قوام الصخور المتحولة


Folded foliation in a metamorphic rock from near Geirangerfjord, Norway



أنواع التحولات


التحول الإلتماسى أو الحرارى


A contact metamorphic rock made of interlayered كالسيت and serpentine from the Precambrian of Canada. Once thought to be a fossil called Eozoön canadense. Scale in mm.



يحدث التحول الإلتماسي Contact Metamphorism عندما تندفع صخور نارية
تحرق ما حولها من صخور تماماً كما يحرق الطين ليصير فخاراً. ويؤدي حرق
الصخور المجاورة للإندفاعات النارية إلى تغير في طبيعتها كما يؤدي إلى
إعادة تبلورها, وهذا ما يحدث عند تحول الكوارتز إلى صخر الكوراتزيت.

ويحدث للصخور الواقعة حول منطقة تداخلت فيها تكوينات نارية إذ تتحول
طبيعتها نتيجة إرتفاع درجة الحرارة, فتحترق, كما تتغير خصائصها وتتعدل
أيضاً نتيجة تسرب بعض المواد المنصهرة والمياه المرتفعة في درجة حرارتها,
والتي عادة ما تصاحب الإندفاعات النارية, وتعرف المنطقة الواقعة حول صخور متداخلة - بحيث أدى تداخلها إلى أن تتحول طبيعة صخورها - بالهالة المتحولة وتتحول صخور الهالة في معظم الحالات نتيجة الحرارة والإحتكاك إلى صخور نارية صلبة تدخل ضمن مجموعة كبيرة من الصخور هي التي تعرف بمجموعة الصخور الرنانة.

وقد يحدث التحول بالسوائل الثلاث السابقة على نطاق واسع وتتأثر به منطقة كبيرة من قشرة الأرض, وتعرف التحول الذي يحدث في هذه الحالة بالتحول الإقليمي

تتسبب المتدخلات النارية في تعرض الصخور المحيطة بها مباشرة إلي
ظروف جديدة من الحرارة والضغط مما يؤدي إلي تحول الصخر الأصلي. ويعرف هذا
النوع من التحول المحلى بالتحول التماسي، كما يسمى أحيانا بالتحول الحراري.
ويؤثر هذا النوع من التحول عادة على منطقة رقيقة فقط من الصخور المحيطة،
على امتداد أسطح التلامس مع المتداخلات النارية. ويرجع التحول المعدني في
العديد من الصخور المتحولة بالتماس، وخاصة عند المتداخلات القريبة من السطح
إلي درجة حرارة الصهارة المرتفعة، ويكون تأثير الضغط مهما عندما تتداخل
الصهارة على أعماق كبيرة. ويكون التحول التماسي الناشيء عن الصخور
البركانية محدودا، حيث تتكون في هذه الحالات نطاقات رقيقة جدا بسبب تبرد
اللابة بسرعة عند السطح، ولا يوجد ما يكفي من الوقت لتؤثر حرارة اللابة على
الأجزاء العميقة من الصخور المحيطة.

ويسمى نطاق الصخر في المنطقة المحيطة بالمتداخل الناري. والذي تظهر
به آثار التحول باسم هالة التحول ، ويعتمد سمك هالة التحول على حجم الجسم
المتداخل ودرجة حرارته، وعلى كمية الماء في الصخور المتحولة.ففي
المتداخلات الصغيرة، مثل: الجدد الموازية أو القواطع والتي يبلغ سمكها عدة
أمتار قليلة، وفي غياب السوائل، فإن نطاق التحول يكون فقط عدة سنتيمترات
سمكا (شكل 8- 4). ويكون الصخر المتحول صلبا ودقيق التحبب ومكونا من كتلة من
الحبيبات المتداخلة المتساوية الحجم. ويحتوي المتداخل الناري الكبير الحجم
على طاقة حرارية أكبر من تلك الموجودة في المتدخلات الصغيرة، كما يخرج منه
الكثير من بخار الماء. وعندما يبلغ قطر المتداخل الناري كيلومترا أو أكثر،
فقد يصل عرض هالة التحول عدة مئات من الأمتار أو أكثر، وتميل الصخور
المتحولة لأن تكون خشنة التحبب (شكل 8 – 5).

وفي داخل نطاقات التحول الكبيرة والتي تخللتها السوائل الحارة، فإنه
يمكن تعرف نطاقات عديدة متحدة المركز تقريبا مكونة من تجمعات معدنية،
يتميز كل نطاق منها بمدى معين من درجة الحرارة (شكل 8 – 5). حيث تكون درجات
الحرارة عالية بجوار الجسم الناري مباشرة، وتتكون معادن لامائية مثل:
الجارنت والبيروكسين، بينما توجد المعادن المائية مثل: الابيدوت
والأمفيبول، ثم معادن: الميكا والكلوريت في النطاقات الخارجية البعيدة عن
الجسم الناري.

وتعتمد مجموعة المعادن الموجودة في كل نطاق على التركيب المعدني
للصخر الذي يتداخل فيه الجسم الناري وعلى السائل المنبثق من الجسم الناري،
علاوة على درجة الحرارة والضغط.
ويتواجد التحول التماسي على امتداد الألواح المتقاربة والنقاط الساخنة
المحيطة والقارية، حيث يتواجد النشاط الناري الذي يرتبط به التحول. وحيث إن
النشاط الناري يتواجد أيضا في التحول الإقليمي، لذلك يوجد التحول التماسي
أيضا في أحزمة الجبال المشوهة

التحول النطاقي أو الديناميكي


Mississippian marble in Big Cottonwood Canyon, Wasatch Mountains, Utah.



التحول النطاقي Regional Metamorphism وفي يحدث أن تتوسط طبقة من صخر لين كالصخر الطيني أو الصلصال
طبقتين من صخر أكثر صلابة كالحجر الجيري مثلاً. وتعرف في هذه الحالة طبقة
الصخر اللين بالطبقة غير المتكافئة بينما تعرف طبقات الصخر الجيري الصلدة
بالطبقات المتكافئة . وإذا ما تعرضت المنطقة التى توجد بها هذه الصخور
لحركة ضاغطة شديدة في قشرة الأرض تسببها ضغوط جانبية, فالذي يحدث هو تعرض
الصخور المتكافئة الصلبة للإلتواء, أما طبقة الطين
اللينة فتنثني إزاء هذه الضغوط ثنيات صغيرة لا تتجاوز بضعة سنتيمترات
ممدودة في بعض الأحيان, وتسير عمودية على الإتجاه الذي حدث منه الضغط, وفي
خلال هذه العملية يتحول الصخر الطيني إلى ما يعرف بالإردواز.

يعتبر التحول الإقليمي، أكثر أنواع التحول انتشاراً، حيث تؤثر كل
من درجة الحرارة المرتفعة والضغط العالي على أحزمة أو مساحات شاسعة من
القشرة الأرضية تصل إلي عشرات الآلاف من الكيلومترات المربعة. وتتغير درجات
الحرارة أثناء التحول الإقليمي بدرجة كبيرة. فهي تتراوح بين 300 و800م
(الحد الأقصى للتحول نحو 900م)، في حين يتراوح الضغط بين 2 و6 كيلوبار أو
أكثر. ويستخدم هذا المصطلح لتمييز هذا النوع من التحول عن التغيرات المحلية
الأخرى، والتي تحدث بالقرب من المتداخلات النارية أو الصدوع. ويحطم التحول
الإقليمي بعض أو كل الأنسجة الأصلية للصخور النارية أو الرسوبية، حيث يؤدي
إلي تكون معادن وأنسجة جديدة. وهناك ثلاثة مواضع تكتونية يتم فيها التحول
الإقليمي:

1. الأقواس البركانية حيث تنشأ بعض أحزمة التحول الإقليمي نتيجة
   اندساس الألواح المحيطية بعمق في الوشاح والتسخين بالصهارة الصاعدة (شكل 8 –
   3).
   
2. الخنادق المحيطية، حيث تتكون الأحزمة الأخرى نتيجة الضغط العالي
   والحرارة المنخفضة نسبيا بالقرب منها، ويسبب الاندساس سحب القشرة المحيطية
   الباردة نسبيا إلي أسفل.
   
3. حدود الألواح القارية المتقاربة (المتصادمة)، حيث يحدث التحول
   الإقليمي تحت ضغوط ودرجات حرارة عالية جدا في المستويات الأعمق من القشرة،
   ويتشوه الصخر وتتكون أحزمة جبال مرتفعة.
   

التحول التهشمي


يتحول الصخر المطحون إلي كتلة كالعجين، حيث قد يحدث التحول على امتداد
الصدوع، وتسبب الحركات التكتونية تكسر القشرة الأرضية وانزلاقها، ممايؤدي
إلي تكسر الصخر الصلب وطحنه على امتداد سطح الصدع، ويتكون نسيج مكسر ومطحون
(شكل 8 – 6). وقد يتحول الصخر المطحون إلي كتلة كالعجين، وهذا هو التحول
التهشمي. ويسمى التحول التهشمي أحيانا باسم التحول الديناميكي ( التحول
الحركي). فعندما يتعرض صخر خشن التحبب مثل الجرانيت إلي إجهادات متباينة
شديدة، فإن حبيبات المعادن تتكسر وتطحن. ومع زيادة التحول التهشمي، فإن
حبيبات المعادن تصبح مستطيلة.ويبدي الصخر نسيجا متورقا ويعرف باسم
الميلونيت. ويحدث هذا التحول أساسا تحت ضغط مرتفع نتيجة طحن وجز الصخر
أثناء الحركات التكتونية. لذلك تتواجد الصخور التهشمية غالبا مع الصخور
المتحولة إقليميا في أحزمة الجبال المشوهة بشدة، حيث يكون التصدع ممتدا
وشاملا.


التحول الحرمائي


هناك نوع آخر من التحول يسمى التحول الحرمائي يكون مصاحبا لحيود وسط
المحيط، ويعرف التحول في هذه الحالة بتحول قاع المحيط. حيث تتباعد الألواح
وتنتشر وتكون الصهارات البازلتية الصاعدة قشرة محيطية جديدة. حيث ويعمل
البازليت الساخن على تسخين ماء البحر المتخلل في كسوره. وتحفز الزيادة في
درجة الحرارة التفاعلات الكيميائية بين ماء البحر وصخر البازلت. ليتكون نوع
من البازلت يختلف في تركيبه الكيميائي عن تركيب البازلت الأصلي، نتيجة
إضافة عنصر الصوديوم وخروج عنصر الكالسيوم أساسا، يعرف بالسبيليت. ويحدث
التحول الحرمائي أيضاً في القارات، حيث تحول السوائل الحرمائية الصاعدة من
المتداخلات النارية كلاً من الصخور التي تعلوها وكذلك الصخور المدفونة في
الأعماق، والتي تحولها إقليميا. وقد يحدث التحول الحرمائي في مناطق القشرة
الأرضية المختلفة، والتي تتواجد بها محاليل حرمائية.




التحول بالدفن


من المعروف أن الصخور الرسوبية تدفن تدريجيا نتيجة هبوط القشرة الأرضية
(الأحواض الرسوبية) والتراكم السميك للرواسب، فترتفع درجة حرارتها ببطء
وتصبح في حالة اتزان مع درجات حرارة القشرة المحيطة بها. ويحدث بسبب هذه
العملية تغيرات ما بعد الترسيب، والتي تشمل تغير التركيب المعدني والنسيج.
وتتدرج عمليات ما بعد الترسيب إلي تحول بالدفن، وهو تحول منخفض الرتبة يحدث
بسبب الحرارة والضغط الناشيء من حمل الرواسب والصخور الرسوبية المتراكمة

ناطق تواجد الصخور المتحولة


توجد أمثلة عديدة لمناطق واسعة تكثر بها الصخور المتحولة، ومن أمثلتها هضبة الحبشة، وشمال شبه جزيرةالداكن، ومقاطعة كولومبيا بأمريكا الشمالية، وبعض المناطق الجنوبية من هضبة البرازيل وجبال البحر الأحمر في الجمهورية العربية المتحدة.


أمثلة للصخور المتحولة

• الكوارتزيت أو المرويات.
  
• الرخام.
  
• الشيست.
  
• النيس.
  

تقسيم الصخور المتحولة


تنقسم الصخور المتحولة عامة إلى نوعين رئيسيين:


صخور النايس


هي صخور متحولة عن الجرانيت وتتركب من نفس المعادن
التي يتكون منها, وقد نجم عن تحولها ظهور معادن الجرانيت على شكل صفائح
رقيقة , وقد تبدو هذه الصفائح متموجة, وهي ملتحمة مع بعضها البعض إلتحاماًَ
شديداً في معظم الحالات ولذا ينتمي صخر النايس بصفة عامة إلى فصيلة الصخور الرنانة الصلبة.
والمهم هو أن التركيب المعدنمي للناس مماثل لتركيب صخر الجرانيت مما يدل
على أصله الجرانيتي. وعلى أننا كثيراً ما نجد أنواعاً كثيرة من النايس
بعضها مشتق من أصل ناري, وبعضها ألآخر ذو أصل رسوبي.


صخور الشست


تظهر هي الأخرى على شكل صفائح ملتحمة ببعضها البعض والفرق الرئيسي بينها وبين صخور النايس هو أن الأخيرة لا تتميز بتشابهها, إذ قد تظهر بينها حبيبات بعض المعادن, أما صخور الشست فصفائحها متشابهة, كما أن وجود بعض المعادن (كالميكا والكلورايت والتلك وبعض أنواع من الهورنبلند) التي تظهر اصلاً على شكل صفائح رقيقة (قابلة للسحب) يعتبر عاملأً رئيسياً في تكون صخور الشست. ومن أمثلة صخور الشست: شست الميكا وشست الأوجيت, وتظهر فيه ظاهرة الطابقية "الصفائحية" ولكنا تقتصر على معدن الأوجيت, وذلك عندما يتعرض صخر البازلت للتحول.

ولهذا نجد أن أنواع صخور الشست تختلف إختلافاً كبيراً بإختلاف
التركيب المعدني الأصلي للصخر قبل تحوله, كما لابد أن تختلف كذلك بإختلاف
درجة الحرارة, ودرجة الضغط, التي تسبب التحول. وقد أثبت العلماء أن هناك
أنواعاً من المعادن لا يمكن أن توجد إلا في الصخور المتحركة دون الصخور
النارية أو الرسوبية, وكل معدن من هذه المعادن له القدرة على التحول تحت
ظروف معينة من الضغط والحرارة. ^[1]