تعريف الصخور النارية
- الصخور النارية هي صخور تتكوّن عندما تبرد المواد المنصهرة في باطن الأرض وتتبلور.
- الصخور النارية أول الصخور التي تشكلت عندما بردت الأرض، وتبلورت في القشرة الأرضية الأولية.
- تستخدم الصخور النارية في العديد من المجالات ومنها: مجال البناء وفي المطابخ وواجهات المباني ورصف الشوارع.
تكون الصخور النارية Igneous Rocks
- الصهارة صخور مصهورة توجد تحت سطح الأرض.
- أما اللابة Lava فهي صهارة تتدفق على سطح الأرض.
- تتكون الصخور النارية Igneous Rock عندما تبرد الصهارة أو اللابة وتتبلور المعادن.
- تمكن العلماء من صهر معظم أنواع الصخور في المختبر بتسخينها إلى درجات حرارة تتراوح بين 800Co و 1200Co.
- تتوافر درجات الحرارة هذه في الطبيعة في الجزء السفلي من القشرة الأرضية، وفي الجزء العلوي من الستار .
- يعتقد العلماء أن مصدري الطاقة الحرارية الأرضية هما: الطاقة المتبقية من تكوّن الأرض من الصهير الأولي، وطاقة التحلل الإشعاعي للعناصر .
مكونات الصهارة Composition of magma
- يعتمد نوع الصخر الناري المتكون على مكونات الصهارة.
- الصهارة خليط من صخر مصهور وغازات مذابة وبلورات معدنية.
- العناصر الشائعة في الصهارة هي نفسها العناصر الرئيسة في القشرة الأرضية: الأكسجين ، والسيليكون Si، والألومنيوم Al، والحديد Fe، والكالسيوم Ca، والصوديوم Na ، والبوتاسيوم ، والماغنيسيوم Mg.
- ومن بين جميع المركبات الموجودة في الصهارة، تعد السيليكا من أكثرها شيوعًا وتأثيرًا في خصائصها.
- تصنف الصهارة اعتمادًا على محتواها من السيليكا - كما هو مبين في الجدول التالي إلى بازلتية أو أنديزيتية أو ريولايتية.
- يؤثر محتوى الصهارة من السيليكا في درجة انصهارها وسرعة تدفقها.
- عندما تتحرر الصهارة من الضغط الواقع عليها من الصخور المحيطة بها تتمكن الغازات الذائبة فيها من الانطلاق إلى الغلاف الجوي، لذا تختلف مكونات اللابة الكيميائية قليلاً عن المكونات الكيميائية للصهارة التي نتجت اللابة عنها.
تكون الصهارة Magma formation
- تتكون الصهارة بانصهار قشرة الأرض، أو مادة الستار.
- هناك أربعة عوامل رئيسة تؤثر في تكون الصهارة، هي درجة الحرارة، الضغط، المحتوى المائي، المحتوى المعدني لمادة القشرة أو الستار.
- تزداد درجة الحرارة عادة كلما تعمقنا في القشرة الأرضية، وتسمي هذه الزيادة في درجة الحرارة الممال الحراري، وهي ممثلة في الشكل التالي:
- لدى حفاري آبار النفط خبرة مباشرة في الممال الحراري الأرضي؛ فآلات الحفر يمكن أن تصادف درجات حرارة تزيد على °200C في أثناء حفر آبار النفط العميقة.
- يزداد الضغط أيضًا مع زيادة العمق، وهذا ناجم عن وزن الصخور العلوية.
- تفيد التجارب المختبرية أنه مع ازدياد الضغط الواقع على الصخور تزداد درجة الانصهار، لذلك فإن الصخر الذي ينصهر عند °1100C على سطح الأرض ينصهر عند درجة °1400C على عمق 100km.
- أما العامل الثالث الذي يؤثر في تكون الصهارة فهو المحتوى المائي الذي يغير من درجة انصهار الصخور التي تقل بازدياد المحتوى المائي.
المحتوى المعدني Mineral content
- لكي نفهم كيف تعتمد الصهارة على عناصرها ومركباتها؛ من المفيد إلقاء الضوء على المحتوى المعدني للصهارة.
- المعادن المختلفة لها درجات انصهار مختلفة؛ فعلى سبيل المثال تنصهر صخور البازلت التي تتكون من معادن الأوليفين والفلسبار الكلسي والبيروكسين عند درجات حرارة أعلى مقارنة بصخور الجرانيت أو الريولايت التي تتكون من الكوارتز والفلسبار البوتاسي.
- إن درجة انصهار صخر الجرانيت أقل من درجة انصهار صخر البازلت؛ لأنه يحتوي على ماء ،أكثر ، ولمعادنه درجات انصهار أقل.
- عموماً تنصهر الصخور المحتوية على الحديد والماغنيسيوم - ومنها البازلت عند درجات حرارة ،أعلى مقارنة بالصخور المحتوية على نسب أعلى من السيليكون ومنها الجرانيت.
الانصهار الجزئي Partial melting
- افترض أنك جمدت شمعاً منصهراً وماء في قالب مكعبات جليد، وأخذت هذا القالب خارج الثلاجة وتركته في درجة حرارة الغرفة؛ سوف ينصهر الجليد، ولكن الشمع لن ينصهر . والسبب في ذلك هو اختلاف درجتي انصهارهما.
- تنصهر الصخور بالطريقة نفسها لاختلاف درجات انصهار المعادن التي تحتويها، لذلك لا تنصهر جميع أجزاء الصخر عند درجة الحرارة نفسها.
- وهذا يفسر لماذا تكوّن الصهارة غالبًا مزيجًا من بلورات ومصهور صخري.
- تسمى عملية انصهار بعض المعادن عند درجات حرارة منخفضة مع بقاء معادن أخرى صلبة الانصهار الجزئي Partial Melting .
- يضاف مع صهر كل مجموعة معدنية عناصر جديدة إلى خليط الصهارة، مما يؤدي إلى تغير في مكوناتها، وإذا لم تكن درجات الحرارة كافية لصهر الصخر بأكمله فإن مكونات الصهارة الناتجة ستختلف عن مكونات الصخر الذي تكونت منه، وهذه إحدى الطرائق التي تتكون بها الأنواع المختلفة من الصخور النارية.
