انواع الصخور الرسوبية ثالث ثانوي

الصخور الرسوبية: رحلة عبر الزمن والترسيب

تُعد الصخور الرسوبية سجلًا حيًا لتاريخ الأرض، فهي تحمل بين طياتها قصصًا عن بيئات قديمة، وعن كائنات عاشت وانقرضت، وعن عمليات جيولوجية استمرت لملايين السنين. في المرحلة الثانوية، نغوص في عالم هذه الصخور المدهش، نتعرف على تكوينها، وأنواعها المتنوعة، والأهمية البالغة التي تلعبها في فهمنا لكوكبنا. الصخور الرسوبية، التي تشكل حوالي 75% من سطح الأرض، هي نتاج تراكم وتصخر الرواسب، وهي فتات صخري أو بقايا عضوية أو مواد كيميائية مترسبة من الماء أو الرياح أو الجليد، ثم تعرضت لعمليات ضغط وتماسك عبر الزمن.

آلية تكوين الصخور الرسوبية: دورة حياة الرواسب

قبل الخوض في تفاصيل الأنواع، من الضروري فهم العملية الأساسية التي تؤدي إلى تكوين الصخور الرسوبية. تبدأ هذه الرحلة بتعرية الصخور الأم، وهي صخور موجودة مسبقًا (نارية، متحولة، أو رسوبية أخرى) تتعرض لعوامل التجوية الميكانيكية والكيميائية. التجوية هي عملية تفتيت الصخور إلى قطع أصغر حجمًا تُعرف بالرواسب. بعد ذلك، تأتي عملية النقل، حيث تقوم عوامل النقل الطبيعية كالمياه (الأنهار، البحار، المحيطات)، والرياح، والجليد، بنقل هذه الرواسب من مكان نشأتها إلى أماكن أخرى.

عندما تقل سرعة عامل النقل، تبدأ الرواسب بالترسب، وغالبًا ما يحدث ذلك في أحواض الترسيب كالبحيرات، أو البحار، أو المحيطات، أو حتى في الصحاري. مع مرور الوقت، تتراكم طبقات جديدة فوق الطبقات القديمة، مما يزيد من الضغط عليها. هذا الضغط، بالإضافة إلى وجود سوائل في المسام بين حبيبات الرواسب، يؤدي إلى عمليتي التصلب (Compaction) واللصق (Cementation). التصلب هو تقليل حجم المسام بين الحبيبات نتيجة لوزن الطبقات العليا. أما اللصق، فيتم بفعل المعادن المذابة في المياه الجوفية، والتي تتبلور في الفراغات بين الحبيبات، رابطة إياها معًا لتكوين صخر صلب. هذه العمليات مجتمعة تُعرف بـ “التصخر” أو “التشكل الصخري”.

تصنيف الصخور الرسوبية: تنوع يستحق الدراسة

يمكن تصنيف الصخور الرسوبية بناءً على مصدرها ونوع المواد المكونة لها. هذا التصنيف يساعدنا على فهم الظروف البيئية التي ترسبت فيها هذه الصخور. التقسيم الرئيسي للصخور الرسوبية هو إلى ثلاث فئات رئيسية: الصخور الرسوبية الفتاتية (Clastic)، والصخور الرسوبية الكيميائية (Chemical)، والصخور الرسوبية العضوية (Organic).

أولاً: الصخور الرسوبية الفتاتية (Clastic Sedimentary Rocks)

تتكون هذه الصخور من فتات صخري أو معدني تم نقله وترسبه وتصخره. يعتمد تصنيفها الدقيق على حجم حبيباتها وشكلها وتركيبها.

1. صخور الكونجلوميرات والبريشيا (Conglomerate and Breccia)

تُعد هذه الصخور أكبر أنواع الصخور الرسوبية الفتاتية حجمًا. يتميز الكونجلوميرات بوجود حصى مستديرة أو شبه مستديرة، مما يشير إلى أنها تعرضت لنقل لمسافات طويلة أدت إلى تآكل حوافها. أما البريشيا، فتتكون من قطع صخرية أكبر حجمًا ذات حواف حادة وزوايا واضحة، مما يدل على أنها لم تتعرض لنقل طويل أو أن نقلها تم بسرعة وبقوة (مثل الانهيارات الصخرية). غالبًا ما تتكون هذه الصخور في بيئات ذات طاقة عالية كقيعان الأنهار السريعة أو مناطق الانزلاقات الأرضية.

2. الحجر الرملي (Sandstone)

يتكون الحجر الرملي بشكل أساسي من حبيبات معدن الكوارتز، وغالبًا ما تكون متوسطة الحجم (بين 0.0625 مم و 2 مم). يشكل الكوارتز الجزء الأكبر من الحجر الرملي لأنه معدن صلب ومقاوم للتجوية. تلعب طبيعة حبيبات الكوارتز (مستديرة أم حادة) والنسبة بين الكوارتز والمواد الأخرى (مثل الفلسبار أو الشوائب) دورًا في تحديد أنواع الحجر الرملي المختلفة، مثل الكوارتز الأرينيت (Quartz Arenite) الذي يتكون بشكل شبه كامل من الكوارتز، والأركوز (Arkose) الذي يحتوي على نسبة عالية من الفلسبار، والجرين وست (Greywacke) الذي يحتوي على نسبة كبيرة من الطين والمواد الدقيقة. يرتبط تكوين الحجر الرملي ببيئات الترسيب التي تتميز بتيارات قوية، كالشواطئ، والكثبان الرملية، وقيعان الأنهار، والمناطق البحرية الضحلة.

3. الطين والصخر الطيني (Siltstone and Shale)

تتكون هذه الصخور من حبيبات أدق من الحجر الرملي، حيث تتراوح أحجامها بين 0.0039 مم و 0.0625 مم (للطين)، وأقل من 0.0039 مم (للصلصال). الطين هو مصطلح عام يشمل المعادن الدقيقة جدًا. الصخر الطيني (Shale) هو النوع الأكثر شيوعًا بين الصخور الرسوبية، ويتكون أساسًا من معادن الصلصال. يتميز الصخر الطيني بانقسامه إلى صفائح رقيقة جدًا. أما الطين الصخري (Siltstone)، فهو أكثر خشونة قليلاً من الصخر الطيني. تتشكل هذه الصخور في بيئات ذات طاقة منخفضة جدًا، مثل البحيرات العميقة، والمحيطات، والسهول الفيضية، حيث تتاح للرواسب الدقيقة فرصة الترسب دون أن تعاد حملها.

ثانياً: الصخور الرسوبية الكيميائية (Chemical Sedimentary Rocks)

تتكون هذه الصخور نتيجة لترسب المعادن الذائبة في الماء، غالبًا بسبب التبخر أو التغيرات في درجة الحموضة أو درجة الحرارة.

1. صخور التبخر (Evaporites)

تتشكل هذه الصخور في بيئات مغلقة ذات معدلات تبخر عالية، مثل البحيرات المالحة أو الأجزاء المحصورة من المحيطات. عندما يتبخر الماء، تزداد تركيز الأملاح الذائبة فيه، مما يؤدي إلى تبلورها وترسبها. من الأمثلة الشائعة:
* **الملح الصخري (Halite):** وهو كلوريد الصوديوم (NaCl)، يتشكل عندما تتبخر المياه المالحة.
* **الجبس (Gypsum):** وهو كبريتات الكالسيوم المائية (CaSO₄·2H₂O)، يترسب غالبًا قبل الملح الصخري.
* **الانهيدريت (Anhydrite):** وهو كبريتات الكالسيوم اللامائية (CaSO₄)، يتكون من الجبس بعد فقده لجزيئات الماء.
تُعد صخور التبخر ذات أهمية اقتصادية كبيرة كمصادر للملح، والبوتاس، والكبريت.

2. الحجر الجيري (Limestone)

يُعد الحجر الجيري من أكثر الصخور الرسوبية الكيميائية انتشارًا، ويتكون بشكل أساسي من معدن الكالسيت (CaCO₃). يمكن أن يتشكل الحجر الجيري بطرق مختلفة:
* **حجر جيري كيميائي:** يترسب مباشرة من المياه الغنية بالكالسيوم والبيكربونات، غالبًا بسبب تغير في درجة الحرارة أو الضغط.
* **حجر جيري حيوي (Biogenic Limestone):** يتكون من تراكم بقايا الكائنات البحرية التي تحتوي هياكلها على كربونات الكالسيوم، مثل الشعاب المرجانية، والأصداف، والهياكل الدقيقة للعوالق.
الحجر الجيري مهم جدًا كخام للأسمنت، وكمادة بناء، وكخزانات للنفط والغاز.

3. صخور السيليكا (Chert)

تتكون هذه الصخور من ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂)، وغالبًا ما تترسب من المحاليل المائية الغنية بالسيليكا. من الأمثلة عليها:
* **الصوان (Flint):** نوع دقيق الحبيبات من السيليكا، غالبًا ما يكون بلون داكن.
* **اليشب (Jasper):** نوع ملون من السيليكا، غالبًا ما يكون أحمر أو أخضر أو أصفر بسبب وجود شوائب معدنية.
يمكن أن تتشكل صخور السيليكا أيضًا من تراكم بقايا الكائنات البحرية المجهرية التي تحتوي على هياكل سيليسية، مثل الدياتومات والإسفنج.

ثالثاً: الصخور الرسوبية العضوية (Organic Sedimentary Rocks)

تتكون هذه الصخور من تراكم بقايا الكائنات الحية، سواء كانت نباتية أو حيوانية.

1. الفحم (Coal)

الفحم هو صخر رسوبي عضوي يتكون من تراكم بقايا النباتات المتحللة في بيئات خالية من الأكسجين، مثل المستنقعات. عندما تتراكم هذه المواد النباتية تحت ضغط وترسبات أخرى، فإنها تتعرض لعمليات تحول تدريجي تُعرف بـ “التفحم” (Coalification)، مما يؤدي إلى زيادة نسبة الكربون فيها. تختلف درجات الفحم حسب نسبة الكربون ومحتوى الرطوبة، وتشمل: الليجنيت (Lignite)، والفحم شبه البتوميني (Sub-bituminous)، والفحم البتوميني (Bituminous)، والأنثراسيت (Anthracite) وهو الأعلى جودة.

2. الحجر الجيري العضوي (Organic Limestone)

كما ذكرنا سابقًا، يمكن أن يتكون الحجر الجيري من بقايا الكائنات البحرية، ويُصنف عندها كحجر جيري عضوي. تشمل الأمثلة:
* **الحجر الجيري الصدفي (Coquina):** يتكون من تجمعات كبيرة من الأصداف المتكسرة.
* **الحجر الجيري الطحلبي (Fossiliferous Limestone):** يحتوي على عدد كبير من الحفريات الكاملة أو الجزئية.

أهمية دراسة الصخور الرسوبية

تكمن أهمية دراسة الصخور الرسوبية في جوانب متعددة:
* **فهم التاريخ الجيولوجي للأرض:** فهي توفر معلومات قيمة عن الظروف المناخية، والبيئات القديمة، وتوزيع اليابسة والمياه عبر الزمن.
* **اكتشاف الموارد الطبيعية:** العديد من الموارد الاقتصادية الهامة، مثل النفط، والغاز الطبيعي، والفحم، وخامات الحديد، والفوسفات، والماء الجوفي، تتواجد في الصخور الرسوبية.
* **دراسة التطور:** الحفريات الموجودة في الصخور الرسوبية هي الدليل الأساسي على تطور الحياة على الأرض.

إن فهم أنواع الصخور الرسوبية وخصائصها يمنحنا مفتاحًا لفهم تطور كوكبنا، ويرشدنا إلى استغلال موارده بحكمة، ويعيننا على التنبؤ بالظواهر الجيولوجية المستقبلية.