أكثر

الوحدة 8 - التحول والصخور المتحولة - علوم الأرض

الوحدة 8 - التحول والصخور المتحولة - علوم الأرض


الوحدة 8 - التحول والصخور المتحولة - علوم الأرض

الصخور المتحولة

الصخور مصنوعة من المعادن. يمكن أن تكون الصخور مزيجًا من أنواع مختلفة من المعادن ، أو خليطًا من العديد من الحبوب من نفس النوع من المعادن ، أو خليط من حبيبات مختلفة من الصخور. عندما تقسم صخرة إلى قطع صغيرة جدًا ، تختلف القطع عن بعضها البعض. على سبيل المثال ، عند تفكيك الجرانيت ، تحصل على قطع صغيرة من الكوارتز (شفاف) ، والفلسبار (وردي أو أبيض) ، والميكا (أسود). عندما تقسم معدنًا إلى قطع ، فلا يزال لديك قطع من نفس المعدن. إذا كسرت قطعة كبيرة من الكوارتز إلى قطع أصغر ، فلا يزال لديك قطع من الكوارتز.

هناك ثلاثة أنواع أساسية من الصخور: الصخور البركانية والرسوبية والمتحولة.


الوحدة 8 - التحول والصخور المتحولة - علوم الأرض

تعريف التحول

كلمة & quotتحول& quot يأتي من اليونانية: meta = after ، morph = form ، لذا فإن التحول يعني الشكل التالي. يشير هذا في الجيولوجيا إلى التغيرات في تجميع المعادن وقوامها الناتج عن تعريض الصخور لضغوط ودرجات حرارة مختلفة عن تلك التي تشكلت الصخور تحتها في الأصل.

    لاحظ أن التكوّن والعوامل الجوية هما أيضًا تغيرات في الشكل تحدث في الصخور. ومع ذلك ، في الجيولوجيا ، نقصر عمليات التوليد على تلك التي تحدث في درجات حرارة أقل من 200 درجة مئوية وضغوط أقل من 300 ميجا باسكال (MPa تعني Mega Pascals) ، وهذا يعادل حوالي 3000 ضغط جوي.

أثناء التحول ، يخضع البروتوليث لتغييرات في نسيج الصخور والمكونات المعدنية للصخور. تحدث هذه التغييرات في الغالب في الحالة الصلبة وتحدث بسبب تغيرات في الظروف الفيزيائية أو الكيميائية ، والتي بدورها يمكن أن تحدث بسبب أشياء مثل الدفن أو الإجهاد التكتوني أو التسخين بواسطة الصهارة أو التفاعلات مع السوائل.

العوامل التي تتحكم في التحول

    تزداد درجة الحرارة مع زيادة العمق في الأرض على طول التدرج الحراري الأرضي. وبالتالي يمكن أن تحدث درجة حرارة أعلى عن طريق دفن الصخور.

هناك نوعان من الإجهاد التفاضلي. الضغط العادي يتسبب في ضغط الأشياء في اتجاه أقصى إجهاد رئيسي وتمديدها في اتجاه الحد الأدنى من الضغط. إذا كان الضغط التفاضلي موجودًا أثناء التحول ، فيمكن أن يكون له تأثير عميق على نسيج الصخر. قلق يتسبب في تلطيخ الأشياء في اتجاه الضغط المطبق.


يمكن أن يكون للضغط التفاضلي إذا كان يعمل على الصخور تأثير عميق على مظهر أو نسيج الصخر.

    مرحلة الموائع. - من المحتمل أن تحتوي أي مساحة مفتوحة موجودة بين حبيبات معدنية في صخر على سائل. هذا السائل هو في الغالب H2O ، ولكنها تحتوي على أيونات ذائبة. تعتبر مرحلة المائع مهمة لأن التفاعلات الكيميائية التي تتضمن تغيير معدن صلب إلى معدن صلب جديد يمكن تسريعها بشكل كبير من خلال نقل الأيونات المذابة بواسطة السائل. إذا حدث تغيير كيميائي للصخر نتيجة لهذه السوائل ، تسمى العمليةميتازوماتيزم.

    يحدث التحول منخفض الدرجة في درجات حرارة تتراوح بين حوالي 200 إلى 320 درجة مئوية ، وضغط منخفض نسبيًا. تتميز الصخور المتحولة منخفضة الدرجة بوفرة المعادن المائية(المعادن التي تحتوي على الماء ، H2O ، في هيكلها البلوري).

    أمثلة على المعادن المائية التي توجد في الصخور المتحولة منخفضة الدرجة:

    أمثلة على معادن أقل مائية ومعادن غير مائية التي تميز الصخور المتحولة عالية الجودة:

    المسكوفيت - معدن مائي يختفي في النهاية عند أعلى درجات التحول

رجعي التحول

    تحدث التفاعلات الكيميائية بشكل أبطأ مع انخفاض درجة الحرارة

أنواع الصخور المتحولة

    هذه الأوراق لها ترقيم مستو ناتج عن الاتجاه المفضل (المحاذاة) للمعادن وتشكلت تحت الضغط التفاضلي.
    تحتوي على كمية كبيرة من سيليكات الصفائح (معادن بلاتي ويتم تصنيفها حسب التركيب وحجم الحبوب ونوع ترقيم الأوراق.

الصخور المتحولة المرققة

    سليت -تتشكل الألواح في درجة منخفضة من التحول عن طريق نمو الكلوريت والحبيبات الدقيقة والمعادن الطينية. يؤدي الاتجاه المفضل لهذه الصفائح السيليكاتية إلى كسر الصخور بسهولة على طول المستويات الموازية لسيليكات الصفائح ، مما يتسبب في حدوث انشقاق أردوازي.لاحظ أنه في الحالة الموضحة هنا ، يتم تطبيق الحد الأقصى من الضغط بزاوية على مستويات الفراش الأصلية ، بحيث يكون الانقسام الصخري قد تطور بزاوية بالنسبة للفراش الأصلي.


بسبب الكسر المثالي تقريبًا على طول المستويات ، تعد الألواح مفيدة للألواح السوداء والألواح الخشبية.

  • شيست
  • - يميل حجم الحبيبات المعدنية إلى الزيادة مع زيادة درجة التحول. في النهاية ، تتطور الصخرة إلى ترقيم شبه مستوٍ ناتج عن الاتجاه المفضل لسيليكات الألواح (بشكل أساسي البيوتايت والمسكوفيت). لكن حبيبات الكوارتز والفلسبار لا تظهر أي اتجاه مفضل. يسمى ترقيم الأوراق المستوي غير المنتظم في هذه المرحلة البلهارسيا.


غالبًا ما يحتوي Schist على معادن أخرى إلى جانب الميكا. وتشمل هذه المعادن مثل - الكوارتز ، الفلسبار ، الكيانيت ، العقيق ، الستورولايت ، والسليمانايت.

عندما تحدث هذه المعادن غير الميكا بحجم حبة أكبر من بقية الصخور ، يتم تسميتها pophyroblasts.

    النيسمع زيادة الدرجة المتحولة ، تصبح السيليكات الصفائح غير مستقرة وتبدأ المعادن ذات الألوان الداكنة مثل الهورنبلند والبيروكسين في النمو. تميل هذه المعادن ذات اللون الداكن إلى أن تصبح منفصلة في مجموعات متميزة عبر الصخور ، مما يعطي الصخر أ النطاقات النيسكية. نظرًا لأن المعادن ذات الألوان الداكنة تميل إلى تكوين بلورات مطولة ، بدلاً من بلورات تشبه الألواح ، فلا يزال لها اتجاه مفضل مع اتجاهات طويلة متعامدة مع أقصى إجهاد تفاضلي.

الصخور المتحولة غير المرققة

تفتقر الصخور غير المرققة إلى نسيج مستوٍ. من الممكن عدم ترقيم الأوراق لعدة أسباب:

    الصخرة لا تتعرض لضغوط تفاضلية.

أمفيبوليت - هذه الصخور هي صخور داكنة اللون مع أمفيبول (عادة هورنبلند) كمعدنها الرئيسي. عادة ما تكون مرققة بشكل سيئ وتتشكل في درجات متوسطة إلى عالية من التحولات من البروتوليت البازلتية أو الجابروية.

هورنفيلز- هذه صخور حبيبية دقيقة جدًا تتشكل عادة نتيجة لتطفل الصهارة على الصخور النارية أو الصخر الزيتي. تسبب الصهارة نوعًا من التحول يسمى تحول التلامس (ستتم مناقشته لاحقًا).

كوارتزيت - صخرة مكوّنة بالكامل تقريبًا من الكوارتز. يتم تشكيلها عن طريق تحول أرينيت الكوارتز (الحجر الرملي). نظرًا لأن الكوارتز مستقر على نطاق كبير من درجات الحرارة والضغوط ، فلا تتشكل معادن جديدة أثناء التحول ، والتأثير المتحول الوحيد الذي يحدث هو إعادة بلورة الكوارتز مما يؤدي إلى بلورات متشابكة تشكل صخرة صلبة للغاية.

رخام - الحجر الجيري أو الدولوستون المكون فقط من الكالسيت أو الدولوميت سوف يتحول إلى رخام مصنوع في الغالب من الكالسيت أو الدولوميت المعاد بلورته. عادة ما تمحو عملية التبلور كل الأحافير. تتميز الرخام بمجموعة متنوعة من الألوان وغالبًا ما تكون ذات نطاقات معقدة. يشيع استخدامها كحجر زخرفي.

تكوين بروتوليث

على الرغم من أن قوام وهياكل البروتوليث يتم تدميرها عادةً عن طريق التحول ، إلا أنه لا يزال بإمكاننا الحصول على فكرة عن الصخور الأصلية من المعادن الموجودة في الصخور المتحولة.

المعادن التي تتكون ، تفعل ذلك لأن العناصر الكيميائية اللازمة لتشكيلها موجودة في البروتوليث.

المصطلحات العامة المستخدمة لوصف التركيب الكيميائي لكل من البروتوليث والصخور المتحولة الناتجة هي:

بيليت صخور غنية بالألومينا ، عادة ما تكون صخرية أو أحجار طينية. تبدأ في الأصل بمعادن الطين ونتيجة للتحول ، فإن المعادن الغنية بالألومينا مثل الميكا ، والكلوريت ، والعقيق ، والكيانيت ، والسيليمانيت ، والأندلوسيت. بسبب وفرة السيليكات الصفائح ، عادة ما تشكل الصخور البيلتية الألواح ، والفيليت ، والشست ، والنيس أثناء التحول.

مافيك - هذه صخور غنية بالمغناطيس والسليكون في الحديد بكميات قليلة من السليكون. تتشكل المعادن مثل البيوتايت والهورنبلند والبلاجيوجلاز أثناء التحول وعادة ما تنتج الأمفيبوليت.

كلاريوس - هذه الصخور الغنية بالكالسيوم مشتقة عادة من الحجر الجيري أو الدولوستون ، وبالتالي تحتوي على وفرة من الكالسيت. الرخام هو نوع الصخور المتحولة التي تنتج.

كوارتزو فيلدسباثيك - الصخور التي تحتوي على وفرة من الكوارتز والفلسبار تقع ضمن هذه الفئة. عادةً ما تكون البروتوليث عبارة عن جرانيت أو ريوليت أو أحجار رملية أركوز وينتج عن التحول في النيسات التي تحتوي على وفرة من الكوارتز والفلسبار والبيوتايت.

يمكن أن يحدث التحول في عدة بيئات مختلفة حيث توجد ظروف خاصة من حيث الضغط أو درجة الحرارة أو الإجهاد أو الظروف أو البيئات الكيميائية. نحن هنا نصف عدة أنواع مختلفة من الإيجار من التحول المعترف بها.

  • اتصل Metamorphism
  • (وتسمى أيضًا التحول الحراري)- يحدث بالقرب من عمليات الاقتحام النارية وينتج عن ارتفاع درجات الحرارة المرتبطة بالتسلل البركاني. نظرًا لأن المنطقة الصغيرة المحيطة بالتدخل يتم تسخينها بواسطة الصهارة ، فإن التحول يقتصر على المنطقة المحيطة بالتطفل ، والتي تسمى متحولةهالة. خارج هالة التلامس ، الصخور غير متشكلة. تزداد درجة التحول في جميع الاتجاهات نحو الاقتحام. نظرًا لأن الاختلافات في درجات الحرارة بين الصخور المحيطة والصهارة المتطفلة تكون أكبر عند المستويات الضحلة في القشرة ، يُشار عادةً إلى تحول التلامس إلى درجة حرارة عالية وتحول ضغط منخفض. غالبًا ما تكون الصخور الناتجة عبارة عن صخرة دقيقة الحبيبات لا تظهر أي ترقيم أوراق تسمى أ أبوق.
    تحول الدفن-عندما يتم دفن الصخور الرسوبية إلى أعماق تصل إلى عدة مئات من الأمتار ، قد تتطور درجات حرارة أعلى من 300 درجة مئوية في غياب الإجهاد التفاضلي. تنمو معادن جديدة ، لكن لا يبدو أن الصخور قد تحولت. المعادن الرئيسية المنتجة هي الزيوليت. يتداخل تحول الدفن ، إلى حد ما ، مع التعرق ، ويتدرج في التحول الإقليمي مع زيادة درجة الحرارة والضغط.
  • التحول الإقليمي - يحدث هذا النوع من التحول في مناطق واسعة تعرضت لدرجات عالية من التشوه تحت الضغط التفاضلي. وبالتالي ، عادة ما ينتج عنه تكوين صخور متحولة شديدة الترقق ، مثل الألواح ، والشست ، والنيس. ينتج الإجهاد التفاضلي عادةً عن القوى التكتونية التي تنتج ضغطًا للصخور ، كما هو الحال عندما تصطدم كتلتان قاريتان ببعضهما البعض. وهكذا ، تحدث الصخور المتحولة إقليمياً في قلب سلاسل الجبال أو في سلاسل الجبال المتآكلة. تؤدي الضغوط الضاغطة إلى طي الصخور ، كما هو موضح هنا ، وينتج عنها سماكة القشرة التي تميل إلى دفع الصخور إلى مستويات أعمق حيث تتعرض لدرجات حرارة وضغوط أعلى (انظر الشكل 8.20 في نصك).

يتم عرض خريطة لمنطقة افتراضية متحولة إقليمياً في الشكل أدناه. يمكن تقسيم معظم المناطق المتحولة إقليمياً إلى مناطق بها معدن معين ، يسمى مؤشر المعادن ، هي سمة من سمات المنطقة. يتم فصل المناطق بخطوط (أسطح بثلاثة أبعاد) تحدد أول ظهور لمعدن الفهرس. تسمى هذه الخطوط isograds (تعني الدرجة المتساوية) وتمثل الخطوط (الأسطح حقًا) حيث تكون درجة التحول متساوية. يمكن رؤية خريطة المناطق المتحولة إقليمياً في الشكل 8.16 من النص الخاص بك.

التحول المائي الحراري - بالقرب من التلال المحيطية حيث تتكسر القشرة المحيطية بسبب الصدوع الممتدة ، يمكن أن تنزل مياه البحر على طول الشقوق. نظرًا لأن التلال المحيطية هي مناطق تنشأ فيها قشرة محيطية جديدة عن طريق اختراق واندلاع الصهارة البازلتية ، يتم تسخين هذه السوائل الغنية بالمياه بواسطة القشرة الساخنة أو الصهارة وتصبح سوائل حرارية مائية. تغير السوائل الحرارية المائية القشرة المحيطية البازلتية عن طريق إنتاج المعادن المائية مثل الكلوريت والتلك. نظرًا لأن الكلوريت معدن أخضر اللون ، فإن الصخور المتحولة الحرارية المائية تكون أيضًا خضراء وغالبًا ما تسمى الأحجار الخضراء.

الاندساس ذات الصلة التحول - في منطقة الاندساس ، يتم دفع القشرة المحيطية إلى أسفل مما يؤدي إلى تعرض القشرة البازلتية ورواسب قاع المحيط لضغط مرتفع نسبيًا. ولكن نظرًا لأن القشرة المحيطية في الوقت الذي تنزل فيه تكون باردة نسبيًا ، فإن درجات الحرارة في القشرة تكون منخفضة نسبيًا. في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة والضغط المرتفع ، ينتج التحول عن معدن أزرق غير عادي ، الجلوكوفان. تخلق الضغوط الانضغاطية التي تعمل في منطقة الاندساس الضغط التفاضلي الضروري لتشكيل الشست ، وبالتالي تسمى الصخور المتحولة الناتجة باسم blueschist

صدمة التحول - عندما يصطدم نيزك كبير بالأرض ، يتم تحويل الطاقة الحركية إلى حرارة وموجة صدمة عالية الضغط تنتشر في الصخور في موقع التأثير. قد تكون الحرارة كافية لرفع درجة الحرارة إلى درجة حرارة انصهار الصخور الأرضية. تنتج موجة الصدمة ضغطًا مرتفعًا بما يكفي لجعل الكوارتز يغير هيكله البلوري إلى شكل متعدد الأشكال أكثر كثافة مثل coesite أو stishovite. تم اكتشاف مواقع تأثير النيازك القديمة على أساس العثور على هذا الدليل على التحول الصدمي.

بشكل عام ، لا تخضع الصخور المتحولة لتغيرات كبيرة في التركيب الكيميائي أثناء التحول. التغييرات في التجمعات المعدنية ناتجة عن التغيرات في درجة الحرارة وظروف الضغط للتحول. وبالتالي ، يجب أن تكون التجمعات المعدنية التي تمت ملاحظتها مؤشرا على درجة الحرارة وبيئة الضغط التي تعرضت لها الصخور. يشار إلى بيئة الضغط ودرجة الحرارة هذه باسم الوجوه المتحولة.

يعتمد تسلسل الوجوه المتحولة التي لوحظت في أي تضاريس متحولة على التدرج الحراري الأرضي الذي كان موجودًا أثناء التحول. قد يكون التدرج الحراري الأرضي المرتفع مثل ذلك المسمى & quotA & quot في الشكل الموضح هنا ، موجودًا حول تدخل ناري ، وقد ينتج عنه صخور متحولة تنتمي إلى سحنات أبوقير. في ظل التدرج الطبيعي للحرارة الجوفية ، مثل & quotB & quot في الشكل ، ستتطور الصخور من سحنة زيوليت إلى سحنات خضراء ، أمفيبوليت ، و eclogite مع زيادة درجة التحول (أو عمق الدفن).

دورة الصخور

قبل الانتقال إلى بقية الدورة ، يجب أن تقرأ Interlude C في كتابك المدرسي (الصفحات 261-268). الآن بعد أن ناقشنا الأنواع الثلاثة للصخور ، من المهم أن نفهم كيف تدور الذرات التي تتكون منها هذه الصخور عبر الأرض. تتضمن عملية التدوير هذه العملية التي سيتم مناقشتها بالتفصيل طوال الفترة المتبقية من هذه الدورة التدريبية. نظرًا لأن دورة الصخور تربط عمليات تشكيل الصخور بالعملية التكتونية والعملية السطحية (سيتم مناقشة معظمها طوال بقية الدورة) ، فمن المهم فهم مفهوم دورة الصخور والصلات المختلفة المعنية.

  • تتضمن دورة الصخور تدوير العناصر بين أنواع مختلفة من الصخور ، وبالتالي تتضمن في الغالب الغلاف الصخري.
  • تتضمن دورة الصخور ثلاثة أنواع من الصخور كخزانات (1) نارية ، (2) رسوبية ، و (3) متحولة.
  • يمكن أن توجد العناصر الكيميائية في كل نوع من الصخور ، وتحرك العمليات الجيولوجية هذه العناصر إلى نوع آخر من الصخور.
  • الطاقة لأجزاء الدورة القشرية القريبة من سطح الأرض هي الطاقة الشمسية وطاقة الجاذبية (التي تتحكم في التعرية والعوامل الجوية) ، بينما
  • الطاقة التي تحرك العمليات تحت السطح هي الطاقة الحرارية الجوفية وطاقة الجاذبية (التي تتحكم في الارتفاع ، والهبوط ، والذوبان ، والتحول).

نبدأ هنا مناقشتنا مع البراكين والانفجارات البركانية والعمليات التي تشارك في إنتاج الصخور النارية على سطح الأرض.

أسئلة حول هذه المادة يمكن طرحها في الامتحان

    حدد ما يلي: (أ) التدرج الحراري الأرضي ، (ب) التحول ، (ج) الإجهاد التفاضلي ، (د) التحول التقدمي ، (هـ) الميتازوماتيزم (و) البروتوليث ، (ز) ترقيم الأوراق ، (ط) الهالة المتحولة ، (ي) إيسوغراد ، (ك) جرينستون ، (ل) بلوشيست.


التحول الإقليمي

نبذة مختصرة

تتشكل الصخور المتحولة الإقليمية من الصخور الأخرى (البروتوليث) عن طريق التغيرات في علم المعادن والملمس استجابة للظروف الفيزيائية المتغيرة (درجة الحرارة ، والضغط الصخري ، وفي معظم الحالات ، إجهاد القص). هذه التغييرات هي في الأساس تفاعلات الحالة الصلبة ، ولكن في كثير من الأحيان يكون الطور السائل موجودًا ، إما مشاركًا في التفاعل أو كوسيط تفاعل. تحتوي العديد من الصخور المتحولة الإقليمية على تركيبة كيميائية تشبه إلى حد بعيد تركيب سلائفها الرسوبية أو النارية ، باستثناء إزالة أو إضافة المواد المتطايرة (بشكل رئيسي H 2O و CO2). يُطلق على هذا النوع من السلوك اسم "تحول الشكل الكيميائي". قد يحدث التحول أيضًا نتيجة لتغير في البيئة الكيميائية قد يحدث هذا عن طريق نقل العناصر بين أنواع الصخور المتناقضة كيميائيًا (على سبيل المثال ، تكوين معادن سيليكات الكالسيوم عند ملامسة الكوارتزيت والرخام) أو عن طريق تداول السوائل التي تذوب بعضًا. المواد وترسب الآخرين. تُعرف عملية التغيير الكيميائي الهام أثناء التحول باسم "التحول الكيميائي التخصيصي" أو "الميتاسوماتيزم" ، والصخور المتكونة بهذه الطريقة هي الصخور الميتازوماتيكية. ومع ذلك ، فإن الميتازوماتيزم لها أهمية محلية في الغالب ، والحجم الإجمالي للصخور الميتاسوماتيكية في التضاريس المتحولة الإقليمية ضئيل إلى حد ما. إن التمييز بين الميتاسوماتيزم والتحول الإيزوكيميائي هو أيضًا مسألة مقياس. على نطاق الحبوب الفردية ، يحدث النقل الجماعي خلال جميع تحولات الطور على نطاق قسم رفيع ، وربما تكون هذه هي القاعدة للتحول الإقليمي على نطاق عينة يدوية (بحجم) ، ويمكن ملاحظتها بشكل متكرر وعلى على نطاق أوسع ، هذا هو الاستثناء.


ملخص

المناهج العامة:

من المحتمل أن يتوصل المتعلمون إلى بعض الفهم لما هو التحول من الدراسات السابقة ، وقد يكونون قادرين على اقتراح المواقع التي يمكن أن يحدث فيها التحول ، وتسمية بعض الأمثلة على الصخور المتحولة والتعليق على سبب حدوثها. يمكن أن ترتبط فكرة أنها عملية كيميائية صلبة الحالة بالدراسات العلمية السابقة. سيواصل المتعلمون بعد ذلك النظر في كيفية استنتاج قصة الصخور المتحولة من نسيج وتكوين الصخور المتحولة ، وكيف يمكن اقتراح ظروف درجة الحرارة والضغط وإثبات الصخرة الأصلية. بعد هذا ، سيقوم المتعلمون بالتحقيق في تسلسل المعادن المتحولة التي يمكن أن تشير إلى الظروف المتحولة.

المفاهيم الخاطئة أو الصعوبات الشائعة التي قد يواجهها الطلاب:

من المحتمل أن تأتي التحديات الرئيسية هنا من إدخال مصطلحات غير مألوفة من أنواع الصخور ومعادن الفهرس وفي تسمية القوام ، لدعم هؤلاء المتعلمين يمكن إعطاء الكثير من الفرص لاستخدام هذه المصطلحات الجديدة في وصف العينات اليدوية والصور وفي تفسير البيانات على الظروف المتحولة.

روابط مفاهيمية إلى مناطق أخرى من المواصفات - طرق مفيدة للتعامل مع هذا الموضوع لإعداد الطلاب لمواضيع لاحقًا في الدورة التدريبية:

تظهر الأفكار العامة حول ظروف درجة الحرارة والضغط في بيئات مختلفة خلال الدورة ، ويعتبر التحول هو التركيز بشكل خاص في علم الصخور المتحولة 5.4 حيث ينظر المتعلمون في ثبات المعادن بالتفصيل إلى جانب تكوين الأقمشة المتحولة.


الفصل الرابع عشر - الصخور المتحولة

التحول هو مجموع كل التغييرات التي تحدث في صخر عندما يواجه تغيرات في درجة الحرارة ، والضغط (الصخري والموجه) ، أو تكوين السوائل في البيئة. الكلمة المهمة في هذا التعريف هي التغيير. قد تكون التغييرات فيزيائية أو كيميائية أو نظيرية أو أي مزيج من هذه. يمكن أن تكون الصخرة الأصلية ، المعروفة باسم البروتوليث ، نارية أو رسوبية أو صخرة متحولة سابقة. تكون معظم التفاعلات المتحولة بطيئة جدًا ، لذا فإن الوقت مهم في تحديد مدى اكتمال التغيير. بعض الصخور أكثر تفاعلًا من غيرها ، كما أن ارتفاع درجات الحرارة ووجود السوائل يسرع التفاعلات. يشار إلى التغييرات التي تحدث أثناء تسخين الصخور بالتقدم وتلك التي تحدث أثناء التبريد يشار إليها بالتراجع. يمكن اعتبار التغييرات التي تحدث في درجات حرارة منخفضة أثناء ضغط الرواسب وتحويلها إلى حجرات ، بالمعنى الواسع ، متحولة ، ولكن عادةً ما يتم التعامل مع التفاعلات التي تحدث فوق حوالي 150 درجة مئوية في الدراسات المتحولة ، ولكن التقسيم تعسفي. ردود الفعل لديها فرصة أكبر للانتهاء في درجات الحرارة العالية التي تتعرض لها الصخور المتحولة مقارنة بالصخور الرسوبية. في أعلى درجات الحرارة ، تبدأ الصخور المتحولة في الذوبان ، مما ينتج عنه مزيج من الصخور المتحولة والصخور النارية المعروفة باسم الميجماتيت.


جامعة كولورادو الجيولوجيا 1010 فئة الملاحظة 8

قد يكون التحول الإقليمية ، التي تنطوي على دفن مناطق بأكملها وتحويلها ونبشها ، أو اتصل، حيث يتم تحويل الرواسب عن طريق ملامسة التسلل البركاني.

معظم الصخور المتحولة إقليمياً قديمة (أي ما قبل الكمبري) ، ومعظم صخور ما قبل الكمبري قد تحولت. هنا في بولدر ، الصخور المكشوفة في بولدر كانيون غرب المدينة كلها متحولة إقليمياً صخور ما قبل الكمبري المتحولة. يبلغ عمر التحول المحدد من التأريخ الإشعاعي حوالي 1.8 مليار سنة (وسط بروتيروزويك).

تحول عادة متساوي الكيمياء، بمعنى أن العناصر لا تكتسب أو تفقد ، بل تتحول المعادن فقط.

يسمى اكتساب العناصر أو فقدها عن طريق نقل السوائل المائية في الكسور ميتازوماتيزم.

لكل تجمع معدني أو معدني نطاق من درجات الحرارة والضغوط التي يكون فيها مستقرًا ، وهذا هو أقل تكوين للطاقة لعناصر الصخر.

تؤدي زيادة درجة الحرارة إلى زيادة الاهتزازات الذرية للمعادن ، ولأن الذرات المهتزة تشغل حجمًا أكبر من الذرات الساكنة ، تميل المعادن ذات درجة الحرارة المرتفعة إلى أن تكون أقل كثافة من المعادن ذات درجات الحرارة المنخفضة. تؤدي زيادة درجة الحرارة أيضًا إلى زيادة السرعة التي يمكن أن تتفاعل بها العناصر لتكوين معادن جديدة.

تؤدي زيادة الضغط إلى ضغط الذرات معًا للتخلص من الحجم غير المشغول في البلورة ، بحيث تكون المعادن عالية الضغط أكثر كثافة من المعادن ذات الضغط المنخفض.

يمكن أن يكون الضغط هيدروستاتيكي (هو نفسه في جميع الاتجاهات) أو موجه بحيث يتسبب في تشوه القص للصخور.

يميل تشوه القص إلى محاذاة المعادن الصفيحية مثل الميكا لتشكيل أ ترقيم الأوراق أو المعادن التي تشبه الإبرة مثل الأمفيبول أو السيليمانيت لتشكيل أ مجموعة خطوط.

إذا انقسام صخرة على طول مستويات مسطحة من معادن بلاتي المحاذاة يقال إن لها انقسامًا صخريًا.

إذا كانت الصخرة تحتوي على ألواح من الميكا محاذية لمنحها أسطحًا لامعة ، فإنها تكون شيست.

إذا تعرضت الصخور لتشوه واسع النطاق لفصل المعادن الفاتحة والداكنة كما في الصورة أعلاه ، فإنها تعتبر النيس.

إذا تعرضت الصخرة للانصهار الجزئي بفصل شرائط ذوبان الجرانيت ، فإنها تكون مهاجر.

الصخور المتحولة ذات الملمس المتساوي هي أ الجرانيت.

معظم الصخور الرسوبية التي ناقشناها في الفصل الأخير لها مكافئات متحولة. يتشوه هالايت المبخرات بشكل بلاستيكي وله كثافة منخفضة (2.1) لذا فإنه ينضغط ليشكل قبابًا ملحية قبل أن يخضع لأي تغيير في الطور.

تسمى أنظمة درجات الحرارة والضغط المختلفة التي تتعرض لها الصخور باسم المتحولة الوجوه.

عندما تتسلل كتلة من الصهارة إلى القشرة ، قد تتعرض صخور البلد المحيطة تحول الاتصال. تسمى هذه الصخور أبوق.

بالإضافة إلى تأثيرات درجة الحرارة ، قد تسبب السوائل المائية المنبعثة من التسلل ميتازوماتيزم و التغيير المائي الحراري. ترسب عروق الكوارتز وكبريتيدات الحديد والمعادن النادرة في المبرد صخرة البلاد الذي يتم تسخينه وترطيبه في هذه العملية. تتشكل معظم رواسب خام الكبريتيد والذهب والفضة بهذه الطريقة.


الصخور المتحولة

  1. اقرأ: أسئلة الدراسة لهذا الموضوع ، المدرجة في https://croninprojects.org/Vince/Course/PhysGeol/Geo1405-MetRox-Q2020.html وتذكرها أثناء قراءة المهام التالية. ستكون معظم الإجابات ، إن لم يكن كلها ، في مهام القراءة لهذا الموضوع.
  2. رأي مقطع الفيديو الذي يعرض المواد في الفصل السابع من دليل معمل AGI / NAGT على https://goo.gl/KEp1Md
  3. رأي دليل النطق لمصطلحات علوم الأرض المستخدمة في الفصل السابع من دليل معمل AGI / NAGT على https://youtu.be/qavk7Pzv9pk
  4. رأي فيديو قصير من قبل ديف ماكونيل والأصدقاء و [مدش] الصخور المتحولة والخبز المحمص.
  5. مسح:أرض، الفصل 8 ، القسم 8.1 ، ما هو التحول؟ والقسم 8.2 ، ما الذي يدفع التحول؟
  6. مسح:دليل مختبر AGI / NAGT، الفصل 7 ، الأقسام الثلاثة التالية و [1] مقدمة, [2] البيئة المتحولةو [3] العمليات المتحولة على نطاق الحبوب، الصفحات 183-188.
  7. اقرأ:أرض، الفصل 8 ، القسم 8.6 تحديد البيئات المتحولة، القسم الفرعي استخدام معادن الفهرس لتحديد الدرجة المتحولة
  8. اقرأ:دليل مختبر AGI / NAGT، الفصل 7 ، القسم بعض المعادن المهمة في الصخور المتحولة، الصفحات 188-189.
  9. يفعل:دليل مختبر AGI / NAGT، الفصل 7 ، النشاط 7.2 ، المعادن في الصخور المتحولة، الصفحة 198. إذا واجهتك مشكلة ، فاتصل بمساعد التدريس الخريج (GTA) أو الدكتور كرونين وسيحاولان مساعدتك على التخلص من هذه المشكلة. قم بإرسال ملف PDF من ورقة النشاط المكتملة إلى ملف الصخور المتحولة مهمة في إرشادات التقديم Canvas و mdash هنا.
  10. اقرأ:أرض، الفصل 8 ، القسم 8.3 ، القوام المتحولة والقسم 8.4 الصخور المتحولة الشائعة
  11. اقرأ:دليل مختبر AGI / NAGT، الفصل 7 ، القسم أنواع الصخور المتحولة التي يحددها الملمسوالصفحات 189-192 والمقطع التصنيف على أساس التكوين أو السياق، الصفحات 192-194.
  12. يفعل:دليل مختبر AGI / NAGT، الفصل 7 ، النشاط 7.3 ، تحليل وتفسير الصخور المتحولة، الصفحات 199-200. إذا واجهتك مشكلة ، فاتصل بمساعد التدريس للخريجين (GTA) أو الدكتور كرونين وسيحاولون مساعدتك في التخلص من هذه المشكلة. قم بإرسال ملف PDF من ورقة النشاط المكتملة إلى ملف الصخور المتحولة مهمة في إرشادات التقديم Canvas و mdash هنا.
  13. اقرأ:دليل مختبر AGI / NAGT، الفصل 7 ، القسم وصف وتفسير عينات اليد المتحولة، ص. 194-195.
  14. يفعل:دليل مختبر AGI / NAGT، الفصل 7 ، النشاط 7.4 ، تحليل عينة اليد وتصنيفها وبروتوليث، الصفحات 201-203. إذا واجهتك مشكلة ، فاتصل بمساعد تدريس الخريجين (GTA) أو الدكتور كرونين وسيحاولون مساعدتك في التخلص من هذه المشكلة. قم بإرسال ملف PDF من ورقة النشاط المكتملة إلى ملف الصخور المتحولة مهمة في إرشادات التقديم Canvas و mdash هنا.

  • غير معروف 3107 كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/IBtTaDCux6c
  • غير معروف 9299 كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/pqyMJ6XXh5w
  • 1314 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/wfgw1k3F61w
  • غير معروف 5687 كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/KfCcFf7VLss
  • غير معروف 0797 كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/qLZ03dm4kcs
  • غير معروف 6874 كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/jlKN9x4Mfu4
  • 4802 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/sUQKpzViIR8
  • غير معروف 1784 كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/sqxRSHpoMCQ
  • 3222 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/B1HC-1HAM_I
  • 6866 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/qlDqfpBp_6M
  • غير معروف 3649 كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/K1zXXbYS41o
  • 9407 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/d1SS91nWqB0
  • 9438 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/NXAgQUjyR4E
  • 8718 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/4Ljhw38fcSI
  • 7184 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/Cqe8nlYeqPs

إتقان تذكير الجيولوجيا

قبل الموعد النهائي في 9 أكتوبر ، أكمل وحدة الدراسة الديناميكية المسماة الصخور المتحولة و HW08 بالذهاب إلى إتقان الجيولوجيا من خلال مساحة Canvas المرتبطة بقسم المحاضرة هذا (202030 GEO 1405 01 - الأرض الديناميكية)

إذا كان لديك أي أسئلة أو تعليقات حول هذا الموقع أو محتوياته ، فقم بإرسال بريد إلكتروني إلى مشرف الموقع المتواضع.
جميع المحتويات الأصلية لهذا الموقع هي & نسخة 2020 بواسطة Vincent S. Cronin


الصخور المتحولة

هذه الوثيقة تخضع للمراجعة ، لذلك إعادة تحميل هذه الصفحة في متصفحك في كل مرة تزورها حتى تكون متأكدًا من عرض أحدث محتوى.

  1. اقرأ : أسئلة الدراسة لهذا القسم ، المدرجة في https://croninprojects.org/Vince/Course/PhysGeol/Geo1405-MetRox-Q.html واحتفظ بها في الاعتبار أثناء قراءة المهام التالية. ستكون معظم الإجابات ، إن لم يكن كلها ، في مهام القراءة لهذا الموضوع.
  2. رأي مقطع الفيديو الذي يعرض المواد في الفصل السابع من دليل معمل AGI / NAGT على https://goo.gl/KEp1Md
  3. رأي دليل النطق لمصطلحات علوم الأرض المستخدمة في الفصل السابع من دليل معمل AGI / NAGT على https://youtu.be/qavk7Pzv9pk
  4. رأي فيديو قصير من قبل ديف ماكونيل والأصدقاء و [مدش] الصخور المتحولة والخبز المحمص.
  5. مسح:أرض، الفصل 8 ، القسم 8.1 ، ما هو التحول؟ والقسم 8.2 ، ما الذي يدفع التحول؟
  6. اقرأ:أرض، الفصل 8 ، القسم 8.6 تحديد البيئات المتحولة، القسم الفرعي استخدام معادن الفهرس لتحديد الدرجة المتحولة. سيساعدك هذا في النشاط 7.2 في دليل المختبر.
  7. اقرأ:أرض، الفصل 8 ، القسم 8.3 ، القوام المتحولة والقسم 8.4 الصخور المتحولة الشائعة. سيساعدك هذا في الأنشطة 7.3 و 7.4 في دليل المختبر.
  8. اقرأ:أرض، الفصل 8 ، القسم 8.5 البيئات المتحولة والقسم 8.6 ، تحديد البيئات المتحولة. سيساعدك هذا في النشاط 7.5 في دليل المختبر.
  9. أكمل مهمة المعمل كما هو موضح أدناه

  • سيبدأ مؤتمر الفيديو في وقت البدء كل أسبوع لقسم المختبر الذي تكون فيه طالبًا مسجلاً. يمكنك طرح الأسئلة المتعلقة بالمهام المعملية أثناء مؤتمر الفيديو الأسبوعي. يمكن الوصول إلى كل مؤتمر أسبوعي عبر قناة Microsoft Teams المرتبطة بقسم المختبر الخاص بك. يمكنك التعرف على كيفية الوصول إلى اشتراك Microsoft 365 الخاص بك كطالب في Baylor عبر https://www.baylor.edu/its/index.php؟id=871490.
  • يجب تقديم الأنشطة المعملية المكتملة المعينة أدناه عبر نظام إدارة التعلم Canvas (LMS) قبل الساعة 11:59 مساءً بالتوقيت المركزي في اليوم التالي لليوم الذي من المقرر أن يجتمع فيه قسم المختبر الخاص بك (على سبيل المثال، قبل ليلة الأربعاء الساعة 11:59 مساءً للمختبر المقرر يوم الثلاثاء). يتم توفير تعليمات تقديم العمل المخبري الخاص بك هنا.
  • يجب إكمال اختبار نهاية المعمل عبر Canvas LMS قبل الساعة 11:59 مساءً بالتوقيت المركزي بعد يومين من اليوم الذي من المقرر أن يجتمع فيه قسم المختبر (على سبيل المثال، قبل ليلة الخميس الساعة 11:59 مساءً للمختبر المقرر يوم الثلاثاء).
  • غير معروف 3107 كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/IBtTaDCux6c
  • غير معروف 9299 كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/pqyMJ6XXh5w
  • 1314 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/wfgw1k3F61w
  • غير معروف 5687 كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/KfCcFf7VLss
  • غير معروف 0797 كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/qLZ03dm4kcs
  • غير معروف 6874 كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/jlKN9x4Mfu4
  • 4802 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/sUQKpzViIR8
  • غير معروف 1784 كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/sqxRSHpoMCQ
  • 3222 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/B1HC-1HAM_I
  • 6866 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/qlDqfpBp_6M
  • غير معروف 3649 كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/K1zXXbYS41o
  • 9407 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/d1SS91nWqB0
  • 9438 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/NXAgQUjyR4E
  • 8718 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/4Ljhw38fcSI
  • 7184 غير معروف كما هو موضح على الإنترنت على https://youtu.be/Cqe8nlYeqPs

ملخص الأنشطة المعملية المخصصة لهذا الأسبوع: الأنشطة 7.2 و 7.3 و 7.4 و 7.5

إذا كان لديك أي أسئلة أو تعليقات حول هذا الموقع أو محتوياته ، فقم بإرسال بريد إلكتروني إلى مشرف الموقع المتواضع.
جميع المحتويات الأصلية لهذا الموقع هي & نسخة 2021 بواسطة فينسينت إس كرونين


الجيولوجيا الطبية

الصخور المتحولة

تتكون الصخور المتحولة من الصخور البركانية والرسوبية عن طريق تغييرها وتحويلها العميقين تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة والضغط والمحاليل الساخنة والمكونات الغازية. This involves a complex process of recrystallization of minerals and rocks, changes of chemical composition, breakdown of old structures and formation of new ones, etc. Metamorphic rocks themselves can also be recrystallized anew if they meet with the corresponding thermodynamic conditions. One of the characteristic features of such rocks is their schistose structure, with pronounced parallel arrangement of components.

The following seven basic groups of rocks are singled out: 1) phyllites 2) schists 3) gneisses 4) amphibolites and amphibolitic rocks 5) marbles 6) quartzes and 7) other massive metamorphic rocks.

Phyllites are rocks of low crystallinity and well expressed schistose texture formed by metamorphosis of claystones. The leading mineral of these rocks is sericite, followed by quartz. The rocks are very subject to mechanical disintegration and pass over easily into a friable mass.

ال schist group includes rocks of medium to high crystallinity with well expressed schistosity that is predominantly formed by metamorphosis of claystones. They are named for the mineral or minerals dominant in them: mica schists (if mica is dominant), muscovite schists, and chlorite schists, talc schists, etc. They readily undergo mechanical disintegration.

Gneisses are highly metamorphosed medium – to coarse – grained rocks composed mainly of quartz, alkali feldspar, and mica. Mica, amphibolic, pyrone, and other gneisses are distinguished, depending on the colored mineral present in them. Weathering of gneisses occurs in the same way as in granites, but due to facilitated circulation along the surface of their schistosity, the process is accelerated in relation to granitic rocks.

Amphibolites are rocks of high crystallinity built mainly of amphibole and plagioclase with or without quartz. Although they are massive in texture, there also exist partially schistose rocks of this group.

Marbles are rocks of massive structure formed by metamorphosis of limestones and dolomites. They are composed of calcite, more rarely of dolomite or calcite and dolomite together. Of accessory minerals, muscovite has somewhat higher content than others. Like limestone, marble is very subject to the karst process.

Quarzites are metamorphic rocks in which more than 80% of the rock mass consists of quartz. They are formed by metamorphosis of quartz sand and sandstones.

Serpentinites are singled out in addition to many kinds of regional metamorphic rocks. They represent an expanded mass formed by metamorphic transformation (serpentinization) of peridotites. The rocks are built of the mineral serpentine and as accessory ingredients can contain chlorite, talc, chromite, and magnetite. They are green to dark green in color.

A certain association of minerals or الوجوه المتحولة is characteristic for every condition of pressure and temperature prevailing during the metamorphic process. For example, we note the zeolite facies, the blueschist facies, the greenschist facies, the amphibolite facies, and the granulite facies, which consistently reflect the degree of regional metamorphism under conditions of pressure and temperature increase.

Any rock, metamorphic rock as well, with concentration of an element or compound perceptibly greater than the average content acts as a potential source of pollution of soil, water, flora, or fauna. Whether it will act as a source of pollution depends on whether that element or mineral is present in exceptionally great quantities and in a form that can be assimilated (by plants for instance).

Mercury can be cited as an example of variability in the distribution of elements in the lithosphere. An interesting case is that of ultramafic rocks in California whose original composition included mercury – rich sedimentary rocks. The content of mercury in soil at a certain distance from these rocks is ten times greater than mercury content in other soil. If the soil is still closer, it can contain mercury in amounts obtainable on the premises of mines in the basic rocks.


Metamorphic rock

الصخور المتحولة arise from the transformation of existing rock to new types of rock, in a process called metamorphism. The original rock (protolith) is subjected to temperatures greater than 150 to 200 °C (300 to 400 °F) and, often, elevated pressure of 100 megapascals (1,000 bar) or more, causing profound physical or chemical changes. During this process, the rock remains mostly in the solid state, but gradually recrystallizes to a new texture or mineral composition. [1] The protolith may be a sedimentary, igneous, or existing metamorphic rock.

Metamorphic rocks make up a large part of the Earth's crust and form 12% of the Earth's land surface. [2] They are classified by their protolith, their chemical and mineral makeup, and their texture. They may be formed simply by being deeply buried beneath the Earth's surface, where they are subject to high temperatures and the great pressure of the rock layers above. They can also form from tectonic processes such as continental collisions, which cause horizontal pressure, friction and distortion. Metamorphic rock can be formed locally when rock is heated by the intrusion of hot molten rock called magma from the Earth's interior. The study of metamorphic rocks (now exposed at the Earth's surface following erosion and uplift) provides information about the temperatures and pressures that occur at great depths within the Earth's crust.

Some examples of metamorphic rocks are gneiss, slate, marble, schist, and quartzite. Slate [3] and quartzite [4] tiles are used in building construction. Marble is also prized for building construction [5] and as a medium for sculpture. [6] On the other hand, schist bedrock can pose a challenge for civil engineering because of its pronounced planes of weakness. [7]


شاهد الفيديو: دروس في الصخور والمعادن الصخور المتحولة انواع عمليات التحول الصخري