كيف يتكون الحجر الجيري؟

كيف يتكون الحجر الجيري؟

يتكوّن الحجر الجيري (بالإنجليزية: Limestone) بالعديد من الطرّق، وفي أغلب الأحيان يتشكّل في المياه البحريّة الضحلة، والدافئة، وذات الطبيعة الهادئة، وهناك طريقتان لتكوّن الحجر الجيري، وهما:^[١]

• تتحوّل العديد من الكائنات التي كانت تعيش في تلك الأماكن والتي ماتت واستقرّت عبر ترسيبها في قاع المحيط إلى أصداف وهياكل مؤلفة من كربونات الكالسيوم، ثمّ تختلط مع غيرها من الرواسب الصخريّة، ومع استمرار تراكم الحطام والرواسب الصخريّة، تتكوّن كربونات الكالسيوم المكوّنة للحجر الجيري.
• يتكوّن الحجر الجيري أيضًا بطريقة التبخّر، وتتمثّل آليّة تكوينه بهذه الطريقة بتسرّب قطرات الماء المحملة بكربونات الكالسيوم والموجودة داخل جدران الكهوف من خلال الشقوق والكسور، والتي سُرعان ما تتبخّر مخلفة وراءها رواسب كربونات الكالسيوم التي تُعدّ اللبنة الأساسيّة للحجر الجيري.

الحجر الجيري

الحجر الجيري هو أحد أشهر أنواع الصخور الرسوبيّة، ويتألّف بشكل أساسي من مركب كربونات الكالسيوم ذي الصيغة الكيميائية (CaCO₃)، وله عدّة أشكال أبرزها حجر الكالسيت، وحجر الأراجونيت، قد يشتمل الحجر الجيري أيضًا على نسب عالية من كربونات المغنيسيوم، إلى جانب عدّة مكوّنات ثانويّة، مثل: كربونات الحديد، والفلسبار، والبيريت، والكوارتز، والطين، عندها يصبح اسم الصخر الدولوميت (بالإنجليزية: Dolomite)، يتميّز الحجر الجيري بنسيجه الحبيبي، بحيث يتراوح جحم الحبيبات المكوّنة له بين 0.001 مم، وحتى حجم الجسيمات التي تستطيع العين المجرّدة مُلاحظتها، ومن الجدير ذكره أنّه في الكثير من أنواع الحجر الجيري تكون الحبيبات المكوّنة له مؤلّفة من قطع من أصداف بعض الحيوانات الأحفورية، مما يجعله غنيًّا جدًا بمحتواه من الأحافير، ويعطيه مكانة خاصة في دوره في معرفة التسلسل الزمني لتطوّر الأرض.^[٢]

أنواع الحجر الجيري

هنالك الكثير من أنواع الصخور التي تندرج تحت الحجر الجيري، ومن أكثرها شيوعًا الأنواع الآتية:^[٣]

• الطباشير: يتميّز حجر الطباشير (بالإنجليزية: Chalk) بكونه حجرًا جيريًا ذا حبيبات ناعمة، وعادة ما يميل لونه إلى الأبيض أو الرمادي الفاتح، ويتكوّن بشكل أساسي من بقايا أصداف الكائنات البحريّة الدقيقة المجهرية، مثل المنخربات، كما قد يتكوّن من بقايا بعض أنواع الطحالب البحريّة، ومن الجدير ذكره أنّ حجر الطباشير سهل السحق والتفتيت.
• الكوكينا: يتكوّن حجر كوكينا (بالإنجليزية: Coquina) بشكل أساسي من الأصداف الكلسية للكائنات الحية والتي بحجم الرمال أو من بقايا المرجان، ويمتاز ببنيته الإسمنيّة الضعيفة -أي أن الماة التي تربط الحبيبات مع بعضها البعض ضعيفة-، إذ يتكون عادة على الشواطئ، نتيجة جمع الأمواج أثناء حركتها لعدد وفير من الحبوب الرمليّة للعديد من الرواسب البحريّة كالرخويات، وبطنيات القدم، وعضديات الأرجل، والمفصليات ثلاثية الفصوص، والصدفيات، والمرجان، وبقايا اللافقاريات الأخرى.
• الحجر الجيري البلوري: يُسمى أيضًا بالرخام (بالإنجليزية: Marble)، ويُصنّف من الصخور الجيريّة المتحوّلة، إذ يبدأ الكالسيت الموجود في الحجر الجيري بالتحول عند تعرّضه لدرجات الحرارة العالية والضغط، وتبدأ كربونات الكالسيوم بالتبلور ويزداد حجم البلورات مع استمرار مدّة التحوّل وشدّته إلى أن تُصبح البلورات مرئيّة للعين المجرّدة، ويتميّز بأنّه يحتوي على معادن أخرى، مثل: المايكا، والكوارتز، والبيريت، والجرافيت، والطين، وأكسيد الحديد.
• الدولوميت: يتكوّن الدولوميت (بالإنجليزية: Dolomite) بشكل رئيس من الكالسيت، ولكن مع وجود المياه الجوفية الغنية بالمغنيسيوم، يتحول الكالسيت ذي الصيغة الكيميائية (CaCO₃) إلى دولوميت ذي الصيغة الكيميائية (CaMg(CO₃)₂).
• الحجر الجيري الأحفوري: يحتوي الحجر الجيري الأحفوري (بالإنجليزيّة: Fossiliferous) على العديد من الأحافير الواضحة، غالبًا ما تكون للأصداف والهياكل للافقاريات البحريّة، على غرار الرخويات، وعضديات الأرجل، وبطنيات القدم، والمرجان، وزنابق البحر، ويُقدّم هذا النوع من الحجر الجيري معلومات وفيرة عن بيئة الترسيب التي تكوّن فيها، بالإضافة إلى المكان والبيئة التي عاشت فيها الكائنات الحيّة المُترسّبة فيه، كما يُساعد على تحديد العمر الجيولوجي للصخور بدقّة أكبر.
• الحجر الجيري الليثوغرافي: يُشكّل الحجر الجيري الليثوغرافي (بالإنجليزيّة: Lithographic) صخرة كثيفة بحبيبات موحّدة بحجم صغير للغاية، ويتميّز بأنّه يتكون من طبقات رقيقة تنفصل عن بعضها البعض بسهولة، لتكوين أسطح ملساء، وقد استُخدم قديمًا للطباعة عبر رسم الصور عليها باستخدام حبر يعتمد على الزيت.
• الحجر الكلسي الرملي: يتكوّن الحجر الكلسي الرملي (بالإنجليزيّة: Oolites) من فتات صغير الحجم، كروي بيضاوي الشكل مكون من كربونات الكالسيوم، وقد اتحد وتراكم بشكل موحّد حول نواة قد تكون عبارة من حبة رمل، أو جزء من صدفة، أو جزء من مرجان، أو جسيم صغير من حطام بُرازي، يُعتقد العًلماء أنّ هذا الحجر تشكّل من ترسيب مواد غير عضويّة حول النواة، ثمّ تكوّنت الطبقة الصخرية من حمل النواة في المياه، أو عبر تدحرجها على عدد من الأسطح الغنيّة بالرواسب.
• الترافرتين: يتشكّل الترافرتين (بالإنجليزيّة: Travertine) من اتحاد مجموعة متنوعة من الحجر الجيري، إذ تتجه المياه القلويّة المُسخّنة حراريًا والمحتوية على كميّة وفيرة من الغازات المُذابة والمعادن نحو السطح، بينما تترسّب كربونات الكالسيوم وعدد من المعادن في الأسفل، بسبب تبخر المياه، ومن الجدير ذكره أنّ هذا النوع من الحجر الجيري قد يتكوّن أيضًا في الكهوف؛ نظرًا إلى هجرة المياه عبر الشقوق مخلّفة وراءها الترسيبات على هيئة صواعد وهوابط، والتكلسات في الصخور، يوجد الترافرتين بشكله النقي بلون أبيض، ولكن يُعدّ اللون المُلطّخ منه أكثر شيوعًا؛ بسبب وجود عدد من المعادن فيه، فيظهر ملونًا بلطخات خضراء، أو بنيّة، أو سمراء، أو لطخات بلون الكريمة، وعدة ألوان أخرى، كما قد يحتوي حجر الترافرتين أيضًا على بعض الشوائب كالحُطام العضوي، والمعدني الموجودة في البيئة التي تكوّن بها، بالإضافة إلى وجود العديد من الفراغات والتجاويف التي تتشكّل بسبب هطول الأمطار السريع على المواد التي بدأت بالترسب حديثًا، وقد استُخدم حجر الترافرتين منذ القِدَم في عمليات البناء والتشييد، في كل من مصر وروما القديمتين، إذ تُعدّان كلا البلدين من أشهر مصادر حجر الترافرتين الذي يتمّ تصديره لكافة أنحاء العالم.
• التوفا: يتكوّن حجر التوفا (بالإنجليزيّة: Tufa) من ترسيب كربونات الكالسيوم عند الينابيع الحارة، كما قد يتمّ تكوينه بسبب التقاء وتفاعل الينابيع العذبة مع المياه على طول سواحل البُحيرات القلويّة التي تحتوي مياهها على كميّة وفيرة من كربونات الكالسيوم نتيجة تبخّر مياه البحيرات المالحة، يمتاز حجر التوفا بكونه حجر مسامي، إذ تتشكّل هذه المسامات عند وجود مواد نباتيّة في ترسيبات كربونات الكالسيوم، ويُستخدَم حجر التوفا معماريًّا؛ نظرًا إلى مظهره الشائك، كما يُمكن تعدينه، وقطعه عند وجوده في ترسيبات سميكة، إذ ينتج عنها حجر توفا شديد الصلابة.