طرق دراسة بنيات الصخور الأرضية العميقة

ما هي أهمية دراسة بنيات الصخور الأرضية العميقة؟

لدراسة بنيات الصخور العميقة (المقصود بها صخور السحنة الغرانوليتية وصخور الغطاء العلوي البيريدوتيتية)، أهمية كبرى؛ لما تقدمة من معلومات عن تطور وتوازن هذه الصخور، نظراً لارتباطها بموديلات بترولوجية، وكذلك لأنها مؤشر هام بالنسبة لتوضعات المواد المفيدة العميقة وبخاصة الماس ومعدن الكورميت والنحاس.
يعتبر مسرح فيدروف الأداة الرئيسية لدراسة هذه البنيات (بنيات الصخور العميقة)، التي تعتمد على الطرق الاحصائية الرياضية، هذا الأمر يتطلب القيام بعدد كبير من القياسات، ومن ثم تحميلها على دياغرامات خاصة سمح لنا بتحليلها، كما أن هناك العديد من الطرق والأدوات التي تكمل وتؤكد نتائج مسرح فيدروف.

ما هي طرق دراسة بنيات الصخور الأرضية العميقة؟

يتم استخدام عدة وسائل وطرق بهدف دراسة البنيات وتحليل النتائج، وفيميا يلي أهم هذه الطرق:

• مقياس التوجه: يستخدم هذا المقياس للتفتيش عن البنيات كالتورق والتخطط ؛وذلك بمقياس التطاور الأعظم لبعض الفلزات، وهو يشمل على مكبرة ثنائية تشترك مع جهاز مكون من مسرح مدرج ذو محور دوران عمودي ويكون المحور مشترك مع مزلاج يسمح للمسرح بالانزلاق على امتداد ذراعين أفقيين، ويوجد مزلاج آخر ينزلق على ذراعين بالإضافة إلى وجود قاعدة ثابتة تحمل المجموعة.
  توضع العينة على المسرح مثبتة بواسطة مثبت، بحيث يكون مستوى القياس أفقياً وبالدوران والانزلاق يمكن وضع الفلز المراد قياس تطاوله العظيم على تقاطع خيطي المكبرة، بحيث نطابق بين اتجاه التطاول وأحد الخيطين (يستخدم نفس الخيط بجميع القياسات)، ثم تسجل قيم الزوايا على المسرح المدرج.
  
• طريقة عد أطراف الحبيبات: للتأكد من البنيات السابقة يمكن تنفيذ عملية عد الحبيبات حسب أطوال ثابتة من شريحة مجهرية؛ وذلك باستخدام مسرح مدرج مثبت على مسرح مجهر، حيث يتم حينها عد الحبيبات الموجودة ضمن طول ثابت حسب اتجاهات مختلفة، فالاتجاه الذي يضم العدد الأقل من الحبيبات هو اتجاه التطاول.
  
• قياس الحبيبة: بنفس الجهاز الذي يستخدم لعد أطراف الحبيبات نقوم من خلاله قياس عدد الحبيبات الموجودة ضمن طول واحد في اتجاهين متعامدين، أحدهما هو اتجاه التطاول وذلك بأخذ القياسات لكل 1 ملي متر، إن العلاقة بين الطول المقاس وعدد الحبيبات المقاسة ضمنه تحدد طول الحبة.
  وبأخذ المتوسط لطول الحبة حسب اتجاهين معينين نحصل على مقياس الحبة، إن العلاقة بين متوسط طول الحبة حسب الاتجاهين المحددين ذاتهما يحدد مقدار عدم التجانس؛ أي مقدار ما يزيد طول الحبة باتجاه التطاول عن الاتجاه العمودي.
  
• المسرح الجامع: إن الأكثر شيوعاً واستعمالاً منه هو البلاتين خماسي المحاور الذي يسمح مباشرة بقياس العناصر الضوئية والكريستالو غرافية بالنسبة لبعضها البعض لفلز ما، وبالتالي يمكن قياس الزاوية لمحاور الضوئية وقياس زوايا الانفصال والالتصاق وكذلك وضع القرائن الرئيسية بالنسبة لسطوح الانفصام.
  كما يمكن تحديد وضع العناصر الضوئية والكريستالو غرافية بالنسبة لمسوى الشريحة الرقيقة، كما هو مستعمل في دراسة البنية البتروغرافية والذي يشكل أحد فروع الميكروتكتونيك الهامة.
  يتم وضع الشريحة على مسرح المجهر، بحيث يكون السهم الذي يحدد توجهها في الميدان (حقل الدراسة) متجهاً شمال جنوب ورأس السهم نحو الشمال، ويستخدم أنصاف كرات بحيث لا تستطيع الشريحة الدوران إلا في اتجاهين متعامدين، وقد تم شرح هذه الطرق بالتفصيل في كتاب “تحديد الفلزات” بالمجهر لمؤلفه العالم روبو وتلامذته وأيضاً في كتاب “التشوه في الصخور الاستحالية” للفرنسيين نيكولا وبوارييه.
  

المفاهيم الأساسية في دراسة الميكروتكتونيك والبنيات الدقيقة:

1. البناء وعلم البتروغرافيا: تؤدي عملية التبلور الجزئي للماغما إلى ظهور عدد من البنيات، ومن أهم البنيات اكتساب عناصر الصخر لتوجه معين يعرف باسم (fabriqua)، وهذا التوجه قد يحدد التوجه الاحصائي للعناصر الهندسية وفي هذه الحالة نطلق عليه اسم بناء (مثل التسطح والتطاول) أو للعناصر الكريستالو غرافية ونطلق عليه بناء النسيج.
   عند حدوث تشوه بلاستي فإن الأغلبية العظمى من البلورات تكتسب نوعاً من التطاول، وذلك في مستوى التطبق الذي هو مستوى التسطح مثلاً أو مستوى القص، إن طريقة توزع العناصر المتطاولة أو المسطحة تحدد لنا نوعاً من البنية (تطبق، تطاول، تخطط) تظهر على شبكات الإسقاط دوماً بشكل محدد.
   
2. مفهوم التخلعات: عندما تتعرض بلورة إلى جهد ما فإنها تتشوه في بادئ الأمر بشكل مرن؛ أي أنها تعود لوضعيتها الأولى في حال رفع عنها القوى المطبقة عليها إلى أن تتجاوز القوى حد المرونة، فتتكسر أو تتشوه بلاستياً تبعاً للحرارة، فهي تتكسر إذا كانت الحرارة منخفضة وتتشوه بشكل بلاستي إذا كانت الحرارة عالية؛ أي لا تعود إلى وضعيتها الأولى في حالة رفع القوى المطبقة بل تبقى في وضعها النهائي المتشوه.