مجلة رابطة شباب كلية الاثار: تقرير عن الصخور * صخر الرخام *

مقدمه عن الصخور :

تبدأ قصة الصخور عادة بالصخور النارية Igneous Rocks ، لأنها أول ما ينشأ من أنواع الصخور بالإضافة إلى أن الصخور النارية تعتبر هى الأصل الذى اشتقت منه باقى أنواع الصخور .

وتنشأ الصخور النارية نتيجة لتصلب الصهير Magma الكائن فى أعماق القشرة الأرضية ، مكونه أشكالا عديدة من أهمها الباثوليث Batholith ، وهى كتل من الأجسام النارية الضخمة الغائرة فى جوف الأرض ، وكذلك السدودSills والقواطع Dikes . كما أن البراكين فى حد ذاتها من أشكال تواجد الصخور النارية .

تعريف الصخور The Rocks :

تتكون الصخور من حبيبات معدن او اكثر . وقد تكون الحبيبات المكونه للصخور مفككه مثل الرمل والحصى او متماسكه كالاحجار الرمليه . وتعتبر الصخور اهم مكونات القشره الارضيه وتنقسم الى ثلاثه اقسام رئيسيه هى الصخور الناريه والرسوبيه والمتحوله .

1)الصخور الناريه Igneous rocks :

وهى التى تكونت من مواد معدنيه منصهره مثل الحمم والبراكين التى تخرج من الاعماق او من جوف الارض ثم تصلبت وتجمدت بالبروده سواء أكان تجمدها فى باطن الارض أم بعد خروجها الى سطح الارض .

2)الصخور الرسوبيه Sedimentary rocks :

وهى التى نشئت وتكونت نتيجه تراكم مواد ناتجه من تفتت الصخور الاصليه او صخور راسبه اخرى او مخلفات حيوانيه او نباتيه وتماسكت بالضغط والتجفيف . وقد تكون بفعل النشاط الكيميائى لعوامل التعري هاو التاثير الجوى (رياح , مياه , ثلوج ) او النشاط العضوى للكائنات الحيه .

3)الصخور المتحوله Metamorphic rocks :

وهذه كانت اصلا صخور ناريه او رسوبيه ثم اكتسبت صفات جديده فى تركيبها المعدنى والبلورى ليست لها علاقه بأى من صفات الصخر الاصلى وذلك نتيجه لعوامل الضغط والحراه الشديدين والظروف الكيميائيه المصاحبه,وكثيرا مايتولد فى الصخور المتحوله معادن لم تكن موجوده من قبل فى الصخور الاصليه سواء كانت من اصل نارى او رسوبى .

وكل الصخور معرضه الى حد ما للتغيراذا ماتغيرت الظروف التى تكونت فيها ومثل هذا التغير هو الذى يطلق عليه (تحولا) وقد يتولد هذا كيميائيا او ميكانيكا واهم العوامل المختصه فى كل من التغيرات الكيميائيه والميكانيكه هى الغازات والسوائل والحراره والضغط الاستاتيكى (الضغط البسيط الى اسفل )وطول الزمن

وعندما تتحول الصخور الرسوبيه الى صخور متحوله فانها تصبح اشد صلابه واكثر تبلورا وقد يصل التحول الى درجه تتلاشى عندها الحفريات الموجوده او اثار الطبقات

وخلال عمليه التحول تحدث للصخر الاصلى تغيرات فيزيائيه وكيميائيه قد تؤدى الى تعديل نسيجه وتركيبه المعدنى والكيميائى ,وهكذا يصبح الحجر الجيرى بعد التحول رخاما كما يتحول الحجر الرملى الى كوارتزيت .

*عوامل التحول :

يخضع التحول بدرجه كبيره للصفات الكيميائيه والفيزيائيه للصخر الاصلى ولعامل التحول ودرجته :

الحراره Temperature:

بالرغم من ان الحراره وحدها قد تكون اهم عامل فى التحول الا انه كثيرا ما يصاحبها تغير فى الضغط مع وجود محاليل كيميائيه نشطه , ويبدو ان التحول يحدث خلال مدى حرارى يبدا من 100 حتى 800 درجه مئويه .

الضغط Pressure :

يوجد ثلاثة أنواع من الضغط المؤثر على الصخور : ـ

أ ـ ضغط محصور Pressure Condfining : ويحدث هذا نتيجة للعمق وهو يعمل بصورة عمودية أى أنه ضغط عمودى حيث يتناسب طرديا مع العمق بفرض ثبات كثافة الصخور .

ب ـ ضغط موجه Directed Pressure : وهو المسبب الرئيسى للتشوهات التى تحدث فى الصخور والضغط الموجه له أكبر الأثر فى تكوين النسيج المتصفح ( المتوازى الاتجاه )Foliated Texture حيث يحدث للمعادن المكونة للصخر نوع من الترتيب فى نسق إتجاهى .

ج ـ المحاليل السائلة : Fluid Solution فإن وجود المحاليل والمكونات الطيارة ذو تأثير كبير فى عمليات التحول فالماء على سبيل المثال من أهم العوامل المساعدة فى التفاعلات الكيمائية . فالصخور الجافة تماما تحدث التفاعلات الكيميائية بين مكوناتها من المعادن عن طريق الانتشار الأيونى Ionic Diffusion وهى عملية بطيئة للغاية ولكن وجود المحاليل السائل تساعد على حركة الأيونات فى المحلول وبالتالى تتم التفاعلات الكيميائية بسرعة أكبر .

تغيرات التحول التى يصاحبها ضغط تنتج اساسا من وزن الصخور التى تعلو الصخر المتحول , ويؤدى ارتفاع الضغط الحابس الى تقليل الفراغ الذى كانت تشغله المعادن المكونه للصخر الام , وقد تؤدى الضغوط المتباينه الى انسياب الصخر مما يسبب تغيرا فى النسيج وقد يؤدى الى تورق الصخر .

أنماط التحول :

التحول الحرارى Thermal Metamorphism :

ويعرف أحيانا بالتحول التماسى Contact inctamorphism)) :

وهو تماس الصخور الاصليه للبيئه مع مواد مصهوره ساخنه وذلك بدخول المواد المصهوره ( الصهير او الماجما ) التى تتكون منها السدود والعروق الناريه مع مايصاحبها من غازات اثناء صعودها خلال القشره الارضيه اليابسه . ويزيد من تأثير الحراره فى عمليه التحول وجود السوائل وخصوصا الماء الذى يوجد بين حبيبات الصخور . فهذه السوائل والغازات عندما تسخن تصبح نشطه وتعمل - بالاضافه الى الحراره الشديده للصهير – على تغيير ايونات الصخر وتعديل

التركيب المعدنى للصخر الاصلى كما تساعد على اذابه بعض المعادن وتغيير التركيب الكيميائى للبعض الاخر . وعلى ذلك فقد يحل محل ايونات الصخور الاصليه معادن اخرى جديده بفعل الغازات الساخنه وخاصه فى مناطق التماس وعندما تتبلور نتائج هذه التفاعلات فإنها تعطى معادن جديده فى الصخر المتحول .

2-التحول الديناميكى Dynamic Metamorphism )) :

وهو الذى ينشأ نتيجه الضغط الشديد الواقع فوق الصخور . وهذا الضغط يحدث نتيه لتحركات القشره الارضيه التى تسبب انثناء الصخور وتكسيرها . وفى بعض الاحيان يكون التواء الصخور او انثناؤها فى مناطق محدده على هيئه تلال ويتكون لهذه الصخور نسيج جديد تكون فيه المعادن مرقرقه وصفائحيه الشكل .

3- التحول الاقليمى Regional Metamorphism )) :

وهو الذى ينشأ نتيجه تغير صخور سابقه التكوين فى مناطق شاسعه تمتد لالاف الكيلومترات المربعه . ويحدث هذا عندما تتعرض القشره الارضيه لانكماش وتقلصات على نطاق واسع نتيجه لتفاعلات داخليه فى جوف الارض تجعل الصخور المكونه للقشره الارضيه تحت ضغط وحراره شديدين وفى مثل هذه الاحوال يحدث تحول فى الصخور نتيجه لقوى القص المزدوجه Shearing Couples )) . وغالبا ما يمكن رؤيه الصخور المتحركه فى مثل هذه الحالات متبلوره وبلوراتها مرتبه فى صفائح متوازيه .

1- قد تنسحق وتستعيد ترتيبها ثم تتبلور من جديد ولكن بدون تغيير فى التركيب الكلى للصخر .

2- ا وان عناصر كيميائيه جيده قد تنجلب إليها من الخارج مع تكوين معادن جديده اى مع تغير فى التركيب الكلى للصخر . ولكن عاده دون تغير هام فى الحجم الكلى لهذا الصخر . وهذا النوع الاخير من التحول يسمى بالتغيير الاحلالى .

والعمليات الهامه التى تؤدى الى تغير الظروف التى نشات تحتها الصخور الاربعه وهى التحات والترسيب والطفح وتكوين الجبال .

1- يؤدى التحات (Erosion ) الى جلب الصخور التى كانت فى وقت ما على اعماق كبيره الى مناطق ذات درجات حراره وضغوط منخفضه عن تلك التى تسود فى الاعماق البعيده عن الغلاف الصخرى .

2- ويعمل الترسيب فى الاتجاه العكسى فالمواد المتراكمه على سطح الارض والنواتج البركانيه والاجسام المتداخله تقاسى زياده تدريجيه فى الحراره والضغط كلما اصبح دفنها اكثر عمقا . وفى النهايه قد تدخل تحت تاثير ظروف التحول البنائى . ويعتبر ثقل الصخور المعتليه لضغط استاتيكى بسيط تجاه اسفل مما قد يتسبب عنه قليل من انسياب الصخر .

3- قد يؤدى تداخل الماجما او طفح اللافا الى تسخين المواد المجاوره وغزوها بالسوائل والغازات بخلاف تأثيرات اخرى . ومن بين هذه العوامل العديده يكون الضغط عاده ذا شأن الاقل . وتكون التغيرات فى معظمها كيميائيه ومعدنيه وغالبا ماتكون من نوع التحول البنائى حتى داخل نطاق التحول التدميرى وهذه كلها تقع تحت لواء التحول التماسى .

4- ان القوى التى تولد الطيات والفوالق الكبسيه او الضاغطه فى بناء الجبال لهى عوامل تحول مؤثره للغايه ويمكن اعتبار القوى عند اى نقطه معلومه فى صخر معرض لضغط تفاضلى كأنها متحلله الى ثلاث مركبات يتعامد كل منها على الاخر .

والصخر الواقع تحت تاثير هذا النوع من الضغط غير المتساوى قد يتشوه بواسطه التكسير او الانسياب ويقال عن هذا التحول انه ديناميكى .

الصخور المتحوله او الاستحاليه :

تشغل الصخور الاستحاليه , قسما كبيرا من صخور القشره الارضيه , وهى صخور ذات اصل نارى او رسوبى , اصابها ضغط شديد , رافقته حراره مرتفعه , غيرا فى بنيه الصخر الاصلى , وجعلاه يحتوى على صفات تختص بالصخور الرسوبيه من جهه اخرى . فالصخور الاستحاليه تشبه فى التبلور الذى اصابها وبخلوها من الحفريات الصخور الناريه , بينما تشبه فى تنفيذها تطبق فيها , بسبب ارتصاف فلزاتها باتجاه معين , الصخور الرسوبيه المتطبقه وهى اكثر مقاومه لعوامل الحث من الصخور الرسوبيه لان ذراتها المكونه لها اكثر اندماجا وتكتلا وتصلبا مما هو عليه الحال فى الصخور الرسوبيه .

اهم الصخور الاستحاليه , ذات المنشأ الرسوبى :

الرخام : والرخام هو الصخر الكلسى الذى تبلور وضم فى ثناياه احماضا معدنيه (اكاسيد معدنيه سوداء ) على شكل خطوط وعروق

تصنيف الصخور المتحولة : -
من أبسط تصنيفات الصخور المتحولة ذلك التصنيف الذى يعتمد على النسيج حيث تم تصنيف هذه الصخور إلى قسمين : ـ

الأول : صخور متحولة ذات نسيج حبيبي ( غير متورقة ) Non Foliated ومن أهمها : ـ

الرخام Marble : ـ
هو صخر متحول بالحرارة عن الصخور الجيرية (الحجر الجيرى )ذو نسيج حبيبى موزايكى Mosaic Texture ويتكون أساسا من معدن الكالسيت وأحيانا يحتوى على نسبة من معدن الدولوميت . ويتراوح حجم الحبيبات ما بين الحجم الدقيق الذى لا يمكن تميزه بالعين إلى الحجم الخشن الواضح ومما يميزه أيضا تفاعله مع الأحماض وهو ينشأ في البيئات البحربة.

وتتوقف احجام الحبيبات على طول الفتره الزمنيه التى تمت فيها عمليه التحول تدريجيا .ويتوقف لون الرخام على مايحتويه الحجر الجيرى الاصلى من شوائب ,فاذا كان الحجر الجيرى خاليا من الشوائب نتج عنه رخام ذو لون ابيض وقد يكتسب بدلونا اخضر نتيجه لوجود السربنتين فى الحجر الجيرى ا وان يكتسب لونا احمرا نتيجه لوجود اكاسيد الحديد .

وتنقسم إستخدامات الرخام إلى ستة:

:اولا إستخدامه فى المبانى ( تكسيات وبلاطات ودرج ودفايات وعمران.(
ثانيا : صناعة التماثيل .
ثالثا : النصب التذكارية .
رابعا : واجهات ومداخل المحال التجارية والبنوك .
خامسا : صناعة الأثاث أسطح الطاولات وسطح دواليب المطبخ.
سادسا : أعمال الزينة والزخرفة .
ولكل إستخدام من هذه الإستخدامات نوع أو أنواع من الرخام الذى يصلح لها طبقا للونه ولدرجة صلابته ولتكاليف إستخراجه وصناعته.

اماكن تواجد صخر الرخام :

فى جمهوريه مصر العربيه :

يوجد الرخام فى الصحرا الغربيه فى ابى رواش بالقرب من القاهره , وفى الصحراء الشرقيه , وفى جبل عتاقه بالقرب من السويس .

فى الدول بالخارج :

تشتهر عدة دول في إنتاجه منها، فلسطين، تركيا، إسبانيا، البرازيل وإيطاليا التي تعد في المرتبة الأولى .