نبذة تعريفية عن نطاق التحول الحراري

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس

ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

نطاق التحول الحراري علوم الأرض والجيولوجيا

هو عبارة عن حزام حراري متدرج يتكون على هيئة نطاق يحيط بجسم متداخل من الصخور النارية الملتهبة، مثل الجرانيت أو الجرانوديوريت أو مواد كاملة الانصهار أو تجمعات هائلة للغازات والأبخرة.

ويتم التحول الحراري عندما تتعرض صخور رسوبية أو نارية سابقة التكوين لدئرة الحزام الحراري. ويصبح التحول في ذروته عند ملامسة تلك الصخور للكتل المتداخلة الملتهبة، أو لكم هائل من الصهير.

وفي هذه الحالة يعرف هذا الجزء من الحزام الحراري بمنطقة التماس، والتي فيها يتم عادة إعادة صهر وبتلور الصخور المحيطة نظراً لارتفاع درجة الحرارة.

 

وعلى العكس تماماً قد لا تتأثر الصخور المحيطة إذا ما وقت تحت تأثير حرارة ضعيفة ناتجة من أجسام نارية منصهرة مثل القواطع.

ومما يجب ذكره أن نطاق التحول الحراري يمتد من عدة أقدام إلى آلاف الأقدام، وبصفة عامة فإن درجة التحول الحراري وشدته تتوقف على عوامل عدة.

من أهمها حجم الجسم المتداخل الملتهب، وكذلك درجة حرارته وتركيبه الكيميائي، هذا بالإضافة إلى التركيب المعدني والكيميائية للصخور المحيطة.

 

وعادة يتم التعرف على نوعية التحول وشدته بعد تفحص ودراسة التراكيب والأنسجة للصخور المتحولة وكذلك تركيبها المعدني والكيميائي.

وتكون نطاقات التحول أكثر وضوحاً إذا تكونت في صخور لم يسبق تحولها، أو تحولت بدرجة ضعيفة، كما أنه يصعب التعرف عليها إذا تكونت في صخور متحولة بدرجة عالية.

وعادة ما تكون نطاقات التحول أكثر وضوحاً في صخور الطفل والحجر الجيري عنه في صخور الحجر الرملي، ويكون تأثير التحول أقل شدة واتساعاً حول الأجسام النارية المتداخلة صغيرة الحجم، إما ما قورنتا بمثيلاتها من الكتل الكبيرة.

 

وقد تكون إعادة التبلور أكثر تشتتا ومقتصر على بعض المعادن في جزء من النطاق، وكلما اتجهنا للداخل تكون إعادة التبلور أكثر اتساعاً وتتجمع الحبيبات الصغيرة مكونة حبيبات أكبر ومؤدية إلى أنسجة خشنة… 

وقد تشتمل إعادة التكوين على ظهور معادن جديدة على حساب المعادن القديم، فمثلاً من الممكن أن يتكون البيوتيت، والبيروكسين، الاندالوسيت أو الكورديريت على حساب المكونات والمعادن الأصلية، وكما هو متوقع فإن مجموعة معادن درجات الحرارة العالية تظهر بالقرب من الجسم الناري.

ويستدل على إعادة التكوين في الأجزاء الخارجية من النطاق بوجود بقع صغيرة، أو تجمعات عقدية من المعادن الجديدة والتي نمت بالازدياد، أو بتكوين بلورات كبيرة ومتفرقة (بورفيروبلاست).

 

بالإضافة إلى هذا فإن صفائح الميكا الرفيعة من الممكن أن تنمو بطول مستويات التطبيق أو الشستزة (Schistosity) لتبرز تفلق الصخر. وتسمى الصخور التي تظهر فيها هذه المعالم الاردواز والشيست المنقطة والعقدية.

وغالباً ما تطمس التراكيب القديمة (التطبق أو الشستزة) داخل النطاق حيث يكون إعادة التبلور وظهور معادن جديدة أكثر وضوحاً.

وتميل الحبيبات إلى أن تصبح متساوية الأبعاد ودون ترتيب أو بقليل منه، ويكون الشكل الخارجي للحبيات مثل الموزايك، ويسمى الصخر هورنفلس وقد يحتوي الهورنفلس على عديد من البوروفيروبلاست المبعثرة.

 

وكقاعدة عامة، فإن إعادة التكوين تشمل تغيراً بسيطاً نسيباً في التركيب الكيميائي للصخور مع وجود قابلية للتخلص من الماء وثاني أكسيد الكربون، وفي عديد من الحالات فإن المواد الطيارة (البورون، الفلورين، الكلورين) المنبعثة من الصهير المتبلور تدخل في تركيب المعادن الجديدة (مثل التورمالي، فلوريت، توباز، سكابوليت) في الصخور الإقليمية.

وقد تدخل كميات كبيرة من الحديد فب بعض صخور الحجر الجيري لتكون رواسب السكارن، وهي صخور غنية بسيليكات الكلسيوم، الحديد، والمغنسيوم، وكذلك يدخل المغنسيوم ليكون صخور الكروديريت والانثوفيليت.

وقد تتكون بعض رواسب الخامات بداخل النطاق وذلك بإضافة مكونات هذه الرواسب. كما تغتني النطاقات التي تتكون حول بعض كتل الديابيز (Diabase) بالصوديوم.

 

ويتكون بكثرة الفلسبار القلوي بالقرب من حواف بعض كتل الجرانيت، وذلك بسبب إضافة القلويات من الصهير.

وكثيراً ما يكوّن هذا الفلسبار بلورات كبيرة (بورفيروبلاست) والتي تحل محل المعادن الموجودة أصلاً في الصخور الإقليمية، وكذلك أجزاء الصخور الإقليمية الدخيلية في الجرانيت.

وتبدو هذه الفلسبارات كبيرة الحجم في الحقيقة مشابهة للفلسبارات الكبيرة، والموجودة بداخل الجرانيت مشيرة إلى أن الفلسبارات الموجودة بداخل الجرانيت ذات أصل إحلالي.

 

فضلاً عن هذا فإن هذه العلاقة، كما يعتقد بعض علماء الصخور، تشير إلى أصل إحلالي معدني للجرانيت وقد يكون الحد الداخلي للنطاق والمتاخم للصخر الناري حاداً أو انتقالياً.

كما توجد قطع كثيرة من الصخور الإقليمية الدخيلة والتي فصلت وحبست داخل الجرانيت، وكذلك نتوءات من الجرانيت تمتد إلى مسافات داخل الصخور الإقليمية.

وفي بعض الأحيان يتميز الحد الداخلي للنطاق بوجود الميجماتيت، وخاصة إذا تداخل الجرانيت في صخور جيدة.

 

التطبق أو التورق، وهذهتمثل النيس المحقون والذي يتكون بتداخل (الصهير الجرانيتي) بين الرقائق الرفيعة للصخور الإقليمية.

وعموماً تكون التغيرات أكثر وضوحاً خلال مسافة قصيرة جداً من الكتلة النارية، وكذلك في أجزاء الصخور الإقليمية الدخيلة في الصخر الناري. ويميل الصهير إلى التفاعل مع هذه الأجزاء الغريبة، ويحولها إلى معادن مستقرة تحت درجة حرارة الصهير.

وعموماً يشتمل هذا التحول على تبادل الأيونات بين الصهير وتلك الأجزاء الصخرية الصلبة، ويعبر عنه ببساطة بقاعدة التفاعل (Reactin principle)، وذلك فإن احتواء هذه المواد الغريبة من الممكن أن يؤدي إلى تغير في تركيب الصهير، وبالتالي إلى تبلور معادن غير مألوفة من الصهير.

 

وقد تسبب عملية إذابة وامتصاص كميات كبيرة من الصخور الإقليمية إلى تغيير واضح في تركيب الصهير، وهذا يؤدي إلى تكوين صخر مختلف كليا عن ذلك الذي يفترض تكوينه من الصهير.

إن التفاعل بين الصهير والصخور الإقليمية على طول العديد من حواف الجسم الناري يؤدي إلى تكوين أنواع مهجنة من الصخور (Hybrid Rocks ) لها تركيب متغير.

وتبدو هذه الظاهرة بوضوح حيث يفصل الجرانيت عن صخور الجابرو القديمة حزام من صخر مهجن له تركيب الديوريت والكوارتزديوريت ، أو الجرانوديوريت.

 

وتمثل كثيراً من المادة المكونة لهذا الحزام الصهير الأصلي . وقد أضيف إليها الحديد والمغنسيوم والكلسيوم ، ولكن الجزء الأكبر من الممكن أن يمثل الصخر الصلب الذي تحول بواسطة الإحلال الميتاسوماتي إلى صخور جرانيتية .

وقد ظهرت تفسيرات عديدة لنطاقات التحول الموجودة حول الكتل الجرانيتية.(الصهيري ، والميتاسوماتي) وبناء على التفسير الصهيري فإن هذه النطاقات تمثل هالات (حرارية أساساً) تكونت حول الصهير الصخري المتداخل .

وفي تفسير الإحلال الميتاسوماتي ، فإن هذه النطق ما هي إلا أحزمة في صخر متغير تكونت بواسطة عملية الجرنتة ، والجرانيت يمثل الناتج النهائي لهذا التحول ، ومن وجهة النظر هذه ، فإن المواد الضرورية تأخذ مكانها في الصخر الصلب لتكوّن الجرانيت .

 

أما المكونات غير الأساسية (عادة الكلسيوم ، الحديد ، والمغنسيوم) فإنها تطرد ، ومن المحتمل أن تثبت في صخور المنطقة المحيطة أو بداخل نطاقات التحول .

والحرارة المصاحبة لعملية الجرنتة تعتبر هي المسؤولة عن إعادة تركيب كل من الجرانيت والنطاقات الملاصقة له .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]