ما هي الميزات الهيكلية واسعة النطاق في الصخور النارية؟

تحدث أنواع كثيرة من الميزات ذات المقياس الأكبر بين الصخور المتطفلة والطاردة، كما تم تقديم العديد منها بشكل صحيح وفيما يلي أهمها:

1. الهياكل الصخرية: إن هذه سمات مختلفة تعبر عن تراكم الشظايا أو تمزق وخلع المواد الصلبة، وفي البيئات البركانية تنتج بشكل عام عن نشاط انفجاري أو دمج شظايا صلبة عن طريق تحريك الحمم وعلى هذا النحو فإنها تميز الصخور البركانية من بين الصخور الجوفية، وتظهر بشكل رئيسي كمواقع محلية لمناطق واسعة جداً من القص المنتشر والخلع والتحبيب، والتي يتم التعرف عليها بشكل أفضل تحت المجهر، وتسمى تلك التي تم تطويرها قبل التوحيد النهائي للصخور بالبروتوكلاستيك تلك التي تم تطويرها بعد الدمج النهائي كارثية.

2. هياكل تدفقية: إن هذه ميزات مستوية أو خطية ناتجة عن تدفق الصهارة مع أو بدون بلورات محتواة، وتعكس الأشكال المختلفة من الطبقات والبطانة بشكل ضعيف إلى محدد بشكل حاد عدم التجانس التركيبي أو التركيبي، وغالباً ما يتم إبرازها بالتركيزات أو الاتجاه المفضل للبلورات والتضمينات والحويصلات والكريات وغيرها من الميزات.

3. الكسور:هذه الأسطح المستقيمة أو المنحنية من التمزق ترتبط ارتباطاً مباشراً بتكوين صخرة أو يتم فرضها لاحقاً عليها، زيمكن أن ترتبط الكسور الأولية عموماً بالتنسيب أو التبريد اللاحق لكتلة الصخور المضيفة، والوصل العمودي الموجود في العديد من الصخور البركانية هو نتيجة نموذجية للانكماش عند التبريد.

4. الإدراج: يتم تقريب هذه إلى كتل زاوية من مادة صلبة محاطة داخل صخرة ذات تركيبة أو نسيج مختلف بشكل واضح، وتُعرف تلك التي تتكون من مواد قديمة لا ترتبط ارتباطاً مباشراً بمضيفها باسم (xenoliths)، ويطلق على تلك التي تمثل الأجزاء القديمة المفككة والمنفصلة من نفس الجسم البركاني الذي يحيط بها اسم (xenoliths أو autoliths).

5. هياكل الوسائد: إن هذه التجمعات تتجكون من كتل بيضاوية الشكل تشبه الوسائد أو الأكياس المليئة بالحبوب من حيث الحجم والشكل، والتي توجد في العديد من الصخور البركانية الأساسية، وتكون الكتل منفصلة أو مترابطة ولكل منها قشرة حويصلية سميكة أو قشرة زجاجية أرق وأكثر كثافة، وتكون الأجزاء الداخلية عادةً أكثر خشونة وأقل حويصلياً.

كما يتكون هيكل الوسادة من التبريد السريع للحمم البركانية شديدة السيولة عند ملامستها للماء أو الرواسب المشبعة بالماء مصحوباً بتطور نتوءات تشبه البراعم مع قشور صلبة ومرنة، وعندما يتم إدخال حمم إضافية في كل برعم، فإنها تنمو لتصبح وسادة وتستمر في التوسع حتى يسمح تمزق الجلد بالهروب من الحمم الطازجة لتشكيل برعم جديد ووسادة جديدة.

6. الفصل: هذه هي أنواع خاصة من الشوائب التي ترتبط ارتباطاً وثيقاً بالصخور المضيفة لها، وبشكل عام غنية نسبياً بواحد أو أكثر من معادن الصخور المضيفة، وهي تتراوح من القرون الصغيرة إلى الطبقات الواسعة ومن التراكمات البلورية في المراحل المبكرة التي تكونت عن طريق الاستقرار الثقالي في الصهارة إلى تركيزات المرحلة المتأخرة جداً من المواد الحبيبية الخشنة التي تم تطويرها في المكان.

7. هياكل المنطقة: هذه ترتيبات من وحدات صخرية ذات تركيبة أو نسيج متباين في جسم ناري عادة تكون في نمط متحد المركز على نطاق واسع، تمثل الهوامش المبردة والحواف الدقيقة أو الزجاجية على طول حدود العديد من الأجسام المتطفلة النفاذة والسطحية وإخماد الصهارة جنباً إلى جنب مع صخور الريف الأكثر برودة، وتعكس الأنواع الأخرى من المناطق عموماً التبلور الجزئي للصهارة وهي مفيدة في تتبع مسارات التمايز الصهاري.

ويوجد نوع مثير للاهتمام من بنية المنطقة هو التكوين المداري الذي يحتوي على نطاقات متكررة للضوء والظلام بالتناوب في ترتيب بيضاوي موجود في بعض الديوريت والجرانوديوريت، وغالباً ما تحتوي البغماتيت أيضاً على هياكل منطقية بسبب التقلبات في تكوين السوائل، ينتج عن هذا جيوب قد تحتوي على أحجار كريمة أو معادن أخرى غير عادية.

ما هي أساسات تصنيف الصخور النارية؟

يتم تصنيف الصخور النارية على أساس علم المعادن والكيمياء والملمس، ويتم استخدام الملمس لتقسيم الصخور النارية إلى مجموعتين رئيسيتين وهما: الصخور الجوفية مع أحجام الحبوب المعدنية التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة، والأنواع البركانية و(hypabyssal) والتي عادة ما تكون دقيقة للغاية (محبب أو زجاجي) لملاحظة تركيبها المعدني دون استخدام مجهر بتروغرافي.

ونظراً لكونها ذات حبيبات خشنة فإن الصخور الفانيريتية يمكن تصنيفها بسهولة على أساس علم المعادن، حيث يمكن تمييز مكوناتها المعدنية الفردية ولكن من الصعب تصنيف الصخور البركانية؛ إما لأن تركيبتها المعدنية غير مرئية أو أن الصخور لم تتبلور بالكامل بسبب للتبريد السريع، ونتيجة لذلك تستخدم طرق مختلفة التركيب الكيميائي كمعيار لتصنيف الصخور النارية البركانية.

وتم تقديم تقنية شائعة الاستخدام في بداية القرن العشرين من قبل الجيولوجيين الأمريكيين سي ويتمان كروس وجوزيف وب. إيدينجز ولويس في بيرسون، وفي هذه الطريقة يتم إعادة حساب التركيب المعدني للصخر في مجموعة قياسية من المعادن التي تحدث بشكل نموذجي، والتي يمكن نظرياً تطويرها من تبلور التوازن الكامل عند درجات حرارة منخفضة للصهارة من التركيبة السائبة المحددة، كما يُطلق على التركيبة المعدنية الافتراضية المحسوبة القاعدة وتسمى المعادن التي تشكل المجموعة القياسية بالمعادن المعيارية، حيث توجد عادةً في الصخور النارية، يومكن بعد ذلك تصنيف الصخور قيد التحليل وفقاً للنسب المحسوبة للمعادن المعيارية.

ونظراً لأنه تم ابتكار طرق أخرى لحساب القاعدة يشار إلى هذه القاعدة الأصلية باسم معيار (CIPW) بعد الأحرف الأولى من علماء البترول الأربعة الذين ابتكروا النظام، ويسمح الحساب المعياري لعالم البترول الذي يدرس صخراً أفانيتياً برؤية التجميع المعدني الذي يتوافق جيداً مع التجميع المعدني الفعلي لصخرة بلوتونية من نفس التركيب الذي تبلور في ظل ظروف التوازن.

أسس تصنيف الصخور الجوفية:

يمكن تصنيف الصخور الجوفية من الناحية المعدنية على أساس النسبة الفعلية لمختلف المعادن التي تتكون منها (تسمى الوضع)، وفي أي مخطط تصنيف يتم تعيين الحدود بين الفئات بشكل تعسفي، ومع ذلك إذا كان من الممكن وضع الحدود أقرب إلى التقسيمات الطبيعية أو الفجوات بين الطبقات فستبدو أقل عشوائية وذاتية وستسهل المعايير الفهم الشامل.

ومن أجل تعيين الحدود الأقرب إلى أدنى المستويات السكانية (من المعادن المكونة) وتحقيق إجماع دولي تم إجراء استطلاع بين علماء البترول في العالم، وتم وضع تصنيف نموذجي للصخور النارية الجوفية، حيث أنه بناءً على هذا الاستطلاع بشكل أساسي اقترحت اللجنة الفرعية للاتحاد الدولي للعلوم الجيولوجية (IUGS) المعنية بمنهجيات الصخور النارية، وفي عام 1973 استخدام التركيب النموذجي لجميع الصخور النارية الجوفية ذات مؤشر اللون أقل من 90، ولهؤلاء الصخور الجوفية فوق المافية ذات مؤشر اللون أكبر من 90.

وبسبب الملمس الأبانيتي للصخور البركانية و(hypabyssal) لا يمكن تحديد أوضاعها بسهولة، وبالتالي فإن التصنيف الكيميائي مقبول على نطاق واسع ويستخدمه معظم علماء البترول، كما يعتمد أحد المخططات الشائعة على استخدام المكونات الكيميائية وعلم المعادن المعياري، ونظراً لأن معظم الأشخاص العاديين لديهم وصول محدود إلى المرافق التحليلية التي تنتج تركيبات الصخور النارية فقد تم تقديم مخططات جيولوجية تختص بهذا العلم.

إذاً يعتمد التقسيم الرئيسي الأول على محتويات القلويات (الصودا + البوتاس) والسيليكا والتي تنتج مجموعتين وهما: الصخور تحت القلوية والصخور القلوية، وتحتوي الصخور تحت القلوية على قسمين يعتمدان أساساً على محتوى الحديد مع المجموعة الغنية بالحديد تسمى السلسلة الثوليتية والمجموعة الفقيرة بالحديد تسمى كلس قلوي.

وتتواجد المجموعة الأولى بشكل شائع على طول التلال المحيطية وفي قاع المحيط؛ فالمجموعة الأخيرة هي سمة من سمات المناطق البركانية للحواف القارية (متقاربة أو مدمرة مع حدود الصفائح)، وفي بعض الأقواس الصخرية (مجموعات من الجزر مرتبة في نمط منحني) ولا سيما اليابان تحدث كل من السلسلة الثولييتية والقلوية.

هذا هو الحال على سبيل المثال في البراكين في شمال شرق هونشو أكبر الجزر الأربعة الرئيسية في اليابان، ويمكن العثور على كلا السلسلتين داخل نفس البركان، كما تحدث الصخور القلوية بشكل متكرر في الجزر المحيطية (عادة ما تتشكل خلال المراحل المتأخرة من اندماج الصهارة بعد الانفجارات الثوليتية) وفي الصدوع القارية (الكسور الواسعة)، وبناءً على النسب النسبية للصودا والبوتاس تنقسم السلسلة القلوية الكلسية إلى سلسلة سوديك وسلسلة البوتاسيوم.

الأصل والتوزيع للصخور النارية والصهارة:

يتم إنشاء الصهارة البازلتية التي تشكل القشرة المحيطية للأرض في الغلاف الموري على عمق حوالي 70 كيلو متر، ويُعتقد أن صخور الوشاح الواقعة على أعماق تتراوح بين 70 و 200 كيلو متر موجودة في درجات حرارة أعلى بقليل من نقطة الانصهار وربما تحدث 1 أو 2 في المائة من الصخور في الحالة المنصهرة.

ونتيجة لذلك يتصرف الغلاف الموري بشكل بلاستيكي وعند اختراق هذه المنطقة تتعرض الموجات الزلزالية لانخفاض طفيف في السرعة؛ لذلك أصبحت هذه القذيفة تعرف باسم منطقة السرعة المنخفضة، وفقط بعد قبول نظرية الصفائح التكتونية أصبحت هذه المنطقة تُعرف باسم الغلاف المائي.

إن أكثر صخور الوشاح شيوعاً داخل الغلاف الموري هو البريدوتيت، والذي يتكون في الغالب من الزبرجد الزيتوني الغني بالمغنيسيوم إلى جانب كميات أقل من ديوبسيد الكروم وإنستاتيت وكمية أصغر من العقيق، وقد يخضع البيريدوتيت للانصهار الجزئي لإنتاج الصهارة بتركيبات مختلفة.