موضوع شامل حول الرسوبيات علم ودراسة وتحليل

من طرف Admin* الأحد فبراير 26, 2017 12:34 am

مقدمة

تشكل الصخور الرسوبية مانسبته (70%) من الصخور المغطية لسطح الأرض. وقبل الخوض في تفاصيل أنواع الصخور الرسوبية وبيئاتها وخصائصها المختلفة، لابد من توضيح بعض المفاهيم الأساسية في دراسة الصخور الرسوبية.

تعريف الرواسب والصخور الرسوبية:

الرواسب (Sediments): تطلق هذه الكلمة على أي مادة صلبة (كانت معلقة في مائع)، ثم ترسبت وتراكمت في حوض الترسيب بعد إعطائها الوقت الكافي لذلك. وبكلمة أخرى تعرف الرواسب على أنها نواتج علميات التجوية والتعرية والنقل ثم الترسيب بفعل عوامل الرياح أو المياه والثلوج.

وعندما تتصلب هذه الرواسب وتتصخر تعرف عندئذ بالصخور الرسوبية (Sedimentary Rocks).

مميزات الصخور الرسوبية:

أن أهم ما يميز الصخور الرسوبية بصورة عامة هو وجودها على هيئة طبقات (strata)، واحتوائها على الاحافير واحتواء معظمها على مسامات (pores) تكتسب أهمية خاصة بخزن وتوزيع النفط والمياه والجوفية والمعادن الاقتصادية الأخرى كالفوسفات والفحم الحجري وغيرها.

يتبع ... أهمية دراسة الصخور الرسوبية

من طرف Admin* الأحد فبراير 26, 2017 12:35 am

أهمية دراسة الصخور الرسوبية:

تكتسب دراسة الصخور الرسوبية أهمية كبيرة ليس فقط في مجال علوم الأرض فقط وانما لارتباطها الوثيق بالعلوم الأخرى ولحاجة الانسان الماسة لها. وقد لانجاوز الصواب اذا قلنا أن الاهمية الاقتصادية الكبيرة لها كانت ومازالت الدافع الأساس في أهمية التعرف على هذه الصخور وانواعها، لما تمتاز به من غنى بالمعادن المختلفة وكونها الصخور المولدة والخازنة للنفط والغاز الطبيعي فضلا عن المياه الجوفية. وتتعدى أهمية هذه الصخور الجانب الاقتصادي الى الجانب الاكاديمي والمعرفي في محاولة للتعرف على تاريخ الأرض وتطورها من خلالها فهي تعد بحق السجل الجيولوجي للارض والحياة عليها. فمن خلالها يمكن التعرف على المناخ القديم والجغرافية القديمة واستناج كل من البيئات والعمليات الرسوبية التي كنت سائدة فيما مضى ومحاولة محاكاتها بما يحدث في الوقت الحاضر من تغيرات بيئية وجيولوجية مختلفة.

تشكل صخر رسوبي
توجد ثلاث مراحل لتشكل الصخور الرسوبية هي:

مرحلة نشوء المادة الأولية.
مرحلة النقل والترسيب.
مرحلة التصخُر أو الدياجينيز.

1 - مرحلة نشوء المادة الأولية
تنشأ المادة الأولية المكونة للصخور الرسوبية عن عمليات التجوية والحت المختلفة،.

2- التجوية
التجوية هي مجموعة عمليات جيولوجية (فيزيائية وكيميائية وعضوية) تتم على سطح الأرض بصورة رئيسية وتؤدي إلى تغير مجمل خصائص الصخور والفلزات بتأثير فعالية الغلاف الغازي والمائي والحيوي، تقسم التجوية إلى نوعين رئيسيين:
التجوية الفيزيائية: وهي التي تؤدي إلى تفتيت الصخور إلى أجزاء دون تغيير تركيبها الكيميائي، وتتم بتأثير التغيرات الحرارية، التجلد الإسفيني، ونمو البلورات في الفراغات الصخرية.
التجوية الكيميائية: وهي أشد تأثيراً في الصخورلأنها تغير من تركيبها الكيميائي,
ومن أهم عوامل التجوية الكيميائية الماء والأوكسجين وثاني أكسيد الكربون. من عمليات التجوية الكيميائية الانحلال ،الحلمهة ،الإماهة، الأكسدة والإرجاع.

3- النحت
تقوم عمليات النحت بتخريب الصخور بصورة كبيرة, كما تتسبب التجوية الكيميائية بتحويل فلزات النشأة العميقة ذات التركيب المعقَد إلى فلزات ثابتة في الشروط السطحية للأرض وبسيطة التركيب الكيميائي. يتحرر أثناء ذلك كميات كبيرة من العناصر المنحلة تنقلها المياه إلى أحواض الترسيب على شكل محاليل غروية أو عادية.
يتبع تنيف الرسوبيات

من طرف Admin* الأحد فبراير 26, 2017 12:13 pm

تصنيف الصخور الرسوبية

يعد موضوع التصنيف من أهم المواضيع العلمية التي شغلت أذهان العلماء في كل اختصاص. اذ تتيح عملية التصنيف ترتيب الأفكار وتوحيد المسميات والمصطلحات المتزايدة كل يوم مما يسهل من عملية التواصل الفعال بين الدارسين والباحثين. كما انه يتيح للدارس عمل المقارنات وإيجاد نقاط التشابه والاختلاف بين الأصناف المختلفة.

اهتم الجيولوجيين عامة والرسوبيين خاصة في البحث عن أفضل المعايير والأسس والمناهج لتصنيف الصخور الرسوبية. وفيما يلي تلخيص لأهم هذه الأسس المتبعة وأكثر مناهج التصنيف استخداما.

* تصنيف (Folk, 1974):

وفقا لطبيعة المكونات التي تتكون منها الصخور الرسوبية يلاحظ أن هناك ثلاث مكونات أساسية تتكون منها جميع أنواع الصخور الرسوبية، وهي:

1- مكونات رواسب الأرضية Terrigenous components

2- مكونات كيميائية غير نقية Allochemical components

3- مكونات كيميائية نقية Orthochemical components

وقد استخدم العالم فولك (Folk, 1974) هذا الأساس في فرز خمس رتب رئيسة للصخور الرسوبية، اعتمادا على نسب تواجد المكونات الثلاث فيها،

يتبع ..تصنيف (Hath et al., 1971)

من طرف Admin* الأحد فبراير 26, 2017 12:21 pm

* تصنيف (Hath et al., 1971):

استخدم العالم هاتش(Hatch) عامل أصل النشأة (genetic) كأساس في تصنيف الصخور الرسوبية. وقد بين أن هناك خمس أصناف تأصلية أساسية للرواسب، وهي:

1- الرواسب الكيميائية المنشأ: وهي تلك الرواسب المتكونة بفعل الترسيب المباشر (direct precipitation) في البيئة المائية. مثل صخور المتبخرات كالجبس والملح، وكذلك الصخور الطينية الجيرية lime mud.

2- الرواسب العضوية المنشأ: وهي تلك المتكونة من المواد العضوية ذات الأصل الحيواني أو النباتي. مثل الحجر الجيري الهيكلي (كالشعاب المرجانية) والفحم.

3- الرواسب القارية المنشأ: هي تلك المشتقة من الأرض. وتتضمن الصخور الطينية والرملية والرواهص.

4- الرواسب المتبقية المتخلفة: وهي تلك الرواسب التي تبقى في مكانها بعد عمليات التجوية (أي التي لا تتعرض لعملية النقل كالرواسب القارية)، وكمثال عليها رواسب اللاترايت والبوكسايت.

5- الرواسب الفتاتية البركانية (pyroclastic sediments): وهي الفتاتيات الناتجة عن الفعاليات البركانية، مثل الرمال الفتاتية البركانية والرصيص البركاني (agglomerates).

لقد اظهر هذا التصنيف الخماسي لأصل الرواسب بعض الإشكالات. فبرزت بعض التساؤلات حول بعض أنواع الرواسب التي يشترك أكثر من عامل تأصلي في تكوينها. فمثلا، هل تعد رواسب طبقات الفوسفات المعروفة بـ phosphatized bone beds عضوية ام كيميائية المنشأ. ونفس السؤال يطرح على الكثبان الرملية الجبسية gypsum sand dunes المترسبة في أبو ظبي، مثلا، فهل هي رواسب كيميائية ام قارية المنشأ؟

ولذلك وجد الباحثون انه من الممكن إعادة فرز هذه الأصناف الخمس ودمجهم في صنفين أساسيين اعتمادا على المنشأ وحوض الترسيب. بمعنى هل أن هذه الرواسب قد تكونت وترسبت داخل حوض الترسيب، أي أنها رواسب ثابتة (Autochthonous sediments)، ام أنها قد تكونت خارج حوض الترسيب ثم انتقلت اليه وترسبت فيه اخيرا (Allochthonous sediments).

عند إعادة النظر في المناشئ الخمسة للرواسب. يلاحظ إن كل من الرواسب ذات الأصل القاري والفتاتي البركاني هي رواسب منقولة متكونة خارج حوض الترسيب، كانت قد تعرضت إلى عمليات تجوية وتعرية ومن ثم نقلت إلى الحوض الترسيبي وترسبت فيه، وبذلك أطلق عليها أيضا (extrabasinal sediments). في حين يلاحظ أن كل من الرواسب الكيميائية والعضوية والمتبقية الأصل تشترك جميعها بكونها رواسب ثابتة قد تكونت وترسبت في داخل حوض الترسيب، وبذلك أطلق عليها أيضا (intrabasinal sediments).

* الرواسب المنقولة Allochthonous Sediments

* الرواسب الثابتة Alloghthonous Sediments

يتبع .. تصنيف الصخور الرسوبية حسب النشأة

من طرف Admin* الأحد فبراير 26, 2017 12:25 pm

تصنيف الصخور الرسوبية حسب النشأة

تنقسم الصخور الرسوبيه الي نوعين حسب طريقه تكونها:
1- صخور رسوبيه عضوية النشأة:
وهي التي تكونت عن طريق تجمع أجزاء بقايا الكائنات الصلبة على مدى زمن طويل مثل الحجر الجيري العضوي الذي يتكون من محار وهياكل الحيوانات التي تحتوي على كمية كبيرة من كربونات الكاليسيوم كما يتم الترسيب العضوي بواسطة الكائنات البكتيرية الدقيقة التي تنتج عن تحلل النبات وتعمل على ترسيب أكسيد من مياه البحيرات والمستنقعات كما قد ينتج عن الترسيب العضوي صخور سيليكية من أصل عضوي نتيجة بقايا حيوانية مثل الإسفنج والراديولا والنباتات المائية مثل الديومات وتنتمي الصخور الكربونية إلى الصخور الرسوبية العضوية وهي تحتوي على الكربون بصفة رئيسية.
2- صخور رسوبيه كميائيه:
وهي التي تكونت بالطرق الكيميائيه المختلفه مثل التبخر والتبلور من مياه البحر وهي أقل مساميه وتعطي الكربونات الترسبة أمثلة لتلك الصخور المتكونة كيميائيا ويترسب الكاليست في مجاري الأنهار على شكل ستالكتيت وستالاجميت وهذا الشكل من الترسيب هو أحد الظواهر الرئيسية في جهات التكوينات الجيرية وتعرف الظاهرة بالكرست والصخر الجيري غير العضوي عادة ما يكون أيضا رمادا إذا كان نقيا ومن أهم الصخور الجيريثة الحجر الجيري البطروخي وهو يتكون من ترسيبات كيميائية في مياه البحار أو البحيرات وتعرف هذه الترسيبات باسم الأوز وغالبا ما يتم الترسيب في طبقات رقيقة حول نواة دقيقة مثل حبة رمل أو نواة صدفية حيوانية.
- تشمل الصخور الرسوبية كيماوية النشأة، ثلاث مجموعات من الصخور، هي: صخور الكربونات، وصخور المتبخرات، والصخور السلسية.
أ- صخور الكربونات Carbonate Rocks
تشمل صخور الكربونات معدن الكالسايت أو الأراجونايت، أي كربونات الكالسيوم CaCO3؛ ومعدن الدولومايت، المكون من كربونات الكالسيوم والماغنسيوم CaMg(CO3)2؛ أو معدن السدرايت Sedrite، أي كربونات الحديد FeCO3. وهذه الصخور، لا ترسب بالطرائق الكيماوية البحتة؛ نتيجة لتشبع المحلول المائي بالأيونات المكونة لمعادنها؛ وإنما ترسب، في كثير من الأحيان، بطرائق بيوكيماوية، تؤدي الكائنات الحية فيها دوراً أساسياً. ومن أهم صخور هذه المجموعة: الحجر الجيري، والتوفا، والدولومايت، والحجر الطباشيري.
- حجر الجير Limestone
الحجر الجيري مكون، أساساً، من معدن الكالسايت CaCO3، الراسب كيماوياً من المحلول المائي، الذي يصل فيه تركز أيون الكالسيوم ++Ca والكربونات =CO3، إلى حد التشبع، بالنسبة إلى معدن الكالسايت. ويرسب الكالسايت من المحلول المائي في بيئات مختلفة؛ منها القارية، مثل البحيرات؛ ومنها البحرية.
- حجر التوفا Tufa
حجر التوفا، هو حجر جير، مسامي، إسفنجي البنية. يتكون، عادة، في بيئات قارية، مثل البحيرات والينابيع، عندما يصل تركز الأيونات المكونة لمعدن الكالسايت، في المحلول المائي، إلى درجة التشبع بهذا المعدن. ويكون، أحياناً، للطحالب الفارزة للجير Line secreting algac، دور في رسوب معدن الكالسايت، ولو لم يصل تركز الأيونات المكونة لهذا المعدن، في المحلول المائي، إلى حد التشبع به.
- حجر الدولومايت Dolomite
حجر الدولومايت مكون، أساساً، من معدن الدولومايت CaMg(CO3)2، الذي يعتقد أنه يتكون من تحور Alteration معدن الكالسايت، تحت التركز العالي لأيون الماغنسيوم Mg2+، في المحلول المائي؛ في ما يعرف بعملية الدلمتة Dolomitazation.
- حجر الطباشير Chalk
هو صخر رسوبي مكون من معدن الكالسايت، الذي يرسب، كيماوياً، من المحلول المائي، فيظهر في هيئة تراكم هياكل الكائنات الحية الدقيقة جداً.
ب- صخور المتبخرات Evaporites
هذا النوع من الصخور الرسوبية ترسب المعادن المكونة له كيماوياً، ومباشرة، من المحلول المائي، عندما يزداد تركز الأملاح في الماء، بوساطة عملية التبخر. وأهم صخور المتبخرات ما يلي:
- صخر الملح Halite
وهو مكون من معدن الهالايت NaCl، أي ملح الطعام، أو كلوريد الصوديوم.
- صخر الجبس Gypsum
وهو مكون من معدن الجبسCaSO4.2H2O أي كبريتات الكالسيوم المائية.
- صخر الأنهدرايت Anhydrite
وهو مكون من معدن الأنهدرايتCaSO4، أي كبريتات الكالسيوم اللامائية.
- صخر البوراكس Borax:
وهو مكون من معدن البوراكسNa2B2O7.10H2O.
- صخر البوتاش Potash:
وهو مكون من كلوريد البوتاسيوم KCl.
ج- صخور السلسية Siliceous Rocks
وهي صخور رسوبية مكونة، أساساً، من عنصر السليكا /Si. وترسب مكوناتها بطرائق كيماوية، وبيوكيماوية. وأهم أنواعها: الشرت Chert، والصوان Flint، والأوبال Opal، والكالسدوني Chalcedony
3- صخور رسوبية ميكانيكية النشأة:
تتكون هذه الصخور من فتات الصخور، النارية والمتحولة والرسوبية، الناتج من عمليات التجوية، الميكانيكية والكيماوية، والذي ينتقل بأي من وسائل النقل المختلفة مثل المياه الجارية على السطح، والرياح، والجليد، والأمواج؛ ليرسب في بيئات مختلفة، حيث تتغير الظروف، وتصبح قوة المقاومة أكبر من القوة الدافعة. وبعد استقرار الرواسب في البيئات الجديدة، تتعرض، مع مرور الزمن، لعمليات، فيزيائية وكيماوية وحيوية، تجعل منها صخوراً، بواسطة التلاز؛ والتلاحم بالمواد اللاحمة، مثل كربونات الكالسيوم، والسليكا؛ وإعادة تبلور بعض المعادن. ويطلق على هذه العمليات مجتمعة، اسم الدياجنسس، أو عمليات النشأة المتأخرة.
أ- عمليات النشأة المتأخرة للصخور الرسوبية الفتاتية:
- التلاز والذوبان بالضغط Compaction and Pressure Dissolution:
تتمثل عملية التلاز، خلال المراحل الأولى لعمليات النشأة المتأخرة، في طرد الماء من الرواسب تراصّ الحبيبات Closer Packing. فعند الرسوب، يكون تراصّ الرواسب، المكونة من حبيبات عالية الاستدارة، ومتجانسة الحجم، من النوع المكعبي. لذلك، تكون مساميتها عالية، قد تزيد على 50%. ومع بدء عملية التلاز، تأخذ مساميتها في التناقص، لتحول تراصّ الحبيبات من النوع المكعبي، إلى السداسي الموشوري. ومع استمرارية التلاز، بفعل ضغط الحمل، تبدأ الحبيبات الضعيفة بالتكسر والانثناء. وللذوبان بالضغط، عند نقاط الاحتكاك بين حبيبات الرواسب، أهميته في عمليات النشأة المتأخرة. إلا أن دوره يكون ضعيفاً، إذا كانت الرواسب، قد تلاحمت، في البداية، قبل أندفانها في الأعماق؛ وما ذلك إلا لأن ضغط الحمل، يتوزع، ولا يتركز في نقاط الالتقاء أو الاحتكاك.

يتبع ,,, مميزات الصخور الرسوبية

من طرف Admin* الأحد فبراير 26, 2017 12:27 pm

مميزات الصخور الرسوبية

1- توجد في الطبيعة على شكل طبقات متتابعة الأحدث فالأقدم وتختلف هذه الطبقات في اللون والسمك والتركيب.
2- تحتوي الصخور الرسوبية عادة علي بقايا كائنات حية (أحافير) لأن الظروف التي تكونت فيهاهذه الصخور تسمح بحفظ الكائنات الحية بعد موتها أو أجزاء منها أو ما يدل عليها ولانها ناتجة اصلا عن ترسب الاحافير.
3- يندر أن تكون الصخور الرسوبية في حالة متبلورة باستثناء الصخور الملحية مثل الأنهيدريت والملح الصخري والجبس ولكنها توجد على هيئة حبيبات متماسكة.
4- تتميز الصخور الرسوبية بمسامات بين الحبيبات المكونة لها ولهذا فهي تعتبر خزانات طبيعية للنفط والمياه الجوفية والغاز الطبيعي.
5- تقاوم عوامل التجوية بدرجة أقل منالصخورالنارية

يتبع تصنيف ودراسة

من طرف **geophysien** الإثنين فبراير 27, 2017 9:26 am

موضوع جد مفيد تسلم على الافادة

من طرف Admin* الإثنين فبراير 27, 2017 10:47 am

التحول من راسب إلي صخر رسوبي

تحمل الأنهار والرياح والمثالج الجزء الأكبر من الرواسب الفتاتية الناشئة عن تجوية وتعرية سطح اليابسة إلي قاع المحيط، بينما يتبقى القليل منها على اليابسة. كما يحدث الشيء نفسه للرواسب الكيميائية والكيميائية الحيوية، حيث يترسب الجزء الأكبر منها على قاع المحيط أيضا، بينما يترسب القليل منها في البحيرات والمستنقعات. وبالمقارنة بالرواسب التي ترسبت على اليابسة، فإن نسبة أكبر من الرواسب المتراكمة على قاع المحيط تدفن وتحفظ لوقت طويل. وتهبط الرواسب الحيوية والكيميائية في مياه المحيط، حيث يتم اصطيادها بواسطة تيارات المحيط وتنقل إلي موقع ترسيبي جديد على قاع المحيط. أما الرواسب التي استقرت على القارات، فإن نسبة كبيرة منها قد تترسب في بيئات نهرية (طميية) وبحرية ضحلة العمق، وقد تدفن لتكون الصخور الرسوبية، أو قد يكون قد سبق دفنها عميقا في القشرة القارية. ولكن كيف يؤدي الترسيب إلي الدفن؟

من طرف Admin* الإثنين فبراير 27, 2017 10:56 am

التغيرات ما بعد الترسيب:

تحول الراسب إلي صخر بالحرارة والضغط والتغيرات الكيميائية
الهبوط subsidence + diagenesis التغيرات الكيميائية والفيزيائية التي تحدث في الرواسب المدفونة مثل التصخر lithification والكبس compaction،

تمهيد:
يؤدي استمرار الترسيب في البيئات المختلفة إلي تراكم كميات ضخمة من الرواسب التي تتميز بسحنات مختلفة. ويحدث تراكم الرواسب جزئيا نتيجة لهبوط subsidence القشرة بلطف في منطقة ما بالنسبة للمناطق المحيطة بها. وينشأ الهبوط إما بسبب إضافة كميات من الرواسب تضغط على القشرة، وإما لأسباب تكتونية مثل الصدوع الإقليمية أو لكليهما. وأحواض الترسيب sedimentary basins عبارة عن مناطق تغطي مساحات كبيرة (على الأقل 10000كم2)، ترسبت فيها تركمات سميكة من الرواسب والصخور الرسوبية. وتأخذ تراكمات السحنات المختلفة الموجودة في تلك الأحواض أشكالاً هندسية، تتراوح من قيعان ضيقة إلي منخفضات دائرية أو بيضاوية تشبه الملعقة. وتتواجد معظم الصخور الرسوبية في العالم في هذه الأحواض، والتي قد تصبح عبارة عن خزانات لمعظم تجمعات النفط والغاز. وتخضع ميكانيكية هبوط الأحواض وتراكم الرواسب بها لكثير من الأبحاث حاليا.

تتعرض الرواسب بعد عمليتي الترسيب والدفن إلي تغيرات ما بعد الترسيب. وتعرف عمليات ما بعد الترسيب diagenesis بأنها التغيرات الكيميائية والفيزيائية التي تحدث في الرواسب المدفونة مثل التصخر lithification والكبس compaction، والتي تؤدي إلي تحول الراسب إلي صخر رسوبي. وهذه التغيرات تحدث بعد الترسيب وقبل عملية التحول التي تؤثر في الراسب وتحوله من مادة رسوبية إلي صخر متحول بالحرارة والضغط. ولا تشمل عمليات ما بعد الترسيب عملية التجوية. ويعمل الدفن على زيادة هذه التغييرات، حيث إن الرواسب المدفونة تكون عرضة لدرجات الحرارة والضغط المتزايدة في باطن الأرض.

وتتزايد درجة حرارة الأرض مع العمق، ولكن بمعدلات تتغير طبقا لنطاقات الأرض الداخلية (ويسمى معدل تزايد درجة الحرارة مع العمق "منحنى حرارة الأرض geotherm أو تدرج حرارة الأرض" geothermal gradient). ويتواجد أسرع معدل لتزايد درجة الحرارة في القشرة الأرضية حيث ترتفع درجة الحرارة بمعدل 30م لكل كيلو متر عمقا. فعند عمق 4كم تقريبا، قد تصل حرارة الرواسب المدفونة إلي نحو 120م أو أكثر. ويحدث عديد من التفاعلات الكيميائية بين المعادن والماء المتواجد في مسام الصخور الرسوبية، وخصوصا عند درجات الحرارة المرتفعة هذه. والعامل الثاني المسبب لتغيرات ما بعد الترسيب هو زيادة الضغط مع العمق، والذي يقدر بحوالي 1 ضغط جوي لكل 4.4م في العمق في المتوسط، وهذا الضغط هو المسئول عن كيس أو دمج الرواسب.
وحينما ترتفع درجة الحرارة، فإن تغيرات ما بعد الترسيب تدخل في نطاق عمليات التحول، حيث تتراوح درجة الحرارة بين نحو 300م و350م، وهى تقابل نحو 10 – 12كم عمقا.
التغير الكيميائي: التلاحم
التلاحم cementation هو عملية تغير كيمائي رئيسية تحدث بعد الترسيب، حيث تترسب أثناءها معادن في المسام بين حبيبات الراسب أو الصخر الرسوبي مكونة لاحمة تربط بين هذه الحبيبات. وينتج عن التلاحم نقص في المسامية porosity (النسبة المئوية لحجم المسام إلي الحجم الكلي للصخر). كما يؤدي التلاحم أيضا إلي التصخر lithification وهو إحدى عمليات ما بعد الترسيب، والتي يتصلد خلالها الراسب غير المتماسك إلي صخر صلد. فمثلاً، قد يترسب كربونات الكالسيوم على هيئة معدن كالسيت في بعض الرمال، حيث يعمل الكالسيت كمادة لاحمة تربط الحبيبات وتسبب تصلد الكتلة الناتجة إلي حجر رملي (شكل 7 – 3). وقد تقوم بعملية التلاحم معادن أخرى مثل الكوارتز، الذي يلحم حبيبات الرمل والطين والحصى ليحولها إلي حجر رملي وحجر طيني وكونجلومرات أو بريشيا.

كما يمثل التغيي الكيميائي لمعادن الصلصال clay minerals، والتي ترسبت أصلا كحبيبات فتاتية، مثال آخر على تغير كيميائي يحدث بعد الترسيب في الرواسب والصخور الفتاتية، حيث يتحول معدن الكاولينيت kaolinite إلي معدن الايليت illite، وهومعدن صلصال مشابه لمعدن المسكوفيت، وهو أحد معادن مجموعة الميكا.

التغير الفيزيائي: الكبس

تمثل عملية الكبس (الاندماج) compaction التغير الفيزيائي الأساسي في مرحلة ما بعد الترسيب، ويؤدي إلي نقص في حجم ومسامية الرواسب والصخور الرسوبية، وتحدث هذه العملية عادة عندما تكبس الحبيبات لتقترب من بعضها بعضا نتيجة لزيادة وزن الرواسب التي تعلوها. ويتم تعبئة packing الرمال جيدا أثناء الترسيب، ولذلك فإنها لا تتعرض كثيرا للكبس. أما الطين mud المترسب حديثا فتكون مساميته عالية، حيث تصل نسبة الماء في مسامه أكثر من 60%. ولذلك، يكبس الطين بدرجة كبيرة بعد الدفن حيث يفقد أكثر من 50% من الماء الموجود به.
إعادة التبلور: قد يعاد تبلور المعادن الأقل استقرارا إلي أشكال أكثر استقرارا. وتعرف هذه العملية بإعادة التبلور recrystallization. فمعدن الأراجونيت هو الشكل الأقل استقرار لكربونات الكالسيوم، كما أنه المكون الرئيسي للعديد من الأصداف التي تكون الرواسب الكربوناتية. وأثناء عمليات تغيرات ما بعد الترسيب، وبعد بداية الدفن مباشرة، يبدأ الأراجونيت في إعادة التبلور إلي شكل من كربونات الكالسيوم أكثر استقرارا، وهو معدن الكالسيت، وهو أكثر معادن الحجر الجيري شيوعا.

من طرف **geophysien** الإثنين فبراير 27, 2017 11:02 am

بارك الله فيك على هدا الموضوع الشيق نرجو التتمة جزاك الله كل خير

من طرف Admin* الإثنين فبراير 27, 2017 11:07 am

دراسة الصخور الرسوبية الاكثر شيوعا على الارض الرواسب الفتاتية

كما اشرنا سابقا تصنف الرواسب وكذلك الصخور الرسوبية إلي قسمين رئيسيين: أولهما الرواسب الفتاتية، وثانيهما الرواسب الكيميائية والكيميائية الحيوية. ويمثل القسم الأول والذي يشمل الطين والطفل والرمل والحجر الرملي والجرول والكونجلومرات أكثر من ثلاثة أرباع الصخور الرسوبية المكونة للقشرة الأرضية، ولذلك سيتم تناولها أولاً.

شكل الحبيبة

يوصف شكل الحبيبة أثناء دراسة الرواسب والصخور الرسوبية الفتاتية بثلاث صفات هى الشكل والتكور والاستدارة. ويوصف الشكل العام form للحبيبة بأنه متساوي الأبعاد equant عندما تكون أبعاد الحبيبة متساوية في كل الاتجاهات، كما توصف بأنها منبسطة (نضيدية) tabuiar عندما يكون هناك بعدان أكبر من البعد الثالث، أو تأخذ شكل العصا rod – shaped (شكل 7 – 4)، عندما يكون بعد واحد أكبر من البعدين الآخرين. أما التكور sphericity فهو مقياس لدرجة اقتراب شكل الحبيبة العام من شكل الكرة. وتوصف الحبيبة بأنها عالية التكور كلما كانت أقرب إلي شكل الكرة، بينما توصف الحبيبات المنبسطة، وتلك التي تشبه العصا بأنها منخفضة التكور. أما الاستدارة roundness فهى مقياس لدرجة حدة حواف الحبيبة. وتوصف الحبيبات التي حوافها حادة بأنها بالغة التزوي very angular، بينما توصف الحبيبات التي حوافها ناعمة ومستديرة بأنها جيدة الاستدارة well – rounded. ويؤدي استمرار عمليات التجوية الطبيعية لفترات زمنية طويلة، وكذلك نقل الحبيبات بتيارات المياه والرياح إلي تصغير حجم الحبيبات، كما يؤدي إلي استدارة الفتات الرسوبي ذي الحواف الحادة ، حيث تؤدي عملية نقل الفتات إلي تقليب الحبيبات واصطدامها بعضها ببعض، أو احتكاكها بصخور الأساس فيحدث سحج abrasion للحبيبات، وتصبح أكثر استدارة كلما زادت مسافة النقل.

ب – الفرز , ترتيب الحبيبات

يعكس تصنيف الرواسب والصخور الفتاتية المختلفة على أساس أحجام الحبيبات ظروف ترسيب تلك الرواسب. وكما أوضحنا سابقا، فكلما كان حجم الحبيبات أكبر، كان التيار المطلوب للنقل والترسيب أقوى. ويؤدي هذا التلازم بين قوة التيار وحجم الحبيبات إلي فرز الحبيبات وترسبها في طبقات مفروزة. ولذلك، فإن معظم طبقات الرمل لاتحتوي على حصى أو طين، كما تتكون معظم طبقات الطين من الحبيبات الدقيقة فقط. وتعرف عملية تجميع الرواسب في مجموعات طبقا لحجم حبيباتها بعملية الفرز sorting، حيث يكون الراسب جيد الفرز إذا كان مكونا في معظمه من حبيبات متجانسة الحجم غالبا، بينما يكون الراسب ريء الفرز إذا كان مكونا من حبيبات مختلفة الحجم
ويمكن تقسيم كل مجموعة من المجموعات الحجمية السابقة والمصنفة على أساس النسيج الصخري إلي مجموعات أصغر، بناءً على التركيب المعدني الذي يعكس مكونات الصخور الأصلية. ولذلك فهناك حجر رملي غني بالكوارتز وحجر رملي غني بالفسبار وصخور طفل جيرية وأخرى سيليسية أو غنية بالمواد العضوية. وبعض الرواسب تكون فتاتية عضوية، حيث تتكون من مواد مثل الكربونات ترسبت أصلاً على هيئة أصداف ولكن كسرت ونقلت بالتيار نقلا ميكانيكيا.
ويعتبر الغرين وحجر الغرين والطين والحجر الطيني والطفل من أكثر أنواع الرواسب الفتاتية انتشارا، حيث تمثل نحو ثلاثة أضعاف الصخور الفتاتية الخشنة الحبيبات. ويعكس انتشار الفتاتيات دقيقة التحبب والتي تحتوي على كميات كبيرة من معادن الصلصال، أهمية الدور الذي تلعبه التجوية الكيميائية لكميات كبيرة من الفلسبار والمعادن السيليكاتية الأخرى لتكوين معادن الصلصال في القشرة الأرضية.

من طرف Admin* الإثنين فبراير 27, 2017 11:29 am

– تصنيف الرواسب والصخور الرسوبية الفتاتية

تمهيد

[rtl] للحصول على وصف معدني متكامل للرمل والحجر الرملي نستخدم كل المعلومات المعدنية والنسيجية والبتروغرافية، والتي تعد القاعدة الأساسية العامة في كل الاستنتاجات اللاحقة حول أصل الحجر الرملي وأهميته الاقتصادية.[/rtl]
ويعد التصنيف هو النتيجة الطبيعية للوصف البتروغرافي المنظم للحجر الرملي. وبما إن الرمل يتكون من أنواع متعددة ومختلفة، فإننا نحتاج إلى تقديم وصف مختزل ودقيق لوصفه وتصنيفه بصورة سريعة ومناسبة.
~~:::::::::::~~
تصنف الرواسب والصخور الفتاتية clastic sediments and sedimentary rock بناءً على حجم الحبيبات إلي ثلاثة مجموعات رئيسية
كالتالي.

• خشنة الحبيبات، وتشمل الجرول gravel والكونجلومرات conglomerate والبريشيا breccia.
• متوسطة الحبيبات، وتشمل الرمل sand والحجر الرملي sandstone.
• دقيقة الحبيبات، وتشمل الغرين silt وحجر الغرين siltstone والطين mud وحجر الطين mudstone والطفل shale والصلصال clay وحجر الصلصال claystone.

وسنناقش فيما يلي الخصائص المميزة لكل من هذه المجموعات الثلاث للرواسب والصخور الرسوبية الفتاتية بشيء من التفصيل:

1 – الفتاتيات خشنة التحبب: الجرول والكونجلومرات

يعتبر الجرول من أخشن الرواسب الفتاتية، حيث يتكون من حبيبات يزيد قطرها على 2مم، ويشمل: الجرول رواسب الجلاميد boulders والحصى الكبير cobbies والحصى pebbles . والجرول هو المقابل المفكك لصخر الكونجلومرات conglomerate والبريشيا breccia، أي أن الكونجلومرات عبارة عن جرول تماسكت حبيباته وتصلدت . وتختلف الكونجلومرات عن البريشيا في كون حبيباتها أكثر استدارة . ونظرا لكبر حجم الحبيبات في تلك الصخور، فإنه يسهل دراستها وتعريفها. حيث يشير مثلا وجود حصى جرانيتي في كونجلومرات ترسب بنشاط الأنهار، إلي وجود كتلة من الجرانيت منكشفة في مناطق الصرف drainage areas التي تغذي الأنهار التي قامت بنقل الجرول.

ويوجد عدد ضئيل نسبيا من البيئات التي تتميز بوجود تيارات قوية بدرجة تكفي لنقل الحصى مثل مجاري المياه في منحدرات الجبال شديدة الانحدار، والشواطيء الصخرية التي تضر بها الأمواج العالية، والمياه المنصهرة من المثالج. كما قد تحمل التيارات القوية الرمال أيضا، حيث يترسب بعض الرمل مع الجرول والبعض الآخر يتسرب في المسام بين الكسرات بعد ترسيب الرواسب الفتاتية الكبيرة. ويؤدي نقل الحصى والحصى الكبير على الأرض أو في الماء إلي بريها واستدارتها، حيث يسبب النقل لمسافة 100كم استكمال استدارة الحصى وجعلها ناعمة. وتتحرك حبيبات جرول الشواطيء للأمام والخلف باستمرار بواسطة الموجات القوية مما يؤدي إلي استدارتها أيضا. أما إذا سلمت الحبيبات وكسرات الصخور من البري، وبقيت ذات زوايا حادة، فإنها يطلق عليها بريشيا رسوبية sedimentary breccias (شكل 7 – 8 ب). وتوجد البريشيا الرسوبية في الرواسب القريبة من المصدر الذي نشأت منه، والتي لم تنقل لمسافات بعيدة. وليست كل البريشيا ذات أصل رسوبي، فقد تتكون بعض البريشيا بسبب تكسر مواد بركانية عند الانفجارات البركانية (بريشيا بركانية) أو قد تتكون البريشيا بسبب تكسير الصخور على امتداد أسطح الصدوع (بريشيا الصدوع).

2 – الفتاتيات متوسطة التحبب: الرمل والحجر الرملي

يتكون الرمل sand من حبيبات متوسطة الحجم يتراوح قطرها بين 0.062 إلي 2مم . وتتحرك هذه الرواسب بفعل تيارات متوسطة القوة مثل تلك الموجودة بالأنهار وبيئات خط الشاطيء والرياح التي تذرو الرمال في الكثبان الرملية. وتكون حبيبات الرمل كبيرة بدرجة تسمح برؤيتها بالعين المجردة، كما يمكن رؤية عديد من الملامح المميزة لحبيبات الرمل، باستخدام عدسة مكبرة ذات قوة تكبير صغيرة.
والمقابل الصخري للرمل هو الحجر الرملي sandstones . وقد حظى الحجر الرملي بأكبر قدر من الاهتمام مقارنة بالمجموعات الفتاتية الأخرى، بسبب انتشاره الواسع، وسهولة تعرف أصل نشأته وظروفها. فتجتوي مثلا عديد من الأحجار الرملية على طباقية متقاطعة، والتي تدل على اتجاه التيار الناقل، لذلك فإن الأحجار الرملية تكون ذات أهمية في عمل خريطة للتيارات القديمة التي تدل على اتجاه المجرى المائي السابق أو الرياح أو تدفق المياه في البحار الضحلة.
أحجام حبيبات الرمل: تصنف حبيبات الرمل إلي دقيقة الحجم أو متوسطة أو خشنة. ويعكس متوسط حجم الحبيبات في الحجر الرملي كلاً من حجم البلورات التي تم تجويتها من الصخر الأصلي، وقوة التيار الذي حملها. ولا يدل حجم الحبيبات على كل تفصيلات النشأة، حيث إن مدى حجم الحبيبات، ونسبة انتشار الأحجام المختلفة لها أهمية أيضا. فإذا كانت أحجام الحبيبات متقاربة، فإن الرمل يكون جيد الفرز. أما إذا كان الكثير من الحبيبات ذات حجم أكبر أو أصغر من متوسط الأحجام، فإن الرمل يكون رديء الفرز. وقد تساعد درجة الفرز في التمييز بين رمال الشواطيء (جيدة الفرز)، والرمال الطينية المترسبة بواسطة المثالج (رديئة الفرز).
أشكال حبيبات الرمل: تعتبر أشكال حبيبات الرمل مهمة أيضا في الاستدلال على ظروف نشأة الرمال. فحبيبات الرمل مثل الحبيبات الفتاتية الأخرى تكون مستديرة نتيجة البري حيث تصطدم بعضها البعض أثناء النقل. وتدل استدارة الحبيبات على المسافة الطويلة التي قطعتها الحبيبات في مجرى النهر الطويل أثناء النقل، بينما تدل الحبيبات المزواةعلى النقل لمسافات قصيرة. وتصبح حبيبات الرمل مستديرة أيضا نتيجة الحركة للأمام والخلف بواسطة الأمواج على الشواطيء. ومع ذلك، فإن معظم حبيبات الرمل تأخذ أشكالها الكروية والمستطيلة أو المنبسطة من أشكال البلورات الأصلية في الصخر الأصلي.

كيف تتم معرفة لظروف التي تعرضت لها الرواسب أثناء النقل والترسيب

حيث تتم دراسة أسطح الحبيبات باستخدام المهجر الإلكتروني الماسح scanning electron microscope (SEM) لإظهار ملامح مميزة تستخدم للاستدلال منها على الظروف التي تعرضت لها الرواسب أثناء النقل والترسيب .

التركيب المعدني: يمكن التنبؤ بطبيعة المصادر التي تمت تجويتها لتكوين حبيبات الرمل، من خلال دراسة التركيب المعدني للرمال والأحجار الرملية. حيث يدل وجود فلسبارات غنية بالصوديوم أو البوتاسيوم مع وفرة الكوارتز على أن الرواسب تم تجويتها من مناطق جرانيتية. كما تدل بعض المعادن الأخرى مثل الكيانيت والاشتوروليت على أن الصخور الأصلية كانت صخورا متحولة.
وقد لا يتفق التركيب المعدني للرمل أو الحجر الرملي بالضبط مع التركيب المعدني للصخر الأصلي، حيث تعمل التجوية الكيميائية على إذابة معظم فلسبار الصخر الأصلي كالجرانيت بحيث لا تبقى إلا حبيبات الكوارتز. ولذلك فإننا نستطيع من تحليل التركيب المعدني للرمل أو الحجر الرملي، أن نستنتج نوع الصخر الأصلي، بالإضافة إلي بعض المعلومات عن العواما التي أثرت في التجوية في منطقة الصخر الأصلي مثل المناخ. كما يمكن أيضا مضاهاة التركيب المعدني للصخور الأصلية بالأوضاع في تكتونية الألواح. فعلى سبيل المثال، فإن الأحجار الرملية المحتوية على وفرة من كسرات الصخور البركانية المافية تكون قد نشأت من أقواس بركانية volcanic arcs عند نطاقات الاندساس. الأنواع الرئيسية للأحجار الرملية: يمكن تقسيم الأحجار الرملية إلي عدة مجموعات رئيسية بناءً على التركيب المعدني والنسيج وهى: • كوارتز أرينيت quartz arenite ويتكون كلية من حبيبات كوارتز، جيدة الفرز ومستديرة عادة . وتنشأ هذه الرمال المكونة من حبيبات الرمل الخالصة نتيجة التجوية الشاملة التي حدثت قبل وأثناء النقل وأزالت كل المعادن ماعدا الكوارتز، وهو أكثر المعادن ثباتا واستقرارا.

• أركوز arkose: ويحتوي على أكثر من 25% فلسبار، حيث تميل الحبيبات أن تكون مزواة إلي شبه مستديرة وأقل في درجة الفرز عن الحجر الرملي المكون من الكوارتز الخالص . وتنشأ هذه الأحجار الرملية الغنية بالفلسبارات من التجوية السريعة لمناطق مكونة من صخور جرانيتية ومتحولة، حيث تكون التجوية الكيميائية أقل تأثيرا من التجوية الفيزيائية. • حجر رملي صخري lithic sandstone: وهو يحتوي على عديد من الكسرات المستمدة من صخر دقيق التحبب غالبا مثل الطفل، أو صخور بركانية وصخور متحولة دقيقة التحبب . • جريواكي greywacke: وهو صخر رصاصي قاتم اللون، صلد، يتكون من خليط غير متجانس من كسرات صخرية وحبيبات مزواة رديئة الفرز من الكوارتز والفلسبار، في حجم حبيبات الرمل مدفونة في أرضية صلصالية دقيقة التحبب وتكونت معظم هذه الأرضية نتيجة التغير الكيميائي والكبس الميكانيكي والتشوه لكسرات صخور لينة نسبيا – مثل: صخور الطفل وبعض الصخور البركانية – بعد الدفن العميق للحجر الرملي.
ويهتم كل من جيولوجيي المياه الجوفية والبترول بدراسة الحجر الرملي. ويعول جيولوجيو المياه الأرضية على فهم أصل الحجر الرملي للتنبؤ بإمكانة وجود مصادر للمياة للمياه في مناطق بها حجر رملي مسامي، مثل متكون الحجر الرملي النوبي، والذي يشغل مساحات واسعة في مصر (أكثر من 90%) سواءً فوق السطح أو تحت السطح . ويجب أن يهتم جيولوجيو البترول بدراسة مسامية ودرجة التحام الحجر الرملي، حيث إن النفط والغاز المكتشفين خلال المائة وستين عاما الماضية قد وجدا في صخور حجر رملي مدفونة. وبالإضافة إلي ذلك، فإن نسبة كبيرة من اليورانيوم المستخدم في مشاريع توليد الطاقة النووية والأسلحة النووية يحصل عليها من اليورانيوم الناتج من عمليات ما بعد الترسيب في الحجر الرملي.

3 – الفتاتيات دقيقة التحبب:

الغرين وحجر الغرين والطين والحجر الطيني والطفل

يعتبر الغرين وحجر الغرين والطين والحجر الطيني والطفل أدق الرواسب والصخور الرسوبية الفتاتية حجما. ويقل قطر الحبيبات المكونة لهذه الرواسب كلها عن 0.062 مم، ولكن تختلف هذه الحبيبات اختلافا كبيرا في المدى الذي يقع فيه حجم الحبيبات وكذلك التركيب المعدني. وتترسب الرواسب دقيقة التحبب بواسطة ألطف التيارات، والتي تسمح لأدق الحبيبات أن تترسب ببطء إلي القاع في وجود الأمواج الهادئة. وفيما يلي وصف لكل من هذه الأنواع:
الغرين وحجر الغرين: حجر الغرين siltstone هو المقابل الصخري للغرين silt، وهو راسب فتاتي يتراوح قطر حبيباته بين 0.0039 و0.062مم. ويكون حجر الغرين مشابها للحجر الطيني أو الحجر الرملي دقيق الحبيبات جدا.
الطين وحجر الطين والطفل: الطين mud هو أي راسب فتاتي تكون فيه قطر معظم الحبيبات أقل من 0.062مم . ويترسب الطين بالأنهار وفي مناطق المد والجزر. فبعد أن يفيض النهر في الأراضي المنخفضة، وبعد أن يتراجع ويتقهقر الفيضان، يبطيء التيار ويترسب الطين الذي يؤدي إلي خصوبة أراضي قاع النهر. كما تتخلف رواسب الطين نتيجة انحسار المد على امتداد عديد من مسطحات المد والجزر، حيث يكون تأثير الأمواج معتدلا. وتغطي رواسب الطين معظم قيعان المحيطات العميقة حيث تكون التيارات ضعيفة أو منعدمة.

والصخر دقيق التحبب المقابل لراسب لطين هو حجر الطين والطفل. وحجر الطين mudstone هو صخر كتلي به ترفق fissility ضعيف أو غير موجود على الإطلاق. ويتكون الطفل shale من الغرين والصلصال. وتتميز هذه الصخور بوجود مستويات تطبق، حيث تنفصل إلي رقائق على امتداد تلك المستويات. وقد يحتوي الطين وحجر الطين والطفل على أكثر من 10% كربونات ليكون رواسب من طفل كلسي (جيري)، بينما يحتوي الطفل الأسود أو العضوي على كمية وفيرة من المادة العضوية، التي تكونت نتيجة عمليات ما بعد الترسيب ويطلق عليه طفل الزيت oil shales، الذي قد يحتوي على كميات كبيرة من المادة العضوية الزيتية، مما يجعله مصدرا مهما للنفط.

الصلصال وحجر الصلصال: تكون الحبيبات التي في حجم الصلصال هى أكثر المكونات شيوعا في الرواسب والصخور الرسوبية دقيقة التحبب. وجدير بالملاحظة أننا نشير هنا إلي احجام الحبيبات، وليس إلي معادن الصلصال clay minerals، التي يقل قطرها عن 0.0039مم، والتي تتكون بنسبة كبيرة من معادن الصلصال . وتسمى الصخور المكونة في معظمها من حبيبات في حجم الصلصال، بحجر الصلصال claystone. كما قد يترسب تراب dust يشتمل على حبيبات في حجم الصلصال وحجم الغرين بالرياح بعد العواصف الترابية على السهول القاحلة .
وتكون بعض معادن الصلصال الموجودة في الرواسب دقيقة الحبيبات (وخاصة الكاولينيت) ذات قيمة اقتصادية، حيث تستخدم في صناعة الخزف، كما قد تكون هذه الرواسب، بالإضافة إلي بقية أنواع الصلصال تربة قديمة paleosols، وهي المقابل المتحجر للتربة. وعلى الرغم من أن بعض هذه التربة القديمة لا يشبه التربة الحديثة الآن، إلا أنها قد تظهر قطاعاً معدنياً مستمداً بوضوح من قطاع تربة قديمة

مششششششششششششششششششششكور جدا على الموضوع القيم
باركــ الله فيك و جزاك الله خير الجزاء
وجعله في ميزان حسناتك إن شاء الله

موضوع شامل حول الرسوبيات علم ودراسة وتحليل