الدرس الثالث: الصخور المتحولة

وضّح ما المعادن المتحولة؟

المعادن المتحولة هي المعادن التي تتشكل في أثناء عملية التحول، وتكون مستقرة تحت ظروف مختلفة عن ظروف معادن أخرى.

الشكل 20 - 3 تحول صخر الطَّفل يؤدي إلى تكون معادن مختلفة الألوان في درجات تحول مختلفة.

لو افترضنا أن الطبقات الصخرية البنية من الحجر الرملي، والطبقات الزرقاء من الحجر الطيني (الغضار)، فإن الصخور المتحولة التي تشكلت هي كوارتزيت وهورنفلس على الترتيب.

1- ما المعدن الذي يتشكل إذا تعرض الطَّفل والبازلت لتحول منخفض الدرجة؟

المعدن الرئيس هو الكلوريت، غير أن الألبيت، وهو من البلاجيوكليز الصودي، يمكن أن يكون موجوداً.

2- ما المعدن الذي يتشكل في الطَّفل تحت ظروف التحول عالي الدرجة، ولا يتشكل في البازلت؟

السلمانيت.

التفكير الناقد:

3- قارن مجموعات المعادن التي تتوقع تشكلها في تحول متوسط الدرجة في كل من البازلت والطَّفل.

الغضار- مسكوفيت وبيوتيت وجارنت وستورولیت وكيانيت وألبيت ؛ البازلت - كلوريت وإبيدوت وأمفيبول وجارنت وبلاجيوكليز .

4- صف الاختلاف في المكونات الرئيسة بين الطَّفل والبازلت، كيف تعكس هذه الاختلافات المعادن التي تنشأ في أثناء التحول؟

يحوي الغضار كمية أعلى من AI و Si أما البازلت فيحوي كمية أعلى من Mg و Fe ، تنشأ معادن سيلكات الألومنيوم كالستوروليت والكيانيت والسلمانيت من الغضار، في حين تنشأ المعادن الغنية بالحديد والماغنسيوم كالأمفيبول والبيروكسين من البازلت.

5- فسر هناك تغير طفيف في المكونات المعدنية عندما يتحول الحجر الجيري إلى رخام؛ إلا أن معدن الكالسيت يبقى هو المعدن السائد، فسر سبب حدوث ذلك.

يحوي الحجر الجيري الكالسيوم والكربون الأوكسجين وقليلاً من العناصر الأخرى، لذا لا تتشكل معادن أخرى غير الكالسيت، ثم إن الكالسيت مستقر على مد كبير من درجات الحرارة والضغط.

اذكر الموارد الاقتصادية التي تنتجها المحاليل الحرارية المائية.

ينشأ عن التحول الحراري المائي تشكل الخامات الفلزية ومنها الذهب والفضة والنحاس بالإضافة إلى الكبريتيدات الفلزية كالجالينا والبيريت.

فهم الأفكار الرئيسة:

1- لخّص كيف يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى عملية التحول؟

يؤدي ارتفاع درجة حرارة الصخور إلى إعادة ترتيب ذرات العناصر التي تكون المعادن، مما يؤدي إلى تشكل معادن جديدة أو يؤدي إلى نمو بلورات المعادن أكثر.

2- لخص أسباب تشكل النسيج المتحول المتورق.

يؤدي الضغط إلى نمو بلورات المعادن المسطحة أو الطولية في اتجاه واحد.

3- طبق مفهوم دورة الصخر لتفسر كيفية تصنيف الأنواع الصخرية الرئيسة الثلاثة.

توضح دورة الصخر أن الصخور تتشكل في بيئات خاصة ومن خلال عمليات معينة، وتصنف الأنواع الصخرية الثلاثة: النارية والمتحولة والرسوبية وفق طريقة تشكلها.

4- قارن بين العوامل التي تسبب أنواع التحول الرئيسة الثلاثة.

التحول الإقليمي - يمتد تأثير درجة الحرارة والضغط إلى مناطق كبيرة من قشرة الأرض؛ التحول بالتماس - تأثيرات محلية ناتجة عن حرارة متداخل ناري مجاور؛ التحول الحراري المائي - تغيرات في الصخور نتيجة تفاعلها مع مياه حارة جداً.

التفكير الناقد:

5- استنتج خطوات تكون صخر الرخام من الحجر الجيري.

يتعرض الحجر الجيري للحرارة أو الحرارة والضغط نتيجة ملامسته جسماً نارياً أو نتيجة الدفن في باطن الأرض حيث تبدأ بلورات الكالسيت في إعادة التبلور فتتداخل البلورات الجديدة ويزداد حجمها ويتغير نسيج الصخر ويتكون الرخام.

6- توقع موقع جسم ناري جوفي بناء على المعلومات المعدنية الآتية: جُمع معدنا الكلوريت والمسكوفيت من الجزء الشمالي من منطقة الدراسة؛ وجمع الجارنت والستوروليت من الجزء الجنوبي من المنطقة.

يقع الجسم الناري غالباً جنوب معادن الجارنت والستوروليت، فهي تتشكل عند درجات حرارة أعلى من درجات حرارة تشكل المسكوفيت والكلوريت، مشيرة إلى أن درجة الحرارة كانت أسخن نحو الجنوب.

7- تتشكل غالباً الأحجار الكريمة في صورة بلورات معدنية كبيرة في الصخور المتحولة، وتوصف الأحجار الكريمة بوحدة القيراط، يساوي القيراط:

g 0.2 أو mg 200. اكتشفت بلورة جارنت كبيرة في نيويورك عام 1885 كتلتها kg 4.4 وقطرها cm 15، ما كتلة هذه الجوهرة بوحدة القيراط؟

كتلة الجارنت تساوي = = 22000 قيراط.