ما المقصود بالدورة الصخرية؟ شرح تفصيلي

الدورة الصخريّة

الدورة الصخريّة (بالإنجليزيّة: Rock Cycle) هي مفهوم يشرح كيفيّة ارتباط أنواع الصّخور الأساسيّة الثلاثة مع بعضها البعض، وكيف تُغيّر عمليّات الأرض الصخر من نوع إلى آخر خلال العصور الجيولوجية، ويُعدّ كل من النشاط التكتوني مع عمليات التجوية والتعرية أحد العوامل المسؤولة عن إعادة التدوير المُستمِرّ للصّخور.^[١]

إنّ الدورة الصخرية ليس لها بداية ولا حتى نهاية، فهي تربط الصخور ببعضها البعض، وتتلخص فيها يأتي:^[٢]

• عندما تتبلور الماغما تتحول إلى الصخور النارية، والصخور النارية إذا تعرضت للتعرية تتحول إلى صخور رسوبية، أمّا إذا تعرضت إلى ضغط وحرارة تتحول إلى صخور متحولة.
• إذا تعرضت الصخور الرسوبية إلى الضغط والحرارة تتحول إلى صخور متحولة، أمّا إذا تعرض للتعرية تتحول إلى صخور رسوبية بتركيب آخر.
• إذا تعرضت الصخور المتحولة لضغط وحرارة شديدين جدًا سوف تتحول إلى ماغما مرة أخرى، وإذا تعرضت للتعرية تتحول إلى صخور رسوبية، وهكذا دواليك.

العوامل المؤثرة في الدورة الصخرية

هناك بعض العوامل التي تؤثر في حركة دورة الصخور، وهي:^[٣]

• محرك الحرارة الداخلي للأرض: والذي يساعد على حركة المواد في اللب والستار (الوشاح)، ويؤدي إلى تغييرات بطيئة، ولكنها مهمة في القشرة الأرضية، ولا تزال دورة الصخور نشطة على الأرض؛ لأنّ لب الأرض ساخن بدرجة كافية للحفاظ على تحرك الوشاح.
• الدورة الهيدرولوجية: هي حركة الماء، والجليد، والهواء على سطح الأرض، وتُعد الشمس العامل الأساس في تشغيلها، كما أنّ الغلاف الجوي سميك نسبيًا، ويحتوي على ماء سائل.

العمليات المصاحبة للدورة الصخرية

من العمليات التي تصاحب دورة الصخور، والتي تحول الصخور من نوع إلى آخر ما يأتي:^[٢]

التبلور

عندما تبرد الصهارة (الماغما) إمّا على سطح الأرض أو تحت السطح الأرض، وتتصلب في الصخور النارية، تتشكل بلورات مختلفة الحجم على درجات حرارة مختلفة، وتُسمّى هذه العملية بالبلورة (بالإنجليزية: Crystallization)، فعلى سبيل المثال، يتبلور الأوليفين (الزبرجد الزيتوني) المعدني من الصهارة عند درجات حرارة أعلى بكثير من الكوارتز، ويحدد معدل التبريد مقدار الوقت الذي يجب أن تتشكل فيه البلورات، إذ يُنتج التبريد البطيء بلورات أكبر، أمّا التبريد السريع فينتج عنه بلورات صغيرة الحجم.

التعرية والترسيب

تؤدي التجوية إلى تآكل الصخور على سطح الأرض وتفتيتها إلى قطع أصغر، وتُسمّى الأجزاء الصغيرة الرواسب، ثمّ تنقل المياه الجارية، والجلي،د والجاذبية هذه الرواسب من مكان إلى آخر عن طريق التعرية، وأثناء الترسيب، توضع الرواسب أو تترسب، يجب أن يتمّ ضغط الرواسب المتراكمة وتماسكها معًا لتتكول الرواسب إلى صخر.

التحول

عندما تتعرض صخرة للحرارة والضغط الشديدين داخل الأرض ولكنها لا تذوب، فإنّ الصخور تتحول، وقد يؤدي التحول إلى تغيير التركيب المعدني وقوام الصخر، لهذا السبب، قد يكون للصخور المتحولة تركيب معدني و/أو نسيج جديد يختلف عن التركيب الكعدني والنسيج للصخر الأصلي.

أنواع الصخور في الدورة الصخرية

تربط الدورة الصخرية الصخور النارية بالصخور الرسوبية بالصخور المتحولة بدورة، كما يأتي:

الصخور الرسوبيّة

تتكوّن الصخور الرسوبيّة (بالإنجليزيّة: Sedimentary Rocks) من قطع الصّخور أو المواد العضويّة الموجودة، وتُصنف إلى ثلاثة أنواع مختلفة هي:^[٤]

• الصخور الفتاتيّة: تتشكّل الصخور الرسوبية الفتاتية (بالإنجليزيّة: Clastic) مثل الحجر الرملي من فتات الصخور أو قطع الصخور الأخرى
• الصخور العضويّة: تتكوّن الصّخور الرسوبيّة العضويّة (بالإنجليزيّة: Organic)، مثل الفحم من مواد حيوية صلبة كالنباتات، والأصداف، والعظام التي يتمّ ضغطها في الصخور.
• الصخور الكيميائيّة: تتكون الصخور الرسوبية الكيميائية (بالإنجليزيّة: Chemical)، مثل: الحجر الجيري، والهاليت، والصوان من الترسيب الكيميائي.

يبدأ تكوين الصخور الفتاتيّة والعضويّة بتجوية أو تكسير الصخور المكشوفة إلى أجزاء صغيرة، ومن خلال عملية التعرية، تتمّ إزالة هذه الأجزاء من مصدرها ونقلها بواسطة الرياح، أو الماء، أو الجليد، أو النشاط الحيوي إلى موقع جديد، وبمجرد أن تستقر الرواسب في مكان ما، ويتجمّع ما يكفي منها تُصبح الطبقات السفليّة مضغوطة بشدة وتتشكل الصخور الرسوبية الصلبة.^[٤]

أمّا الصخور الكيميائية فتتكون من المادة الكيميائيّة المترسّبة في المياه، والتي تأتي على شكل مركبات كيميائية -مثل: كربونات الكالسيوم والملح والسيليكا- ذائبة في المحلول، فعندما ينتقل الماء عبر قشرة الأرض، يتسبّب في تجوية الصّخور، يُذوّب بعض معادنها، وينقلها إلى مكان آخر، وبعد أن يتبخر الماء يترك المركب خلفه وتتكون الصخور الرسوبية الكيميائية.^[٤]

الصخور الناريّة

تتشكّل الصخور الناريّة (بالإنجليزيّة: Igneous Rocks) عندما تبرد المادة المنصهرة وتتصلّب، وتُصنّف إلى نوعين، هما:^[٥]

• الصخور النارية الجوفيّة: تتشكّل الصخور النارية الجوفيّة (بالإنجليزية: Intrusive Igneous Rocks) داخل الأرض، ويُعدّ كل من الجرانيت والديوريت أمثلة عليها، ويشير النسيج الخشن مع الحبيبات المعدنيّة كبيرة الحجم إلى أنّهم قضوا آلاف أو ملايين السنين في التبريد داخل الأرض.
• الصّخور الناريّة البُركانيّة أو السطحيّة: تشكّلت الصّخور الناريّة البُركانيّة أو السطحيّة (بالإنجليزية: Extrusive Igneous Rocks) خارج قشرة الأرض أو فوقها، ومن الأمثلة عليها صخور البازلت فتحتوي على حُبيبات صغيرة الحجم جدًا ونسيج ناعم نسبيًا، وهذا يدل على أنّها تكونت من انفجار الصّهارة في الحمم البركانيّة (اللافا)، فبردت بسرعة أكبر ممّا لو بقيت داخل الأرض، ممّا منح البلوّرات وقتًا أقل للتكوين، ويُمكن أن تحتوي الصّخور الناريّة السطحية مثل صخر الخفاف (بالإنجليزيّة: Pumice) على نسيج حُويصلي (بالإنجليزيّة: Vesicular)، وهذا يشير إلى أنّ الصهارة المقذوفة من البراكين كانت تحتوي على غازات بداخلها، وعندما بردت تحررت فقاعات الغاز، وانتهى الأمر بإعطاء الصخور نسيجًا فقاعيًا.

الصخور المتحوّلة

الصخور المتحولة (بالإنجليزيّة: Metamorphic Rocks) هي صخور تمّ تغيير شكلها الأصلي بفعل الحرارة أو الضغط الهائلين، وتُقسم إلى نوعين، هما:

• الصخور المتحولة المتورّقة: تتكون الصخور المتحولة المتورّقة (بالإنجليزيّة: Foliated Rocks) عندما يتمّ وضع صخرة بها معادن مسطّحة أو مستطيلة الهورنبلند (بالإنجليزيّة: Hornblende) أو الميكا (بالإنجليزيّة: Mica) تحت ضغط هائل، فتصّطَف المعادن على شكل طبقات عموديًا على اتجاه الضَغط المُطبّق، ومن الأمثلة عليها، تحوّل الجرانيت إلى نايس (بالإنجليزية: Gneiss)
• الصخور المتحولة غير المتوّرقة: تتشكّل الصخور غير المتورّقة (بالإنجليزية: Nonfoliated Rocks) بالطريقة نفسها، لكنّها لا تحتوي على المعادن التي تميل إلى الاصطفاف تحت الضّغط، وبالتالي ليس لها مظهر طبقات من الصخور المتورّقة، ومن الأمثلة عليها: تحول الصخور الرسوبية مثل الفحم الحجري، والحجر الجيري، والحجر الرملي إلى صخور متحولة غير متورقة، مثل: فحم الأنثراسيت، والرخام، والكوارتزيت على التوالي، إذا أعطيت حرارة وضغطًا كافيين.^[٦]