الصخور المتحولة وأنواعها

ماهية التحول : ـ
يمكن تعريف عملية التحول Metamorphism بأنه عبارة عن التغير الذى يطرأ على الصخر السابق فى تكوينه سواء أكان هذا الصخر ناريا أم رسوبيا أم حتى صخرا متحولا حيث يحدث هذا التغير فى النسيج أو المتحوى المعدنى وذلك نتيجة للتغير فى الظروف من الضغط ودرجات الحرارة وتأثير السوائل والغازات والتى تؤدى جميعها إلى تكوين صخور أخرى مختلفة فى تركيبها المعدنى وشكلها الخارجى أو حتى فى النسيج .
ومن الجدير بالذكر أن التحول يحدث فى الحالة الصلبة وهو ما يميز الصخور النارية عن المتحولة لأن الصخور النارية نتج عن تصلب الصهير .

عوامل التحول : -

1- الحرارة Temperature :
تعمل الحرارة على زيادة الطاقة الكامنة فى المعادن الأمر الذى يجعل المعادن مهيأة لحدوث التفاعلات بينها نتيجة لزيادة الطاقة بها . وتكمن مصادر الطاقة فى وجود أجسام نارية متداخلة أو نشاط بركانى أو تأثير المحاليل الحرمائية Hydrothermal Solution أو الحارة الناتجة عن الاحتكاك بين طبقات الصخور المختلفة نتيجة زحف الطبقات من خلال الحركات التكتوتية هذا بالإضافة إلى تأثير حرارة الوشاح نفسه ولاسيما إذا كانت الصخور قريبه منها .

2- الضغط Pressure : يوجد ثلاثة أنواع من الضغط المؤثر على الصخور : ـ

أ ـ ضغط محصور Pressure Condfining : ويحدث هذا نتيجة للعمق وهو يعمل بصورة عمودية أى أنه ضغط عمودى حيث يتناسب طرديا مع العمق بفرض ثبات كثافة الصخور .

ب ـ ضغط موجه Directed Pressure : وهو المسبب الرئيسى للتشوهات التى تحدث فى الصخور والضغط الموجه له أكبر الأثر فى تكوين النسيج المتصفح ( المتوازى الاتجاه )Foliated Texture حيث يحدث للمعادن المكونة للصخر نوع من الترتيب فى نسق إتجاهى .

ج ـ المحاليل السائلة : Fluid Solution فإن وجود المحاليل والمكونات الطيارة ذو تأثير كبير فى عمليات التحول فالماء على سبيل المثال من أهم العوامل المساعدة فى التفاعلات الكيمائية . فالصخور الجافة تماما تحدث التفاعلات الكيميائية بين مكوناتها من المعادن عن طريق الانتشار الأيونى Ionic Diffusion وهى عملية بطيئة للغاية ولكن وجود المحاليل السائل تساعد على حركة الأيونات فى المحلول وبالتالى تتم التفاعلات الكيميائية بسرعة أكبر .

أنواع التحـــول :-

1- التحول الحرارى Thermal Metamorphism :
ويعرف أحيانا بالتحول التماسى Contact ويحدث حول المتدخلات النارية مما يؤثر على الصخور المحيطة Country Rocks وتتوقف طبيعة التفاعلات الكيميائية التى تحدث أثناء عملية التحول التماسى ( الحرارى ) على حجم الجسم النارى المتداخل فالأجسام النارية الصغيرة الحجم كسدود Sills  والقواطع Dykes لا تؤثر كثيرا فى فى الصخور المحيطة حولها بينما تؤثر الحرارة المصاحبة للأجسام المتداخلة الكبيرة على الصخور المحيطة بسبب أن ارتفاع درجات الحرارة يستمر لفترة طويلة تكفى لحدوث التفاعلات الكيميائية . ومن الجدير بالذكر أن الكثير من المتداخلات النارية يصاحبها عادة المحاليل الساخنة والتى تؤثر على الصخور المحيطة مكونة معادن جديدة .
ومن أشهر الصخور المتحولة بهذه الطريقة الرخام Marble ( متحول عن الصخور الجيرية ) والكواتزيت Quartzite ( متحولة عن الصخور الرملية ) .

 2- التحول الديناميكى Dynamic Metamorphism :
تتكون الصخور المتحولة ديناميكيا بالقرب من الفوالق حيث تتعرض الصخور إلى عملية تهشم ( عملية التحطيم Cataclasis) ويتمضن هذا النوع من التحول على الضغط الموجه والعالى وبالإضافة إلى ضغوط المحاليل حيث أيضا حيث يلعب الماء دورا هاما فى علميات التحول خلال نطاقات الفوالق والانزلاق . أما بالنسبة لتأثير درجات الحرارة فهى درجات متفاوتة حسب عمق الفوالق .
ومن أشهر أنواع الصخور المتحولة ديناميكيا الاردواز Sate ( متحول عن الصخور الطينية )

3- التحول الإقليمى Regional Metamorphism :
وقد سمى  بهذا الاسم لأنه يحدث على نطاق واسع بحيث يغطى مساحات وأقاليم واسعة قد تبلغ عدة مئات من الكيلومترات المربعة وينتج التحول الإقليمى من الضغط والحرارة معا بدرجات متفاوتة إذ قد يكون الضغط هو السائد فى التحول وقد تكون الحرارة وقد تكون الحرارة كذلك وقد يتعادلان فى التأثير وذلك حسب ما يعرف بنطاقات التحول Metamorphic Zones ويصاحب هذا النوع من التحول العمليات التكتونية ذات المدى الكبير مثل الحركات البانية للجبال .
ويغلب على مظهر الصخور المتحولة تحولا إقليميا الانتظام فى اتجاه بنية النسيج حيث يبدو ذا نسيج اتجاهى Directional Fabric والسبب فى هذا النسيج أنه أثناء الحركات البانية للجبال تحدث التجاعيد والانثناءات مما يؤدى إلى تعرض الصخور إلى درجة عالية من الحرارة والضغط وبالتالى يتغير البناء الطبيعى للصخر بالنظر إلى هذه الظروف الجديدة فتهشم بعض المعادن أو قد يتغير شكلها فتصبح ـ بفعل الضغط ـ مفلطحة كما تنتظم البلورات وحبيبات المعادن فى صفوف متوازية كدليل على هذا النوع من التحول .

تصنيف الصخور المتحولة : -
من أبسط تصنيفات الصخور المتحولة ذلك التصنيف الذى يعتمد على النسيج حيث تم تصنيف هذه الصخور إلى قسمين : ـ

الأول : صخور متحولة ذات نسيج حبيبي ( غير متورقة ) Non Foliated ومن أهمها : ـ

1- الكوارتزيت Quartzite : ـ

وهو صخر ناتج من التحول الحرارى للصخور الرملية حيث يتم التحام حبيبات الكوارتز ( الرمل ) بعضها البعض بواسطة السيليكا التى كانت أصلا مادة لاحمة فى الحجر الرملى . وإذا كان الكوارتزيت يشبه إلى حد كبير الحجر الرملى باعتبارهما مكونين من مادة واحدة وهى حبيبات الكواتز نفسها إلا أنه يمكن التمييز بينهما بواسطة الكسر فالكوارتزيت ينكسر عبر حبيبات الكوارتز نفسها بينهما يحدث الكسر فى الحجر الرملى حول حبيبات الرمل .

2- الرخام Marble : ـ
هو صخر متحول بالحرارة عن الصخور الجيرية ذو نسيج حبيبى موزايكى Mosaic Texture ويتكون أساسا من معدن الكالسيت وأحيانا يحتوى على نسبة من معدن الدولوميت . ويتراوح حجم الحبيبات ما بين الحجم الدقيق الذى لا يمكن تميزه بالعين إلى الحجم الخشن الواضح .

3- سربنتينيت Serpentinite :
وهو صخور متحولة غنية بعنصر المغنسيوم ويتكون أساسا من معدن السربنتين   Serpentine ونسبة ملحوظة من معادن التلك والكلوريت Chlorite والتريموليت Tremolite . وهذه الصخور مشتقة من صخور البريدوتيت Peridotite .

الثانى : صخور متورقة Foliated ومن أهمها : -
وتتميز هذه الصخور بوجود اتجاه مفضل للمعادن الناتج عن تأثير قوى الضغط الموجه وهذا الإتجاه قد يكون مستويا Planer أو مخططا Lineated حيث تصطف المعادن فى صفوف ومستويات متوزاية ومن أشهر هذا النوع من الصخور :
 

1- النيس Gneiss :

وهو من أشهر أنواع الصخور المتحولة وأكثرها انتشارها فى القشرة الأرضية وهو من الصخور المتحولة تحولا إقيليما ذو نسيج خشن الحبيبات ويتميز بأن بلورات المعادن المختلفة مرتبة فى صفوف متوزاية غير متصلة أى متقطعة .

ويماثل التركيب المعدنى للنيس التركيب المعدنى للجرانيت إذا كان النيس فى هذه الحالة متحولا عن الجرانيت لذلك يسمى عندئذ النيس الجرانيتىGranitic Gneiss  ونفس الشئ يطلق على النيس الديوريتى Dioritic Gneiss إذا كان متحولاً عن الديوريت .

وقد يسمى النيس أحيانا تسمية ثنائية حسب نسبة المعدن السائد فيه مثل النيس البيوتيتى Biotite Gneiss أو النيس الهورنبلندى Hornblende Gneiss .
 

2- الشيست Schist :

وهو يشبه النيس فى كونه من الصخور المتحولة تحولا إقيليما ويتميز بنسيجة المتروق الذى يعرف بالنسيج الشيستى ( الشيستوزى ) Schistose Texture وهو عبارة عن حبيبات دقيقة الحجم مرتبة فى صفوف متوزاية متصلة تشبه الصفائح من السهل انفصالها . وغالبا ما يسمى الشيست تبعا لمكوناته من المعادن الأساسية مثل الشيست الميكانى Mica Schist والشيست الكلوريتى Chlorite Schist .

3- الإردواز Slate :

وهو من الصخور المتحولة تحولا إقيليما ولكن من درجة المنخفضة Low-grade regionally metamorphosed وهو مشتق من الصخور الطينية وتتكون من حبيبات دقيقة جدا ذات نسيج متورق يطلق عليه الإنفصام الإردوازى Slaty Cleavage
ومن الملاحظ أنه لا يمكن تمييزه بسهولة تحت المجهر نظرا لدقة الحبيبات .