أنواع الصخور

الدرس 2: أنواع الصخور

في هذا الدرس

الأهداف

• توضح الفرق بين الصخور النارية السطحية والصخور النارية الجوفية.
• تصف كيف تتكون الأنواع المختلفة من الصخور الرسوبية.
• تصف الظروف الملائمة لتكوّن الصخور المتحولة.
• توضح كيف ترتبط كافة الصخور معًا في دورة الصخور.
• تحدد أوجه التشابه والاختلاف بين الكائنات الحية والأحافير.

الأهمية

تشكل الصخور اليابسة من حولنا، وتظهر كل من الصخور المتحولة ودورة الصخور أن الأرض في تغير مستمر.

مراجعة المفردات

• اللابة: مواد الصخر المنصهر التي توجد فوق سطح الأرض.
• الضغط: القوة الواقعة على مساحة معينة.

المفردات الجديدة

• الصخور النارية.
• الصخور الرسوبية.
• الصخور المتحولة.
• الصخور غير المتورقة.
• الأحافير.
• دورة الصخر.
• النسيج الصخري.

أولًا: الصخور النارية

لو نظرت إلى جرف صخري أو قمة جبلية أو صخرة كبيرة جدًا، فسوف يبدو لك كل منها كما لو كان على هيئته منذ القدم دون حركة أو تغيير. أما الحقيقة فإن الأشياء على الأرض تتغير مع مرور الوقت باستمرار، فتتكون صخور جديدة، وتتآكل صخور قديمة عبر أزمان طويلة.

تتكون صخور جديدة وتزول صخور قديمة عبر أزمان طويلة عمرها يقارب المليار سنة، كالصخور القديمة في جنوب محافظة العلا. وينشأ عن هذه العمليات ثلاثة أنواع أساسية من الصخور:

• نارية.
• رسوبية.
• متحولة.

وكلما تعمقت في باطن الأرض ازدادت درجة الحرارة وازداد الضغط. وعلى عمق عدة كيلومترات تصبح الحرارة كافية لصهر الصخور، وتتكون الصهارة النارية نتيجة تسرب الصخور المصهورة الموجودة في باطن الأرض.

وعندما تتصلب الصهارة وتتبلور إما على سطح الأرض مكوّنة صخورًا نارية سطحية، أو تحت سطح الأرض مكوّنة صخورًا نارية جوفية.

الصورة 1

اسم الصورة المقترح: `بركان_يقذف_اللابة_على_سطح_الأرض`
الوصف: أحد البراكين أثناء ثورانه، وقد قذف مواد صخرية منصهرة "اللابة" على سطح الأرض.

التركيب الكيميائي

يؤثر التركيب الكيميائي للصهير الصخري في لون الصخر الناتج. فإذا احتوى الصهير على نسب عالية من السيليكا ونسب قليلة من الحديد والماغنيسيوم والكالسيوم كان الصخر فاتح اللون، ويسمى هذا النوع بالصخور الجرانيتية.

أما إذا كانت نسبة السيليكا قليلة ويحتوي الصهير على الحديد والماغنيسيوم والكالسيوم فإن الصخر الناري الناتج يكون غامق اللون، كما في حالة البازلت.

ومعظم الصخور النارية الجوفية جرانيتية، بينما تكون الصخور السطحية بازلتية غالبًا.

الصخور الناتجة عن اللابة

تتكون الصخور النارية السطحية عندما تبرد المادة الصخرية المنصهرة على سطح الأرض. وتسمى حينئذ لابة.

وتبرد اللابة بسرعة، فلا تترك مجالًا كافيًا لتكون المعادن؛ لذا تكون أسطح الصخور السطحية ملساء وأحيانًا زجاجية المظهر.

ويمكن أن تتشكل الصخور السطحية بطريقتين:

• حدوث ثوران بركاني وقذف اللابة والرماد البركاني إلى السطح.
• انسياب اللابة من خلال شقوق في القشرة الأرضية أو فوهات البراكين.

عندما تتبخر الغازات من اللابة تتكون فجوات في الصخر، وقد تكون هذه الفجوات كبيرة، ويعرف هذا النوع بالصخر البركاني المليء بالثقوب. كما يتكون الزجاج البركاني عندما تبرد اللابة بسرعة كبيرة جدًا.

إثراء علمي

استخدامات صخر الأوبسيديان:
الأوبسيديان زجاج بركاني. تم تطوير استخدامات الزجاج البركاني من الماضي إلى الحاضر، حيث يمكن استخدامه في صنع أدوات حادة بسبب طبيعته الزجاجية.

الصورة 2

اسم الصورة المقترح: `مقطع_يوضح_تكون_الصخور_النارية_السطحية_والجوفية`
الوصف: يوضح أن الصخور النارية السطحية تتكون على سطح الأرض، بينما الصخور النارية الجوفية تتكون في باطن الأرض.

تسميات داخل الصورة

• البازلت: من أكثر الصخور النارية السطحية انتشارًا، ومعظم بلوراته لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، وقد يحتوي أحيانًا على ثقوب.
• الجابرو: صخر ناري جوفي ذو بلورات معدنية كبيرة تظهر لأنه قد برد ببطء.

ماذا قرأت؟

كيف تتكون الصخور النارية السطحية؟
تتكون عندما تبرد اللابة فوق سطح الأرض بسرعة بعد خروجها من البركان أو من الشقوق الأرضية، فتتكون بلورات صغيرة أو سطح زجاجي أحيانًا.

الصخور الناتجة عن الصهارة

بعض الصخور لا تصل إلى سطح الأرض، ويسمى هذا النوع الصخور النارية الجوفية؛ لأنها تتكون من الصهارة الموجودة في باطن الأرض.

تتكون هذه الصخور عندما تصعد كمية كبيرة من الصهارة إلى أعلى، لكنها لا تصل إلى سطح الأرض، وتبقى تحت السطح، وتبرد ببطء خلال ملايين السنين حتى تتصلب وتتسع لبلورات المعادن.

لذلك تكون بلورات الصخور النارية الجوفية كبيرة ويمكن رؤيتها بالعين المجردة بسهولة.

الصورة 3

اسم الصورة المقترح: `بركان_يوضح_الفرق_بين_الجرانيت_والريولايت`
الوصف: يوضح الفرق بين صخر جرانيت جوفي يبرد ببطء داخل الأرض، وصخر ريولايت سطحي له تركيب الجرانيت لكنه برد بسرعة.

تسميات داخل الصورة

• الريولايت: صخر سطحي له نفس تركيب الجرانيت، ولكن اللابة التي شكلته بردت بسرعة؛ لذا يحتوي على عدد قليل من البلورات المرئية.
• الجرانيت: صخر يبرد ببطء داخل الأرض، فتتكون فيه بلورات معدنية كبيرة.

ماذا قرأت؟

ما أوجه الاختلاف بين الصخور النارية الجوفية والصخور النارية السطحية؟
الصخور الجوفية تبرد ببطء في باطن الأرض فتتكون لها بلورات كبيرة، أما الصخور السطحية فتبرد بسرعة على سطح الأرض فتكون بلوراتها صغيرة أو سطحها زجاجي.

الصخور النارية الجوفية

تتكون الصخور النارية الجوفية عندما تصعد الصهارة في اتجاه سطح الأرض وتبرد قبل أن تصل إلى السطح. تبرد الصهارة ببطء، وتتحول إلى صخور ذات بلورات كبيرة.

الصورة 4

اسم الصورة المقترح: `القاطع_غير_التوافقي_داخل_الطبقات_الصخرية`
الوصف: القاطع غير التوافقي يتكون عندما تضغط الصهارة خلال شقوق تقطع الطبقات الصخرية.

الصورة 5

اسم الصورة المقترح: `الأعناق_البركانية_بعد_تآكل_الصخور_المحيطة`
الوصف: تتكون الأعناق البركانية عندما تتصلب الصهارة داخل فوهة بركان، ولأن الصخور داخل الفوهة أكثر قساوة فإنها تقاوم النحت وتبقى ظاهرة بعد حتّ ما حولها.

الصورة 6

اسم الصورة المقترح: `الباثوليث_جسم_ناري_جوفي_كبير`
الوصف: الباثوليث اسم يطلق على جسم ناري ضخم جدًا يكون نتيجة تبريد الصهارة في أعماق سطح الأرض.

الصورة 7

اسم الصورة المقترح: `القواطع_التوافقية_بين_طبقات_الصخور_الرسوبية`
الوصف: تتكون القواطع التوافقية عندما تتدفق الصهارة في فراغات بين طبقات الصخور الرسوبية.

ثانيًا: الصخور الرسوبية

تتكون الرسوبيات من فتات الصخور أو الأصداف أو حبيبات معادن أو مواد أخرى. والرمال التي تراها على الشاطئ نوع من هذه الرسوبيات.

تتجمع الرسوبيات في طبقات لتكون الصخور التي تسمى صخورًا رسوبية.

وتحمل الرسوبيات بواسطة الأنهار وأمواج البحار والانزلاقات الطينية والجليديات والرياح. وعندما تسقط الرسوبيات في أماكن الترسيب تتجمع في طبقات، وتخضع بعد ترسيبها لعمليات طويلة قد تستمر آلاف السنين، فتجعل منها صخورًا متماسكة.

إذا كانت الطبقات الرسوبية الأقدم في الأسفل والأحدث في الأعلى، فإن الصخور الرسوبية تقسم إلى ثلاثة أنواع:

• الصخور الرسوبية الفتاتية.
• الصخور الرسوبية الكيميائية.
• الصخور الرسوبية العضوية.

الصورة 8

اسم الصورة المقترح: `طبقات_الصخور_الرسوبية_في_الجبل`
الوصف: تمثل الطبقات في هذه الصورة الأنواع المختلفة من الصخور الرسوبية.

ماذا قرأت؟

كيف يتم نقل الرواسب؟
تنقل الرواسب بواسطة المياه الجارية، وأمواج البحار، والرياح، والجليديات، والانزلاقات الطينية.

الصخور الرسوبية الفتاتية

عندما تذكر الصخور الرسوبية فإن الناس غالبًا يفكرون في الصخر الرملي، وهو في الواقع أحد الصخور الفتاتية.

تتكون الصخور الفتاتية من حبيبات معادن أو حبيبات صخرية أخرى، ويتم نقلها وترسيبها بواسطة المياه والرياح والجاذبية.

وتعمل معادن أخرى ذائبة في المياه دور المادة اللاحمة لهذه الفتات، فتساعد على رص الحبيبات وتحويلها إلى صخر.

تصنيف الصخور الرسوبية الفتاتية

لتعرف أنواع الصخور الرسوبية الفتاتية ينبغي التدقيق في حجم الحبيبات التي يتكون منها كل صخر.

• إذا كان حجم الحبيبات كبيرًا مثل الحصى، وعندما يكون رطبًا يكون رخوًا، وعندما يجف يكون صلبًا يسمى الغضار.
• إذا كان حجم الحبيبات أصغر من حبيبات الغضار، فإنه يكون صخرًا أكثر خشونة وصلابة، ويسمى الحجر الطيني.
• أما الحجر الرملي فهو مكون من حبيبات بحجم حبيبات الرمل.
• أما أكبر الحبيبات فهي الحصى، وعندما تلتحم بعضها ببعض تكون صخرًا يسمى الكونجلوميرات.

الصورة 9

اسم الصورة المقترح: `أنواع_الصخور_الرسوبية_الفتاتية`
الوصف: تعرض أربعة أنواع من الصخور الرسوبية الفتاتية: الغضار، الحجر الطيني، الحجر الرملي، والكونجلوميرات.

الصخور الرسوبية الكيميائية

يتكون هذا النوع من الصخور الرسوبية عندما يتبخر ماء البحر الغني بالمعادن الذائبة، أو عندما تتبخر مياه مشبعة بالمعادن من الينابيع الحارة والبحيرات المالحة.

إذا جلست تحت أشعة الشمس بعد السباحة، فستشعر بتبلور الملح على جلدك نتيجة تبخر ماء البحر تاركًا ملح الهاليت الذي كان ذائبًا فيه.

الصخور الرسوبية العضوية

تتكون هذه الصخور عندما تموت المخلوقات الحية وتترسب بقاياها وأجزاؤها، ثم تتعرض للضغط والتحجر.

من أمثلتها:

• الطباشير.
• الفحم الحجري.

فالطباشير والفحم مثالان على نوع من الصخور الرسوبية تسمى الصخور العضوية.

أما الصخور العضوية المتكونة في البحار فتسمى حجرًا جيريًا.

الأحافير

الأحافير هي بقايا الأجزاء الصلبة أو آثار المخلوقات التي عاشت على الأرض، وحفظت في الصخور الرسوبية حفظًا طبيعيًا ودفنت بشكل سريع عبر الأزمنة الجيولوجية.

الأحافير لا توجد إلا في الصخور الرسوبية فقط، وهذا أحد أهم مميزات الصخور الرسوبية التي تميزها عن باقي الصخور.

ولكي تحفظ الأحافير لا بد من توافر شروط معينة، منها:

• أن يحتوي جسم المخلوق على أجزاء صلبة كالعظام أو الأصداف.
• أن يدفن المخلوق سريعًا، فيحفظه ذلك من المؤثرات الجوية التي تعمل على تفتيت أجزائه الصلبة وتلاشيها.
• أن يكون الدفن في مواد طبيعية كالإسفلت الطبيعي أو الثلج أو مواد رسوبية.

الصورة 10

اسم الصورة المقترح: `أحفورة_ثلاثية_الفصوص_محفوظة_في_الصخور`
الوصف: أحفورة وجدت محفوظة في الصخور الرسوبية لكائن منقرض يسمى ثلاثي الفصوص.

الصورة 11

اسم الصورة المقترح: `الماموث_المتجمد_في_طبقات_الثلج`
الوصف: من الأحافير النادرة لمخلوق يشبه الفيل، وجد كاملًا ومحفوظًا في طبقات الثلج في صحراء سيبيريا الجليدية.

ماذا قرأت؟

لماذا تكثر أحافير الرخويات ذات الهيكل الخارجي أكثر من غيرها؟
لأن لها أجزاء صلبة تحفظ بسهولة أكبر من الأجزاء الرخوة، ولذلك تبقى آثارها في الصخور الرسوبية.

ثالثًا: الصخور المتحولة

تتكون الصخور المتحولة على عمق آلاف الأمتار تحت سطح الأرض، تحت تأثير الضغط الكبير والحرارة المرتفعة التي تبقى دون درجة انصهار الصخر.

يتغير الصخر من صفات وتركيب الصخر الأصلي ليستوي إلى نوع آخر أطلق عليه العلماء اسم الصخر المتحول.

ماذا قرأت؟

ماذا نعني بالصخر المتحول؟
هو صخر تغيرت صفاته أو تركيبه بفعل الضغط والحرارة دون أن ينصهر.

توضح الصور أن هناك صخورًا متحولة تنشأ من أنواع من الصخور الأصلية نتيجة تعرضها للضغط والحرارة والسوائل الساخنة.

وقد يتغير شكل الصخر أو يتبلور من جديد أو يتغير تركيبه الكيميائي، وغالبًا ما يعاد ترتيب المعادن في اتجاه محدد.

الصورة 12

اسم الصورة المقترح: `تحول_الجرانيت_إلى_نايس`
الوصف: الحرارة والضغط العاليان يمكن أن يسببا تغير الصخر الجوفي الجرانيت إلى صخر متحول يسمى النايس.

الصورة 13

اسم الصورة المقترح: `تحول_الحجر_الجيري_إلى_رخام`
الوصف: الحجر الجيري يتحول بفعل الحرارة والضغط إلى رخام.

الصورة 14

اسم الصورة المقترح: `تحول_الرمل_إلى_كوارتزيت`
الوصف: الرمل يتحول بفعل الحرارة والضغط إلى صخر الكوارتزيت.

أنواع الصخور المتحولة

تنتج الصخور المتحولة عن صخور قديمة قد تكون نارية أو رسوبية أو متحولة.

والخاصية الفيزيائية التي تساعد على تصنيف جميع الصخور هي نسيجها الصخري.

ويقصد بالنسيج الصخري الشكل العام للصخر، ويشمل:

• حجم البلورات.
• شكل البلورات.
• طريقة ترتيب البلورات.
• حبيبات المعادن المكونة للصخر.

وتصنف الصخور المتحولة حسب نسيجها الصخري إلى:

• صخور متورقة.
• صخور غير متورقة.

الصخور المتورقة

لديها طبقات متتالية تشبه الأوراق، والترتيب الواضح للحبيبات المعدنية. وتتكون العديد من الصخور المتورقة من معادن مختلفة الألوان على هيئة أشرطة.

ومن أمثلتها:

• الأردواز.
• النايس.
• الشيست.
• الفيليت.

الصورة 15

اسم الصورة المقترح: `صخر_الأردواز_على_سطح_منزل`
الوصف: سطح المنزل مصنوع من صخر الأردواز، وهو صخر متحول متورق.

الصخور غير المتورقة

لها بنية وفتة واضحة، وهي غالبًا ذات توزيع لوني متجانس. أما حبيباتها فهي غالبًا غير مرئية، ولا تصطف بنمط منتظم.

ومن أمثلتها:

• الرخام.
• الكوارتزيت.

الصورة 16

اسم الصورة المقترح: `أعمدة_الرخام_صخر_متحول_غير_متورق`
الوصف: أعمدة مصنوعة من الرخام الموجود في الحرم المكي، وهو صخر متحول غير متورق.

دورة الصخور

تتغير الصخور من نوع إلى آخر باستمرار. وقد قام العلماء بعمل نموذج يسمى دورة الصخر لوصف آليات تحول الصخور من نوع إلى آخر وعلاقتها ببعضها بعضًا.

كل صخر يكون في رحلة مستمرة خلال دورة الصخور، وتستغرق رحلة الصخر في هذه الدورة ملايين السنين.

الصورة 17

اسم الصورة المقترح: `مخطط_دورة_الصخور`
الوصف: يوضح مخطط دورة الصخر تغير الصخر من نوع إلى آخر.

رحلة صخر

ابدأ من نقطة اللابة التي تندفع إلى السطح وتبرد مكونة صخرًا ناريًا. تقوم الرياح والأمطار والجليد بالتأثير في الصخر فيتآكل بالتدريج وتنفصل منه قطع صغيرة تسمى الرسوبيات.

تحمل الجداول والأنهار الرسوبيات إلى المحيط، حيث تتراكم مع الزمن. ويؤدي ثقل الرسوبيات العلوية إلى تراص الرسوبيات السفلية.

وتتخلل المياه الغنية بالمعادن داخل الرسوبيات، فتؤدي إلى التحام بعضها ببعض لتصبح صخرًا رسوبيًا.

وإذا دفن الصخر الرسوبي في أعماق الأرض فإن الضغط والحرارة يحولانه إلى صخر متحول.

ويمكن للصخر المتحول المدفون في جوف الأرض أن ينصهر ويتحول إلى صهارة، حيث تبدأ دورة الصخر من جديد.

تتغير الصخور على الأرض منذ ملايين السنين، ولا تزال عملية التغير مستمرة حتى يومنا هذا.

ماذا قرأت؟

كيف يمكن أن يتغير صخر متحول إلى صخر ناري؟
ينصهر الصخر المتحول في أعماق الأرض بفعل الحرارة العالية، فيتحول إلى صهارة، ثم تبرد الصهارة وتتصلب لتكون صخرًا ناريًا.

مراجعة الدرس 2

الخلاصة

الصخور النارية

• تقسم لون الصخور النارية إلى أنواع المواد الكيميائية المكونة لها.
• اللابة والصهارة من المواد الأولية التي تتكون منها الصخور النارية.

الصخور الرسوبية

• تكون الصخور الرسوبية عادة على شكل طبقات، وهي تتكون بفعل الرياح والمياه والجليديات التي تجري الصخور وتنقل الفتات من منطقة وترسبه في أخرى.
• لبعض الصخور تركيب حبيبي؛ لأنها تتكون من صخور ومعادن وفتات عضوية ملتحمة فيما بينها بمحاليل غنية بالمعادن.
• هناك صخور رسوبية ذات مظهر بلوري، وهي تتكون مباشرة من المحاليل الغنية بالمعادن.
• الأحافير توجد في الصخور الرسوبية فقط، وهذا هو سبب أهمية الصخور الرسوبية.
• دائمًا تكون الأحافير مرتبة مع طبقات الصخور الرسوبية، بنفس الترتيب؛ الأقدم في الأسفل والأحدث في الأعلى.

صخور جديدة من صخور قديمة

• تنشأ الصخور المتحولة عن صخور قديمة قد تكون نارية أو رسوبية أو متحولة نتيجة تعرضها للضغط الكبير والحرارة المرتفعة.
• الصخور المتحولة قد تكون صخورًا متورقة أو غير متورقة.

دورة الصخور

• تؤدي العمليات التي تحدث خلال دورة الصخور إلى تغير الصخور بمرور الزمن.
• تتغير كل من الصخور النارية والرسوبية والمتحولة باستمرار، وتتحول من نوع إلى آخر بتأثير عوامل الانصهار والتجوية وتغير درجة الحرارة والضغط.

اختبر نفسك

• قارن بين تكوّن الصخور النارية السطحية والصخور النارية الجوفية.
• ارسم جدولًا توضح فيه كيف يتكون كل نوع من الصخور الرسوبية الثلاثة، وأعط مثالًا واحدًا على كل نوع.
• ترب الرسوم الرسوبية الفتاتية من الأصغر إلى الأكبر وفق حجم الحبيبات فيها.
• حدد عاملين يمكن أن ينتجا صخرًا متحولًا.
• اعمل قائمة تتضمن أمثلة على صخور متحولة متورقة وأخرى غير متورقة، ووضح الفرق بين النوعين.
• وضح كيف تتكون الصخور النارية والنارية المتحولة تحت الضغط الشديد ودرجات الحرارة المرتفعة، ما الفرق بين أن تكون الصخرين؟
• وضح ما تصفه دورة الصخور.
• التفكير الناقد: تتبع رحلة قطعة من الجرانيت في دورة الصخور، واشرح كيف يمكن أن تتحول هذه القطعة من صخر ناري إلى رسوبي ثم إلى متحول.
• رتّب الأحافير في الصورة من الأقدم إلى الأحدث مع ذكر السبب.
• من خلال الصور، قارن بين المخلوقات الحية والمخلوقات المنقرضة، وأوجد أوجه الشبه وأوجه الاختلاف من حيث الشكل والبيئة.
• باستعمال الحاسوب اعمل جدولًا توضح فيه خواص الصخور والمعادن التي درستها في هذا الفصل، وبعد ذلك قم بقص ولصق البيانات التي تجمعها في صفوف الجدول لتصنف الصخور والمعادن بناءً على خواصها.
• ابحث عن موقع نشط بركاني في منطقة ما، وأعطِ عن العالم التي تريد مشاهدتها، ثم صفها وسجلها في دفتر العلوم. ولا تنس أن تضيف كيف تكون كل معلم.
• اكتب تقريرًا كيف استطاع العلماء تحديد البيئة والمناخ في العصور السابقة من خلال الأحافير.

الصورة 18

اسم الصورة المقترح: `ترتيب_الأحافير_في_طبقات_الصخور_الرسوبية`
الوصف: صورة مراجعة تطلب ترتيب الأحافير من الأقدم إلى الأحدث بناءً على موضعها في الطبقات.

الصورة 19

اسم الصورة المقترح: `مقارنة_الماموث_والفيل_والكركدن_وحيد_القرن`
الوصف: صور للماموث المنقرض، والفيل، ووحيد القرن، وحيوان منقرض محفوظ في طبقات الإسفلت الطبيعي، للمقارنة بين المخلوقات الحية والمنقرضة.