ما هي العمليات النارية على الصخور؟

تعد دراسة الصخور النارية (وهي الصخور التي تصلبت من مادة مصهورة) إحدى أهم الفروع الرئيسية لعلم الأرض، ولقد بدأت الدراسة البتروغرافية النموذجية للصخور النارية من منتصف القرن التاسع عشر باختراع المجهر والمقطع المجهري، ومن رواد هذه الدراسات (Sorby وzirkel).

ومع بداية القرن العشرين كانت بدايات دراسة منشأ الصخور النارية وفهم تنوعات هذه الصخور من قبل (bowen and harker)، وتركزت الدراسات على كيفية تشكل المهل البدائي وتطوره ليعطي انواعاً من الصخور النارية المختلفة، ومع الأكثر حداثة تمت دراسة الصخور النارية لاستنتاج معلومات حول العمليات حول العمق وطبيعة المعطف العلوي والتي يمكن اعتبارها المرحلة التطبيقية في تاريخ الصخور النارية.

والهدف من دراسة العمليات النارية هو تأمين مدخل إلى المنهجية العلمية لبترولوجيا تطور الصخور النارية، وهي الطريقة التي يتم فيها تفسير وشرح اشتقاق معطيات الصخور النارية لتقديم المعلومات عن تطور المهل وعن العمليات النارية بشكل عام وكذلك عن طبيعة المواد المصدرية التي تشكل منها المهل، وتكمن أهمية مثل هذه الدراسات في فهم وتفسير تراكيب مواد الأرض الداخلية.

متغيرات هامة تلخص تاريخ الصخر الناري:

تتضمن عمليات التمايز (التجزؤ) في الصخور النارية كل الطرق التي يمكن استنتاجها في التغيرات التركيبية الهامة، حيث إن التغير الملاحظ في الصخر الناري هو المنتج النهائي للعملية على المادة المصدرية الأصلية لبعض أو لكل هذه العمليات.

ومن الممكن تمييز ست متغيرات هامة تلخص الحادثات التمايزية المحتملة التي قد يتضمنها تاريخ الصخر الناري، وفيما يلي توضيح هذه المتغيرات:

1.تركيب المصدر: حيث أنه من الواضح أن تركيب المصدر يعتبر أحد أهم المتغيرات الهامة، وإن معرفة طبيعة المصدر تكون غالباً هي غرض الدراسات البترولوجية.

2.الانصهار الجزئي: إن شروط الحرارة والضغط التي تتحكم بالانصهار الجزئي والتي تأخذ مكانة مهمة وتتصرف مع المادة المصدرية المعطاة بتركيب المهل الأصلي والمهل المتشكل من الانصهار الجزئي الذي لم يتعرض لأي من عمليات التجزؤ والتمايز يدعى دائماً بالمهل الأولي.

3.إعادة التوازن مع الصخر المضيف: إن هذا يؤدي إلى احتمالية المصادر المتعددة وأن يخفي أو يزيل المظاهر الكيميائية الموروثة من حادثة الانصهار الجزئي الأصلية، ومن الممكن أن تكون عملية إعادة التوازن في بعض الحالات مستمرة وغير متمايزة أو مفصولة عن حادثة الانصهار الأصلية.

4.التمايز والتجزؤ عبر الطريق إلى السطح: وهذا يتضمن رئيسياً احتمالات التبلور الجزئي وعدم امتزاج السائل وانتقال المواد الطيارة والانتشار في السائل، وإن تأثير أي من هذه العمليات إذا تهيأ لها العمل بشكل معبر يزيل الخصائص الأولية للمهل.

5.تأثير وفعالية عمليات الجملة المفتوحة على المهل: هذا يتضمن هضم وتمثيل الصخور الجدارية والمزج مع المهل الأخرى.

6.فساد التصلب السابق: هذا يتضمن عمليات التجوية والتعرية والتغيرات الاستحالية المتنوعة للجملة المفتوحة.

التطور والتجزؤ والتفاضل في المهل (الصهير الناري):

إن أحد أكثر الحقائق وضوحاً حول الصخور النارية هو أنها متغيرة بشكل كبير بتركيبها الفلزي والكيميائي، وهذا ما قاد العلماء الجيولوجيين البترولوجيين إلى التفكير أوتوماتيكياً بمفهوم التطور كما استقصى علماء النبات والحيوان ذلك.

وقد كان الجيولوجيين يتسائلون عن الأنواع الصخرية المنفردة وكيفية تشكل ذلك التنوع من مادة متجانسة بدائية؟ فبالنسبة للصخور هناك نقاش حول ما هي المكونات الرئيسية التي تم البدء منها، فمن الممكن أن الأرض كانت متجانسة تركيبياً عندما تشكلت في البدء، وإن كان غير ذلك فلا بد من أن هناك مرحلة ما من تطور النظام الشمسي، حيث كان هناك تجانساً ملحوظاً.

ويعرف التجزؤ (التمايز) على أنه تشكيل أنواع من المواد عن طريق تفاعل مادة بدائية أبوية مفردة، وإن أي عملية تسبب ذلك ستدعى بعملية التجزؤ، ومن المهم جداً ملاحظة أنه ليس هناك ميكانيكية معينة يتضمنها هذا المصطلح (مصطلح عملية التجزؤ)، كما أن مصطلح التفاضل قد استعمل أيضاً بشكل عام في البترولوجيا ومرادفاً للتجزؤ.

وقد استعمل هذان المصطلحان غالباً بهدف الإشارة إلى أن العملية المتعلقة بذلك هي التبلور المتجزئ، ويتألف التجزؤ في البترولوجيا النارية في المقام الأول من التغير في التركيب الكيميائي، فبعض العناصر مثل عنصر المغنيسيوم تظهر تغيرات كبيرة في الصخور النارية فيمكن القول عندها أنها تجزأت بقوة.

كما يوجد عناصر أخرى أيضاً مثل السيليكا التي تكون ذات تغير أقل (أي تجزأت بقوة أقل)، وبالنسبة لميكانيكية التجزؤ فهي كل عملية مركزية للهجرة أو نقل الذرات لعنصر معين بالنسبة لعناصر أخرى مختلفة، وفقط من خلال هذه الوسيلة يمكن أن تختلف التراكيب الكيميائية بشكل عام وتكون متشكلة من مادة بدائية مفردة.