الباب الثامن: وجود المعادن في الطبيعة Occurrence of Mineralsكيف توجد المعادن في الطبيعة؟ هل توجد بمفردها أم توجد في مجموعات ، وفي هذه الحالة الأخيرة هل هي متماسكة مع بعضها البعض أو سائبة أو ما هو شكل الأجسام الناتجة عن هذه المجموعات والمخاليط الطبيعية.
توجد المعادن في الطبيعة إما في هيئة بلورات مفردة ملتصقة مع بلورات أخرى من نفس المعدن ، أو مع بلورات معدن آخر ، وفي العادة تكون هذه البلورات الملتصقة منتهية بأوجه بلورية من أحد طرفيها. ولكن في معظم الأحيان توجد المعادن منتشرة أو مبعثرة في معادن أخرى ، لتكون في هيئة مخاليط المعادن المعروفة باسم الصخور. وفي هذه الحالة توجد المعادن في هيئة حبيبات أو جسيمات غير منتظمة. ولكن في بعض الأحيان تظهر أوجه بلورية وتكون بلورة المعدن منتهية بأوجه من الطرفين. وقد تمتلئ الشقوق والفواصل والشروخ في القشرة الأرضية بالمواد المعدنية فتظهر المعادن في الطبيعة في هيئة عروق. وتختلف هذه العروف من حيث اتساعها وأنواع معادنها وترتيب هذه المعادن فيها من مكان إلى آخر ، ومن منطقة إلى أخرى. فقد يظل العرق محتفظا باتساعه وتخانته لمسافات طويلة "جانبيا أو رأسيا" ولكن قد يتغير هذا الاتساع من مكان إلى آخر فيبدو كأنه منتفخا في بعض أجزاءه ، ومنكمشا في أجزاء أخرى. وقد توجد المعادن مرتبة في العروق ومصفوفة في هيئة طبقات أو صفوف ، ويعرف العرق في هذه الحالة باسم عرق مصفف . شكل (178) ، وفي هذه الحالة تكون المعادن مصفوفة بنظام واحد وأنواع واحدة من جانبي العرق حتى منتصفه ، وفي هذه الحالة يوصف العرق بأنه متماثل التصفيف ، أما إذا كانت المعادن مختلفة من أحد الجوانب إلى الجانب الآخر فيوصف العرق بأنه غير متماثل التصفيف.
وتحتوي العروق على نوعين من المعادن: معادن ذات قيمة اقتصادية (يمكن استغلالها بفائدة) ، ويطلق عليها اسم معادن خامات Ore Minerals ، وهذه المعادن الركازية تكون غالبا عبارة عن معادن الفلزات مثل الجالينا والذهب والكالكوبيريت والبورنيت ، أما المعادن عديمة الأهمية في تكوين العرق ، أو التي ليس لها فائدة اقتصادية فتعرف باسم معادن أرضية Gangue minerals ، فمثلا عندما يستغل الذهب من أحد عروق الكوارتز الحاملة له يعتبر الكوارتز في هذه الحالة معدن أرضي (لا فائدة منه).
ولما كانت العروق قد تكونت في الطبيعة بصفة أساسية نتيجة لترسيب المعادن من المحاليل فإنه يمكن تقسيم العروق التي تكونت من المحاليل المائية الحارة bydrothermal إلى ثلاثة أنواع تبعا لدرجة حرارة المحلول الذي ترسبت منه.
1- عروق عالية الحرارة Hypothermal veins (300-500ºم) ، معادنها ترسبت عند درجات حرارة عالية وضغط عال. تحتوي على معادن كاسيتريت ، ولفراميت ، مولبدنيت ، ذهب.
2- عروق متوسطة الحرارة Mesothermal minerals (200-300ºم) ، ترسب معادنها في ظروف متوسطة من الحرارة والضغط. وتحتوي هذه العروق على معادن بيريت ، كالكوبيريت ، جالينا ، سفاليريت ، كوراتز ، سيديريت.
3- عروق منخفضة الحرارة Epithermal minerals (200-50ºم) ، وتحتوي على معادن سنبار ، ستيبيت ، مركريت ، بيريت ، ذهب ، كوارتز ، كالسيت ، فلوريت .
وقد توجد بعض المعادن في الطبيعة نتيجة لإحلال محاليلها محل معادن أخرى وذلك بإذابة المعادن الأصلية وترسيب المعادن الجديدة محلها في نفس الوقت ، وينتج عن ذلك أن تظهر مثل هذه المعادن الإحلالية أو الرواسب الإحلالية بمظهر المعدن القديم ، أي تأخذ شكله ، وتوجد في الطبيعة في هيئة أشكال كاذبة.
وقد توجد المعادن مالئة لفراغات تشبه الكرات الصغيرة حيث تبطن المعادن سطح الكرة الصخرية من الداخل ، وتعرف هذه الكرات الصغيرة المبطنة بالمعادن (غالبا في هيئة بلورات جيدة الأوجه ) باسم geodes of vuges.
أما بالنسبة لمكان وجود المعدن في الطبيعة فقد توجد المعادن في نفس المكان الذي تكونت فيه. وتعرف في هذه الحالة باسم معادن أصلية primary أو معادن محلية أو معادن موضعية in site وهذه المعادن لم تنتقل من كان نشأتها. أما إذا انتقل المعدن من مكانه الأصلي إلى مكان جديد – لم ينشأ فيه – وذلك بفضل الرياح أو الأ،هار .. الخ ، فيعرف باسم معدن ثانوي أو منقول Secondary. وتعرف الرواسب المعدنية الناتجة باسم رواسب ثانوية ، ومن أمثلتها رواسب التجمعات placer deposits ، وبعضها يحتوي على الذهب أو الكاسيتريت أو معادن أخرى ذات قيمة اقتصادية مختلطة بالرمل والحصى. وقد نتجت هذه الرواب عن تجميعها في مواضع معينة بواسطة الأنهار أو السيول التي نقلتها من مصادرها الأصلية بعد أن تفتت – ورسبتها في تجمعات على جانبي الوديان وشواطئ الأنهار أو عند المصبات على شاطئ البحر. فمثلا ، إذا وجد الذهب في عروق الكوارتز (المرو) فيقال إن الذهب يتواجد في مكانه أو موضعه الأصلي ، أما إذا استخلص الذهب من الرمل والحصى المتجمعة في نهر أو بحيرة فيقال إن الذهب يتواجد في تجمعات منقولة. ويتواجد البلاتين والألماس والكلسيتريت (أكسيد القصدير) في الطبيعة بنفس الصورة أيضا. فإما أن توجد هذه المعادن في عروض (موضعها أصلية) أو في رواسب التجمعات (منقولة).
الصخور Rocks
تمثل الصخور المظهر الشائع لمجموعات المعادن في الطبيعة. وهناك نوعان من الصخور لا يتكون كل منهما من المعان ، ولكن يتكون أحدهما من مواد عضوية (ليست معادن) ،وهذه هي الأنواع المختلفة من صخر الفحم Coal ، ويتكون الآخر من الزجاج الطبيعي (مواد غير متبلورة) تجمد نتيجة لتبريد اللافا "الحمم" السريع على سطح الأرض ، ولم تتح أية فرصة لنمو بلورات معدنية من هذه المادة المصهورة. وقد يتكون الصخر من معدن واحد فقط ، ولكن مثل هذه الحالة هي استثناء وليست عامة ، وحتى لو كان الصخر مكونا من معدن واحد فان وجوده بكميات هائلة حيث يكون طبقات مترامية الأطراف أو جبال كبيرة يجعله أقرب إلى الصخور منه إلى المعادن ، إذ لا يمكن أن تتوافر فيه أهم صفات المعدن وهي التجانس في جميع أجزائه. وعادة تتكون الصخور من خمسة إلى عشرة معادن أو أكثر.
والمعادن الأساسية في تكوين الصخور لا تعدو عشرين معدنا فقط هي: معادن الفلسبار والفلساثويد Felspathoids (تشبه معادن الفلسبار في التركيب الكيماوي ولكن نسبة السليكا فيها أقل) والبيروكسين والامفيبول والميكا والأوليففين والابيدوت والجارنت والكلوريت والتلك والسرنتين والكاولينيت والمعادن الطينية والكوارتز والهيماتيت والماجنتيت والكالسيت والدولوسيت والجبس والأنهيدريت والهاليت.
والصخر بجانب كونه عبارة عن مجموعة من المعادن ، فإنه كذلك لابد أن يكون جزءا أساسيا في تركيب القشرة الأرضية. وفي هذه الحالة يكون الصخر خاصية مميزة تفقره عن صخر آخر وتجعله وحدة قائمة بذاتها. وعلى ذلك يمكن اعتبار الصخر على أنه الوحدة الأساسية في بناء الأرض ، أما المعدن فهو وحدة الصخر. وتختلف الصخور عن بعضها البعض من حيث أنواع المعادن المكونة لها ، وعلاقة هذه المعادن ببعضها البعض في الصخر الواحد. كذلك تختلف من حيث موضع تكوينها في الكرة الأرضية.
وقد يتكون الصخر من مواد سائبة غير متماسكة مثل الرمل والحصى ، وقد يتكون من وحدات متماسكة تماما ، ويكون الصخر في هذه الحالة شديد الصلادة مثل الجرانيت والبازلت ، أي لا تعتبر الصلادة من الخواص الضرورية لتعريف الصخر.
وتكوين الصخور من الأشياء التي نشاهدها يوميا. فالأمطار تكتسح الطين إلى البحيرات والأنهار ، وهذه الأخيرة تنقله بدورها إلى البحر حيث يترسب ويكون الصخور الطينية. أما ميه البحيرات المالحة فعندما تتبخر مياهها تترسب الصخور الكيماوية. والأمواج على شاطئ البحر تكسر في صخور الشاطئ وتحيلها إلى قطع وفتات صغيرة ، ثم ترسبها في النهاية في هيئة رمال. أما البراكين فإنها تقذف بالحمم واللافا التي تتبلور وتتجمد لتعطي الصخور النارية البركانية.
ويمكن تقسيم الصخور حسب نشأتها إلى ثلاثة أقسام رئيسية:
1- الصخور النارية Ligneous Rocks ، وتشمل جميع المواد الأرضية التي كانت في فترة سابقة مواد مصهورة ، أو بتعبير آخر الصخور التي تجمدت من مواد مصهورة (مجما أو لافا) مثل الجرانيت والبازلت.
2- الصخور الرسوبية Sedimentary Rocks ، وتشمل جميع المواد الأرضية التي ترسبت بواسطة عوامل طبيعية مثل المياه والرياح والثلج والنباتات والحيوانات ومن أمثلتها الحجر الرملي والحجر الجيري والطين.
3- الصخور المتحولة Metamorphic Ricks ، وهي صخور كانت في أول تكونها إما نارية أو راسبة ثم تاثرت بعوامل أدت إلى تعرضها إما لحرارة مرتفعة جدا ، أو لضغط عظيم أو الاثنين معا. فاكتسبت من جراء ذلك معالم جديدة ليست لاي من نوعي الصخر الأصليين. أي أنها تحولت من الحالة الأصلية (نارية أو رسوبية) إلى حالة جديدة (متحولة). ومن أمثلتها الشست والنيس.
وقتد النسبة المئوية لتوزيع الصخور الأصلية في القشرة الأرضية كما يلي: صخور مجماتية (نارية) 95%
صخور طينية 4%
صخور رملية 0.70%
صخور جيرية 0.30%
الصخور النارية
تتكون الصخور النارية نتيجة لتجمد المجما داخل الأرض أو تجمد اللافا على سطح الأرض.
ويمكن تحقيق الصخور النارية على أساس الخواص التالية:
1- التركيب المعدني.
2- التركيب الكيميائي.
3- اللون.
4- النسيج.
5- شكل وجودها في الطبيعة.
6- البناء.
1- التركيب المعدني Mineralogical Composition:
تتبلور بعض المعادن من المجما عندما تبرد وتصل إلى درجة فوق التشبع بالنسبة لهذه المعادن. وتنقسم المعادن الهامة المكونة للصخور النارية إلى قسمين: 1- معادن أساسية ، 2- معادن إضافية. فالمعادن الأساسية هي التي توجد في الصخور بكميات كبيرة والتي يتوقف عليها خواص الصخر واسمه. وتشمل المعادن الأساسية مايلي: الفلسبارت ، البيروكسينات ، الأمفيبولات ، الميكا ، الفلسباثويدات (مثل لوسيت KAlS2O22 Leucite ، نفيلين (NaAlSiO4) Nepheline ، الأوليفين ، الكوارتز ، أما المعادن الإضافية – كما يدل الاسم – فهي التي توجد بكميات صغيرة ، وعلى ذلك لا تؤثر كثيرا في خواص الصخور. وتشمل هذه المعادن الإضافية الماجنتيت ، الألمينيت ، البيريت ، الأباتيت ، الزركون ، الروتيل ، سفين (CaTiSiO4) Sphene.
وتتبلور المعادن المكونة للصخور النارية عادة تبعا لنظام معين. فتتبلور المعادن الإضافية أولا وتأخذ أشكالا بلورية كاملة ، ويتبعها في التبلور المعادن الحديدومغنيسية مثل الأوليفين والبيروكسينات والأمفيبولات ، ويأتي بعد ذلك المعادن الفلسبارات البلاجيوكليزية والبوتاسية (الأرثوكليز) ، ثم الكوارتز .
ويفسر هذا النظام التبلوري تكوين الانواع المختلفة من الصخور من المجما الأصلية الواحدة. فتترسب المعادن الفقيرة في السيليكا (القاعدية) أولا عند درجات الحرارة العالية ، (أعلى من 1000ºم) وذلك لأنها أقل المعادن ذوبانا ، وتكون صخرا قاعديا. ويبقى بعد رسوب هذه البلورات القاعدية مجما لها تركيب يختلف عن المجما الأصلية ومنها يمكن أن يتكون صخر وسط ، ومن المجما المتخلفة بعد ذها يتكون صخر حمضي (أي يتكون من معادن غنية بالسيليكا إلى جانب وجود الكوارتز) عند درجات حرارة بين 600º ، 900ºم تقريبا وليس من الضروري بتاتا أن توجد فواصل بين هذه الأنوع الثلاثة ، بل ربما يحدث أن يكون هناك تدرجا كاملا بين نوع وآخر. ويمثل التخطيط التالي (شكل 179) ، نظام التبلور التنوعي (التفارقي) للمجما.
2- التركيب الكيميائي Chemical Composition:
مما سبق يتبين أن التركيب المعدني للصخر الناري يتوقف بصفة أساسية على التركيب الكيميائي للمجما. فإذا كانت المجما غنية بالسليكا فإن الصخر الناتج سوف يحتوي على معادن غنية بالسليكا وكذلك معدن الكوارتز. أما إذا كانت المجما فقيرة في السليكا فإن الصخر الناتج سوف يحتوي على معادن فقيرة في السليكا ولا يحتوي على كوارتز بالمرة. نتيجة لهذا اتخذت نسبة ثاني أكسيد السليكون أساسا لتصنيف الصخور كيميائيا إلى:
( أ ) صخور حمضية Acid rocks: وهذه تحتوي على نسبة من السليكا أثر من 65% (من 65% - 80%). أما نسبة الحديد والمغنسيوم بها فقليلة ولذلك فلون هذه الصخور فاتح ، وتحتوي على معادن أرثوكليز أو ميكروكلين بكثرة ، كذلك البلاجيوكليز الصودي والكوارتز ، وكمية قليلة من المعادن الحديدومغنيسية (مثل البيوتيت) . ومن أمثلتها الجرانيت والجرانوديوريت والريوليت والأبليت والفسليت.
( ب ) صخور متوسطة Intermediate rocks: نسبة السليكا بها بين 52% و 65% ، ونسبة الحديد والمغنسيوم بها متوسطة. ولونها أغمق من الصخور الحمضية. ومن أمثلتها الديوريت والأنديسيت والسيانيت والتراكيت.
( ج ) صخور قاعدية Basic rocks: نسبة السليكا بها أقل من 52% ونسبة الحديد والمغنسيوم بها أعلى من النوعين السابقين ، ولونها أغمق يميل إلى السواد. وهذه الصخور تحتوي على المعادن الحديدومغنيسية بكثرة وكذلك البلاجيوكليزات الكلسية بنسبة متوسطة ، ولكن لا يوجد كوارتز . ومن أمثلتها الجابرو والدوليريت والبازلت.
3- اللون Color:
مما سبق يتبين لنا أن لون الصخرالناري يختلف تبعا للتركيب الكيميائية والمعدني ، وعلى ذلك يمكن استعمال هذه الخاصية في التفرقية بين أنواع ثلاثة من الصخور النارية: صخور فاتحة اللون (حمضية) ، وصخور متوسطة اللون (متوسطة) ، وصخور قاتمة اللون (قاعدية ، لا تحتوي على كوارتز بالمرة).
4 – النسيج Texture:
وكما تختلف الصخور النارية لدرجة كبيرة بالنسبة لتركيبها المعدني والكيميائية فإنها تختلف أيضا بالنسبة إلى حجم البلورات والحبيبات المكونة لها وشكلها وترتيبها ، وتعيين هذه الخواص المختلفة للمعادن المكونة للصخر الناري وعلاقتها ببعضها البعض هو تعيين لخاصية النسيج.
أي أن لفظ النسيج يطلق على الحجم النسبي لبلورات المعادن المكونة للصخر وشكلها وطريقة ترتيبها. ويتوقف النسيج على السرعة التي بردت بها المجما. فالصخور التي تكونت في جوف الأرض بعيدة عن السطح لابد أنها بردت ببطء شديد يسمح بنمو البلورات وكبر حجمها أثناء تجمد المجما ، وينتج عن ذلك أن يتكون للصخر المتبلور في مثل هذه الظروف ، أي في مناطق بعيدة عن السطح ، نسيج خشن ، ويمكن رؤية مكوناته المعدنية وتمييزها بكل سهولة بواسطة العين المجردة – مثل هذه الصخور التي تعرف عادة باسم الصخور الجوفية ، أما إذا ظهرت المجما على سطح الأرض في هيئة حمم فإنها تبرد وتتجمد بسرعة. وتحت هذه الظروف لا تجد البلورات الصغيرة البادئة في التكيون فرصة للنمور. ويحدث أن يتكون صخر دقيق الحبيبات ، ويعرف النسيج بأنه نسيج دقيق الحبيبات ، ويمكن تمييز البلورات في هذه الحالة بواسطة عدسة مكبرة.
أما إذا لم يمكن تعيين البلورات إلا بمساعدة الميكروسكوب فيسمى نسيج الصخر الناري في هذه الحالة باسم نسيج مجهري التبلور ،وهناك بعض الحالا لا يمكن تمييز البلورات فيها حتى بالميكروسكوب العادي ولكن يمكن معرفة أنها متبلورة بواسطة استقطابها للضور (أي تجعل الضوء المار بها يتذبذب في مستوى محدد ، وهذه الخاصية الضوئية تحدث بواسطة المواد المتبلورة – أي ذات البناء الذري المنظم – أما المواد غير المتبلورة فإنها لا تستقطب الضوء أي لا تحدد مستويات ذبذبته) وذلك باستعمال الميكروسكوب المستقطب ، صفحة 150 ، وفي هذه الحالة يسمى نسيج الصخر الناري نسيج خفي التبلور.
وتتفق جميع هذه الانواع المختلفة السابقة من النسيج في أن جميع بلوراتها متساوية تقريبا في الحجم ، ولذلك يقال أنها متساوية الحبيبات أو منتظمة الحبيبات ، شكل (180 – أ).ولكن هناك صخور يظهر فيها ما يسمى بالنسيج البورفيري ، شكل (180 – ب) وفي هذه الحالة نجد عددا من البلورات الأكبر حجما موزعة في أرضية (قاعدة) مكونة من حبيبات أكثر دقة. وتسمى البلورات الكبيرة في هذه الحالة باسم Phenocrysts. وكثير من الصخور البركانية التي تكونت على السطح لها نسيج زجاجي ، شكل (180 – ج) أي لا توجد بها بلورات بالمرة ، وذلك لبرودة الحم وتجمدها بسرعة لم تسنح لتكوين بلورات بالمرة.
وفي الطفوح البركانية السميكة نلاحظ أن الاجزاء الخارجية (التي تلامس الخواء وسطح الأرض) ذات نسيج زجاجي لأنها بردت بسرعة ، بينما تكون الأجزاء الداخلية دقيقة التبلور أو مجهرية التبلور. وعندما تتمدد الغازات في الطفح البركاني وتهربمنه في النهاية فإنها تترك فراغات في الصخر الناتج تعرف باسم الفقاقيع ، وينتج ما يسمى بالنسيج الفقاعي . وقد تمتلئ هذه الفقاقيع بمعادن ثانوية ترسبت من محاليل مرت بهذه الفقاقيع فيتكون مايسمى بالنسيج الأميجدالي Amygoidaloidal tecture.
5- شكل وجود الصخور النارية في الطبيعة Mode of Occurrence:
تتصل المجما أو المادة المصهورة إما في جوف الأرض أو على سطحها أو بين هذا وذاك. وينتج في كل من هذه الحالات نوع من الصخور النارية يتميز بصفات خاصة من ناحية درجة التبلور وحجم البلورات الناتجة وشكلها وترتيبها وعلاقتها ببعضها. أي باختصار يتميز بنسيج خاص . ومما سبق ذكره في البند السالف يتبين لنا بوضوح كيف أن النسيج يتفق بوجه عام مع مكان تكوين الصخر الناريز وعلى ذلك يمكن تصنيف الصخور النارية (حمضية ومتوسطة وقاعدية) على أساس مكان تكوينها إلى ثلاثة أصناف:
( أ ) الصخور الجوفية Platonic rocks: وهي التي تصلبت على أعماق كبيرة في جوف الأرض تحت عوامل من الضغط والحرارة جعلت التبريد بطيئا وبذلك تمكنت المعادن المكونة لها من التبلور تبلورا ظاهرا أي أنها ذات نسيج خشن.
ومن أمثلة هذا النوع صخور الجرانيت والديوريت والجابرو. وتوجد الصخور الجوفية في هيئة كتل ضخمة جدا تبلغ مئات الكيلومترات المربعة في المساحة وتتسع قاعدتها كلما تعمقنا إلى أسفل (شكل 181 – و) وتعرف هذه الكتل من الصخور النارية الجوفية باسم باثوليت Batholith وتتكون هذه الكتل في العادة من صخور الجرانيت والأحجام الصغيرة من هذه الكتل الصخرية النارية تعرف باسم بوص Boss أو ستوك Stock وهذه الأخيرة تبلغ مساحتها من 1 إلى 40 كيلو مترا مربعا فقط. ويرجع ظهور هذه الأشكال المختلفة من الصخور الجوفية على سطح الأرض الآن حيث تكون سلاسل الجبال المختلفة إلى عوامل التعرية التي فتت وحللت ثم جرفت وأزالت طبقات الصخور المختلفة التي كانت تعلوها ، وكذلك العوامل التكتونية (الحركات الأرضية) وكلها أدت إلى ظهور هذه الصخور الجوفية.
( ب ) الصخور تحت السطحية Hypsbyssal rocks: وهي التي تدخلت في صخور وبين طبقات القشرة الأرضية وتصلبت قريبا من السمح مما أدى إلى بروتدها بسرعة أكثر من الجوفية (ولكن أقل من البركانية) ولذلك فإن بلوراتها دقيقة أو متوسطة ونسيجها دقيق التبلور.
وقد يكون هناك بعض البلورات التي قد نمت في المجما في جوف الأرض ثم انتقلت من المجما المكونة لهذه الصخور تحت السطحيثة حيث ترسبت كبلورات كبيرة تحيط بها بلورات دقيقة تكونت عندما تجمدت المجما بالقرب من السطح. ويكون لمثل هذه الصخور نسيج بورفيري شكل (180 – ب). ومن أمثلة الصخور تحت السطحية البورفيريت والفسليت والدوليريت. وتوجد هذه الصخور تحت السطحية في الطبيعة في هيئة سدود موازية ، شكل (181 – أ) أو سدود قاطعة ، شكل (181 – ب). والأولى عبارة عن كتل مسطحة من الصخور النارية نتجت من تدخل المجما وتجمدها بين طبقات الصخور المحيطة. أما السدود القاطعة فقد نتجت من تدخل المجما في الشروخ والكسور القاطعة للطبقات حيث تجمدت. وهي في ذلك الوضع تشبه الحائط الضيق نسبيا ذي الوجعين المتوازيين.ويترواح سمك هذه السدود القاطعة من سنتيمرات قليلة إلى مئات الأمتار ، ولكن الغالبية العظمى لا يزيد سمكها عن ثلاثة أمتار.
وقد تكون الأجسام النارية تحت السطحية في شكل ناقوص ، وتعرف باسم لاكوليت lacolith ، شكل (181 – ج). أو في شكل طبق ،وتعرف باسم لوبوليت Lopolith ، شكل (181 – د) ، أو في شكل "السرج" وتعرف باسم فاكوليت Phacolith ، شكل (181 – هـ) ، ويشتغل اللاكوليت أو اللوبوليث في بعض الأيحان مساحات كبيرة تبلغ مئات الكيلومترات المربعة ، ويتكون في أعماق بعيدة عن السطح.
( ج ) الصخور السطحية أو البركانية Extrusive or Volcanic rocks
وهي الصخور التي تصلبت على السطح قرب فوهات البراكين ، أو الشقوق ، التي خرجت منها اللافا إلى السطح.وقد بردت اللافا بسرعة فتجمدت بسرعة ايضا لم تسنح للبلورات أن تنمو إلى حجم كبير أو أن تتكون بالمرة ، فتنتج في الحالة الأولى نسيج مجهري التبلور ، أو خفي التبلور. ونتج في الحالة الثانية نسيج زجاجي (غير متبلور بالمرة). ومن أمثلة هذه الصخور الريوليوت والأنديسيت والتراكيت والأيسيديان والبازلت. وتظهر هذه الصخور البكرانية في هيئة طفوح لافية Lava flows ، وهي كتل من الصخور النارية البركانية منتشرة على مساحات واسعة وسمكها بسيط ولذلك فإنها تشبه الصفائح.
6- البناء Structure
تحتوي بعض الصخور النارية على بنيات انسيابية ناتجة عن وجود بعض بلورات المعادن المكونة للصخر موازية لبعضها البعض تقريبا ، ومرتبة في اتجاه واحد ، وينتج هذا البناء من تحرك المجما التي تبلور جزء منها ، أي أن البلورات كانت موجودة في وسط مائل متحرك ثم رتبت نفسها في اتجاه الحركة.
وعند تمدد الغازات في الحمم على سطح الأرض يتكون الصخر البركاني الناتج بناء فقاعي ، وهذه الفقاقيع تأخذ شكلا مستيطلا (بيضاويا) نتيجة لسير اللافا وتحركها أثناء خروج الغازات من الفقاة. وقد تدخل المياه السطحية في هذه الفقاقيع وترسب فيها بعض المعادن وخصوصا معادن الزيوليت Zeolite (سليكات الصوديوم أو البوتاسيوم أو الكالسيوم مع الماء). وهذه المعادن ترسب غالبا في هيئة بلورات شعاعية (أي نصف قطرية من مركز الكرة إلى الخارج) ويعرف هذا البناء بالنباء الأميجدالي. وعندما تتجكد اللافا فقد يكون الصخر البركاني الناتج أملس ومتموجا ، وقد يكون في شكل الحبال. وقد تتجمد الافافي في هيئة وسادات تتراكم فوق بعضها ، ويحدث هذا غالبا في الطفوح البركانية تحت سطح البحر. وقد توجد الصخور البركانية في هيئة قطع مكسرة ذات أحجام مختلفة وذلك نتيجة لتراكم المواد المختلفة التي يقذفها البركان في الهواء (وهي مواد كانت مصخورة ثم بردت بسرعة فجمدت وتكسرت إلى قطع ذات أحجام مختلفة ، وتتراوح بين التراب البركاني الناعم جدا إلى الكتل الكروية أو البيضاوية الشكل والكبيرة الحجم والتي تعرف باسم القنابل Volcanic bombs.
تصنيف الصخور النارية توجد أنواع كثيرة من طرق تصنيف الصخور البركانية ، ولكن الصنيف ذي الفائدة العملية بالنسبة للطالب المبتدئ هو الذي يعتمد على التركيب المعدني للصخر. ويتوقف القسم الذي يتبعه الصخر على الخواص الثلاثة التالية:
1- كمية السليكا الموجودة بالصخر: أكثر من 65% أو أقل من 52% أو بين هذا وذاك. والذي يدل على وجود السليكا بنسبة عالية وجود معدن الكوارتز. أما إذا لم يوجد الكوارتز فهذا يدل على انخفاض نسبة السليكا في الصخور.
2 – نوع معدن الفلسبار الموجود في الصخر وكمية كل نوع على حدة: وتشمل معادن الفلسبار الأنواع البوتاسية (أرثوكليز ، ميكروكلين ... الخ) والأنوع البلاجيوكيزية (الصودية مثل الألبيت والأوليجوكليز ، والكالسية مثل لابرادوريت وأنورثيت).
3 – نوع النسيج المكون للصخر: أي حجم الحبيبات المختلفة. هل الصخر خشن الحبيبات "جوفي" ، أو دقيق الحبيبات أو زجاجي "بركاني"؟
وواضح أنه في كل حالة كون الصخر دقيق الحبيبات يصعب أو يستحيل تحقيق المعادن المكونة له وبالأخص الكوارتز أو الفلسبارات ، كما أن تعيين نوع وكمية الفلسبارات بدقة يكاد يكون من المستحيل أيضا إجراؤه في الحقل أو بدراسة العينة بالعين المجردة. مثل هذه الدراسات الكمية الدقيقة نقوم بها في المعمل وذلك باختبار ودراسة الشرائح الرقيقة من الصخر بواسطة الميكروسكوب المستقطب. ولكن يجب ألا يفهم من هذا أن التصنيف المبسط للصخور بقصد التعرف عليها يطريقة عملية سريعة في المعمل أو في الحقل لا لزوم له. والجدول التالي "جدول رقم 27" يمثل أقسام الصخور النارية الشائعة ، على اساس التركيب المعدني والنسيجي.
وصف بعض أنواع الصخور النارية الشائعة
الجرانيت والجرانوديريت الجرانيت صخر فاتح اللون حبيباته خشنة منتظمة ، ويتكون أساسا من معدني الكوراتز والفلسبار [يوجد النوعين الأرثوكليز "أو الميكروكين" ، والأوليجوكليز غالبا] ويمكن تمييز هذه المعادن بسهولة فالفلسبار البوتاسي لونه وردي أو أحمر خفيف ، أما الأوليجوكليز فلونه أبيض به خطوط رفيعة ومتوازية ناتجة عن وجود التوأئم عديدة التركيب ، أما الكوارتز فيمكن تمييزه بأنه لا يوجد به أي انفصام وله بريق زجاجي ، ويحتوي الجرانيت بالإضافة إلى هذه المعادن على كمية بسيطة [حوالي 10%] من الميكا أو الهورنبلند . أما الميكا فتكون ممثلة بمعدن البيوتيت ولو أنه قد يوجد بعض الميكوفيت. أما المعادن الإضافية القلية فتشمل معدن الزركون وسفين والأباتيت والماجنتيت. وهذه المعادن بطبيعة الحال يصعب أو يستحيل رؤيتها وتمييزها بالعين المجردة ، ولكن يمكن تمييزها في المقطع الرقيق بواسطة الميكروسكوب المستقطب. ويتدرج هذا الصخر إلى صخر آخر يعرف باسم صخر جرانوديوريت يحتوي على غالبية من البلاجيوكليز بدلا من غالبية الأرثوكليز في الجرانيت. أي أن الجرانوديوريت يتكون من البلاجيوكليز والكوارتز وقليل (5%) من الأرثوكليز. ونلاحظ غالبا إزدياد نسبة المعادن القائمة (الحديدومغنسية) كلما ازدادت نسبة البلاجيوكليز ، وينتج عن ذلك أن صخر الجرانوديوريت أغمق لونا من الجرانيت ، ولكن مثل هذه الفوارق يصعب عادة تمييزها بين الصخرين في الحقل أو في العينة. وهذه الصخور كثيرة الإنتشار في الصحراء الشرقية المصرية وشبه جزيرة سيناء ومنطقة أسوان.
صخور فاتحة اللون (حمضية) صخور متوسطة اللون (متوسطة) صخور داكنة اللون (قاعدية) نسبة السليكا أكبر من 65% من 65% - 52% أقل من 52% الوزن النوعي 2.65 2.80 2.90 المعادن الأساسية كوارتز – أرثوكليز – ميكروكلين – بلاجيوكليز - ميكا كوارتز – بلاجيوكليز – أرثوكليز - ميكا أرثوكليز - بلاجيوكليز بلاجيوكليز - هورنبلند بلاجيوكليز - أوجيت أوليفين - أوجيت نسيج خشن التبلور جرانيت جرانوديوريت سيانيت ديوريت جايرو بيريدوتيت نسيج دقيق التبلور ريوليت داسيت سيانيت أنديسيت دوليريت - بازلت بيريدوتيت نسيج زجاجي ابسيديان - بتشستون بازلت زجاجي نسيج فقاعي بيوميس نسيج مركب من قطع البريشيا والتوفا الفلسيتية البريشيا والتوفا البازلتية
جدول (27): أقسام الصخور النارية الشائعة
السيانيت Synite: صخر له نسيج حبيبي منتظم ولونه فاتح ويتكون بصفة اساسية معادن الفلسبارات البوتاسية والأوليجوكليز وكميات قليلة جدا من الهورنبلند والبيوتيت والبيروكسين. وهو في هذه الحالة يشبه الجرانيت إلا أن نسبة الكوارتز أصبح قليلة جدا حيث لا تعدو 5% ، وأصبح وجوده غير أساسي في تركيب الصخر. أما إذا زادت نسبة الأوليجكوكليز عن الفسبار البوتاسي فيصبح اسم الصخر مونزونيت Monzonite. وقد يوجد معدن النيفلين Nephline في صخر السيانيت بنسبة 5% وفي هذه الحالة يعرف الصخر باسم سيانيت نيفيلني. والنيفلين (NaAlSiO4) معدن ذو بريق صمغي (أو شحمي) ويشبه الكوارتز ولكنه يمتيز عنه بصلادته الأقل (من 5.5 – 6). وتحتوي بعض صخور السيانيت على معدن كوراندو (Al2O8).
الديوريت Diorite: صخر له نسيج حبيبي منتظم ولون يميل إلى الداكن ويتميز بوجود البلاجيوكليز (أوليجوكليز أو انديسيين) ، أما الكوارتز والأرثوكليز فلا يوجدان. أما البيوتيت فقد يوجد بكمية قليلة ، والبيروكسينات نادرة الوجود في هذا الصخر. أما المعادن الإضافية فتشمل الألمينيت والأباتيت ويغلب على الصخر – كما قلنا – اللون الداكن نظرا لوجود المعادن الداكنة (الحديدومنغنسية) بكميات غير قليلة. وهذا الصخر كثير الانتشار في الصحراء الشرقية وشبه جزيرة سيناء ، حيث يكون كثيرا من الجبال القائمة في هذه المنطقة.
الجابرو Gabbro: صخر حبيبي منتظم مكون معظمه من المعادن الحديدومغنيسية السوداء اللون. وتشمل هذه المعادن اتلبيروكسين والأوليفين بصفة رئيسية وقد يوجد الهورنبلند. فإذا كان كل الصخر تقريبا مكونا من معدن البيركسين سمي بيروكسينيت Pyroxenite. أما إذا كان مكونا من الأوليفين سمي دونيت Dunite أما إذا كان مكونا من الهورنبلند سمي هورنبلنديت Hornblendite. وتحتوي صخور البيريدوتيت عادة على معادن المجنتيت والكروميت والإلمنيت والجارنت. كما أن بعض الانواع تحتوي على البلاتين "في معدن الكرومتي" والألماسزومعدن الأوليفين سهل التحلل بالعوامل الكيميائية ، وينتج عن التحل معدن السربنتين Serpentine [سليكات المغنسيوم المائية]. فإذا كان كل صخر البيريدويت متحللا فإن الصخر الناتج يعرف باسم صخر السربنتين وهذا الصخر منتشر بين صخور الصحراء الشرقية المصرية.
الصخور البركانية Volcanic rocks
وتشمل الريولويت Rhyolite (يقابل الجرانيت ولونه فاتح) ، البازلت (يقابل الجابرو ولونه أسود) وكثير غيرها. ونظرا لأن هذه الصخور لها نسيج دقيق أو زجاجي لذلك فإنه يصعب أو يستحيل التمييز بين معادنها المختلفة في العينة ، ويتميز البيوميس Pumice أو الحجر الجاف بكثرة الفقاقيع العوائية فيه مما يجعله يطفو على سطح الماء. أما صخور الأبسيديان Obsidian والبشتون Pichetone فهي صخور زجاجية متماسكة عديمة المسام.
المعادن المكونة للصخور النارية
إن المعادن التي توجد في الصخور النارية كثيرة ، ولكن المعادن المكونة للصخور النارية بصفة أساسية قليلة نسبيا ويمكن حصرها في قسمين:
1- معادن أساسية مكونة للصخور النارية.
2- معادن إضافية.
والبيان التالي يمثل المعادن الشائعة التابعة لهذين القسمين:
1- معادن أساسية شائعة في تكوين الصخور النارية:
1- كوارتز (ثاني أكسيد السليكون).
2- معادن الفلسبار.
أرثوكليز (سليكات ألومنيوم وبوتاسيوم KAISi8O8)
ميكروكلين (سليكات ألومنيوم وبوتاسيوم KAISi8O8)
بلاجيوكليز (سليكات ألومنيوم وصوديوم وكالسيوم)
3- معادن الفسلباثويد:
نيفلين (سليكات ألومنيوم وصوديوم NaSISiO4)
لوسيت (سليكات ألومنيوم وبوتاسيوم KAISi8O8)
4- معادن الميكا:
مسكوفيت (سليكات ألومنيوم وبوتاسيوم مع شق الهيدروكسيد).
بيوتيت (سليكات ألومنيوم وبوتاسيوم وحديد ومغنسيوم مع شق الهيدروكسيد).
فلوجوبيت (سلكات ألومنيوم وبوتاسيوم ومغنسيوم مع شق الهيدروكسيد).
5- معادن الأمفيبول:
هورنبلند (سلكات ألومنيوم وكالسيوم وحديد ومغنسيوم مع شق الهيدروكسيد).
6- معادن البيروكسين:
أوجيت (سليكات ألومنيوم وكالسيوم وحديد ومغنسيوم).
هيبرثين (سليكات حديد ومغنسيوم).
7- أوليفين (سليكات حديد ومغنسيوم).
2- معادن إضافية شائعة في تكوين الصخور النارية:
1- زركون (سليكات الزكونيوم والكالسيوم).
2- سفين (سليكات التيتانيوم).
3- مجانتيت (أكسيد الحديد المغناطيسي).
4- إلمينيت (أكسيد التيتانيوم والحديد).
5- هيماتيت (أكسيد الحديديك).
6- أباتيت (فوسفات وكلوريد الكالسيوم).
7- بيريت (كبيرتيد الحديد).
8- روتيل (أكسيد التيتانيوم).
9- كوراندوم (أكسيد الألومنيوم).
10- جارنت (سليكات الألومنيوم والحديد).
صخور البجماتيت Pegmatites
هذه الصخور لها نسيج خشن جدا مكون من بلورات كبيرة. وترتبط هذه الصخور بالصخور الجوفية النارية من ناحية الأصل إذ يعتقد أن البجماتيت يتكون من المحاليل المتبقية بعد تبلور المجما وتكوين الصخور النارية الجوفية ، أي أنها تمثل المرحلة المتوسطة بين الصخور النارية الجوفية من ناحية والمحاليل المائية الحارة من ناحية أخرى.
وتوجد البجماتيت في هيئة عروق أو سدود قاطعة للصخور النارية الجوفية أو ممتدة من هذه الصخور النارية إلى الصخور المحيطة بها.
والجرانيت يعتبر أكثر الصخور النارية اتصالا بالبجماتيت (أي أن الاثنين من أصل واحد). ولذلك يعرف البجماتيت باسم بجماتيت جرانيتي ،والمعادن المكونة لصخور البجماتيت تشبه إذن معادن الجرانيت أي تتكون من الكوراتز والفلسبار والميكا بصفة أساسية. ولكن مع وجود فارق واحد وهو أن هذه البلورات توجد في البجماتيت في أحجام كبيرة كدا. ففي بعض الحالات بلغ طول بعض البلورات عدة عشرات السنتيمترات (بدلا من عدة ملليمترات) ، ويكثر نوع الميكروكليين في هذه الصخور (بالنسبة إلى نوع الأرثوكليز الذي يوجد في الجرانتيت.
وأهمية دراسة البجماتيت تنحصر في أن بعض الأنواع تحتوي على معادن ذات قيمة اقتصادية (مثل معادن الليثيوم وأحيانا معادن القصدير والتنجستن) أو بلورات معادن تستعمل أحجار كريمة مثل الزمرد ، وهو نوع من أنواع البيريل Be8Al2Si6O18 ، كذلك فهي مصدر لكثير من البلورات المعدنية الكاملة التي نجد مكانها للعرض في كثير من متاحف المعادن في العالم.
الصخور الرسوبية
تعتبر الصخور الرسوبية ذات أصل ثانوي ، أي أ، المواد المكونة لها آتية من صخور سابقة تفتت وتحللت بفعل العوامل الجوية المختلفة ، وتترسب هذه المواد المفتتة في أماكن تجمعها بواسطة المياه الجارية (الأنهار مثلا) أو الثلاجات أو الرياح. وتقوم عوامل التجوية Weathering بعملية تحلل المعادن المختلفة (التحلل الكيميائي: الأكسدة – التموه – الكربنة – الإذابة) ، وكذلك بتفتيت المعادن (التفتيت الفيزيائية: التمدد والإنكماش بالحرارة والبرودة) ، وينتج من المعادن التي تقاوم التحلل والتفتيت (إلى حد ما) مثل الكوارتز والزركون والجارنت والماجنتيت.
أين تتكون الصخور الرسوبية
إن المسرح الكبير الذي تتم فيه عملية الترسيب من البحر. فأحواض البحار والمحيطات ، مبتدئة من الشواطئ الضحلة للقارات حتى أعمق الأعماق ، هي مآل ونهاية الشوط لإنتقال الموادة المفتتة والمتآكلة من الصخور بواسطة الأنهار في معظم الحالات. وتترسب معظم الرواسب التي يبلغ وزنها ملايين الأطنان سنويا في المياه الضحلة ، قريبا من الأرض، وفي مدى 200 – 300 كيلومترا من الشاطئ ، أما بعيدا عن ذلك ، وعلى قاع البحار والمحيطات فتتراكم الرواسب الدقيقة لأصداف حيوانات مجهرية ، وكذلك الرماد البركاني الدقيق الذي تطوف به الرياح والتيارات الهوائية حول الأرض وينتهي به المطاف ليسقط على سطح البحار والمحيطات ، ثم يهبط إلى القاع. وهناك رواسب تنتج من تآكل وتفتيت الشواطئ بفعل الأمواج وهذه ترسب أيضا على شاطئ البحر في هيئة الحصى والرمال.
أما البحيرات الداخلية فإنها تتلقى رواسب من الأنهار التي تصب فيها وكذلك من الرياح. وهناك في بعض البحيرات تترسب رواسب من الملح أو الجبس أو النطرون (كربونات الصوديوم المائية) نتيجة لبخر مياه البحيرة.
وهناك على سهول الفيضانات وشواطئ الأنهار تترسب كميات ضخمة من الرواسب النهرية. أما في البحيرات الضحلة ، والمستنقعات في المناطق الإستوائية الرطبة ، فتتراكم المواد النباتية لتتحول فيما بعد إلى صخور الفحم.
وهناك رواسب أخرى تترسب مباشرة على الأرض. فعند حواف الهضاب والجبال تتراكم أكوام من المواد الصخرية المهشمة. وفي الصحاري تتراكم أكوام ذات أشكال مختلفة من الرمال والأتربة التي تذروها الرياح ، وتنقلها من مكان إلى آخر. والتي تعرف باسم الكثبان الرملية. وفي بعض البلاد تنفجر ينابيع من باطن الأرض محملة بالمواد المعدنية الذئبة ، لا تلبث أن تترسب حول الينبوع بعد بخر المياه مكونة رواسب معدنية مختلفة ، قد تكون جيرية أو سليكية.
خواص الصخور الرسوبية
تتميز الصخور الرسوبية بصفة عامة بالخواص الآتية:
1- وجودها في هيئة طبقات ، وتتميز هذه الطبقات عن بعضها البعض باللون والسمك والنسيج ، وقد تكون الطبقات أفقية أو مائلة أومجعدة.
2- احتوائها على الحفريات ، وقد تكون هذه كبيرة أو مجهرية.
3- احتواء على بعض المواد المعدنية الخاصة كالبترول والفوسفات والفحم.
4- احتواء بعضها على مسام ، ولهذه المسام أهمية كبرة في توزيع البترول والمياه الأرضية ، والمحاليل المشبعة بالمواد المعدنية ، وكذلك في تخزين الغازات الطبيعية التي توجد تحت سطح الأرض.
التركيب المعدني للصخور الرسوبية
تختلف الصخور الرسوبية في تركيبها المعدني اختلافا كبيرا ، فبعضها يتركب من المواد الكربونية مثل الفحم ، وبعضها يتركب من كربونات الكالسيوم _كالسيت) مثل الصخر الجيري. وبعضها يتركب من مواد سليكية (كوارتز) مثل الصخور الرملية (الأرثوكوارتزيت) ، وبعضها يتركب من معادن مركبات السليكات المائية للألومنيوم (مثل الكاولين) كالصخور الطيفية ويلاحظ وجود المعادن الآتية في كثير من الصخور الرسوبية على النحو الآتي:
1- الكوارتز: يكثر وجوده على الأخص في الرمل والصخور الرملية.
2- الكالسيت: يكثير وجوده في الصخور الجيرية كالحجر الجيري والطباشير.
3- معادن أكاسيد الحديد: يكثر الهيماتيت في الرواسب الحديدية الرملية مثل رواسب الحديد بأسوان ، أما الماجنتيت فيوجد في رواسب الرومال السوداء المنتشرة على شواطئ الدلتا.
4- الجبس: ويكثر وجوده في رواسب البحيرات.
5- الهاليت: ويكثر وجوده في رواسب البحيرات المالحة.
6- الطرونا Tronas (كربونات وبيكربونات الصوديوم المائية) ويكثر وجودها في رواسب الطرانات كما هو الحال في وادي النطرون.
كما توجد معادن الفلسبار والميكا والهورنبلند والثورمالين وغيرها من المعادن المختلفة – ولكن بكميات ضئيلة – في بعض الصخور الرسوبية.
تصنيف الصخور الرسوبية
تصنيف الصخور الرسوبية تبعا لطريقة نشأـها إلى أقسام ثلاثة كمايلي:
1- رواسب ميكانيكية Mechanical sediments: وهذه صخور مكونة من قطع مفتتة من صخور سابقة نقلت وترسبت دون أن يحدث لها تحلل كيميائية ، وكل ما حدث هو تفتت الحبيبات والقطع وترسيبها بواسطة الرياح أو الأنهار أو تكوينها على سفوح الجبال وفي الوديان نتيجة لسقوطها بفعل الجاذبية من قمم الجبال. ومن أمثلة هذه الصخور الكونجلوميرات والرمل والطين.
2- رواسب كميائية Chemical sediments: وهذه صخور تكونت نتيجة مواد تخلفت بعد بخر المحاليل التي تذيبها وتحويها. ويغلب هذا النوع من الرواسب في المناطق الصحراوية الحارة حيث تتعرض مياه البحيرات إلى درجة كبيةر من البخر ، لا يعوض بخار الماء المفقود ما ينزل إليها أحيانا من مياه الأمطار القليلة. وتشمل هذه الرواسب الملح والجبس وبعض أنواع الحجر الجيري.
3- رواسب عضوية Organic sediments: وهي نتيجة تراكم مواد خلفتها الحيوانات أو النباتات. ومعروف أن أغلب النباتات والحيوانات مكون من مواد صبة وأخرى رخوة ، فإذا ماتت هذه الأحياء تعرضت الأجزاء الرخة للتحلل والفناء بينما تبقى المواد الصلبة إذا تراكمت تحت عوامل مناسبة كرواسب قد تتحول فيما بعد إلى صخور. وتشمل هذه الأنواع معظم الصخور الجيرية والطباشير (تتكون من أصداف ومحارات الحيونات المختلفة) والفوسفات والفحم.
أولا – الصخور الرسوبية الميكانيكية
الكونجلوميرات Conglomerate: صخور مكونة من الصحى أو الزلط والرمل ممسك بعضها ببعض ، والقطع الكبيرة منها (الحصى والزلط) مستديرة الشكل ، شكل (182 – أ) نظرا لنقلها بواسطة الأنهار والمياه الجارية وقد تتكون من قطع من الكوارتز أو قطع صخرية (تشمل أكثر من معدن) وذلك يتوقف على المصدر الأصلي لهذه الكونجلوميرات.ويتدرج حجم القطع الصخرية المكونة للكونجلوميرات من حجم كبير (10 سم في القطر) إلى حجم صغير (يثرب من 2 ملليمتر في القطر) وفي هذه الحالة الأخيرة يتدرج الكونجلوميرات إلى الرمل الخشن.
الرمل والصخر الرملي Sands and Sandstones: يطلق لفظ رمل على كل صخر مفكك أو غير متماسك يختلف فطر حبيباته من 3 ملليمتر إلى 1/16 مم ، شكل (182 – ج) ، ويصنف عادة إلى رمل خشن ورمل متوسط ورمل دقيق:
الحصى والزلط: قطر الحبيبات أكبر من 22 مم.
الرمل: خشن جدا: 2 مم – 1 مم.
الرمل: خشن: 1 مم – 1/2 مم.
الرمل: متوسط: 1/2 مم – 1/4 مم.
الرمل: ناعم: 1/4 مم – 1/8 مم.
الرمل: ناعم جدا: 1/8 مم – 1/36 مم.
الطين: غرين: 2/16 مم – 1/256 مم.
الطين: صلصال: أقل من 2/256 مم.
فإذا تماسكت حبيبات الرمل كونت ما يسمى الصخر الرملي Sandstones. والمادة التي تسببب تماسك الحبيات مع بعضها البعض قد تكون سليكات ، أو كربونات (كالسيت) أو أكسيد حديد (هيماتيت أو جرنيت) أو مواد معدنية طينية دقيقة. ويتوقف لون الصخر الرملي إلى درجة كبيرة على لون هذه المادة اللاحمة (أو الماسكة) فإذا كانت سليكا أو كالسيت كان لون الصخر فاتحا: أبيض أو أصفر خفيف أو رمادي ، أما التي تحتوي على أكاسيد الحديد فيكون لنها أحمر أو بني يميل إلى الإحمرار. ويلاحظ أنه عندما يكسر الصخر الرملي فإن الكسر يحدث في المادة اللاحمة وتبقى الحبيبات بدون كسر ، ويكون ململس السطح المكسور حديثا حبيبي. وأهم المعادن المكونة للصخر الرملي (الأرثوكوارتزيت) هو الكوارتز. فإذا احتوى الصخر على كمية كبيةر من الفلسبار فإنه يعرف باسم أركوز Arkose. وإذا كثر معدن الماجنتيت في الرمل أعطاه لونا أوسد ، ويسمى لذلك رملا أسود Black Sand. ويوجد غالبا في هذه الرمال السوداء بعض المعادن التي تحتوي على العناصر المشعة مثل اليورانيوم والثوريوم بجانب بعض العناصر وأملاحها. ومن أمثلة هذه الرمال: الرمل الأسود الذي يحمله النيل إلى البحر المتوسط فيرسب على الشواطئ بالقرب من رشيد ودمياط والعريش. وتستغل الرمال السوداء عن رشيد اقتصاديا الآن حيث يستخرج منها معدن المونازيت (فوسفات السيريوم أساسيا ويوجد به نسبة بسيطة من الثوريوم) والزركون والماجنتيت والألمينيت والجارنت.
توجد الرمال في جمهورية مصر العربية موزعة في مساحات كبيرة جدا بجميع الصحاري المصرية . وخصوصا الصخراء الغربية والجزء الشمالي من الصحراء الشرقية وشبه جزيرة سيناء. وهي إما أن تعطي سهولا ممتدة ومجعدة السطح من جراء تأثير الرياح فيها. وإما أن توجد في هيئة كثبان رملية (أكوام رملية). وهذه ترى قرب الشواطئ المصرية وفي أواسط الصحاري. كذلك توجد الرمال عند أقدام الجبال حيث ألقت بها الرياح التي تحملها.
الصخور الطينية Argillaceous rocks: يطلق لفظ غرين Silt أو صلصال Clay على كل صخر سائب مكون من حبيبات متسوط قطرها أقل من 1/16 من الملليمتر ، وهذه الحبيبات الدقيقة هي في العادة عبارة عن فتات الصخور والمعادن المختلفة.
ولكن كثيرا منها عبارة عن معادن طينية Clay Minerals (سليكات الألومنيوم المائية). والمعادن الشائعة في الصخور الطينية ، بجانب المعادن الطينية هي الكوارتز والميكا الفلسبار. كذلك توجد بالمواد الطينية غالبا بقايا نباتات متحللة أو متفحمة ومواد جيرية. أما اللون الأسود الذي يغلبفي كثير من الصخور الطينية فيرجع إما إلى إنتشار مواد عضوية متحللة (الدبال) أو إلى وجود ذرات نباتية متفحمة أو ذرات من كبريتيد الحديد (البيريت) ، وهناك أنواع من الطين يسودها اللون الأحمر أو الأصفر أو الأخضر لوجود مواد ملونة بها مثل أكاسيد الحديد أو المنجنيز أو سليكات الحديد.
وقد ترتفع نسبة كربونات الكالسيوم في الطين فيسمى طين جيري أو مارل Marl. ويحتوي الطين في العادة على نسبة صغيرة من الماء لا تتجاوز 15% ، فإذا فقد معظم هذا الماء فإنه يتصلب إلى كتل صخيرة تسمى الصخر الطيني ، أما إذا تصلب في هيئة طبقات رقيقة أو صفائح لانضغاط الطين قبل أن يتم جفافه بواسطة ترسب طبقات صخرية أخرى فوقه فإنه يسمى صخر طيني صفحي أو طفل shale شكل (182 – د). وفي العادة يكتسب هذا الصخر خصاية التشقق الصخري وهذه الخاصية تنتج عن وجود معادن الميكا مرتبة في مستويات متوازية حيث ينفصل الصخر الطيني الصفحي أو الطفل إلى صفائح. وتحتوي بعض أنواع الطفل على كميات من زيت البترول تصل في بعض الأحيان إلأى 30 أو 40 جالون في كل طن من الصخر. وتعرف الطفةل في هذه الحالة باسم طفلة زيتية . ويحصل على الزيت من هذا الصخر بواسطة التقطير عند درجات حرارة منخفضة (حوالي 400ºم).
وهناك نوعان آخران من الصخور الميكانيكية هما:
البريشيا Breccia ، الجريواكي Greywacke.
البريشيا: تشبه الكونجلوميرات من ناحية حجم الحبيبات ، أي أنها أكبر من 2 ملييمترا ، ولكنها تختلف عن الكونجلوميرات في أن الحبيبات والقطع الصخرية المكونة لها مهشمة وذات زوايا حادة (بدلا من القطع السمتديرة) ، شكل (182 – ب) ومتماسكة مع بعضها البعض ، في الغالب بواسطة موادة معدنية ترسبت من المحاليل وسببت الالتحام. وتوجد البريشيا غالا في الصخور الجيرية التي تصدعت وتكسرت ، فتظهر البريشيا في مستوى الصدع نتيجة لتكسير الصخور وتهمشيمها أثناء انتقال كتل الصخور على جانبي الصدع.
أما الجريواكي: فيشبه الصخر الرملي ولونه رصاصي أو أخضر داكن ، ويتكون من معادن الكوارتز والفلسبار وكمية كبيرة من المعادن السوداء (أهمها معدن كلوريت وهو معدن أخضر يشبه الميكا في انفصامه ، وتركيبه سليكات مائية للألومنيوم والحديد والمغنسيوم) والحبيبات بصفة عامة حادة الزوايا (ولذلك يسمى في بعض الأحيان بريشيا دقيقة).
ثانيا – الصخور الرسوبية الكيميائية:
تتكون هذه الرواسب نتيجة لبخر المحاليل الملحية وتراكم المواد المعدنية من المحاليل. والمعدن الذي يترسب أولا هو المعدن الأقل ذوبانا ، أما المعدن الأكثر ذوبانات فيترسب في النهاية.ومن أهم أمثلة الصخور الرسوبية الكيميائية الجبس والملح والأنهيدريت.
الجبس Gypsum: وهو أول معدن يترسب بكميات كبيرة عند بخر مياه البحار ، وتحت ظروف مواتية تتكون طبقات سميكة من الجبس. ويتكون الصخر الناتج من حبيبات دقيقة ولكن في بعض الأحيان قد يظهر المعدن في هيئة ألياف أو صفائح . ويوجد