كل ما تريد معرفته عن الصخور المتحولة: أنواعها وخصائصها

يوجد على سطح الأرض العديد من الصخور، منها: الرسوبية والنارية و المتحولة. سنتعرّف في مقالنا هذا عن الصخور المتحولة التي سنباشرُ اكتشافَها انطلاقًا من اسمها؛ فهي صخور ناتجة عن تحوّلات أدَّت إلى تغيير بنية الصخور الرسوبية والنارية، ليصبح اسمها الصخور المتحولة ، مثل الشست و الأردواز و الفيليت.

أنواع التحولات التي تصنع الصخور المتحولة

يوجد ثلاثة أنواع للتحولات التي تعطينا الصخور المتحولة:

• التحوّل الإقليمي: هو أكثر أنواع التحول انتشارًا وتنوعًا، ينجم عن الحرارة العالية، والضغط الموجَّه.
• التحوّل التَّماسي: يحدث هذا النوع من التحوّل في المناطق التي تتداخل فيها الصخور مع الحمم البركانية، فتتأثّر الصخور بحرارة الصُّهارة والمحاليل الساخنة، ويقلّ تأثيرها على الصخرة كلما ابتعدت عنها.
• التحول الناتج عن القوى الميكانيكة لحركات التصدع في طبقات الأرض.

أنواع الصخور المتحولة وخصائصها

الأمفيبوليت – Amphibolite

هو صخر يتألف في معظمه من معدن الأمفيبول. تتشكّل هذه الصخور عندما تتعرّض الصخور البازلتيّة لضغطٍ مرتفع قليلًا، ودرجات حرارة أعلى من تلك التي تُنتج الشست الأخضر. (حوالي 55-75 سيلزيوس). من أشهر الأمفيبوليتات: حجر الشست الهورنبلندي.

الآرجيليت – Argillite

نتذكر هذا الاسم عندما نرى صخرًا غير معروفٍ، ويبدو كأنه حجر أردوازي، لكنه في الحقيقة لا يمتلك الانقسامات المميزة للحجر الأردوازي، بل هو حجر طينيّ متحوّل ذو جودة منخفضة؛ تعرّض لدرجات حرارة معتدلة، وضغط غير موجّه بشدّة. يمتلك الآرجيليت خاصيّة اللمعان التي لا توجد في الحجر الأردوازي.

ويُعرف باسم (حجر الغليون – Pipestone) عند تعرّضه للحتّ، وهو حجر طيني ذو لون أحمر مُطفَأ؛ أتت تسميته من استخدام الهنود له في صناعة الغليون، كما استُخدم أيضًا في صناعة أدوات الزينة.

الشِست الأزرق – Blueschist

ينشأ هذا الحجر عن التحول الإقليمي، عند درجات حرارة منخفضة وضغط مرتفع نسبيًا. ويجب التنويه إلى أن لونه ليس أزرق دائمًا، أو حتى شستًا. إن درجات الحرارة المنخفضة، والضغط المرتفع، يُهيّئان الظروف المثالية لحدوث عملية الاندساس؛ وهي عملية انزلاق الرواسب والقشرة البحرية تحت اللّوَيحات القارّية، وعَجْنها عن طريق الحركات التِكتونية المستمرّة، في حين تَغمرُ السوائل الغنية بالصوديوم الصخور.

ينشأ حجر الشست الأكثر زُرقةً من صخور المافيك الغنية بالصوديوم (كالبازلت والجابرو)، ويعد الشست الأزرق حجرًا شستيًا لأن جميع آثار النسيج الأصلي للصخر تمت إزالتها واستبدالها بنسيج طبقي آخر.

يفضّل علماء البترول غالبًا الشست الغلوكوفاني؛ لأنه أكثر زرقةً من الشست الأزرق، وهو حجر متحوّل عن الشست. يجب معرفة أن الصخرة المتحولة الناتجة، تختلف تبعًا لنوع الصخرة الأساسية التي تحوّلت عنها، ولظروف التحوّل، وهذا ما يوفّر أنواعًا كثيرةً للشست.

صخور (Cataclasite)

هي صخور بريشيا بالغة الدقّة، تنشأ عن عملية طحن الصخور إلى حُبيبات دقيقة.

الإيكلوجيت – Eclogite

نتج هذا الحجر عن التحوُّل الإقليمي للبازلت، تحت درجات الحرارة والضغط المرتفعَين، وهو نوعٌ عالي الجودة من الصخور المتحولة. كان جزءًا من صفيحة تعرّضت لعملية اندساسٍ في العصر الجوراسي، منذ حوالي 170 عام خَلَت. ارتفع في السنوات الأخيرة من الطبقات السفلية التي اندسّت تحته، واندمج مع صخورٍ من المجمّع الفرنسيسكاني.

«المجمّع الفرَنسيسكاني: هو مصطلح جيولوجي يُشير إلى أرضٍ من العصور الوسطى، تحوي العديد من الصخور غير المتجانسة، إضافةً إلى العديد من الصخور في مراحلَ عديدةٍ من دوراتها».

النايس – Gneiss

تتميّز هذه الصخرة بامتلاكها عناصرَ معدنيّة متنوّعة جدًا ومرتّبة. نشأت هذه الصخور نتيجةً للتحوّل الإقليمي، إذ إن الصخور الناريّة والرسوبيّة المدفونة بعمقٍ تعرّضت لدرجات حرارةٍ عالية، وضغطٍ مرتفع، ومن ثم أزيلت جميع آثار الصخر الأصلي (كالتموّجات والطبقات والبقايا الأحفورية) وحلَّت مكانها المعادن الجديدة التي يُعاد بَلْوَرتها.

يوجد في طبقات صخور النايس معادن لا يمكن إيجادُها في الصخور الرسوبية. أقلّ من 50% من هذه المعادن مرتّبة ضمن طبقات رقيقة، على عكس صخر الشست الذي تتوضّع معادنه ضمن طبقات أكثرَ ثخانة. تتشكّل في حجر النايس شرائطُ من حبيباتٍ معدنيّة كبيرة، على عكس حجر الشست الذي تتوضّع حُبيباته ضمن توزيعٍ متوازن.

مع استمرارِ عمليّة التحوّل يمكن أن يتحوّل حجر النايس إلى حجرٍ (ميجماتايت – Migmatite)، ومن ثمّ يتحول إلى حجر (الغرانيت – Granite). وعلى الرغم من الطبيعة المتغيّرة لحجر النايس، استطاع الحفاظَ على الدلائل الكيميائيّة التي تدلّنا على تاريخه، وبشكلٍ خاص، تدلّنا على معادنه، خاصّةً معدن (الزركون – Zircon) الذي يقاوم هذه التحوّلات والتغيّرات.

توجد أقدم أحجار النايس في شمال كندا، وعمرها يزيد عن 4 مليارات عام. يشكّل حجر النايس الجزءَ الأكبرَ من القشرة الأرضية السُّفلية؛ فإذا أردت أن ترى هذا الحجر ما عليك إلّا أن تقوم بحفرٍ مستمرّ مستقيمٍ شاقوليّ في أي مكانٍ من الأرض لتَجِده.

الشست الأخضر

ينشأ عن التحوّل الإقليمي، تحت ضغطٍ مرتفع، ودرجات حرارةٍ منخفضةٍ جدًا. (الكلورايت – Chlorite) و(الأيبيدوت – Epidote) و(الأكتينولات – Actinolite) هي المعادن الخضراء التي تعطي هذا الحجر المتحوّل لونه. لكنّ وجودَها لا يكفي لإعطاءِ الحجر لونه الأخضر؛ لأن نوعية الصخر الأساسي الذي طرأت عليه عملية التحول تؤثّر على لون الصخر الناتج.

الحجر المتحوّل الأخضر – Greenstone

صخور بازلتيّة صَلبة داكنة، كانت عبارةً عن حممٍ صلبة في قاع البحر، وتعدّ شكلًا متحوّلًا عن الشست الأخضر نتيجة للتحول الإقليمي. حصلنا على المعادن الخضراء في هذا الحجر عن طريق تحويل (الأوليفين – Olivine) و(البريدوتيت – Peridotite) «اللذين يشكلان البازلت الصلب» بالضغط العالي والسوائل الدافئة.
أمّا المعدن الأبيض (الأراجونيت – Aragonite) هو شكل بلّوري من الأشكال البلّورية المختلفة لكربونات الكالسيوم.

تتشكّل هذه الصخور في مناطق الاندساس، وغالبًا ما تعود لتظهر على السطح، دون أن يحدث لها أيّ تغيير. يوجد الحجر الأخضر بوفرة في أقدم الصخور الأرضية من (الحقب الأركي – Archean era). لذلك، قد لا تمثّل نوع الصخور القشرية المعروفة لدينا اليوم.

الصخور القرنيّة – Hornfels

هي صخور صلبة ذات حُبيبات دقيقة، حصلنا عليها نتيجة للتحوّل التَّماسي، إذ تقوم الصُّهارة بتسخين وإعادة بَلوَرة الصخور المحيطة بها.

الرُّخام – Marble

ينشأ عن التحوّل الإقليمي الذي يطرأ على الحجر الكلسي، أو على الدولوميت، محوّلًا حبوبه الدقيقة إلى بلّوراتٍ أكبر. ينشأ هذا الحجر المتحول من إعادة بَلْورة الكالسيت (كربونات الكالسيوم – Calcite) الموجودة في الحجر الكلسي، أو من إعادة بلْوَرة الدولوميت. يُستخدم الرّخام ذو البلّورات الصغيرة في البناء، ويتراوح لون الرخام بين الأبيض النقي والأسود.

وكما باقي الصخور المتحولة، فإنّ الرخام لا يمتلك بقايا أحفوريّة من الحجر الأساسي الذي تحول عنه، والطبقات التي تظهر في بنيته ليس بالضرورة أن يكون لها علاقة ببنية الحجر الجيريّ السابق. يميل الرخام –كالأحجار الجيريّة– للانحلال في المُّحلّات الحامضة. يكونُ الرخام شديدَ المتانة والثبات في البيئات الجافة، كما في دول الحوض المتوسّط، إذ استطاعت أقدم الهياكل الرّخامية الحفاظ على بنيتها هناك.

الميغماتايت – Migmatite

يتشابه حجرَي الميغماتايت والنايس في البنية والمادّة، لكنّ الميغماتايت تعرّض لدرجاتِ حرارةٍ عالية جدًا أثناء التحول الإقليميّ، ما أدّى إلى تشوّه طبقاته ودُفن هذا النوع من الصخور المتحولة بعمق وتعرّض لضغط شديد.

تقاطعت الأجزاء الأكثر قتامةً من الصخر، وهي: (الهورنبلند – Hornblende)، و (الميكا بايوتايت- Biotite mica) مع طبقات الصخور الأفتح، وهي: (الكوارتز – Quartz) و(الفلسبار – Feldspar) فأضفى هذا التداخل بين الطبقات تموّجًا فاتنًا على الميغماتايت.

وعلى الرغم من درجات التحوّل الشديد الذي يتعرض له هذا الحجر، تُرتَّب معادنه ضمن طبقات، ويصنَّف حتمًا على أنه ينتمي ل الصخور المتحولة . إذا حدث امتزاجٌ قويّ للمعادن، فسوف يصعب التمييز بين الميغماتايت والجرانيت، لأننا لن نعرف إن كان للانصهار دورٌ في عملية التحوّل هذه. عند هذه الدرجة من التحول يستخدم علماء الجيولوجيا مصطلح: (فقدان الملمس – Anatexis)

الميلونيت – Mylonite

يتشكّل الميلونيت على امتداد منطقة التَّصدُّع المدفونة عن طريق سحقِ وتمديدِ الصخور بدرجاتِ حرارةٍ وضغطٍ يؤديان إلى تشويه المعادن بطريقة تسمى: (التَّسييل – Monetization).

الفيليت – Phyllite

يقع الفيليت على بعد خطوة واحدة من الأردواز في مراحل التحول الإقليمي، لكن الفيليت لديه لمعةٌ واضحة، وهو ما لا يوجد في الأردواز. يأتي اسم الفيليت من اللاتينية وهو يعني (حجر صفائحي). يكونُ لونه عادةً رماديًا متوسّطَ درجة اللون، أو أخضر. الفيليت

يمتلك الأردواز سطحًا باهتَ اللون لأن معادنه المتحولة دقيقة الحجم وصغيرة، بينما يمتلك الفيليت لمعةً؛ بسبب الحُبيبات الدقيقة من الميكا، والغرافيت، والكلورايت وSericitic، وعند تطبيق المزيد من الضغط تزداد هذه الحُبيبات العاكسة وتندمج معًا. يمتلك الأردواز انقسامات مسطّحة غالبًا، بينما يمتلك الفيليت انقساماتٍ متموّجة.

تفقُد الصخرة معظم بنية الصخر الرسوبي الذي تحولت عنه، لكنّها تحافظ على بعض المعادن الطينيّة. إذا استمرّت عملية التحوّل، ستتحوّل المعادن الطينيّة إلى حُبيبات كبيرة من الميكا والكوارتز والفلسبار (سيليكات الألمنيوم)، وعند هذه النقطة من التحول، يكون الفيليت قد تحوّل إلى حجر الشست.

الكوارتز – Quartzite

حجرٌ قويّ، مكوّن بغالِبهِ من الكوارتز، قد ينشأ عن التحول الإقليمي للحجار الرملية، أو الحجر الصوّانيّ.

تتشكّل صخورُ الكوارتز المتحولة بطريقتين مختلفتين:

– الأولى: تُعاد بَلْوَرة الحجر الرملي أو الحجر الصواني، فينتج عنه صخرة متحوّلة تخضع لضغطِ الدفن العميق وحرارته. يدعى الكوارتز الذي فقد كل آثار الحبوب والبنى الرسوبية الأصلية بـ(الميتاكوارتزيت – Metaquartzite)، أما الكوارتز الذي يحافظ على بعض الصفات الرسوبية، فيدعى: (ميتاساندستون – Metasandstone) أو (ميتاشيرت – Metachert).

– الثانية: يتعرّض الحجر الرمليّ لضغوطٍ ودرجات حرارةٍ منخفضة، وتُملأ الفراغات بين الحبوب الرملية بإسمنت السيليكا. ويسمى الكوارتز في هذه الحالة أورثاكوارتزيت، وهي تعتبر صخرة رسوبية وليست متحوّلة؛ لأن الحبوب المعدنية الأصليّة وغيرها من البنى الرسوبية الأخرى لا تزال موجودة.

الشست – Schist

ينشأ عن التحوّل الإقليمي، له حبيبات معدنية انشطارية خشنة تتوضّع ضمن طبقات رقيقة. هو صخرٌ ذو تنوعٍ غير محدود، والصفة الأساسية له هي الانقسام «هي سبب تسميته، لأنه بالعودة إلى اليونانية القديمة تعني(schist): الانقسام». يتشكّل نتيجةً للتحوّل الديناميكي في درجات الحرارة والضغوط العالية، التي تعمل على محاذاة حُبيبات الميكا والهورنبلند وغيرها من المعادن المسطّحة ضمن طبقاتٍ رقيقة.

يُحاذى ما لا يقل عن نصف الحبوب المعدنية في الشست بهذه الطريقة، وإذا قلّت النسبة عن النصف، فإنّ الحجر يصبح حجر نايس، وليس شست. تُميَّز الشستات حسب المعادن التي تسود (تكثر) فيها.

السربنتينيت – Serpentinite

ينشأ عن التحوّل الإقليمي للصخور الموجودة في عمق البحار، ويتألف من معادن السربنتينيت، وقد ينشأ عن تغيُّر وشاح صخور (بيريدوتايت – Peridotite rocks). نادرًا ما يُشاهد على الأرض، باستثناء مناطق الاندساس التي تحافظ على الصخور المحيطية، وبالتالي يمكننا رؤيته فيها.

يأتي اسم هذا الحجر من تشابهه مع جلد الأفعى بألوانه المرقّشة، المظهر الشمعي، الانحناءات، أو البريق الصمغي، ويحتوي هذا الحجر على الكثير من المعادن السامّة، والقليل من العناصر الغذائية النباتية، وبالتالي، فإن وجوده في منطقة ما سيؤثر على الغطاء النباتي فيها. قد يحتوي هذا الحجر على معدن (الكريسوتيل – Chrysotile) وهو شكل متبلور لمعدن السربنتين.

الأردواز – Slate

صخرٌ متحوّل بدرجة تحوّل منخفضة، له بريق طفيف، وانشقاقات قوية. ينشأ أيضًا عن التحول الإقليمي لحجر الطّفل (حجر الطين الصفحي الذي يحوي على معادن طينية) عند تعرّضه للضغط، ولدرجات حرارة تصل لبضعة مئات من الدرجات، ثم يرجع الطين إلى معادن الميكا التي تشكّل منها وهذا يؤدي لحدوث شيئين:

أولًا: يكتسب الصخر متانةً شديدة، وثانيًا: يصبح لديه انشقاقات موجّهة واضحة. إن الانشقاقات في هذا الصخر ليست هي نفسها انشقاقات الصخر الرسوبيّ الأصلي، وتُمحى كل البقايا الأحفورية للصخر الأصلي (قد يبقى القليل منها).

مع استمرار عملية التحوّل، سيتحول الأردواز إلى حجر (الفايلايت – Phyllite)، ومن ثمّ إلى شست، أو نايس. غالبًا ما يكون الأردواز أسود اللون، و قد يكون ملونًا أيضًا. يستخدم الأردواز للرَّصف، وصناعة الأسقف، وطاولات البلياردو، كما أنه استُخدم في صناعة ألواح الكتابة (السبورة).

الحجر الأملس أو الحجر الصابونيّ – Soapstone

يتكوّن الحجر الصابوني بشكل أساسي من معدن «التلك»، مع أو من دون معادن متحوّلة أخرى، وهو ينتج عن التغيّر الحراري المائي لصخور البريديوتيت، والصخور فوق القاعدية المرتبطة بها. يُستخدم في صناعة أثاث المطبخ، كالطاولات، أو أسطح العمل في المطبخ؛ لأنه يوفّر مقاومةً ضدّ التصبغات والخدوش.

اقرأ أيضًا:

ما هي الصخور الرسوبية ؟

ما الصخور وما أنوعها؟

ترجمة: ساره حسين

تدقيق: عبد الرحمن عبد

المصدر