ؟

تأثير عوامل الحت على بعض الإستسطاحات
يؤدي تغير درجة الحرارة و تناوب فترات التجمد و الذوبان إلى تشقق و تفتت الكتل الكرانيتية. و ينتج عن تفسخ بعض معادن الكرانيت بواسطة الماء تشكل الرملة الكرانيتية

تتحلل الصخور الكلسية عبر السنين بفعل مياه الأمطار المحملة بثنائي أكسيد الكربون

يؤدي إصطدام أمواج البحر بالجرف إلى تشقق و تفتت الصخور. توجد على الشاطئ الصخري حفر عميقة بداخلها جراويل و حصى و رملا تسمى قدور العمالقة

يؤدي إنجراف الجليد إلى نحت و صقل الصخور و ينتج عن هذه الظاهرة تكون ركامات جليدية في أسفل الجبل

كيفية تأثير المياه على بعض الصخور
تتفسخ بعض المعادن المكونة للكرانيت بشكل بطيء عبر الزمن لتعطي الطين

مناولة الكشف عن تأثير حمض الكلوريدريك على صخرة السجيل

الكشف عن تأثير المياه على صخور الجرف
وضعت عينات من الصخرة المكونة للجرف الشاطئي في آن واحد داخل أوان تحتوى على كمية متساوية من سولئل تختلف نسبة حمضيتها. بعد 60 يوما تم الحصول على النتائج التالية

رقم الإناء

نوع السائل

كتلة العينة بـ g

بداية التجربة

نهاية التجربة

حمضية 25%

17.75

حمضية 10%

21.31

ماء البحر

25.25

ماء المطر

25.26

ماء مقطر

25.50

مصدر حمضية مياه الأمطار
تغتني الأمطار عند اختراقها للجو بغاز ثنائي أكسيد الكربون. تزداد كمية هذا الغاز في مياه الأمطار بشكل كبير عند اختراقها للتربة لكون هذه الأخيرة تحتوي على كائنات حية تحرر هذا الغاز نتيجة ظاهرة التنفس. يتم تحلل ثنائي أكسيد الكربون حسب التفاعل التالي
CO2 + H2O --------> H2CO2
ماء حمضي ----------------ماء---------ثنائي أكسيد الكربون

إستنتاج
تتغير المناظر الجيولوجية باستمرار بفعل ظاهرة الحت. يمكن التمييز بين نوعين من الحت
الحت الميكانيكي الذي يؤدي غلى تشقق و تفتت الصخور بفعل عدة عوامل منها
تغبر درجة الحرارة خصوصا في المناطق الخاضعة لتناوب فترات التجمد و الذوبان
التلاطم القوي لأمواج البحر المحملة بالحصى و الرمل على الصخور الشاطئية
انجراف الجليد في المناطق الجليدية
الحت الكيميائي و يحدث بالأساس بفعل تأثير مياه الأمطار المحملة بثنائي أكسيد الكربون و التي تؤدي إلى
تفسخ بعض المعادن المكونة للصخور
ذوبان المعادن الكلسية التي تتكون منها الصخور الكربوناتية
ينتج عن الحت الميكانيكي و الحت الكيميائي عناصر حتاتية مختلفة القد و مواد ذائبة

عوامل و دينامية النقل

ينتج عن ظاهرة الحت مواد ذائبة و عناصر حتاتية مختلفة القد, فكيف يتم نقل مختلف نواتج الحت ؟

دور المياه في نقل نواتج الحت
تنقل مياه الأمطار العناصر الذائبة و الحتاتية الناتجة عن الحت لتلقي بها في الأنهار, فتكوّن مختلف الناصر المقولة حمولة المجرى المائي

و يمثل الجدول التالي كيفية نقل العناصر الحتاتية

عامل النقل

الصخور

كيفية النقل

الماء

جلاميد

التدحرج في إتجاه الماء

حصى, جراويل

التدحرج و التسطح

الرمل ( نهري أو بحري)

حبيبات محمولة في الماء أو مجروفة مع الإحتكاك

الطين

حبيبات دقيقة عالقة بالماء

الكلس

ينقل على شكل محلول ذائب

و للكشف عن بعض العناصر المقولة من طرف مياه نهر خلال تساقط الأمطار تم أخذ عينة من الماء المعكر من واد أثناء تساقط الأمطار و نضعها في إناء زجاجي, بعد مرور ساعة نلاحظ توضع الرمل و الوحل

و لنقل العناصر الحتاتية تجرفها مياه الأنهار, و يمكن نمذجة هذه الظاهرة بإستعمال نموذج يعتمد على رش الماء على عناصر حتاتية مختلفة القد موضوعة في أعلى حوض. عند رش كمية قليلة من الماء نلاحظ نقل العناصر الدقيقة ( الرمل و الطين ), و عند رش كمية كبيرة من الماء يضاف إلى هذه العناصر عناصر أخرى متوسطة القد كما هو مبين في الصورة أسفله أي أنه كلما إدادت قوة التيار المائي نقلت عناصر ذات قد أكبر

دور الرياح في نقل الرمل
توجد على طول الشواطئ كثبان رملية تتكون من عناصر دفيفة تتعرض للنقل بواسطة الرياح. تتراكم هذه العناصر عندما تصدم بحاجز. أما بالنسبة للمناطق الصحراوية فتتميز بهبوب رياح قوية تنقل معها الرمال و تشكل الكثبان الرملية في عدة مواقع من المنطقة, إذن فللرياح دور كذلك في عملية نقل العناصر الحتاتية كالرمل مثلا

ملاحظة الشكل الخارجي لحبات المرو
للحصول على حبات المرو نقوم بغسل الرمل بالماء لإزالة العناصر الطينية ثم بحمض الكلورديك لإذابة العناصر الكلسية. نقوم بعد ذلك بملاحظة حبات المرو المحصل عليها بواسطة المكبر الزوجي. تمكن هذه الملاحظة من التمييز بين

توجد حبات المرو بكثرة في الرمال الحديثة التشكل قرب المنبع
إذا كانت حبات المرو مدملكة, براقة و شفافة فذلك ناتج عن حت مستمر في وسط مائي وعلى نقل طويل في شاطئ البحر أو الواد
أما إذا كانت مستديرة غير لامعة و نصف شفافة فذلك يدل على النقل بواسطة الرياح
clearquartz

إستنتاج
تنقل التيارات المائية المواد الذائبة على شكل محاليل وتنقل العناصر الحتاتية الخفيفة طافية. بينما تنزلق و تتدحرج العناصر الثقيلة في قعر النهر. ترتبط حمولة النهر بصبيبه و بقوة التيار المائي. بصفة عامة : تنقل العناصر الدقيقة بسرعة أكبر و على مسافة طويلة مقارنة مع العناصر كبيرة القد
تنقل الرياح الرواسب ذات الوزن الخفيف المتكونة من الطين و حبات الرمل على مسافة تختلف حسب قوة التيار الهوائي
تتعرض العناصر المنقولة للحز بفعل الإصطدامات القوية فيما بينها, و هكذا تتحول الجلاميد إلى حصى, و حبات المرو المزواة إلى حبات مستديرة
تسمح دراسة الشكل الخارجي لحبات المرو من معرفة عامل النقل المهيمن و مدته و التغيرات التي خضعت لها الرمال أثناء نقلها
و عموما فالنقل نوعان
نقل ميكانيكي : يتم فيه نقل العناصر الحتاتية مثل الجلاميد, الحصى و الرملفي الحالة الصلبة
نقل كيميائي : يتم فيه نقل العناصر الحتاتية على شكل محاليل مثل الكلس, الملح و الجبس

الترسب في أوساط مختلفة

تخضع مختلف العناصر الحتاتية و المواد الذائبة المنقولة إلى الترسب في أوساط مختلفة. فما هي الظروف و العوامل التي تتحكم في الترسبات الحتاتية و الكيميائية و الحيكيميائية ؟

الترسبات الحتاتية
ترتبط قوة التيار المائي بصبيب النهر و بنسبة إنحدار مجراه, فيؤدي انخفاظ التيار المائي إلى ترسب العناصر الحتاتية المنقولة بواسطة المياه, و يمكن معاينة هذه الترسبات من خلال الصورة التالية

و يمثل المنحنى التالي تغير قطر الجزيئات المترسبة بدلالة سرعة التيار المائي

عند ملاحظتنا لإستسطاح معين نلاحظ ترسب العناصر الحتاتية وفق ترتيب عمودي حسب كتلة كل عنصر, فنجد الجلاميد في الأسفل ثم الحصى و يتوضع الرمل و الطين في الأعلى كما هو مبين في الصورة التالية

الترسبات الكيميائية و الحيكيميائية
يعتبر اللاغون مساحة من مياه راكدة تتصل من حين لآخر بمياه البحر. عند تعرضها لعملية التبخر تترسب في اللاغون رواسب كربوناتية و ملحية

و للكشف عن مكونات ماء البحر تم إنجاز المناولة التالية و ذلك بعد تبخير ماء البحر, و تبين الترسب التدريجي لهذه المكونات

بالإضافة إلى الترسبات الكيميائية التي تخضع لها العناصر الذائبة, هناك نسبة مهمة من هذه العناصر تستعملها الكائنات البلنكتونية. فالسيلسيوم المذاب تستعمله المشطورات و الشعاعيات لصنع دروعها السيلسية. أما الكلسيوم المذاب فتستعمله المنخربات مثلا لصنع دروعها الكلسية
ينتج عن تراكم دروع هذه الكائنات بعد موتها تشكل الأوحال السيليسة أو الكلسية في أعماق البحار كما توضحه الوثيقة التالية

إستنتاج
يتحكم في ترسب العناصر الحتاتية عوامل مختلفة. يؤدي انخفاض قوة التيارات المائية إلى الترسب التدريجي للعناصر الحتاتية المنقولة حسب قدها و كثافتها. يتميز المظهر الجانبي الطولي للمجاري المائية بترتيب طولي للمجاري المائية بترتيب طولي واضح للعناصر الحتاتية المترسبة, فكلما إتجهنا نحو سافلة المجرى نجد الجلاميد فالحصى فالرمل ثم الطين. كما يمكن للعناصر الحتاتية أن تترسب وفق ترتيب عمودي في الأحواض الرسوبية حيث ينقص قد العناصر المترسبة تدريجيا من الأسفل إلى الأعلى
تنتج الرواسب الكيميائية عن ترسب المواد الذائبة. يتحكم في هذه الترسبات تركيز العناصر الذائبة و درجة الحرارة و شدة التبخر
تستعمل بعض الكائنات البلنكتونية المواد الذائبة كالسيلسيوم و الكلسيوم لصنع دروعها. بعد موت هذه الكائنات تتراكم دروعها لتعطي رواسب حيكيميائية على شكل أوحال في الوسط البحري
و نلخص في الجدول التالي أنواع الترسبات الموجودة و أهم العوامل التي تتحكم فيها

نوع الترسب

أهم العوامل التي تتحكم في هذا الترسب

حتاتي نهري

- قد و قطر الجزيئات الحتاتية
- قوة و سرعة التيار المائي المرتبط بانحدار للمجرى و إرتفاع صبيب النهر

كيميائي ( لاغوني مثلا )

- وجود مياه بحرية راكدة غير متجددة باستمرار
- نسبة الملوحة
- تبخر المياه نتيجة إرتفاع درجة الحرارة

حيكيميائي
( أوحال كلسية و سيليسية )

- وجود كائنات بلانكتونية متنوعة
- تراكم الدروع الكلسية و السيليسة في أعماق البحر بعد موت الكائنات البلانكتونية

تحول الرواسب إلى صخور متماسكة

تتراكم الرواسب و يزداد سمكها عبر الزمن لتتحول إلى صخور متماسكة, و تسمى هذه الظاهرة بالتصخر. فكيف تتم هذه الظاهرة

تنوع الصخور الرسوبية مرتبط بتنوع أوساط الترسب
تتراكم الرمال لتتحول بكيفية تدريجية إلى صخرة متماسكة تسمى الحجر الرملي الخشن

و ينتج عن تبخر مياه البحر في اللاغون ترسبات كيميائية تعطي طبقات من الصخور الملحية

كما تتراكم الرواسب و بقايا الكائنات الحية في الوسط البحري و تتحول إلى صخور متماسكة على شكل طبقات

مراحل تحول الرواسب إلى صخور متماسكة
تمثل الوثيقة التالية مراحل تحول الرواسب إلى صخور متماسكة ( حالة الرمل و حالة السجيل )ـ

إستنتاج
التصخر مجموعة من العمليات الفيزيائية و الكيميائية التي تحول الرواسب إلى صخور متماسكة. تمر هذه الظاهرة عبر عدة مراحل متداخلة فيما بينها, أهمها
التماسك : و يحدث بفعل الضغط الذي يسببه تراكم الرواسب و يؤدي إلى الطرد التدريجي للماء المتواجد بين الرواسب
السمنتة : و يتم خلال هذه المرحلة ترسب المواد الذائبة بين العناصر الحتاتية, مما يؤدي إلى ربط العناصر فيما بينها

تصنيف الصخور الرسوبية

تتميز الصخور الرسوبية بتنوع كبير. و يمكن تصنيفها إلى مجموعات إعتمادا على عدة معايير, فما هي هذه المعايير و ما هي أهم أصناف الصخور الرسوبية ؟

أمثلة لصخور رسوبية

gres

( الصوان صخرة رسوبية سيليسية من أصل حيكيميائي, و الترافرتين صخرة رسوبية كلسية تترسب في المنابع و مجاري المياه العذبة بفعل النشاط التركيبي للكائنات الحية )

تصنيف الصخور الرسوبية حسب بعض المعايير

classification des roches sédimentaires - Upload a Document to Scribd

إستنتاج
يرجع التنوع الكبير للصخور الرسوبية إلى إختلاف مصدر العناصر التي تتكون منها و ظروف و وسط نشوئها. و بالرغم من هذا التنوع فقد إستطاع الجيولوجيون تصنيفها إلى عدة مجموعات إعتمادا على معايير مختلفة. و من بين هذه المعايير
مصدر العناصر المكونة للصخور الرسوبية
قد العناصر الحتاتية و تماسكها
التركيب الكيميائي للصخور

لتعزيز معارفك

معلومات حول أوساط الترسب

وسط الترسب

الترسبات السائدة

العوامل النتدخلة

1 – بحيري

( Lacustre )

حتاتية
( Détritique )

- ظروف مناخية تتحكم في كمية مياه البحيرة و تركيبها الكيميائي و درجة حرارتها و في الإنتاجية العضوية
- عمق مياه البحيرة يحدد التيارات المائية و تطبق كتل الماء
- خاصية الأحواض المغذية للبحيرة التي تحدد طبيعة و أهمية العناصر الرسوبية الحتاتية منها و الذائبة

2 – ريحي
( Eolien )

حتاتية

- سرعة و اتجاه الرياح
- وجود حواجز تساهم في تراكم الرمال

3 – شاطئي
( Plage )

حتاتية

- طبيعة و حجم المواد الرسوبية
- حركة المد و الجزر
- حركات الأمواج
- قوة الرياح التي تهب من جهة البحر

4 – المصب
( Estuaire )

حتاتية

- الحمولة الحتاتية للمياه النهرية
- قوة التيارات الساحلية
- قوة الأموج البحرية

الترسبات البحرية

أوساط الترسب البحري
يمكن حسب عمق المياه تقسيم أوساط الترسب البحري إلى عدة مناطق
المنطقة الساحلية
تتكون رواسب هذه المنطقة أساسا من الرمال و الأوحال, و تتدخل في ترسبها عدة عوامل منها : التيارات النهرية على مستوى المصب , التيارات الناتجة عن حركتي المد و الجزر التي تعمل على توزيع الرواسب, التيارات الناتجة عن حركة الأمواج التي تنشر الرواسب على طول الساحل, إضافة إلى تأثير الكائنات الحية التي تعيش في هذه المنطقة و التي تغني الرواسب بمواد عضوية
الهضبة القارية
تتميز هذه المنطقة بانحدار ضعيف و تخضع رواسبها لتأثير التيارات الساحلية و المحيطية المسؤولة على نشر رواسب كربوناتية ناتجة عن نشاط الكائنات الحية البحرية التي تعيش في هذه المنطقة, و في المناطق المدارية. و تتشكل على مستوى هذه المنطقة شعب مرجانية
الحافة القارية و السهل اللجي
تترسب على مستوى هذا المجال جزيئات دقيقة منها أوحال زرقاء على مستوى السهل اللجي, و يؤدي الإنحدار القوي للحافة القارية إلى إنزلاق الرواسب الشديدة الميوعة في إتجاه السهل اللجي و الأعماق الكبيرة. كما تساهم بقايا الكائنات البلانكتونية التي تعيش في هذه المنطقة على تشكل أوحال كلسية و سيلسية
الأعماق الكبيرة
تتميز هذه المنطقة بضعف النشاط الإحيائي و بترسبات للمواد التي تجرفها التيارات المعكرة القادمة من الهضبة و الحافتين القاريتين, كما تخضع الجزيئات الحتاتية الدقيقة العالقة لظاهرة الصفق البطيء و التي تمزج عند ترسبها بدروع كلسية و سيليسية لتشكل الأوحال السيليسية في قعر الأعماق الكبيرة

معلومات تتعلق بالتصخر
تمر ظاهرة التصخر بأربعة مراحل رئيسية متداخلة فيما بينها, تتم خلالها مجموعة من العمليات الفيزيائية و الكيميائية تحول الرواسب إلى صخور متماسكة. ترتبط هذه المراحل بطبيعة الجزيئات و بظروف الترسب
المرحلة الأولى : ذات طبيعة كيميائية تحدث في فترة زمنية وجيزة تتعرض خلالها المادة العضوية إلى الأكسدة بتدخل البكتيريات و تؤدي إلى تحرير بعض الغازات منها : ثنائي أكسيد الكربون و كبريت الهيدروجين و النترات, و يمكن للكربونات و السيليس أن يخضعا للذوبان خلال هذه المرحلة
المرحلة الثانية : تتميز بظهور تركيبات جديدة, حيث ينتج عن إنتقال الماء البيفرجي المشبع بمواد عضوية و معدنية ترسبات منها : كبريتات الكربون و أكسيدات فلزية إضافة إلى أنواع مختلفة من السيليكات
المرحلة الثالثة : تعتبر السمنتة الخاصية الأساسية لهذه المرحلة, و يستمر خلالها ظهور المعادن الجديدة التي تملأ الفراغات و تربط الجزيئات فيما بينها
المرحلة الرابعة : يتم خلالها طرد الماء المتبقي و إعادة توجيه بعض الجزيئات بفعل التماسك, فتحت تأثير الضغط الموجه تتحول بعض المعادن إلى معادن أخرى أكثر إستقرارا : كتحويل الأراغونيت إلى الكلسيت و الجبس إلى الأندريت
و يمكن كذلك أن تحدث خلال هذه المرحلة تغيرات كيميائية في بعض المعادن كتمعدن الكلسيت بالمنغنزيوم