ما المقصود بانضغاط الرسوبيات؟

تعرف خاصية انضغاط الرواسب (بالإنجليزية: Sediments compaction) بأنها العملية التي يتم من خلالها التقليل من حجم الرواسب وزيادة كثافتها فتفقد مساميتها بسسب الحمل التراكمي والضغط، عندها تغير الرواسب خواصها الفيزيائية بعد عملية الترسب بسبب الإجهاد الذي تطبقه الطبقة السطحية (الضغط التثاقلي الذي تسببه الجاذبية) ونتيجة للتفاعلات البيولوجية أو الكيميائية المتمثلة بانحلال وترسيب المعادن، في بعض الرواسب يلعب ضغط المواد الغير متبلورة مثل المواد العضوية الكيروجين (kerogen) والسيلكا الحيوية (Opal A) دورًا مهمًا في عملية الانضغاط، حيث تشمل عمليات ضغط الرسوبيات جميع التحللات الناتجة من تعديل الرسوبيات بعد عملية ترسيبها.[١]


آلية انضغاط الرواسب

تم اكتشاف علاقة تربط ما بين عمق الدفن وانضغاط الرسوبيات، وبناءً على ذلك فقد تم إنشاء منحنى يربط العلاقة ما بين العمق والمسامية والتي تم تطبيقها على الرسوبيات الطينية، حيث تم حساب الضغط الزائد لها بعدة مراحل وهي:[٢]

  1. بدء الضغط الذي يسبب خروج المياه الموجودة بين الحبيبات حتى تتلامس الحبيبات الرسوبية مع بعضها البعض.
  2. إعادة ترتيب حبيبات الطين وتعبئة الفراغات التي شكلها خروج الماء.
  3. دفع حبيبات الطين الناعمة والصغيرة إلى الفجوات بين الحبيبات الأكبر والأكثر مقاومة للضغط.
  4. حدوث التشوه الناتج عن التخلص من كل المسامية.


يكون الضغط أقل بكثير في الرمل والحجر الرملي لأن المسامية الأولية أقل بكثير.[٢]


ماذا ينتج عن ضغط الرسوبيات؟

عندما تتراكم الطبقات الرسوبية الواحدة فوق الأخرى، تتعرض الرسوبيات للضغط ودفن الطبقات، حيث إنها تصل أحيانًا إلى مئات الأمتار من الرواسب فوقها، يضغط وزن هذه الطبقات أي أنها تتعرض للسحق فيما يخص حبيبات الرواسب، بعد ذلك يتم ترسب المعادن من الماء في الفراغات بين حبيبات الرواسب تدريجيًا معًا، ويطلق على سلسلة طبقات الصخور مصطلح "مبدأ التعاقب الطبقي" (Principle of Superposition) حيث إننا نرى أن الطبقات الموجودة في الجزء السفلي من الوادي مثلًا أقدم الطبقات حيث يجب أن تكون قد رُسِبَت أولاً وبعبارة أخرى، فهي أقدم الصخور، بينما الصخور الموجودة في الأعلى هي الأصغر.[٣]


مع استمرار تراكم طبقات الرواسب، يزداد الضغط على الطبقات السفلية، يتم ضغط الطبقات معًا ويتم إخراج أي ماء مخلوط مع الرواسب، في الوقت نفسه، تبدأ جزيئات الرواسب في الالتصاق ببعضها البعض حيث يتم لصقها معًا بواسطة الطين، أو بواسطة معادن مثل السيليكا أو الكالسيت، بعد الضغط والتثبيت، يتحول التسلسل الرسوبي إلى صخرة رسوبية، وتختلف الصخور الرسوبية مثل الحجر الرملي والصخر الزيتي والحجر الجيري عن الصخور الأخرى في أنها:[٤]

  1. تتشكل من طبقات الرواسب التي تراكمت على مدى سنوات عديدة.
  2. هي حبيبات من الرواسب متماسكة ببعضها بواسطة معادن مختلفة.
  3. قد تحتوي على أحافير - بقايا نباتات وحيوانات كانت عالقة في الرواسب.


العوامل المؤثرة على انضغاط الرواسب

سيؤثر عدد من العوامل على درجة الضغط التي تتعرض لها الرواسب ومنها:[٥]

  • طبيعة ونوع التربة، أي الرمل أو الطين ونسبة التدريج في حجم الحبيبات، اللدونة ودرجة القساوة.
  • محتوى الماء في وقت الضغط.
  • ظروف الموقع، على سبيل المثال الطقس وارتفاعه عن مستوى سطح البحر.
  • الجهد الحثيث المتمثل بالوزن والاهتزازات الناجمة عن حركة الأجسام فوق طبقات الرواسب.


المراجع

  1. Knut Bjorlykke (28/2/2013), "Compaction (consolidation) of sediments", springer, Retrieved 19/12/2021. Edited.
  2. ^ أ ب Marvin Weller, "Compaction of Sediments", archives.datapages, Retrieved 19/12/2021. Edited.
  3. "Burial and Compaction", geolsoc, Retrieved 19/12/2021. Edited.
  4. "Sedimentary rocks", oum, Retrieved 29/12/2021. Edited.
  5. Prof. John Atkinson, "Compaction", environment, Retrieved 29/12/2021. Edited.