تعريف وسمات الصخور الرسوبية وأنواعها

ما هي الصخور الرسوبية؟

الصخور الرسوبية هي تلك التي تتكون على سطح الأرض أو بالقرب منه، نتيجة لتراكم المواد المترسبة وتصلبها، أو من خلال ترشيح المواد الكيميائية الذائبة في المحاليل تحت الظروف الجوية العادية. تعتبر هذه الصخور الأكثر انتشاراً على سطح القشرة الأرضية. تتشكل الصخور الرسوبية من خلال عمليات التجوية، والتعرية، والنقل، والترسيب، بالإضافة إلى التفاعلات الكيميائية التي تحدث عندما تتعرض الصخور على سطح الأرض لعوامل الغلاف الجوي والظروف المناخية المختلفة.

تنتج هذه العمليات التربة، وبقايا الصخور، ومكونات ذائبة في المياه الجوفية والمياه السطحية. تنتقل نواتج التجوية هذه كمواد صلبة أو ذائبة بعيداً عن موقع التجوية على شكل رواسب عن طريق الماء أو الرياح. قد تتشكل هذه الصخور أيضاً نتيجة لترسيب الجزيئات من المياه المتحركة أو الرياح، أو بسبب ذوبان الجليد. كما يمكن أن تنتقل عبر عمليات انزلاق المواد على المنحدرات بفعل الجاذبية الأرضية.

السمات المميزة للصخور الرسوبية

تتميز الصخور الرسوبية بمجموعة من الخصائص التي تميزها عن غيرها من أنواع الصخور، سواء كانت نارية أو متحولة. وتشمل هذه الخصائص السمات الفيزيائية والكيميائية التي تحدد كيفية تشكلها وتفاعلها مع البيئة المحيطة بها.

الخواص الطبيعية

تشتمل الخواص الطبيعية للصخور الرسوبية على عدة جوانب مهمة، والتي تؤثر بدورها على سلوكها وتفاعلها مع البيئة المحيطة. من بين هذه الخصائص:

• المسامية والنفاذية: تعتبر المسامية والنفاذية من أهم الخصائص الفيزيائية الأساسية فيما يتعلق بتخزين ونقل السوائل. تحتفظ الصخور الرسوبية بالمواد النفطية والبترولية بسبب مساميتها. لهذا السبب، يقوم الباحثون بإجراء دراسات دقيقة على الصخور الرسوبية من أجل التطوير والإدارة الفعالة، ومعرفة الإنتاج المستقبلي للحقول النفطية عن طريق تحديد كمية المسامية والنفاذية، وكذلك التركيب الكيميائي بأكبر قدر ممكن من الدقة.
• النسيج: يمثل النسيج شكل ترتيب الحبيبات والجسيمات المنفصلة التي تكون الصخور الرسوبية. توصل الجيولوجيون والباحثون عن طريق دراسة تركيب الصخور إلى وجود نوعين من النسيج الذي يكوّن الصخور الرسوبية: النسيج الفتاتي، والنسيج غير الفتاتي (البلوري). يتشكل النسيج البلوري في الصخور الرسوبية الكيميائية غير الكربونية على شكل حبيبات معدنية منفصلة تشكل ترتيباً متشابكاً، ويعتمد حجم البلورة وتغيير النسيج البلوري على معدل الهطول المطري.
• حجم الجزيئات: يعد حجم الجزيئات من المعالم المهمة للصخور الرسوبية؛ لأنها توفر معلومات عن ظروف النقل وترسيب الرواسب وتقدم بعض الأدلة عن أهم الأحداث الجيولوجية التي حدثت في الموقع الترسيبي. قد يصعب تحديد أحجام الجسيمات المنفصلة التي تشكل الصخور الرسوبية، خاصةً إذا كانت الصخور مضغوطة ومتحجّرة. يتم قياس حجم المواد الجسيمية التي تشكل الرواسب والصخور الرسوبية عن طريق قياس وزن الجزيئات التي تتراكم في غرابيل سلكية شبكية، أو بتحديد المعدل الذي تتراكم به الجسيمات ذات الأقطار المختلفة في أسطوانة زجاجية مملوءة بالماء.

التركيب المعدني والجيﻮﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻲ

تتكون المركبات الكيميائية في الموقع الترسيبي استجابة للعمليات الجيوكيميائية، حيث تتشكل عن طريق عمليات التجوية الكيميائية ونقلها من موقع التجوية إلى نقطة الترسيب كمحاليل. المعادن الطينية وفيرة في الصخور الرسوبية والتي تم إنتاجها في موقع التجوية بواسطة التحلل الجزئي للمعادن مثل الفلسبار. من الأمثلة على المعادن الطينية: الكاولينايت، المونتموريلونايت، الفيرميكوليت، والكلوريت.

تصنيفات الصخور الرسوبية

تتكون الصخور الرسوبية بفعل عمليات التجوية التي تحدث على سطح الأرض، حيث يوجد نوعان من التجوية: التجوية الفيزيائية (الميكانيكية)، والتجوية الكيميائية. نظراً للاختلاف الكبير بينهما، فإنهما تكوّنان رواسب وصخور رسوبية بأنواع مختلفة، وفيما يأتي نذكر نوعين من الصخور الرسوبية:

الصخور الرسوبية الفتاتية

هي الصخور التي تتكون من بقايا الصخور والحبيبات المعدنية ذات الأحجام المتفاوتة، بالإضافة إلى الطين، والطمي، والرمل، والحصى، والمواد المرصوفة. يتم نقل هذه الكتل بواسطة الجاذبية الأرضية، والتدفقات الطينية، والمياه الجارية، والأنهار الجليدية، والرياح، وتستقر في نهاية المطاف في أماكن مختلفة مثل دلتا الأنهار، والحواف القارية، والكثبان الرملية. يعتمد نوع الصخر المتكون على حجم الكتل المنقولة، حيث يتكون الحجر الرملي من الحصى الخشنة، في حين يتشكل الحجر الطيني من الطمي والصلصال.

الصخور الرسوبية الكيميائية

تتكون الصخور الرسوبية الكيماوية بفعل الترسيب الكيميائي والعضوي للمنتجات المذابة من عملية التجوية الكيميائية التي يتم نقلها من موقع التجوية بواسطة المياه وعمليات النقل والترسيب. تتكون الصخور الرسوبية الكيميائية من الأحجار الجيرية والعناصر الكيميائية المذابة من الصخور المحيطة مثل كربونات الكالسيوم. من الأمثلة على الصخور الرسوبية الكيميائية الحجر الجيري، والرواسب الناتجة من تبخير صخور الهاليت، والجبس، والأنهيدريت.

العناصر الأساسية المكونة للصخور الرسوبية

تتكون الصخور الرسوبية من ترسيب المواد الصخرية، والمعدنية القديمة والقريبة من سطح الأرض أو تحت المياه، وعادة ما يتم ترسيب هذه المواد في طبقات أفقية. وقد تحتوي المواد المكونة للصخور الرسوبية على مكونات مختلفة مثل:

• المخلفات الحجرية أو المعدنية الناتجة عن الانجرافات الطبيعية للصخور بأنواعها المختلفة والموجودة مسبقاً، بسبب عمليات التجوية، والتعرية، والنقل، والترسيب.
• الرواسب الكيميائية التي تشكلت عن طريق الترسيب المستمر للعناصر الكيميائية للصخور المحيطة.
• رواسب المواد العضوية والتي تحتوي على بقايا النباتات والكائنات الحية النافقة، وتعرضها لعوامل الضغط والحرارة.

البيئات التي تتشكل فيها الصخور الرسوبية

البيئات الرسوبية هي أماكن الترسيب والمحطة النهائية في مراحل تشكيل الصخر الرسوبية، والتي تتباين فيما بينها في خصائصها الفيزيائية، والكيميائية، والحيوية. من الخصائص الفيزيائية لبيئات الترسيب: عمق المياه، وسرعة واستمرارية التيارات. أما الخصائص الكيميائية لها فمن أهمها الضغط، والحرارة، والرقم الهيدروجيني (اختصاراً: pH)، ونسبة الملوحة وإمكانية الأكسدة. في حين يشكل مجموع الحيوانات والنباتات المختلفة في المكان السمات الحيوية لبيئة الترسيب.

الأهمية الجيولوجية والاقتصادية للصخور الرسوبية

تعد الصخور الرسوبية ذات أهمية بالغة عند الباحثين والجيولوجيين وحتى عند الاقتصاديين، حيث إن الصخور الرسوبية تحتفظ بالموارد الطبيعية مثل البترول، والغاز الطبيعي، والفحم، واليورانيوم، والعديد من الرواسب الأخرى ذات القيمة المادية، والاقتصادية. ومن ناحية أخرى، فإن طريقة تكوين الصخور الرسوبية، وشكل هيكلها وقوامها، ومحتوى الأحافير فيها، تقدم للباحثين والجيولوجيين أدلة على علم الحياة القديمة، وطبيعة المناخ القديم، وتفاصيل الحقب المتعاقبة على سطح الأرض.

المراجع

1. “Sedimentary rock”, www.britannica.com, Retrieved 14-3-2018. Edited.
2. “Determination of petrophysical properties of sedimentary rocks by optical methods”, www.sciencedirect.com, Retrieved 10-3-2018. Edited.
3. “Texture”, www.britannica.com, Retrieved 10-3-2018. Edited.
4. “Grain size”, www.britannica.com, Retrieved 10-3-2018. Edited.
5. “Mineralogical and geochemical composition”, www.britannica.com, Retrieved 10-3-2018. Edited.
6. “Sedimentary Rocks”, www.link.springer.com, Retrieved 10-3-2018. Edited.
7. “Sedimentary Environments”, www.britannica.com, Retrieved 22-4-2018. Edited.
8. “Sedimentary Rocks”, www.link.springer.com, Retrieved 10-3-2018. Edited.