آلية نشوء الصخور النارية

2009 الموسوعة العلمية للصخور والمعادن

KFAS

الصخور النارية علوم الأرض والجيولوجيا

يتبلّر كل معدن عند حرارة مختلفة . يتهيأ الأوليفين والبيروكسين فوق درجة حرارة 1,000° مئوية / 1,832° فهرنهايت .

أما معادن السيليكات مثل الكوارتز فهي لا تتجمد حتى تنخفض درجات الحرارة إلى 650 ° مئوية / 1,200 ° فهرنهايت . وبذلك ، تتبلّر الصهارة تباعاً فيما تتكوّن بلورات بعض المعادن قبل غيرها.

في العشرينات من القرن العشرين ، أظهرت الفحوص المخبرية التي أجراها " نورمان بُوِين " كيف تتبلّر المعادن في سلسلة ( سلسلة بُوِين التفاعلية ، Bowen’s Reaction Series ) ، من درجة حرارة مرتفعة إلى منخفضة : الأوليفين ، البيروكسين ، الأمفيبول ، الميكا السوداء (البيوتيت) ، الكوارتز ، الميكا البيضاء(المسكوفيت) ، فلسبار البوتاسيوم وفلسبار  البلاجيوكلوز .

يُظهر هذا التسلسل كيف تتكوّن الصخور النارية وكيف تنشأ البنية المعدنية لكل نوع ، وفقاً للظروف التي يتشكل فيها . كما يوفر آليةً لنشوء الصخور النارية. وبدون مثل تلك الآلية لمَا كانت الصهارة الغرانيتية التي تشكّل قارتنا قد نتجت قط .

تعتمد الفكرة على أن الأرض حين تكوّنت كانت شبيهة جداً بالقمر ، متألفة على الأغلب من مجرد صخر بسيط أصلي – وهو صخر "مافّي" ( حديدي مغنسيومي ) ( mafic ) أو " فوق ما فّي " ( ultramafic ) قليل السيليكا مثل البازلت والبيريدوتيت ، ولكن ليس كالغرانيت الغني بالسيليكا .

من هذة البداية الأساسية ، نشأت كل أنواع الصخور النارية الكثيرة الأخرى بفعل عملية تسمى " التجزئة " ( fractionation ) . وهذه هى الطريقة التي يتغير فيها التركيب إما أثناء انصهار الصخر أو تجمده ، حيث تنصهر المعادن المختلفة أو تتجمد أولاً .

عندما ينصهر صخر مافّي ( mafic ) على سبيل المثال فهو ينفصل إلى جزءين حيث تنصهر أولاً المعادن ذات درجة الحرارة المنخفضة مثل الكوارتز والفلسبار وتسيل بعيداً مخلّفةً وراءها المعادن ذات درجة الحرارة المرتفعة .

تكون المعادن المنخفضة الحرارة سيليكات كلها ، وبذلك يكون الصهير أغني بالمعادن السيليكية من الصخر الأصلي . تعمل إعادة التجمد والإنصهار المتتاليين على تعزيز المحتوى السيليكي لينشأ عنها غرانيت  granite )) عني بالسيليكا .

إنّ أياً من أنواع الصخر الناري الكثيرة التي تتشكّل أخيراً يعتمد على مجموعة من العوامل ، وتشمل العمق الذي تولدت عنده الصهارة وتاريخها التجزئي .