لعدة قرون ، كانت مواد البناء الرئيسية هي الصخور. اختار الناس أنواع الصخور اعتمادًا على خصائصها ، وخصائصها الفيزيائية ، وقوتها ، وكثافتها ، وتآكلها ، وما إلى ذلك. نظرًا لأنه ليس من السهل معالجة الحجر يدويًا ، في العصور القديمة فقط تم تشييد أهم الأشياء منه ، على سبيل المثال ، القصور ، الدفاعية الانشاءات والآثار الثقافية. من هذه المواد الطبيعية تم بناء الأهرامات المصرية الأسطورية ، سور الصين العظيم ، هرم أزتيك ، تاج محل وغيرها من المباني الشهيرة التي هي عجائب العالم.
الميزة
الأحجار المختلفة ليست تراكمًا عرضيًا للمعادن ، ولكن ارتباطها المنتظم. يمكن صياغة تعريف الصخور على النحو التالي: وهي عبارة عن تجمعات من معادن ذات أصل طبيعي ذات هيكل وتكوين ثابتين. لأول مرة تم استخدام هذا المصطلح من قبل الكيميائي وعلم المعادن الروسي V.M. Severgin في عام 1798. اعتمادًا على القوة ، الديكور ، الكثافة ، المسامية ، مقاومة الصقيع وغيرها من الخصائص ، تجد المعادن استخدامات مختلفة. تستخدم الصخور بشكل رئيسي في أعمال البناء.
تصنيف الصخور
اعتمادا على طريقة تكوينها ، يمكن تقسيم جميع المعادن إلى ثلاث مجموعات كبيرة. يميز العلماء الصخور الرسوبية والبركانية والمتحولة ؛ ينتمي نوع الوشاح إلى فئة منفصلة. هذه هي الارتباطات الطبيعية لمختلف المواد والمعادن التي تشكل جزءًا مهمًا من القشرة الأرضية.
لقرون عديدة ، كانت الانبعاثات البركانية تتراكم وتتراكم ، وتبرد الصهارة وتتصلب. وهكذا ، تتشكل الصخور النارية التي تقع في الوشاح العلوي وفي قشرة الأرض في أعماق مختلفة.
تشكل الحطام من أصول مختلفة نوعًا رسوبيًا. بفضل التحليل ، يحدد المتخصصون نوع الوسيط الذي يتم فيه إيداع المواد ، وميزات مصدرها ، ونوع العوامل التي حملتها ، وما إلى ذلك.
تظهر الصخور المتحولة عندما تتغير الأنواع الصخرية والرسوبية في القشرة الأرضية. هذه الأحجار لها تركيبها الكيميائي الفريد الخاص بها ، ولكنها تعتمد على المعدن الأم الذي تشكلت منه. تحدث جميع العمليات المتحولة بشكل رئيسي في أحشاء قشرة الأرض.
هناك صخور الوشاح التي كانت في الأصل من أصل الصهارة ، لكنها خضعت بعد ذلك لتغييرات كبيرة في الوشاح.
الصخور النارية
يميز الباحثون نوعين رئيسيين من الماغماتية: انفعالي وتدخلي. تختلف في مكان تجمد الصهارة ، وكذلك في طبيعة حركتها. بالإضافة إلى هذين النوعين ، هناك أيضًا صخور نارية وريدية وسفلية ، وهي أنواع وسيطة. أنها تعطي السدود والأوردة ، وتشكيل في الشقوق من الحجارة الأخرى أثناء تصلب الصهارة.
تخضع الصخور المتطفلة أو الجوفية لعملية طويلة من التكوين ، والتي يمكن أن تستمر لأكثر من ألف عام. يمكن أن تحتوي على بلورات ضخمة ، لأن الصهارة تبرد ببطء شديد في أعماق كبيرة. على الرغم من أن الصخور البلوتونية تقع في البداية في أحشاء قشرة الأرض ، إلا أنه عندما يتم تجاوزها ورفعها ، فإنها غالبًا ما تتحول إلى سلاسل جبلية. ومن الأمثلة البارزة على ذلك جبل سبيتسكوب في ناميبيا. المعادن الرئيسية من هذا النوع هي الجرانيت ، اللابرادوريت ، السينيت ، الجابرو.
تتشكل الصخور النارية من النوع المنبعث (البركاني) أثناء ثوران بركان ، أي عندما تأتي الصهارة إلى سطح الأرض. لا تخلق بلورات كبيرة بسبب التبريد المتسارع. مثال حي على هذا النوع من الصخور هو الريوليت والبازلت. من هذه ، في العصور القديمة ، غالبًا ما تم صنع منحوتات وآثار مختلفة.
معادن رسوبية
تعتبر الأنواع الصخرية والكيميائية والعضوية الأنواع الرسوبية الرئيسية للصخور. تختلف باختلاف طريقة المنشأ وتتشكل على سطح الأرض. يتم تشكيل نوع الحطام بسبب الإسمنت والتكتل لأجزاء فردية من الصخور المختلفة. مثال صارخ على هذه المعادن يمكن أن تكون بمثابة الحجر الرملي والتكتلات. هناك كتلة مونتسيرات الصخرية في برشلونة ، وهي مجرد تكتل ، لأنها تتكون من حصى مرصوفة بأسمنت الحجر الجيري.
تتشكل أنواع الصخور الكيميائية من الجسيمات المعدنية المترسبة في الماء. يتم تصنيف الأحجار على أساس التركيب المعدني. ممثل الحجر الجيري الأكثر شيوعًا هو الحجر الجيري. على سبيل المثال ، توجد في أستراليا صحراء بيناكل ، التي تشكلت من هذه السلالة. يشبه النوع العضوي في العديد من النواحي الفحم ، لأنه يتشكل أيضًا عن طريق التخلّص من بقايا الحيوانات والنباتات. تتميز جميع الصخور الرسوبية بالكسر والمسامية والذوبان في الماء.
المعادن المتحولة
غالبًا ما تكون فئات الصخور تعسفية تمامًا. يمكن أن تنتمي المعادن من أصل رسوبي وصواري إلى النوع المتحول. لديهم درجات متفاوتة من كثافة عمليات التحول. إذا كانت منخفضة ، فإن التحوّل يسمح لك بتحديد سلالة الأم ، ولكن بدرجة عالية للقيام بذلك أمر مستحيل ببساطة. تغير هذه المعادن تكوينها وملمسها. لهذا السبب ، تنقسم الصخور المتحولة إلى الصخر الزيتي وغير الصخري ، واعتمادًا على ظروف التكوين ، هناك ثلاث مجموعات كبيرة: الإقليمية ، والحرارية المائية ، والتحوُّل التماسي.
في بعض الأحيان يحدث أن تتعرض صخور ضخمة من الحجارة من الخارج ، على سبيل المثال ، درجات الحرارة المنخفضة أو العالية ، والضغط. مثال حي هو gneiss. يمكن اعتبار هذه المعادن الإقليمية. يحدث التحول المائي الحراري بمشاركة الينابيع الحرارية. تتلامس المعادن مع سائل ساخن غني بالأيونات ، يخوض في الشقوق الجبلية ، ويحدث تفاعل كيميائي يغير تكوين الصخور. مثال على ذلك هو كوارتزيت ، غالبًا ما يتكون من الحجر الجيري. هناك أيضا الاتصال التحول. في هذه الحالة ، تتأثر الصخور كيميائيًا بزيادة درجة الحرارة عن طريق الكتل النارية المتطفلة.
خصائص الصخور
هناك العديد من خصائص المعادن ، وكلها مهمة بدرجة أو بأخرى. إذا تم استخدامها كمادة مواجهة ، فقبل كل شيء ، يتم الانتباه إلى جاذبيتها الجمالية. في بعض الحالات ، تكون زخرفة الحجر مهمة جدًا ، ويتم اختيار نمطها ولونها. تحدد كثافة الصخور مقدار وزن الصخر. أنواع الصخور خفيفة وثقيلة. الأول لديه مؤشر كثافة يصل إلى 2200 كجم / م 3 ، بينما يحتوي الأخير على أكثر من 2200 كجم / م 3. إذا تم اختيار حجر لبناء هيكل ، فيجب أن يؤخذ وزنه في الاعتبار ، كلما كان أكثر كثافة ، كلما كان الهيكل أثقل. تعتمد هذه المعلمة على تكوين الصخور ، المسامية.
واحدة من أهم خصائص الحجر (خاصة عندما يتعلق الأمر بالبناء) هي القوة. تعتمد مقاومة التآكل للمادة على ذلك. كلما كان المعدن أقوى ، كلما احتفظ بمظهره الأصلي لفترة أطول. في هذا الصدد ، تنقسم جميع الأحجار إلى ثلاث مجموعات: منخفضة ومتوسطة القوة ودائمة. كل هذا يتوقف على تكوين الصخور ، أي صلابة المعادن. يمكن أن يعزى الجابرو والجرانيت والكوارتز إلى الأحجار القوية والحجر الجيري والرخام والحجر الجيري إلى الأحجار الوسطى ، والأصفاد ، والحجر الجيري فضفاضة ذات قوة منخفضة.
أنواع مختلفة من الصخور بدرجات متفاوتة من المسامية. مقاومة الأحماض والملح ، يعتمد امتصاص الماء للحجر على هذه الخاصية. يجب إيلاء اهتمام خاص للمسامية إذا تم اختيار سلالة معينة ككسوة. يحدد هذا المؤشر متانة المادة ، وقابليتها للقوة ، وقوتها ، وزخرفتها ، وتوصيلها بالحرارة ، وقابليتها للتشغيل ، وما إلى ذلك.
معدل امتصاص الماء للصخور مهم أيضًا. تعتمد مقاومة الصقيع والحمض والملح للمادة عليها. الماء الذي يدخل المسام ، عندما يتم تجميده ، يزيد في الحجم ، يخلق ضغطًا ، والذي يتشكل في النهاية بسبب الشقوق. يحدث الشيء نفسه مع المحاليل الملحية ، التي تساهم في نمو البلورات ، مما يخلق ضغطًا إضافيًا. إذا كانت مسامية المعدن منخفضة ، فإن الشقوق تظهر فيها ، وفي بعض الحالات قد تتشقق. في الأحجار المسامية ، يتم توزيع الضغط بالتساوي ، ولا تظهر أي شقوق.
تتأثر عملية تغيير الصخور إلى حد كبير بمقاومتها للأحماض. يمكن للأحماض تحويل بعض المعادن وتدميرها. لذلك ، عند اختيار حجر لبناء الهياكل ، يجب أن تؤخذ هذه الحقيقة في الاعتبار. على سبيل المثال ، يشكل حمض الهيدروكلوريك تهديدًا خطيرًا للرخام والدولوميت والحجر الجيري. لكن الحجر الجيري والجرانيت يتميزان بمقاومة ممتازة للأحماض ، لذلك بقيت العديد من الهياكل الشهيرة المصنوعة من هذه المواد حتى يومنا هذا.
عمليات التحويل
تعطي الصخور الضخمة ، وسلاسل الجبال المهيبة انطباعًا عن عمالقة أقوياء طوال الوقت وعوامل خارجية مختلفة ليست مهيمنة. يبدو أنهم يحتفظون بمظهرهم الأصلي لقرون وآلاف السنين ، لكن هذا ليس على الإطلاق. بمرور الوقت ، تخضع أي صخور لتغييرات كبيرة. يسمح لك تصنيف الصخور بتحديد المدة التي تحتفظ بها المعادن بمظهرها الأصلي ، مما يؤثر بشكل كبير عليها.
يتغير تكوين الحجر على مدى فترة طويلة. يمكن أن يكون تحول الصخور طبيعيًا أو من صنع الإنسان. تؤثر عوامل مثل الماء الذائب أو المياه الجوفية والأمطار والرياح والشمس ودرجات الحرارة العالية والمنخفضة على حالة الأحجار. تدمير الصخور بطريقة طبيعية بطيء للغاية ، ولكن لا يمكن وقفه. تغسل الأمطار والرياح وتتحمل كل من الطبقات العليا والمناظر الطبيعية تحت الأرض. تدريجيا ، لا يغيرون الشكل فحسب ، بل يغيرون أيضًا تركيبة المعادن.
ترتبط العمليات البشرية المنشأ بالأنشطة البشرية. يمكن تنفيذ تدمير الصخور باستخدام التكنولوجيا. على سبيل المثال ، قامت أطقم البناء بتطهير المنطقة مرارًا وتكرارًا لبناء الهياكل ، مع إزالة جزء من سلاسل الجبال. بطبيعة الحال ، فإن مثل هذا النشاط يدمر المشهد الطبيعي ، وله تأثير سلبي عليه. تتسبب الصخور التالفة في حدوث تشققات بسبب هذا ، والانهيار ، تحدث الانهيارات الأرضية. يمكن للشخص تغيير مظهر الرواسب المعدنية بشكل أسرع بكثير من العوامل الطبيعية.
وبالتالي ، فإن جميع التضاريس الجبلية تغير مظهرها بمرور الوقت. تعتمد سرعة تحولها إلى حد كبير على الظروف الخارجية وتكوين الصخور وقوتها ودرجة تعرضها ومدتها. تتأثر عملية التحول أيضًا بمناخ المنطقة التي توجد فيها الأحجار.
دورة الصخور
ترتبط العمليات الجيولوجية لتشكيل المعادن الصخرية والرسوبية والمتحولة بدورة معينة. يبدأ كل شيء بحقيقة أن الصهارة تنسكب ، وتبرد تدريجيًا وتصلب ، بينما تتشكل الصخور الصخرية. تتغير أنواع الصخور بمجرد ظهورها على سطح الأرض. تشكل الرياح والمياه وتغيرات درجة الحرارة نوعًا رسوبيًا من المعادن. يتم سحق الأحجار ، والتجوية ، ونقلها من مكان إلى آخر ، والتوقف في الأحواض الرسوبية. هناك تكمل شظايا الصخور مسارها وتتحد وتتحول إلى نوع رسوبي من المعادن. بمرور الوقت ، تنخفض السلاسل الجبلية إلى أعماق كبيرة ، وتتعرض للعمليات التكتونية. كل هذا يؤدي إلى تكوين الصخور المتحولة. في درجة حرارة عالية وضغط قوي ، تذوب المعادن ، وتتحول إلى الصهارة. بمرور الوقت ، تتجمد ، وتشكل صخرة نارية ، وتبدأ عملية تكوين الحجر مرة أخرى.
علم الصخور والبتروجرافيا
تجري دراسة المعادن على المستويين الجزئي والكلي. في الحالة الأولى ، تتم دراسة جزيئات صغيرة فقط من صخور معينة ، وقطع منشارها شفافة وشفافة. هذا يسمح لك بتعيين خصائص وخصائص المعادن. في الحالة الثانية ، يعتبر العلماء جميع الصخور مجمعة ، لأنها تشكل عنصرًا معينًا من قشرة الأرض. تمكن الباحثون من تحديد التاريخ والميزات والتاريخ التقريبي لتشكيلها.
يتم دراسة أصل الصخور من قبل اثنين من التخصصات: علم الصخور وعلم الصخور. يفحص العلم الأول التركيب الكيميائي والمعدني للحجارة ، وظروف حدوثها ، وتركيبها وتركيبها. يحدد علم الصخور أيضًا التكوينات الجيولوجية التي تشكل الجزء الأكبر من قشرة الأرض. يشارك علم الصخور في تصنيف ووصف السلالات المختلفة ؛ إنه علم وصفي أكثر. تدرس عينات فردية من الحجارة وبنيتها وتكوينها. تعمل البتروغرافيات بأقسام شفافة وشفافة ، باستخدام مجهر يدرس خصائص مكوناتها. يمكن للعلماء أيضًا العمل مع عينات الصخور ذات الحجم المثير للإعجاب.
هناك عدة مستويات للبحوث المعدنية. أولاً ، يشارك العلماء في تجميع الخرائط الجيولوجية ، ثم يتم إجراء المسوحات الميدانية والبتروجرافية والجيوكيميائية. كل منهم يكمل بعضهم البعض ويسمح لك بإكمال الصورة. تتيح الدراسات الميدانية تحديد السمات الهيكلية ، ووضع المعادن ، ووضع إطار زمني تقريبي لحدوثها. تحدد أعمال البتروغرافيا الصخور الموجودة حسب الأصل ، وما هي نسبة المعادن فيها.
علم أكثر تعقيدا هو علم البترول. نشأت الحاجة إلى بحث خاص وأعمق نتيجة لتراكم كمية هائلة من المعرفة. تشمل الصخور أنواعًا مختلفة من المعادن التي تتوافق مع الأنواع الرسوبية والبحرية والمتحولة. وكل منهم موضوع دراسة لفرع معين من التخصص المذكور. لذا ، فإن علم المعادن الرسوبية يهتم بنسيج وتكوين الأملاح والحجر الجيري والحجر الرملي والتكتلات والأحجار الأخرى ذات الأصل الرسوبي. تعتبر الصخور الصخرية المعادن تبلور من الصهارة المنصهرة. يدرس العلم المتحول الرخام والحوامل والكنيس والصخور الأخرى التي تشكلت أثناء التحول.
من بين أمور أخرى ، يشارك العلماء أيضًا في البحوث الجيوكيميائية. يعطون فكرة عامة عن التركيب الكيميائي للصخر وعمره ومكانه والمراحل المعدنية ودرجة الحرارة والضغط الذي تشكلت فيه.
