الحجر الرملي “الأورثوكوارتزيت”

2009 الموسوعة العلمية للصخور والمعادن

KFAS

الحجر الرملي الأورثوكوارتزيت علوم الأرض والجيولوجيا

هناك نوعان رئيسيان من الحجر الرملي، وهما الأرنيت والواكي. يتكون الأرنيت من حبيبات كلها رملية الحجم (60 ميكرون- 2 ملم / 2,5- 80 ميللي بوصة) مع القليل من المادة اللاحمة (الأسمنت).

أما الواكي فهو ذو حبيبات أقل فرزاً ، حيث يكون الرمل مطموراً بلا انتظام في الغرين(silt)  والصلصال (clay).

قد تتألف صخور الأرينيت والواكي من الكوارتز في معظمها (مثل الأورثوكوارتزيت) ومن خليط من الكوارتز  والفلسبار (مثل أركوز الأرينيت) أو أنها حجارة صخرية- أى أنها تتألف من شظايا صخرية متنوعة (مثل حجر الواكي المسمى الجريواكي greywacke) .

 

الأورثوكوارتزيت (أرينيت الكوارتز) Orthoquartzite (Quartz arenite)

تُعد الأورثوكوارتزيتات أو أرينيتات الكوارتز من الأغنى بالكوارتز بين كل الصخور، وتتألف كليةً تقريباً من جبيبات كوارتز رملية الحجم مع مجرد الحد الأدنى من المادة اللاحمة.

وبالفعل ، فإن تعريف الأورثوكوارتزيت هو حجر رملي يتألف من الكوارتز بما يفوق 95 في المائة. وتوجد كذلك بضعة كميات ضئيلة من المعادن "الثقيلة" (heavy minerals) مثل الزركون والتورمالين والروتيل، لكنها غير كافية تماماً .

تتشكل الأورثوكوارتزيتات وسط بيئات شديدة النشاط. فهي تنشأ من الرمال التي تقذف بها الأمواج لتتحطم على شواطئ ومن الرمال التي تُلقي بها الأنهار الشديدة الجريان إلى البحر.

كما أن التطبّق المتقاطع (cross- bedding) وعلامات التموج أو النيم (ripple marks) التي كثيراً ما يحملها الأورثوكوارتزيت هي علامةُ تذكِرَةٍ قويةٍ على الطريقة التي ساقت بها هذه التيارات المائية القوية الرمالَ ذهاباً وإياباً .

تتراكم هذه الرمال فوق المستوى الذي تبدأ عندة أعتى الأمواج العاصفة، متكدسةً على طول الساحل كشواطئ وكثبان ومسطحات جَزرية (tidal flats) وألسن (spits) وحواجز رملية (bars).

 

وإذا نظرنا عن كثب إلى أي تشكيل أورثوكوارتزيتي لرأينا في أغلب الأحيان الشكل الأثري لهذه المعالم الساحلية القديمة.

لا تتشكل كل الأورثوكوارتزيتات في الماء. فلأنها تتكون أساساً من الرمل الجاف يمكن لها أن تتشكل من البحار الرملية في الصحارى ، حيث تتكوّم الرمال عالياً بفعل رياح الصحراء.

تبدو الأورثوكوارتزيتات المتكونة في الماء بيضاء اللون أو رمادية شاحبة لأنها تتألف من الكوارتز المحض على الأغلب.

أما هذه الأورثوكوارتزيتات المتكونة بفعل هبوب الرياح أو كما تسمى " الصخور الريحية" (aeolian) فكثيراً ما تحمل لطخات حمراء أو قرنفلية اللون ناتجة عن أكسيد حديد دقيقة المسحوق تغلّف الحبيبات .

إنّ الثلث من كل الحجارة الرملية تقريباً هو من الأورثوكوارتزيتات، لكن انتشار هذة الصخور في الماكن والزمان هو أمر متفاوت. فالكثير منها قد تشكّل في نطاق زمني ضيق على نحو مدهش في حقبة العصور الباليوزية Palaeozoic period (570- 245 مليون سنة خلت).

 

وقد احتاجت إلى إمداد وفير من الصخر القاري لتتم تجويته، وإلى فترة تجوية طويلة ومستقرة على غير العادة لتوفير كل الرمل اللازم لتكوينها (وكذلك لإزالة كل الشوائب الأخرى).

ولهذا السبب توجد الأورثوكوارتزيتات على الهوامش أو الحواف (margins) المستقرة للرواسخ القارية القديمة ، مثل أستراليا الوسطى والرصيف الروسي والحجر الرملي في سانت بيترز أواسط أميركا الشمالية.

بعض الأورثوكوارتزيتات ذات السماكة الهائلة بدأت كرواسب في المكان الذي أخذت فية القارات تتصدع ببطء وتتباعد ، وقد طويت عند ذلك إلى أعلى على هيئة سلاسل جبلية.

ويُعتقد أن تكوينات " كلينش" (Clinch) من الحجر الرملي في جبال الآبالاش وتكوينات "تابيتس" (Tapeats) من الحجر الرملي في جبال الروكي قد تشكلت بفعل هذه العملية .

 

التعريف : مع مجرد الحد الأدنى من المادة اللاحمة ، يبدو الأورثوكوارتزيت كرمل متصلب. ويبدو أشبة بكتل السكر لأن الكوارتز المهيمن يجعل لونه شاحباً جداً .  

حجم الحبيبات : أكثر من 95 % من الحبيبات رملية الحجم، ويبلغ عرضها 60 ميكرون- 2 ملم / 2,5- 80 ميللي بوصة .

النسيج : نسيج مرمّل مثل الرمل الصلب. الحبيبات جيدة الفرز وجيدة الاستدارة .

البنية : عادةً ما يوجد في رواسب أفقية الشكل تتراوح سماكتها بين بضعة أمتار إلى عدة مئات الأمتار . وتكون في العادة مكتنفة طبقياً مع الحجر الطيني والحجر الجيري والدولوميت. وعادةً ما تعرض تطبقاً متقاطعاً وعلامات تموّج (نيم) مؤثرة تعكس تشكلها في بيئات شديدة النشاط. وغالباً ما تُظهر الصخور الريحية شكل الكثبان الرملي .

اللون : تكون الأورثوكوارتزيتات المائية التشكّل بيضاء اللون أو رمادية باهتة. أما الأورثوكوارتزيتات الريحية فغالباً ما تحمل لطخات حمراء أو قرنفلية أو بنية ناتجة عن أكاسيد الحديد .

التركيب : أكثر من 95% كوارتز ، مع مسحة من الفلسبار وإسمنت الكربونات. كما يحتوي على صوّان (chert) وميتاكوارتزيت وزركون وتورمالين وروتيل .

التشكيل : يتشكل البعض في بيئات بحرية شديدة النشاط مثل الشواطئ والألسن حول حواف الرواسخ الثابتة. ويتشكل البعض على الرف القاري بين القارات المتصدعة. ويتشكل البعض من بحار رملية ريحية في الصحارى (تتكون بهبوب الرياح) ، حيث يوجد إمداد جاهز من الرمال .

أماكن تواجد ملحوظة : السهوب الروسية؛ أستراليا الوسطى؛ الحجر الرملي في سانت بيترز- الغرب الأوسط للولايات المتحدة الأميركية؛ تشيلهووي وتشكيلات تاسكارورا وكلينش في جبال الآبالاش؛ تشكيلات فلاتهيد وتابيتس في جبال الروكي .   

 

الأورثوكوارتزيت الرمادي Gray orthoquartzite:    

يتكون أرينيت الكوارتز أو الأورثوكوارتزيت المحض تقريباً، وقد تأكل بفعل المياه وفركته الرياح على مدى سنين لا تُحصى مما يجعله يبدو نظيفاً على نحو مدهش وله لون أبيض باهت أو لون الكوارتز الرمادي .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]