ـ العوامل المؤثرة في تشوه الصخور:
ـ خصائص الصخور: طبيعة الصخور والمعادن المكونة لها،قد الحبيبات،الموائع البيفرجية التي تتخلل فراغاتها كالماء مثلا.
ـ عوامل الحرارة و الضغط: المرتبطة أساسا بالعمق.
ـ عامل الزمن:تختلف استجابة الصخور حسب المدة الزمنية للضغوط حيث تكون مطيلة إذا كانت بطيئة و هشة إذا كانت سريعة.
يمكن التمييز بين ثلاث مجالات لتشوه الصخور:
ـ مجال مرن: يكون التشوه مؤقت حيث ترجع الصخور إلى وضعها الأصلي بعد حذف القوى المسلطة عليها.
ـ مجال لدن : احتفاظ الصخور بالتشوه الذي أصيبت به بعد حذف القوى المسلطة عليها.
ـ مجال التدفق: تؤدي تغيرات طفيفة في الضغط إلى تشوهات مهمة.
2 ـ الطيات:
2 ـ 1 ـ تعريف:
عبارة عن تشوهات تكتو نية تبقى خلالها الطبقات الصخرية متصلة، تعطي أشكالا مقعرة أو محدبة.و تمثل الصورة التالية طية محدبة بجبال الألب.
2 ـ 2 ـ عناصر الطية:
2 ـ 3 ـ أنواع الطيات:
3 ـ الفوالق:
3 ـ 1 ـ تعريف:
عبارة عن تشوهات تكتونية تنفصل خلالها الطبقات الصخرية،لتعطي كتلتين تتحركان نسبيا عن بعضهما البعض. تمثل الصورة التالية فوالق بجبال الألب.
3 ـ 2 ـ عناصر الفالق:
3 ـ 3 ـ بعض أنواع الفوالق:
يتم تصنيف الفوالق حسب مستوى الفالق وحركة الكتلتين، من بين أهم أنواع الفوالق نذكر:
فمثلا الفالق العادي يشير إلى تعرض الصخور إلى قوى تمددية بينما الفالق المعكوس بشير إلى حدوث قوى انضغاطية. و تمثل الصورة التالية فالق معكوس بجبال الألب.
يلاحظ بمناطق الانضغاط أيضا انتظام الفوالق المعكوسة على شكل مدرجات صاعدة تمثل نشزا. تمثل الوثيقة التالية رسما تخطيطيا لمقطع جيولوجي بجبلchanderettes بالألب يبين نشزا تشكل نتيجة قوى تقاربية أعطت فالقين معكوسين مع صعود الجزء الأوسط إلى الأعلى.
4 ـ تشوهات وسيطة:
4 ـ 1 ـ الطية الفالق:
تنتج الطية الفالق بعد تعرض الطية لقوى انضغاطية من أحد جانبيها فيتمدد ويترقق الجانب المقابل لمنحى القوى حيث يتكون فالق. تمثل الصورة التالية طية فالق بجبال الألب.
4 ـ 2 ـ التراكب:
بعد تشكل الطية الفالق ونتيجة استمرار القوى الانضغاطية يزحف الجانب الأعلى فوق الآخر مشكلا تراكبا. تمثل الصورة التالية تراكبا بجبال الألب.
4 ـ 3 ـ السدائم:
عندما يكون زحف الطبقات الراكبة فوق الطبقات المركوبة لمسافات كبيرة قد يصل لعدة كيلومترات، نتكلم عن سديمة.
تبقى الطبقات الزاحفة مرتبطة بقاعدتها بواسطة الجذر ويمكن أن تتعرض للحث لتتكون نافذة تسمح برؤية الكنلة المركوبة.تبقى بعض الصخور الراكبة التي لم تتعرض للحث متناثرة فوق الطبقات المركوبة شاهدة على التراكب والضغوطات التكتونية، تسمى klippe ، انظر الوثيقة التالية:
passer la souris au dessus de l’image
تمثل الصورة التالية سديمة بجبال الألب. لاحظ عمر الطبقات(المفتاح) لتتعرف على الكتلة الراكبة والكتلة المركوبة.
1 ـ الجوراسي 135MA-205MA |
2 ـ الترياس 205MA-245MA |
3 ـ الميوسين 65MA |
السلاسل الجبلية الحديثة وعلاقتها بتكتونية الصفائح
ملاحظة: تمثل الوثيقة التالية خريطة العالم مثلت فيها السلاسل الجبلية، يعبر اللون الأحمر عن السلاسل الأكثر ارتفاعا، اللون البني عن السلاسل المتوسطة الارتفاع و اللون الأصفر عن السلاسل الأقل ارتفاعا.
نلاحظ أن هناك تطابق بين السلاسل الجبلية الحديثة مع بعض حدود الصفائح(مناطق التقارب) إذن فتشكل هذه السلاسل ناتج عن تقارب الصفائح.1 ـ سلاسل الطمر: سلسلة جبال الأنديز بأمريكا الجنوبية نموذجا
1 ـ 1 ـ الخصائص البنيوية و الجيوفزيائية لمناطق الطمر:
d’après Amaudric du Chaffaut.. Tectonique des plaques. CRDP Grenoble
توزيع خطوط تساوي درجة الحرارةتوزيع بؤر الزلازل حسب العمق ـ توزيع بؤر الزلازل حسب العمق بشكل مائل في اتجاه القارة لتشكل ما يسمى مستوى Benioff . ـ وجود شذوذ في منحنيات تساوي درجة الحرارة بحيث تنغرز مائلة نحو العمق حسب مستوى Benioff . ـ وجود بركانبة أندزيتية قوية. انظر الصفيحة الدقيقة للأندزيت ، نتيجة صعود الصهارة الناتجة عن الانصهار الجزئي لبريدوتيت الرداء بفعل تغير ظروف الحرارة والضغط و نسبة الماء. انظر الرابط( عند انغراز الغلاف الصخري المحيطي يفقد الماء الذي يصعد الى الرداء مما يساعد على الانصهار الجزئي للبيريدوتيت في حرارة منخفضة وتتشكل صهارة تكون مصدرا للبركانية الاندزيتية) ـ وجود حفرة محيطية عميقة على طول المنطقة. ـ وجود موشور التضخم نتيجة كشط الرواسب المحيطية من طرف الصفيحة الراكبة أثناء انغراز الصفيحة المركوبة.انظر الرابط
1 ـ 2 ـ مميزات سلاسل الطمر:
تنتج سلاسل الطمر عن تقارب صفيحتين في مناطق الطمر وتوجد على هامش القارة، و تتميز بــ : ـ خصائص بنيوية: تموضع مواز للحافة القارية. ـ خصائص صخرية(بتروغرافية):وجود صخور بركانية أندزيتية وصخور بلوتونية من الكرانيتويدات،نتيجة تصلب الصهارة في العمق،و غياب الأوفيوليت. ـ خصائص تكتونية: تشوهات تكتونية (طيات،فوالق معكوسة، تراكبات) نتيجة تزايد الضغوط التكنونية.
2 ـ سلاسل الطفو: سلسلة جبال عمان بسلطنة عمان نموذجا 2 ـ 1 ـ مراحل تشكل سلاسل الطفو:
يعبر الطفو عن زحف صفيحة محيطية فوق صفيحة قارية في ظروف خاصة، ينتج عنه تكون سلاسل جبلية تدعى سلاسل الطفو تحتوي على أفيوليت وسدائم ( طيات مكسورة و زاحفة) .يتم الطفو عبر مراحل:ـ ظهور منطقة طمر محيطي ـ محيطي وتكون قوس جزيري (بركاني) .ـ تسحب القشرة المحيطية جزءا من القشرة القارية تحت القوس الجزيري فيتوقف الطمر نتيجة خفة القشرة القارية.ـ مع تزايد القوى الانضغاطية تزحف القشرة المحيطية فوق القارة وبذلك تتشكل سلاسل الطفو. 2 ـ 2 ـ أهم خصائص سلاسل الطفو: ـ خصائص تكتونية: تشوهات تكتونية(طيات، فوالق معكوسة، تراكبات وسدائم). ـ خصائص صخرية(بتروغرافية):وجود اوفيوليت نتيجة طفو العلاف الصخري المحيطي فوق القارة،رواسب محيطية.3 ـ سلاسل الاصطدام: سلسلة جبال الهمالايا بين الهند و الصين نموذجا الوثيقة 3 ـ 1 ـ معطيات ميدانية:
تتموضع سلسلة جبال الهمالايا بين القارتين الهندية و الآسيوية مشكلة حزام على طول منطقة التجابه تمثل الوثيقة التالية رسم تخطيطي لمقطع جيولوجي انجز على مستوى هذه السلسلة.(d’après Himalaya-Tibet, le choc des continents – collectif – Eds CNRS) تتكون من عدة وحدات تكتونية مشوهة كما تحتوي على صخور أندزيتية وغرانيتية شاهدة على نشاط صهاري مرتبط بطمر قديم،كما تحتوي على افيوليت دال على انغلاق محيط قديم و تراكيات نتيجة استمرار القوى الانضغاطية بين الكتلتين القاريتين. 3 ـ 2 ـ مراحل تشكل هذه السلسلة: تنتج هذه السلاسل عن اصطدام صفيحتين عبر مراحل:ـ ظهور منطقة طمر نتيجة انغراز الغلاف الصخري لمحيط التيتيس تنتج عنه صهارة أندزيتية وبلوتونية.ـ يتوقف الطمر مع تزايد القوى الانضغاطية يزحف جزء من الغلاف الصخري المحيطي فوق القارة الهندية ويحدث الطفو.(وجود الأفيوليت)ـ يستمر تقارب الصفيحتين الأوروأسوية و الهندية مع ازدياد الضغوطات يحدث اصطدام الكتلتين القارتين وتتشكل سلسلة الهمالايا، التي تمتاز بعلو كبير (حيث تحتوي على 10 أعلى قمم في العالم) كما تتوفر على جذور تنغرز عميقا للحفاظ على توازن الجيال(التوازن التضاغطي). 3 ـ 3 ـ أهم خصائص سلاسل الاصطدام: ـ خصائص تكتونية: تشوهات تكتونية(طيات،فوالق معكوسة،تراكبات و سدائم) ـ خصائص مرفولوجية : ارتفاع كبير وجذر ينغرز عميقا(زيادة عمق Moho ) وبالتالي نضخم القشرة القارية. ـ خصائص صخرية(بتروغرافية): وجود اوفيوليت نتيجة انغلاق المحيط،رواسب محيطية،صخور صهارية دالة على نشاط صهاري قديم،صخور متحولة(نتكلم عنها لاحقا)
التحول وعلاقته بدينامية الصفائح
1 ـ المميزات البنيوية والعيدانية للصخور المتحولة بمناطق الاصطدام:
1 ـ 1 ـ معطيات ميدانية:
تمثل الوثيقة التالية خريطة جيولوجية مبسطة لمنطقة Bas Limousin بفرنسا تنتمي لجبال الألب(سلاسل اصطدام).

تظهر الوثيقة اراضي مشوهة مع تواجد صخور متحولة متنوعة؛ تتمثل في الميكاشيست، الغنايس، أمفيبوليت، ليبتينيت والاكلوجيت، بالاضافة الى صخور صهارية غرانيتية.
1 ـ 2 ـ المميزات البنيوية:
أ ـ ملاحظة العينات الصخرية:

ب ـ ملاحظة الصفائح الدقيقة:

نلاحظ انه كلما اتجهنا من الشيست إلى الغنايس ازداد قد البلورات مع اختلاف في بنية الصخور.
الصفيحة الدقيقة للشيست الأخضر: ذات بنية شبستية تأخذ خلالها المعادن اتجاها دالا على اتجاه القوى التي تعرضت إليها الصخرة.
الصفيحة الدقيقة للميكاشيست : ذات بنية شيستية الى توريقية، تتجمع خلالها المعادن على شكل أسرة دقيقة مما يجعل الصخرة سهلة الانفصام.
الصفيحة الدقيقة للغنايس : ذات بنية توريقية،تتعاقب بها المعادن على شكل أسرة فاتحة وأخرى داكنة يجعل الصخرة غير قابلة للانفصام.
1 ـ 3 ـ التركيب العيداني:
الصفيحة الدقيقة للشيست الأخضر: تتشكل من السيريسيت والكلوريت ذو اللون الأخضر.
1 ـ 4 ـ التركيب الكيميائي:
غنايس ميكاشيست الشيست
68,7 60,9 60,2% SiO2 16,2 19,1 20,9 Al2O3 0,7 1,2 2,8 Fe2O3 4,1 4,1 3,7 FeO 1,3 1,4 0,85 MgO 1,8 1,7 0,55 CaO 3,8 2,1 2,45 Na2O 3 3,7 4,1 K2O 1,39 3,65 4,05 H2O
لهذه الصخور نفس التركيب الكيميائي، يغلب عليه ( SiO2 و Al2O3 ).
تسمى المعادن التي تحتوي عليها وتتوفر على هذا التركيب بسيليكات الألومين.
1 ـ 5 ـ خلاصة:
لهذه الصخور نفس التركيب الكيميائي لكنها تختلف من حيث البنية والتركيب العيداني أي أن لها نفس الأصلولكن خضعت لظروف تشكل مختلفة.
2 ـ المميزات البنيوية والعيدانية للصخور المتحولة بمناطق الطمر:
2 ـ 1 ـ معطيات ميدانية:
من الصعب دراسة الصخور المتحولة في مناطق الطمر لأنها توجد في الأعماق، لكن يمكن دراستها عند استسطاحها في مناطق الطمر القديمة مثل سلاسل الاصطدام المسبوقة بطمر. تمثل سلسلة الألب نموذجا جيدا لدراسة هذه الصخور.
نلاحظ تداخل الصخور المتحولة مع الافيوليت كما أن هناك زيادة في شدة التحول من الشيست الأخضر إلى الشيست الأزرق ثم إلى الاكلوجيت.
2 ـ 2 ـ التركيب العيداني:
الشيست الأزرق: الصخرة / الصفيحة الدقيقة تتشكل أساسا من معادن الكلوكوفان(أزرق)، الايبدوت والبلاجيوكلاز.
الاكلوجيت : الصخرة / الصفيحة الدقيقة تتشكل أساسا من معادن الجادييت(بيروكسين أخضر) وبلورات كبيرة من البجادي (أحمر قاتم)
2 ـ 3 ـ التركيب الكيميائي:
لهذه الصخور نفس التركيب الكيميائي التالي:
K2O Na2O CaO MgO FeO TiO2 Al2O3 SIO2 العناصر الكيميائية 0,4 2,2 9,9 12,7 11 2,3 14,2 47,1 النسب المئوية
هذا التركيب الكيميائي قريب من تركيب البازلت والغابرو الأوفيوليتي.
Al2O3 SIO2 العناصر الكيميائية 0,1% 2,7% البازلت 0,2 2,8% الغابرو
3 ـ عوامل التحول:
3 ـ 1 ـ تأثير الضغط:تجربة Daubree
تم إخضاع خليط من الطين وصفائح الميكا لضغط مرتفع داخل اسطوانة بواسطة مكبس

3 ـ 2 ـ تأثير الحرارة:
أ ـ تجربة طهي الاجور
بعد تسليط درجة حرارة مرتفعة على عجين الطين يتم الحصول على اجور يفقد خلاله الطين لدونته حتى لو أضفنا إليه الماء من جديد، و هذا يعني أن الحرارة المرتفعة أحدثت تغيرا نهائيا في خصائصه دون حدوث الانصهار، تبين التفاعلات التالية بعض التحولات العيدانية خلال هده الظاهرة:

كاولينيت مميه ميتاكاولينيت غير مميه ميليتغير مميه
ب ـ تجربة Winkler
تم خلال هذه التجربة إخضاع صخور طينية لضغط ثابت 2Kbar مع ارتفاع تدريجي لدرجة الحرارة

يتبين من خلال هذه التجارب أنه عند ارتفاع درجة الحرارة تخضع الصخرة الصلبة لتغيرات عيدانية حيث تظهر معادن وتختفي أخرى إذن فالحرارة مسئولة عن هذه التغيرات في الحالة الصلبة.
3 ـ 3 ـ تأثير الحرارة و الضغط:
تمت دراسة معادن سيليكات الألومين (أندلوسيت ـ سيليمانيت ـ ديستين) حسب درجة حرارة وضغط ظهورها فتم الحصول على النتائج الممثلة في الوثيقة التالية:

يتبين ان لكل معدن ظروف حرارة وضغط يكون خلالها في حالة استقرار، حيث أن تغير هذه الظروف يؤدي إلى تحوله إلى معدن آخر، وظروف استقرار كل معدن تشكل ما يسمى مجال استقرار المعدن.
3 ـ 4 ـ مفهوم التحول:
من خلال المعطيات السابقة، يمكن أن نستخلص أن التحول يمثل مجموع التغيرات البنيوية، والعيدانية لصخرة في حالتها الصلبة خضعت لظروف ضغط وحرارة تختلف عن ظروف تشكلها الأصلي. ينتج عن هذه الظاهرة تشكل صخور تسمى صخورا متحولة roches metamorphiques . قد يصيب التحول صخورا رسوبية أو صهارية أو صخورا متحولة سابقة الوجود.
3 ـ 5 ـ ظروف التحول في الطبيعة:
أ ـ درجة الحرارة:
تزداد درجة الحرارة مع العمق في باطن الأرض، وتكون هذه الزيادة ما يسمى الدرجة السعيرية،وتتغير حسب التركيب الداخلي والطبيعة الجيولوجية للمنطقة.

http://www.didier-pol.net/68ags69.gif
ب ـ الضغط :
يزداد الضغط كلما زيادة العمق، حيث أن الطبقات الصخرية في باطن الأرض تخضع لضغط مستمر، ويتناسب مع كثافة الصخور التي تعلوها؛ يسمى هذا الضغط بضغط الغلاف الصخري، وتحدد قيمته بالعلاقة التالية:
P= وزن العمود الصخري مساحة قاعدته
ج ـ الموائع البيفرجية: تمثل الموائع المتواجدة بين البلورات كالماء وثنائي أكسيد الكربون، التي تغير من ظروف التفاعلات.
4 ـ مفهومي المعدن المؤشر والسلسلة التحولية:
تتميز مجموعة من المعادن بكونها لا تظهر إلا في مجالات محددة من الضغط والحرارة؛تحدد مجالات استقرارها. عند تغير هذه الظروف تصبح غير مستقرة، وتحرر في جوانبها عناصر كيميائية يعاد تجميعها لتكون معادن جديدة مستقرة في الظروف الجديدة، تمثل بذلك معادن مؤشرة عن ظروف الضغط والحرارة.

christian.nicollet.free.fr
بعض تفاعلات التحول


تم طرح مفهوم سحنة التحول لأول مرة من طرف Pentii Eskola سنة 1915، ويمكن هذا المفهوم من تجميع صخور تعرضت لظروف ضغط وحرارة معينة، بغض النظر عن تركيبها الكيميائي. أما أسماء السحنات فتمثل أسماء الصخور المتحولة ذات التركيب البازلتي، بذلك تعبر السحنة عن تجمعات معدنية تتقارب في ظروف التشكل والتي تميز صخرة معينة، هذا يعني أن كل سحنة تقابل مجال معين من الضغط والحرارة.

christian.nicollet.free.frالسحنة المعادن المميزة أمفيبوليت ابيدوت ـ كلوريت ـ البيت ـ امفيبول شيست أخضر ابيدوت ـ كلوريت ـ البيت شيست أزرق كلوكوفان ـ ابيدوت ـ كلوريت اكلوجيت بجادي ـ جادييت (بيركسين صودي) غرانيليت بجادي ـ بيركسين
تمكن هذه السحنات من تمييز الصخور المتحولة وتحديد ظروف تشكلها.
تمثل سحنات التحول المتتالية بالنسبة لصخرة معينة ما يسمى بالسلسلة التحولية.
في حالة الطمر نجد من بين السحنات : الشيست الأخضر، الشيست الأزرق،الاكلوجيت

J.M.Lardeaux(Univ.Lyon I)
5 ـ مفهومي تحول الطمر ( الدينامي) و التحول الدينامي-حراري:
تمكن تغيرات الضغط والحرارة من تمييز مناخات تحولية، داخل كل مناخ نجد كل درجات التحول.

www.dstu.univ-montp2.fr

http://les.mineraux.free.fr/dossier-propr/images/equilibre3.JPG
ـ يمثل المجال MP-MT ( ضغط متوسط الى مرتفع ـ حرارة متوسطة الى مرتفعة) : تحول الاصطدام(تحول دينامي حراري أو اقليمي: ارتفاع متزامن للضغط و الحرارة) يتميز بالمرور من الدستين إلى السليمانيت
ـ يمثل المجال HP-BT ( ضغط عالي ـ حرارة منخفضة) : تحول الطمر(تحول دينامي:ارتفاع الضغط مع حرارة منخقضة) يتميز بوجود الشيست الأزرق.
ـ يمثل المجال BP-HT ( ضغط منخفض ـ حرارة مرتفعة) : تحول التماس(تحول حراري: أثناء صعود الصهارة تتعرض الصخور المحيطة لتغير مفاجئ في درجة الحرارة) يتميز بالمرور من الأندلوسيت الى السليمانيت
المسار الدينامي الحراري بدلالة الزمن (PTt) لصخرة الغابرو المكونة للغلاف الصخري المحيطي :
بيروكسين Opx +Cpx
بلاجيوكلاز Pl
بخار الماء V
هورنبلاند Hb
كلوكوفان Glc
جادييت Jd
الابيدوت Ep
البجادي Gt
المرو Qلاوسونيت Lws

يتبلور الغابرو على مستوى الذروة المحيطية في عمق يتراوح بين 2 و 6Km وبابتعاده عن الذروة يتبرد تدريجيا (العينة 1)، ونتيجة حركية بخار الماء يعاد تبلور الصخرة وتتحول الى ميتاغابرو في سحنة الامفيبوليت(العينة2) ثم الى سحنة الشيست الأخضر(العينة 3)، في منطقة الطمر يظهر الميتاغابرو سحنة الشيست الأزرق(العينة4) ثم سحنة الاكلوجيت(العينة5) نتيجة ارتفاع الضغط. عند انتهاء الطمر و بداية الاصطدام تصبح القشرة القارية مركوية من طرف القشرة المحيطية المتوفرة على سحنة الاكلوجيت، من تم قربها من السطح حيث يتجه الضغط نحو الانخفاض مع درجة حرارة سعيرية مرتفعة،فتظهر الصخور سحنة الامفيبوليت(العينة 6).
عند توقف التقارب تتعرض القشرة القارية للتسهيب Pénéplanation بسبب عوامل الحث، بذلك تقترب العينات الصخرية العميقة من السطح(التوازن التضاغطي).
5 ـ خلاصة:
عندما تجد في الميدان صخرة متحولة (غنايس،شيست …) يمكنك تحديد تركيبها العيداني بانجازك لصفيحة دقيقة لهذه الصخرة في المختبر، وبعد تحديدك للمعادن المتحولة تتعرف على سحنة التحول والمتتالية المنتمية لها الصخرة،من تم التعرف على الظروف التكتونية التي تشكلت فيها.
السلاسل الجبلية الحديثة وعلاقتها بتكتونية الصفائح
ملاحظة:
تمثل الوثيقة التالية خريطة العالم مثلت فيها السلاسل الجبلية، يعبر اللون الأحمر عن السلاسل الأكثر ارتفاعا، اللون البني عن السلاسل المتوسطة الارتفاع و اللون الأصفر عن السلاسل الأقل ارتفاعا.
نلاحظ أن هناك تطابق بين السلاسل الجبلية الحديثة مع بعض حدود الصفائح(مناطق التقارب) إذن فتشكل هذه السلاسل ناتج عن تقارب الصفائح.
1 ـ سلاسل الطمر: سلسلة جبال الأنديز بأمريكا الجنوبية نموذجا
1 ـ 1 ـ الخصائص البنيوية و الجيوفزيائية لمناطق الطمر:
d’après Amaudric du Chaffaut.. Tectonique des plaques. CRDP Grenoble | توزيع خطوط تساوي درجة الحرارة توزيع بؤر الزلازل حسب العمق |
ـ توزيع بؤر الزلازل حسب العمق بشكل مائل في اتجاه القارة لتشكل ما يسمى مستوى Benioff . ـ وجود شذوذ في منحنيات تساوي درجة الحرارة بحيث تنغرز مائلة نحو العمق حسب مستوى Benioff . ـ وجود بركانبة أندزيتية قوية. انظر الصفيحة الدقيقة للأندزيت ، نتيجة صعود الصهارة الناتجة عن الانصهار الجزئي لبريدوتيت الرداء بفعل تغير ظروف الحرارة والضغط و نسبة الماء. انظر الرابط( عند انغراز الغلاف الصخري المحيطي يفقد الماء الذي يصعد الى الرداء مما يساعد على الانصهار الجزئي للبيريدوتيت في حرارة منخفضة وتتشكل صهارة تكون مصدرا للبركانية الاندزيتية) ـ وجود حفرة محيطية عميقة على طول المنطقة. ـ وجود موشور التضخم نتيجة كشط الرواسب المحيطية من طرف الصفيحة الراكبة أثناء انغراز الصفيحة المركوبة.انظر الرابط | |
1 ـ 2 ـ مميزات سلاسل الطمر:
تنتج سلاسل الطمر عن تقارب صفيحتين في مناطق الطمر وتوجد على هامش القارة، و تتميز بــ :
ـ خصائص بنيوية: تموضع مواز للحافة القارية.
ـ خصائص صخرية(بتروغرافية):وجود صخور بركانية أندزيتية وصخور بلوتونية من الكرانيتويدات،نتيجة تصلب الصهارة في العمق،و غياب الأوفيوليت.
ـ خصائص تكتونية: تشوهات تكتونية (طيات،فوالق معكوسة، تراكبات) نتيجة تزايد الضغوط التكنونية.
2 ـ سلاسل الطفو: سلسلة جبال عمان بسلطنة عمان نموذجا
2 ـ 1 ـ مراحل تشكل سلاسل الطفو:

يعبر الطفو عن زحف صفيحة محيطية فوق صفيحة قارية في ظروف خاصة، ينتج عنه تكون سلاسل جبلية تدعى سلاسل الطفو تحتوي على أفيوليت وسدائم ( طيات مكسورة و زاحفة) .
يتم الطفو عبر مراحل:
ـ ظهور منطقة طمر محيطي ـ محيطي وتكون قوس جزيري (بركاني) .
ـ تسحب القشرة المحيطية جزءا من القشرة القارية تحت القوس الجزيري فيتوقف الطمر نتيجة خفة القشرة القارية.
ـ مع تزايد القوى الانضغاطية تزحف القشرة المحيطية فوق القارة وبذلك تتشكل سلاسل الطفو.
2 ـ 2 ـ أهم خصائص سلاسل الطفو:
ـ خصائص تكتونية: تشوهات تكتونية(طيات، فوالق معكوسة، تراكبات وسدائم).
ـ خصائص صخرية(بتروغرافية):وجود اوفيوليت نتيجة طفو العلاف الصخري المحيطي فوق القارة،رواسب محيطية.
3 ـ سلاسل الاصطدام: سلسلة جبال الهمالايا بين الهند و الصين نموذجا الوثيقة
3 ـ 1 ـ معطيات ميدانية:
تتموضع سلسلة جبال الهمالايا بين القارتين الهندية و الآسيوية مشكلة حزام على طول منطقة التجابه
تمثل الوثيقة التالية رسم تخطيطي لمقطع جيولوجي انجز على مستوى هذه السلسلة.
(d’après Himalaya-Tibet, le choc des continents – collectif – Eds CNRS)
تتكون من عدة وحدات تكتونية مشوهة كما تحتوي على صخور أندزيتية وغرانيتية شاهدة على نشاط صهاري مرتبط بطمر قديم،كما تحتوي على افيوليت دال على انغلاق محيط قديم و تراكيات نتيجة استمرار القوى الانضغاطية بين الكتلتين القاريتين.
3 ـ 2 ـ مراحل تشكل هذه السلسلة:
تنتج هذه السلاسل عن اصطدام صفيحتين عبر مراحل:
ـ ظهور منطقة طمر نتيجة انغراز الغلاف الصخري لمحيط التيتيس تنتج عنه صهارة أندزيتية وبلوتونية.
ـ يتوقف الطمر مع تزايد القوى الانضغاطية يزحف جزء من الغلاف الصخري المحيطي فوق القارة الهندية ويحدث الطفو.(وجود الأفيوليت)
ـ يستمر تقارب الصفيحتين الأوروأسوية و الهندية مع ازدياد الضغوطات يحدث اصطدام الكتلتين القارتين وتتشكل سلسلة الهمالايا، التي تمتاز بعلو كبير (حيث تحتوي على 10 أعلى قمم في العالم) كما تتوفر على جذور تنغرز عميقا للحفاظ على توازن الجيال(التوازن التضاغطي).
3 ـ 3 ـ أهم خصائص سلاسل الاصطدام:
ـ خصائص تكتونية: تشوهات تكتونية(طيات،فوالق معكوسة،تراكبات و سدائم)
ـ خصائص مرفولوجية : ارتفاع كبير وجذر ينغرز عميقا(زيادة عمق Moho ) وبالتالي نضخم القشرة القارية.
ـ خصائص صخرية(بتروغرافية): وجود اوفيوليت نتيجة انغلاق المحيط،رواسب محيطية،صخور صهارية دالة على نشاط صهاري قديم،صخور متحولة(نتكلم عنها لاحقا)
التحول وعلاقته بدينامية الصفائح
التحول وعلاقته بدينامية الصفائح
1 ـ المميزات البنيوية والعيدانية للصخور المتحولة بمناطق الاصطدام:
1 ـ 1 ـ معطيات ميدانية:
تمثل الوثيقة التالية خريطة جيولوجية مبسطة لمنطقة Bas Limousin بفرنسا تنتمي لجبال الألب(سلاسل اصطدام).
تظهر الوثيقة اراضي مشوهة مع تواجد صخور متحولة متنوعة؛ تتمثل في الميكاشيست، الغنايس، أمفيبوليت، ليبتينيت والاكلوجيت، بالاضافة الى صخور صهارية غرانيتية.
1 ـ 2 ـ المميزات البنيوية:
أ ـ ملاحظة العينات الصخرية:
ب ـ ملاحظة الصفائح الدقيقة:
نلاحظ انه كلما اتجهنا من الشيست إلى الغنايس ازداد قد البلورات مع اختلاف في بنية الصخور.
الصفيحة الدقيقة للشيست الأخضر: ذات بنية شبستية تأخذ خلالها المعادن اتجاها دالا على اتجاه القوى التي تعرضت إليها الصخرة.
الصفيحة الدقيقة للميكاشيست : ذات بنية شيستية الى توريقية، تتجمع خلالها المعادن على شكل أسرة دقيقة مما يجعل الصخرة سهلة الانفصام.
الصفيحة الدقيقة للغنايس : ذات بنية توريقية،تتعاقب بها المعادن على شكل أسرة فاتحة وأخرى داكنة يجعل الصخرة غير قابلة للانفصام.
1 ـ 3 ـ التركيب العيداني:
الصفيحة الدقيقة للشيست الأخضر: تتشكل من السيريسيت والكلوريت ذو اللون الأخضر.
1 ـ 4 ـ التركيب الكيميائي:
غنايس | ميكاشيست | الشيست | |
68,7 | 60,9 | 60,2% | SiO2 |
16,2 | 19,1 | 20,9 | Al2O3 |
0,7 | 1,2 | 2,8 | Fe2O3 |
4,1 | 4,1 | 3,7 | FeO |
1,3 | 1,4 | 0,85 | MgO |
1,8 | 1,7 | 0,55 | CaO |
3,8 | 2,1 | 2,45 | Na2O |
3 | 3,7 | 4,1 | K2O |
1,39 | 3,65 | 4,05 | H2O |
لهذه الصخور نفس التركيب الكيميائي، يغلب عليه ( SiO2 و Al2O3 ).
تسمى المعادن التي تحتوي عليها وتتوفر على هذا التركيب بسيليكات الألومين.
1 ـ 5 ـ خلاصة:
لهذه الصخور نفس التركيب الكيميائي لكنها تختلف من حيث البنية والتركيب العيداني أي أن لها نفس الأصلولكن خضعت لظروف تشكل مختلفة.
2 ـ المميزات البنيوية والعيدانية للصخور المتحولة بمناطق الطمر:
2 ـ 1 ـ معطيات ميدانية:
من الصعب دراسة الصخور المتحولة في مناطق الطمر لأنها توجد في الأعماق، لكن يمكن دراستها عند استسطاحها في مناطق الطمر القديمة مثل سلاسل الاصطدام المسبوقة بطمر. تمثل سلسلة الألب نموذجا جيدا لدراسة هذه الصخور.
نلاحظ تداخل الصخور المتحولة مع الافيوليت كما أن هناك زيادة في شدة التحول من الشيست الأخضر إلى الشيست الأزرق ثم إلى الاكلوجيت.
2 ـ 2 ـ التركيب العيداني:
الشيست الأزرق: الصخرة / الصفيحة الدقيقة تتشكل أساسا من معادن الكلوكوفان(أزرق)، الايبدوت والبلاجيوكلاز.
الاكلوجيت : الصخرة / الصفيحة الدقيقة تتشكل أساسا من معادن الجادييت(بيروكسين أخضر) وبلورات كبيرة من البجادي (أحمر قاتم)
2 ـ 3 ـ التركيب الكيميائي:
لهذه الصخور نفس التركيب الكيميائي التالي:
K2O | Na2O | CaO | MgO | FeO | TiO2 | Al2O3 | SIO2 | العناصر الكيميائية |
0,4 | 2,2 | 9,9 | 12,7 | 11 | 2,3 | 14,2 | 47,1 | النسب المئوية |
هذا التركيب الكيميائي قريب من تركيب البازلت والغابرو الأوفيوليتي.
Al2O3 | SIO2 | العناصر الكيميائية | ||||
0,1% | 2,7% | البازلت | ||||
0,2 | 2,8% | الغابرو |
3 ـ عوامل التحول:
3 ـ 1 ـ تأثير الضغط:تجربة Daubree
تم إخضاع خليط من الطين وصفائح الميكا لضغط مرتفع داخل اسطوانة بواسطة مكبس
3 ـ 2 ـ تأثير الحرارة:
أ ـ تجربة طهي الاجور
بعد تسليط درجة حرارة مرتفعة على عجين الطين يتم الحصول على اجور يفقد خلاله الطين لدونته حتى لو أضفنا إليه الماء من جديد، و هذا يعني أن الحرارة المرتفعة أحدثت تغيرا نهائيا في خصائصه دون حدوث الانصهار، تبين التفاعلات التالية بعض التحولات العيدانية خلال هده الظاهرة:

كاولينيت مميه | ميتاكاولينيت غير مميه | ميليتغير مميه |
ب ـ تجربة Winkler
تم خلال هذه التجربة إخضاع صخور طينية لضغط ثابت 2Kbar مع ارتفاع تدريجي لدرجة الحرارة
يتبين من خلال هذه التجارب أنه عند ارتفاع درجة الحرارة تخضع الصخرة الصلبة لتغيرات عيدانية حيث تظهر معادن وتختفي أخرى إذن فالحرارة مسئولة عن هذه التغيرات في الحالة الصلبة.
3 ـ 3 ـ تأثير الحرارة و الضغط:
تمت دراسة معادن سيليكات الألومين (أندلوسيت ـ سيليمانيت ـ ديستين) حسب درجة حرارة وضغط ظهورها فتم الحصول على النتائج الممثلة في الوثيقة التالية:
يتبين ان لكل معدن ظروف حرارة وضغط يكون خلالها في حالة استقرار، حيث أن تغير هذه الظروف يؤدي إلى تحوله إلى معدن آخر، وظروف استقرار كل معدن تشكل ما يسمى مجال استقرار المعدن.
3 ـ 4 ـ مفهوم التحول:
من خلال المعطيات السابقة، يمكن أن نستخلص أن التحول يمثل مجموع التغيرات البنيوية، والعيدانية لصخرة في حالتها الصلبة خضعت لظروف ضغط وحرارة تختلف عن ظروف تشكلها الأصلي. ينتج عن هذه الظاهرة تشكل صخور تسمى صخورا متحولة roches metamorphiques . قد يصيب التحول صخورا رسوبية أو صهارية أو صخورا متحولة سابقة الوجود.
3 ـ 5 ـ ظروف التحول في الطبيعة:
أ ـ درجة الحرارة:
تزداد درجة الحرارة مع العمق في باطن الأرض، وتكون هذه الزيادة ما يسمى الدرجة السعيرية،وتتغير حسب التركيب الداخلي والطبيعة الجيولوجية للمنطقة.
http://www.didier-pol.net/68ags69.gif
ب ـ الضغط :
يزداد الضغط كلما زيادة العمق، حيث أن الطبقات الصخرية في باطن الأرض تخضع لضغط مستمر، ويتناسب مع كثافة الصخور التي تعلوها؛ يسمى هذا الضغط بضغط الغلاف الصخري، وتحدد قيمته بالعلاقة التالية:
P= | وزن العمود الصخري |
مساحة قاعدته |
ج ـ الموائع البيفرجية: تمثل الموائع المتواجدة بين البلورات كالماء وثنائي أكسيد الكربون، التي تغير من ظروف التفاعلات.
4 ـ مفهومي المعدن المؤشر والسلسلة التحولية:
تتميز مجموعة من المعادن بكونها لا تظهر إلا في مجالات محددة من الضغط والحرارة؛تحدد مجالات استقرارها. عند تغير هذه الظروف تصبح غير مستقرة، وتحرر في جوانبها عناصر كيميائية يعاد تجميعها لتكون معادن جديدة مستقرة في الظروف الجديدة، تمثل بذلك معادن مؤشرة عن ظروف الضغط والحرارة.
christian.nicollet.free.fr
بعض تفاعلات التحول |
تم طرح مفهوم سحنة التحول لأول مرة من طرف Pentii Eskola سنة 1915، ويمكن هذا المفهوم من تجميع صخور تعرضت لظروف ضغط وحرارة معينة، بغض النظر عن تركيبها الكيميائي. أما أسماء السحنات فتمثل أسماء الصخور المتحولة ذات التركيب البازلتي، بذلك تعبر السحنة عن تجمعات معدنية تتقارب في ظروف التشكل والتي تميز صخرة معينة، هذا يعني أن كل سحنة تقابل مجال معين من الضغط والحرارة.
christian.nicollet.free.fr
أمفيبوليت | ابيدوت ـ كلوريت ـ البيت ـ امفيبول |
شيست أخضر | ابيدوت ـ كلوريت ـ البيت |
شيست أزرق | كلوكوفان ـ ابيدوت ـ كلوريت |
اكلوجيت | بجادي ـ جادييت (بيركسين صودي) |
غرانيليت | بجادي ـ بيركسين |
تمكن هذه السحنات من تمييز الصخور المتحولة وتحديد ظروف تشكلها.
تمثل سحنات التحول المتتالية بالنسبة لصخرة معينة ما يسمى بالسلسلة التحولية.
في حالة الطمر نجد من بين السحنات : الشيست الأخضر، الشيست الأزرق،الاكلوجيت
J.M.Lardeaux(Univ.Lyon I)
5 ـ مفهومي تحول الطمر ( الدينامي) و التحول الدينامي-حراري:
تمكن تغيرات الضغط والحرارة من تمييز مناخات تحولية، داخل كل مناخ نجد كل درجات التحول.
www.dstu.univ-montp2.fr
http://les.mineraux.free.fr/dossier-propr/images/equilibre3.JPG
ـ يمثل المجال MP-MT ( ضغط متوسط الى مرتفع ـ حرارة متوسطة الى مرتفعة) : تحول الاصطدام(تحول دينامي حراري أو اقليمي: ارتفاع متزامن للضغط و الحرارة) يتميز بالمرور من الدستين إلى السليمانيت
ـ يمثل المجال HP-BT ( ضغط عالي ـ حرارة منخفضة) : تحول الطمر(تحول دينامي:ارتفاع الضغط مع حرارة منخقضة) يتميز بوجود الشيست الأزرق.
ـ يمثل المجال BP-HT ( ضغط منخفض ـ حرارة مرتفعة) : تحول التماس(تحول حراري: أثناء صعود الصهارة تتعرض الصخور المحيطة لتغير مفاجئ في درجة الحرارة) يتميز بالمرور من الأندلوسيت الى السليمانيت
المسار الدينامي الحراري بدلالة الزمن (PTt) لصخرة الغابرو المكونة للغلاف الصخري المحيطي :
بيروكسين Opx +Cpx بلاجيوكلاز Pl بخار الماء V هورنبلاند Hb كلوكوفان Glc جادييت Jd الابيدوت Ep البجادي Gt المرو Q لاوسونيت Lws |
يتبلور الغابرو على مستوى الذروة المحيطية في عمق يتراوح بين 2 و 6Km وبابتعاده عن الذروة يتبرد تدريجيا (العينة 1)، ونتيجة حركية بخار الماء يعاد تبلور الصخرة وتتحول الى ميتاغابرو في سحنة الامفيبوليت(العينة2) ثم الى سحنة الشيست الأخضر(العينة 3)، في منطقة الطمر يظهر الميتاغابرو سحنة الشيست الأزرق(العينة4) ثم سحنة الاكلوجيت(العينة5) نتيجة ارتفاع الضغط. عند انتهاء الطمر و بداية الاصطدام تصبح القشرة القارية مركوية من طرف القشرة المحيطية المتوفرة على سحنة الاكلوجيت، من تم قربها من السطح حيث يتجه الضغط نحو الانخفاض مع درجة حرارة سعيرية مرتفعة،فتظهر الصخور سحنة الامفيبوليت(العينة 6).
عند توقف التقارب تتعرض القشرة القارية للتسهيب Pénéplanation بسبب عوامل الحث، بذلك تقترب العينات الصخرية العميقة من السطح(التوازن التضاغطي).
5 ـ خلاصة:
عندما تجد في الميدان صخرة متحولة (غنايس،شيست …) يمكنك تحديد تركيبها العيداني بانجازك لصفيحة دقيقة لهذه الصخرة في المختبر، وبعد تحديدك للمعادن المتحولة تتعرف على سحنة التحول والمتتالية المنتمية لها الصخرة،من تم التعرف على الظروف التكتونية التي تشكلت فيها.


تعليقات: 0
إرسال تعليق