الصخور الكلسية

يُعرّف الصخر الكلسي (بالإنجليزية: Limestone) ويُسمى أيضًا الحجر الجيري، بأنّه صخر رسوبي يتكون أساسًا من كربونات الكالسيوم (CaCO3)، وعادة ما تكون على شكل كالسيت أو أراجونيت، وقد تحتوي أيضًا على كميات كبيرة من كربونات المغنيسيوم (الدولوميت)؛ وتشتمل المكونات الثانوية الموجودة بشكل شائع على الطين، وكربونات الحديد، والفلسبار، والبيريت، والكوارتز.[١]


أصل الحجر الكلسي

هناك مصدران أساسيان لتشكل الحجر الكلسي، هما:[١]

  • الترسيب الحيوي من مياه البحر، والكائنات الحية هي العوامل الأولية التي تفرز الجير والمنخربات.
  • النقل الميكانيكي وترسب الحجر الجيري الموجود مسبقًا.


مميزات الصخور الكلسية

يمتاز الصخر الكلسي بعدة مميزات، من أهمها:[٢]

  • يتكون الصخر الكلسي من كتل من جميع الأحجام، لذا فإنّ حجم حبيباته متغير.
  • يُعدّ الصخر الكلسي صلبًا بشكل عام.
  • يتراوح لون الصخر الكلسي من الرمادي إلى الأصفر، وهو متغير بين كل حجر وآخر، ولكنه يمتلك لونًا فاتحًا.
  • إذا كان أصل الحجر حيويًا تكون حبيبياته أو بقايا القشرة المكسورة أو الكاملة (الصدفة التي تشكّل الصخر منها) مرئية، بينما إذا كان أصله كيميائيًا تكون حبيباته بلورية، ولا توجد مسامات مرئية.
  • ناعم الملمس وتعتمد نسبة نعومته على طريقة تكوّنه.


أنواع الصخور الكلسية

هناك العديد من الأنواع المختلفة من الصخور الكلسية ولكل منها اسم خاص بها، غالبًا ما تستند هذه الأسماء إلى كيفية تشكل الصخر، أو مظهره، أو تكوينه، أو خصائصه الفيزيائية، فيما يأتي بعض أنواع الحجر الكلسي (الجيري) الأكثر شيوعًا:[٣]


الطباشير

الطباشير (بالإنجليزية: Chalk) هو حجر جيري قابل للتفتت، وذو قوام ناعم للغاية، ويسهل سحقه أو تكسيره، ويتكون من تراكم بقايا القشرة الجيرية للكائنات البحرية المجهرية مثل المنخربات، ويُمكن أن يتكون أيضًا من البقايا الجيرية لبعض الطحالب البحرية، وعادة ما يكون لونه أبيض أو رمادي فاتح، وكان يُستخدَم للكتابة على ألواح المدراس (السبورة)، لكن اليوم معظم طباشير السبورة هو منتج من صنع الإنسان، بعضها مصنوع من الطباشير الطبيعي مع إضافات تعمل على تحسين أدائه.[٣]


كوكينا

الكوكينا (بالإنجليزية: Coquina) هو اسم حجر كلسي قليل الأسمنت الجيري، ويتكون بشكل شبه حصري من قطع بحجم الرمال من قشرة كلسية (و/أو) الحطام المرجاني، وعادة ما تربط كمية صغيرة من الأسمنت الجيري الحبيبات ببعضها البعض.[٣]


ويتكون الكوكينا من الرخويات (بالإنجليزية: Mollusk)، وبطنيات القدم (بالإنجليزية: Gastropod)، وعضديات أو ذراعيات الأرجل (بالإنجليزية: Brachiopod)، ومفصليات ثلاثية الفصوص (بالإنجليزية: Trilobite)، والمرجان (بالإنجليزية: Coral)، والصدفيات (بالإنجليزية: Ostracod)، أو بقايا اللافقاريات الأخرى، وتتراكم الرواسب التي تُشكل الكوكينا على الشواطئ، إذ توفر حركة الأمواج كميات من الحبيبات الحيوية المنتجة محليًا، في حين لا يتمّ ترسيب كمية كبيرة من المواد الأخرى.[٣]


الحجر الجيري الدولوميتي

الحجر الجيري المدلمت أو الدولوميتي (بالإنجليزية: Dolomitic Limestone) هو صخرة تتكون من الكالسيت بشكل أساسي، ولكن تمّ تغيير بعض الكالسيت إلى دولوميت (CaMg(CO3)2)، ويُعتقد أنّ الدولوميت يتشكل عندما يتمّ تعديل الكالسيت (CaCO3) في رواسب الكربونات أو في الحجر الجيري بواسطة المياه الجوفية الغنية بالمغنيسيوم، ويُعرف هذا التغيير الكيميائي باسم التدلمت أو الدلمتة (بالإنجليزية: Dolomitization)، ويُمكن أن تغيّر هذه العملية الحجر الجيري بالكامل إلى دولوميت، أو يُمكن أن يتغيّر الصخر جزئيًا ليشكل الحجر الجيري المدلمت.[٣]


الحجر الكلسي الأحفوري

الحجر الكلسي الأحفوري (بالإنجليزية: Fossiliferous Limestone) هو حجر جيري يحتوي على أحافير واضحة وبشكل كثير، وعادة ما تعود هذه الأحافير إلى لافقاريات البحرية مثل: عضديات أو ذراعيات الأرجل، والزنابق البحر (بالإنجليزية: Crinoids)، والرخويات، وبطنيات القدم، والمرجان، وغالبًا ما يعطي الحجر الجيري الأحفوري معلومات حول بيئة الترسب، والمكان الذي تعيش فيه الكائنات الحية (أو التي ترسبت)، ويُمكن لعلماء الأحافير في كثير من الأحيان فحص الحفريات وتحديد العمر الجيولوجي للصخور من خلاله.[٣]


الصخر الكلسي الرملي

الصخر الكلسي الرملي (بالإنجليزية: Oolites أو Ooliths) هو كتل صغيرة بحجم الرمل من كربونات الكالسيوم ذات شكل كروي وبيضاوي، وتتشكل من خلال تراكم طبقات من كربونات الكالسيوم باتجاه المركز حول النواة التي قد تكون حبة رمل، أو جزء من قشرة، أو جزء من المرجان، وما شابهها، ويُعتقد أنّها تتشكل من خلال الترسيب غير العضوي للمواد حول النواة، بينما يتمّ نقل الطبقة الصخرية في المياه عن طريق الأمواج أو التدحرج عبر أسطح الرواسب.[٣]


تمّ العثور على الصخر الكلسي الرملي في أجزاء كثيرة من العالم، ويوجد بشكل كبير جدًا في أجزاء من جزر الباهاما، كما تمّ العثور عليها في البحيرة المالحة الكبرى (بالإنجليزية: Great Salt Lake) في ولاية يوتا.[٣]


الترافرتين

يُعرف الحجر الجيري الذي يتشكل في تكوينات الكهوف مثل الهوابط والصواعد باسم الترافرتين (بالإنجليزية: Travertine)، ويتشكل من ترسب كربونات الكالسيوم والمعادن الأخرى عندما يبدأ الماء بالتبخر، خاصة عندما تظهر المياه القلوية المسخنة حراريًا على السطح، ويتميّز الترافرتين بلونه الأبيض عندما يكون نقيًا، ولكنه غالبًا يكون مختلطًا مع معادن أخرى فيختلف لونه بناءً على المعدن الذي اختلط به.[٣]


توفا

التوفا (بالإنجليزية: Tufa) هو حجر كلسي مسامي ينتج عن ترسيب كربونات الكالسيوم من مياه الينابيع الساخنة أو غيرها من المياه السطحية التي لديها القدرة على ترسيب كميات من كربونات الكالسيوم، وتُعدّ بحيرة مونو (بالإنجليزية: Mono Lake) في كاليفورنيا من أشهر المواقع التي تتشكل فيها التوفا، وتتشكل من خلال تفاعل ينابيع المياه العذبة ومياه البحيرة القلوية.[٣]


استخدامات الصخور الكلسية

تُستخدم الصخور الكلسية في عدة مجالات، ومن هذه الاستخدامات:


البناء والإنشاءات

يُستخدَم الحجر الكلسي بعد تقطيعه إلى كتل مناسبة كحجر بناء، كما يُستخدَم ركامه في بناء الطرق، ويُعدّ من المواد الأساسية، ويُمكن استخدام الحجر الكلسي منخفض الدرجة، خاصة الذي يحتوي على كمية من الطين في إنتاج الأسمنت لاستخدامه في البناء والإنشاءات، فهو المكون الرئيس للخرسانة.[٤]


الزراعة

يُمكن استخراج كربونات الكالسيوم من الصخور الكلسية لاستخدامه في قطاع الزراعة، فيتمّ تكسير الحجر الجيري إلى جزيئات أصغر، ويُطلق على هذه المنتجات اسم الجير الزراعي (بالإنجليزية: Aglime) ويُستخدَم لمعادلة حموضة التربة، وتحرير معادن التربة مثل الفوسفات.[٥]


الصناعات المتعددة

يُستخدَم مسحوق الحجر الكلسي في صناعات النسيج، والطلاء، والورق، والمطاط، والزجاج، والبلاستيك، وكمادة مالئة، وصناعة الصلب لعملية الإنتاج وتحديدًا في إزالة الشوائب، وتُستخدَم المعادن الموجودة في الحجر الكلسي أيضًا في المستحضرات الصيدلانية، ومستحضرات التجميل، وصودا الخبز، ومعجون الأسنان وغيرها.[٥]


استخدامات أخرى

يستخدم الحجر الكلسي المسحوق كحجر ترشيح في أنظمة التخلص من مياه الصرف الصحي في الموقع، وكمواد لامتصاص الملوِّثات، أو التحكم في غبار مناجم الفحم في العديد من منشآت تعدين الفحم، ويُستخدَم الجير وهو منتج ثانوي للحجر الجيري لمعادلة الأحماض، ومعالجة مياه الصرف الصحي، والحمأة (الصرف الصحي) الصناعية، ونفايات الحيوانات، وإمدادات المياه.[٥]

المراجع

  1. ^ أ ب "Limestone", Britannica, Retrieved 15/7/2021. Edited.
  2. ↑ "Limestone", The University of Auckland, Retrieved 15/7/2021. Edited.
  3. ^ أ ب ت ث ج ح خ د ذ ر Hobart M. King, "Limestone", Geology.Com, Retrieved 16/7/2021. Edited.
  4. ↑ " Limestone uses", Science Learning Hub, Retrieved 31/7/2021. Edited.
  5. ^ أ ب ت "Uses of Limestone", BYJU'S, Retrieved 31/7/2021. Edited.