أنواع الصخور النارية حسب محتواها المعدني
الصخور النارية هي صخور تتشكل نتيجة تبريد وتبلور الصهارة أو الحمم البركانية. قد تحدث هذه العملية تحت سطح الأرض (صخور متداخلة/بلوتونية) أو على سطحها (صخور بركانية/سطحية). على الرغم من أن الصخور النارية تُصنف غالبًا حسب موقع تكوينها أو نسيجها، إلا أن أحد أهم أساليب التصنيف في الجيولوجيا يعتمد على محتواها المعدني، وتحديدًا نسبة المعادن السيليكاتية مثل الكوارتز والفلسبار، بالإضافة إلى المعادن المافية مثل البيروكسين والأوليفين. يرتبط هذا المحتوى المعدني ارتباطًا وثيقًا بالتركيب الكيميائي (مثل محتوى السيليكا/SiO₂)، وهو ما يحدد في النهاية لون الصخرة وكثافتها وسلوكها عند التصلب.
بشكل عام، يمكن تصنيف الصخور النارية إلى عدة أنواع رئيسية بناءً على محتواها المعدني: الصخور الفلسية، والصخور المتوسطة، والصخور المافية، والصخور فوق المافية. إضافةً إلى ذلك، توجد مجموعات متخصصة، مثل الصخور النارية القلوية، التي تتميز بمعادن محددة (مثل الفلسباثويدات). فيما يلي شرح لكل نوع وخصائصه المعدنية.
-
1) الصخور النارية الفلسية (غنية بالسيليكا والمعادن الخفيفة)
يُشتق مصطلح "فلسي" من دمج كلمتي "فلسبار" و"سيليكا". تتميز الصخور النارية الفلسية عمومًا بمحتوى عالٍ من السيليكا (أكثر من 65% SiO₂ تقريبًا) وتتكون في الغالب من معادن فاتحة اللون. من الناحية المعدنية، تحتوي هذه الصخور عادةً على:
- الكوارتز: معدن سيليكاتي شائع جداً في الصخور الفلسية.
– الفلسبار القلوي (أورثوكلاز/ميكروكلين) والبلاجيوكلاز الغني بالصوديوم (ألبيت-أوليجوكلاز).
– الميكا (المسكوفيت، البيوتيت) كمعادن ثانوية.
- يحتوي أحيانًا على كميات صغيرة من الأمفيبول.
تتميز الصخور الفلسية بلونها الفاتح (الأبيض، الكريمي، أو الرمادي الفاتح) نظراً لغلبة الكوارتز والفلسبار فيها. أما الصهارة الفلسية، فهي عادةً أكثر لزوجة، مما يسمح لها باحتجاز الغاز، وترتبط بالانفجارات البركانية الانفجارية من النوع السطحي.
أمثلة على الصخور الفلسية:
– الجرانيت (الداخلي): حبيبات المعادن خشنة، والكوارتز والفلسبار مرئية بوضوح.
– الريوليت (السطحي): تركيبة مشابهة للجرانيت، لكنها ذات ملمس ناعم لأنها تبرد بسرعة.
– الدايسايت (فلسي-متوسط): غالباً ما يحتوي على بلاجيوكلاز وكوارتز.
يُعد وجود الكوارتز علامة مهمة: فعندما يكون الكوارتز وفيراً، فإن الصخر عادة ما يندرج ضمن فئة الصخور الفلسية (أو على الأقل الصخور الفلسية المتوسطة)، وذلك اعتمادًا على نسبة المعادن المافية.
-
2) الصخور النارية المتوسطة (تركيب متوسط، معادن مختلطة)
تقع الصخور النارية المتوسطة بين الصخور الفلسية والمافية. ويتراوح محتواها من السيليكا عمومًا بين 52 و65% من ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂). وتتميز هذه الصخور من الناحية المعدنية بما يلي:
– البلاجيوكلاز (الأنديزين عموماً) هو المعدن السائد.
– الأمفيبول (الهورنبلند) و/أو البيروكسين كمعادن داكنة رئيسية.
قد يكون البيوتيت موجوداً.
- قد يكون الكوارتز موجوداً، ولكن عادةً ليس بنفس القدر الموجود في الصخور الفلسية.
غالباً ما يكون لون الصخور المتوسطة رمادياً متوسطاً: ليس فاتحاً كالجرانيت، ولا داكناً كالبازلت. تتميز الصهارة بلزوجة متوسطة، وغالباً ما ترتبط بالأقواس البركانية ( مناطق الاندساس )، لذا فإن الصخور المتوسطة شائعة جداً في مناطق البراكين النشطة.
أمثلة على الصخور المتوسطة:
– الديوريت (الناتج عن التداخل): يظهر البلاجيوكلاز والأمفيبول في بلورات كبيرة نسبياً.
– الأنديزيت (السطحي): شائع جدًا كصخر بركاني؛ رمادي اللون وغالبًا ما يكون نسيجه بورفيري (توجد بلورات كبيرة في الكتلة الأرضية الدقيقة).
يتمثل الاختلاف الرئيسي مع الصخور الفلسية عادةً في انخفاض نسبة الكوارتز وزيادة نسبة المعادن المافية (الأمفيبولات/البيروكسينات).
-
3) الصخور النارية المافية (غنية بالحديد والمغنيسيوم، معادن داكنة اللون)
تتكون الصخور المافية من المغنيسيوم والحديد. تتميز الصخور النارية المافية بانخفاض محتواها من السيليكا (حوالي 45-52% SiO₂) وتغلب عليها المعادن الغنية بالحديد والمغنيسيوم. من الناحية المعدنية، تحتوي الصخور المافية عادةً على:
– البيروكسين (الأوجيت) كمعدن رئيسي.
– بلاجيوكلاز غني بالكالسيوم (لابرادوريت-بيتاونيت).
قد يكون الأوليفين موجوداً، وأحياناً بكميات كبيرة.
– غالباً ما تظهر المعادن المعتمة مثل المغنتيت والإلمنيت كملحقات.
نظراً لأن العديد من المعادن المافية داكنة اللون، فإن هذه الصخور تكون عادةً سوداء أو خضراء داكنة، وأكثر كثافة من الصخور الفلسية، كما أن صهارتها أكثر سيولة (أقل لزوجة). تميل الحمم المافية إلى التدفق لمسافات أبعد، وغالباً ما تُنتج تدفقات حمم بركانية واسعة النطاق.
أمثلة على الصخور المافية:
– الجابرو (الداخلي): مكافئ من حيث التركيب للبازلت، ولكنه أكثر خشونة في الملمس.
- البازلت (السطحي): شائع جداً في القشرة المحيطية؛ نسيج ناعم إلى حويصلي (مملوء بالغاز).
– الديابيز/الدوليريت (تحت البركان): نسيج متوسط، غالباً ما يملأ الشقوق على شكل سدود.
السمة المعدنية البارزة هي هيمنة البيروكسين الكلسي - البلاجيوكلاز، مع غياب الكوارتز بشكل عام.
-
4) الصخور النارية فوق المافية (غنية جداً بالمعادن المافية، ومنخفضة جداً في السيليكا)
تُعدّ الصخور فوق المافية المجموعة الأكثر "مافية"، وعادةً ما تكون منخفضة جدًا في السيليكا (أقل من 45% SiO₂ عمومًا). تهيمن على هذه المجموعة المعادن التالية:
– الزبرجد بكميات كبيرة.
– بيروكسين (أورثو/كلينوبيروكسين).
– البلاجيوكلاز قليل جداً أو معدوم.
- يحتوي أحيانًا على معادن مثل الإسبينيل والجارنيت في ظل ظروف معينة.
تتميز الصخور فوق المافية بلونها الداكن المائل إلى الأخضر، وكثافتها العالية، وغالبًا ما ترتبط بصخور الوشاح. نادرًا ما توجد هذه الصخور على السطح في حالتها الأصلية، إذ غالبًا ما تخضع لتحول إلى سربنتينيت (عملية تُسمى السربنتنة) نتيجة تفاعلها مع الماء.
أمثلة على الصخور فوق المافية:
– البيريدوتيت (يتكون أساساً من الأوليفين والبيروكسين): الصخر الرئيسي الذي يشكل الوشاح العلوي.
– الدونيت (أوليفين بالكامل تقريباً).
– الكوماتيت (صخور بركانية فوق مافية، أكثر شيوعًا في الصخور القديمة جدًا / الأركية).
يُعد وفرة الأوليفين مؤشراً رئيسياً على أن الصخرة فوق قاعدية.
-
5) الصخور النارية القلوية ودور الفلسباثويدات (مجموعة معدنية خاصة)
إضافةً إلى التقسيم الجيولوجي للصخور النارية إلى الفلسية والمتوسطة والمافية والفوق مافية، يُصنّف الجيولوجيون أيضاً الصخور النارية القلوية التي تتميز بمحتوى قلوي مرتفع نسبياً (أكسيد الصوديوم وأكسيد البوتاسيوم). وفي بعض الأنظمة، تتميز الصخور القلوية بوجود معادن الفلسباثويد (مثل النيفيلين واللوسيت والسوداليت) التي تظهر عندما تفتقر الصهارة إلى السيليكا، مما يجعل الكوارتز غير مستقر.
من الناحية المعدنية، يمكن أن تُظهر الصخور القلوية ما يلي:
– وفرة من الفلسبار القلوي.
– الفلسباثويد كبديل للكوارتز.
– بعض المعادن المافية مثل الإيجيرين أو الأرفيدسونيت في بعض الأنواع.
أمثلة على الصخور القلوية:
– السيانيت (يشبه الجرانيت ولكن مع القليل من الكوارتز أو بدونه؛ ويغلب عليه الفلسبار القلوي).
– سيانيت النيفيلين (يحتوي على النيفيلين).
– الفونوليت (سطحي، غالباً ما يرتبط بالنيفلين/اللوسيت).
تعتبر المجموعات القلوية مهمة لأنها تشير إلى ظروف تكوين الصهارة المختلفة، والتي غالباً ما ترتبط ببيئات تكتونية محددة وتطور الصهارة المعقد.
-
لماذا يُعدّ المحتوى المعدني مهماً في التصنيف؟
لا يقتصر دور المحتوى المعدني للصخور النارية على شرح "التركيب" فحسب، بل يساعد أيضًا في تفسير ما يلي:
1. أصل الصهارة (على سبيل المثال من الوشاح أو نتيجة انصهار القشرة الأرضية).
2. ظروف التبلور (درجة الحرارة، الضغط، محتوى الماء).
3. البيئة التكتونية (سلاسل منتصف المحيط، أقواس الاندساس، النقاط الساخنة).
4. الخصائص الفيزيائية للصخور (اللون، الكثافة، القوة، وإمكانية التجوية).
على سبيل المثال، تتشكل الصخور الفلسية الغنية بالكوارتز والفلسبار عادةً من الصهارة المتطورة (الأكثر "نضجًا" في التمايز)، في حين أن الصخور فوق المافية تعكس مواد أقرب إلى تركيب الوشاح.
-
غطاء
تُوفّر أنواع الصخور النارية، وفقًا لمحتواها المعدني - الفلسية، والمتوسطة، والمافية، والفوق مافية، والقلوية - إطارًا واضحًا لفهم تنوّع الصخور النارية على سطح الأرض. ومن خلال تحديد المعادن السائدة، مثل الكوارتز، والفلسبار، والبلاجيوكلاز، والبيروكسين، والأوليفين، يُمكننا تقدير تركيبها السيليسي، ولونها، وكثافتها، وحتى العمليات الجيولوجية التي شكّلتها. يُوفّر هذا التصنيف المعدني أساسًا هامًا للدراسات البترولوجية، واستكشاف الموارد الجيولوجية، وفهم تطوّر قشرة الأرض عبر الزمن.
إذا رغبت، يمكنني إضافة جدول مقارنة موجز (المعادن السائدة، الألوان، أمثلة على الصخور المتداخلة والسطحية) أو تجميع نسخة أكثر شيوعًا من المقالة للواجبات المدرسية.
