عملية الإحلال للمعادن بواسطة “الميتاسوماتيزم”

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الرابع

KFAS

عملية الإحلال للمعادن المعادن الميتاسوماتيزم الكيمياء

تعرف هذه العملية في بعض الأحيان بالتغير الذاتي أو التحوال.

وقبل أن نبدأ الحديث عن التحوال لا بد أن نعطي فكرة عن عمليات التحول، حيث أن التحوال أحد العمليات التي يتضمنها التحول.

إن عملية التحول (Metamorphism) للمعادن والصخور الصلدة تكون نتيجة تغير مميز في ظروف بيئة الصخر، مثل درجة الحرارة والضغط والتغيرات الكيميائية التي تحدث بفعل تأثير المحاليل النشطة.

 

ولقد وجد أن هذه التغيرات تؤثر على الاستقرار الفيزيوكيميائي لمجموعات المعادن وبالتالي يحدث التحول نتيجة محاولة هذه المعادن للوصول إلى اتزان جديد، أي أن المكونات الصخرية تتغير إلى معادن جديدة تكون أكثر استقراراً في الظروف الجديدة.

وبذلك يكون التحول هو نوع من إعادة التبلور جزئياً أو كلياً مكوناً تراكيب وأنسجة صخرية جديدة.

هذا بالإضافة إلى ظهور معادن جديدة نتيجة حدوث تغير في التركيب الكيميائي لها ويتكون في النهاية ما يعرف بالسحنات المتحولة (Metamorphic facies).

 

ومن الجدير بالذكر أن عمليات التحول قد تكون مصحوبة بتفاعلات كيميائية كثيرة ومتعددة.

وفي حالة كون هذه التفاعلات مصحوبة بإضافة عناصر جديدة أو إزالة عناصر من الصخر الأصلي، فإن هذه العملية تعرف بالتحوال أو التغير الذاتي أو التحول السائلي (Metasomatism)

وقد تتم عملية التحوال بفعل المحاليل الساخنة أو المياه الجارية أو بفعل بعض الغازات (…., Cl, F, CO₂).

 

ومن الملاحظ أن عملية التحوال تسبب تغيراً في التركيب الكيميائي للصخر الأصلي، وتتكون نتيجة لذلك معادن جديدة ذات تركيب بلوري يختلف عن التركيب البلوري للمعادن الأصلية.

ومن المعروف أن جميع التفاعلات المصاحبة لعمليات التحوال تكون محكومة بعوامل فيزيوكيميائية.

وتعتبر قاعدة الصنف (Phase rule) وقانون فعل الكتلة(Law of mass action) من أهم القواعد المتحكمة في التفاعلات المصاحبة لعملية التحوال.

 

كذلك وجد أن حجم المعادن أو الصخور التي تتأثر بعملية التحوال لا يتغير إطلاقاً، وعلى ذلك فقد وجد أن التفاعلات التي تسبب عملية التحوال تكون مصحوبة بثبات في حجوم المواد الداخلة والناتجة في التفاعلات. 

ولتوضيح ذلك فقد وجد أن تغير معدن الأوليفين (Olivine) إلى السربنتين (Serpentine) يتبع المعادلتين التاليتين:-

 

يتضح من المعادلتين السابقتين أن المعادلة الثانية تساير عملية التحوال أكثر من المعادلة الأولى. 

حيث أن معدن الأوليفين قد تغير إلى معدن السربنتين دون حدوث أي تغير في الحجم، مع افتراض أن الكميات الزائدة من SiO₂, MgO تبقي في المحلول.

ولقد أثبتت الدلائل الجيولوجية أن رواسب الطين الصيني (China clay deposits) تتكون من خلال عملية تحوال تحدث في صخور الجرانيت حيث يتغير الفلسبار إلى كاولين Kaoline حسب المعادلة الآتية:

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]