1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس

ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

متبخرات الرصيف البحري المتبخرات الغير بحرية علوم الأرض والجيولوجيا

متبخرات الرصيف البحري Shelf Evaporites

على الرغم من أن المتبخرات الملحية المتكونة في أحواض الترسيب تمثل القسم الأكبر من رواسب المتبخرات، إلا أنه توجد ثمة رواسب أخرى تمتد على مساحات شاسعة لا تربطها أي علاقة مع ترسبات الأحواض الهابطة.

وعند دراسة هذه الرواسب وجد أن لها خصائص مميزة مثل سمكها الرقيق نسبياً واستمرارية سمك الطبقات الجانبي ووجود بعض الترسبات الأخرى الطبقية.

هذه الخصائص تدل أن هذه الرواسب الملحية المذكورة ترسبت على حواف البحار أو على أرصفة بحرية ضحلة تغطي مساحات واسعة تهبط ببطء.

 

ونظراً لانتشارها الواسع وعمقها الضحل فإنها تحوي كثيراً من الخامات الملحية (مثل الجبس) التي يسهل استخراجها من الناحية الاقتصادية.

وهناك نموذجان لطريقة وجود متبخرات الرصيف البحري، وكلا النموذجين هما امتداد لرواسب حواف الأحواض.

ويتم الترسيب بعيداً عن التأثيرات المعروفة لأحواض الترسيب. يتيمز النموذج الأول بوجود دورات متكررة لطبقات رقيقة السمك من المتبخرات التي تداخل معها الكرونات البحرية.

 

أما النموذج الثاني فإنه يتميز بوجود طبقات متداخلة من الغرين الأحمر والطين الصفحي، التي قد تحوي بقايا الحيوانات والنباتات البرية.

ويعتقد أن الكربونات المصاحبة للنموذج الأول تمثل حدوث ترسيب المتبخرات في بيئات ضحلة أو سبخات مؤقتة بعيدة إلى حد ما عند المناطق البرية أو متصلة بمناطق برية منخفضة.

أما النموذج الثاني الذي يحتوي على طبقة الغرين الأحمر فإن يدل على تبادل الرسيب بين فئات الصخور البرية ورواسب الرصيف البحرية ذات المياه الضحلة.

 

المتبخرات غير البحرية:

إن رواسب المتبخرات الناجمة عن مياه غير بحرية نادرة جداً في الصخور القديمة، إلا أن البحيرات الحالية خاصة تلك الموجودة في بيئات جافة أو شبه جافة، فإنها تعتبر أماكن لترسيب المتبخرات فنجد أن الجداول ومجاري الأنهار (في مثل هذه الأماكن) تحمل معها الأملاح الذائبة الناجمة عن تجوية الصخور إلى أماكن منخفضة مغلقة توجد فيها مياه راكدة.

حيث يتم تركيز الأملاح بواسطة التبخير، وتتضمن المتبخرات غير البحرية رواسب الهاليت والرواسب الرئيسية لأملاح البورات والنيترات وكربونات الصوديوم.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس

ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

المتبخرات الملحية كيفية تكوين المتبخرات الملحية التوزيع الجيولوجي للمتبخرات الملحية علوم الأرض والجيولوجيا

إن دراسة أماكن وجود كل من النوعين الرئيسيين للمتبخرات الملحية، تدل أن هذه الرواسب تكونت ضمن بيئات مائية معزولة جزئياً عن البحار المفتوحة، ومنفصلة عنها بواسطة حواجز تكونت بتأثير نمو الكائنات العضوية (مثل الشعاب المرجانية).

أو بواسطة تأثير الأمواج وذلك نتيجة لتكوين الشواطيء والحواجز الرملية التي تحد من حركة المياه وانسيابها.

في حالة النوع الأول من المتبخرات (متبخرات مركز الحوض) يعتقد أن تبخر الماء في الحوض يؤدي إلى حدوث تدفق للمياه من البحر المفتوح أو المصادر الأخرى المحيطة بالحوض، وهذه المياه المتدفقة ذات الملوحة العادية أو بتعبير آخر ذات الكثافة القليلة نسبياً تتدفق على شكل تيارات سطحية عبر ممرات في الحاجز.

 

أما المياه الأكثر ملوحة نتيجة لتعرضها للتبخر فإنها تهبط إلى القاع، وعندئذٍ تكون غير قادرة على أن تعود لتمر عبر الحاجز كي تختلط بمياه البحر العادية وهكذا تستمر مياه البحر بالدخول بينما تظل المياه المالحة الثقيلة محصورة في حوض الترسيب، حيث تتجمع حتى تصل إلى درجة التشبع (أولاً أملاح الكبريتات ثم أملاح الكلوريدات).

ومن ثم يبدأ ترسيب الأملاح وفي حالة النوع الثاني (متبخرات حافة الحوض) فيبدو أنها تتبع نمطاً عكسياً للنوع الأول، والذي تكون فيه المياه تتدفق من البحر المفتوح وتتبخر فقط المياه المالحة كما ذكر آنفاً.

بينما نجد المياه في حالة متبخرات حافة الحوض (النوع الثاني) محصورة عند حواف الحوض بين الحواجز والشعاب والشواطئ والمناطق البرية المحيطة، أي أنها تشكل بحيرات شاطئية ضحلة (لاجونات) تكون بمثابة أوعية خاصة بالتبخير.

 

لذا فإن المياه التي تمر من الحوض من خلال الحاجز إلى هذه البحيرات الشاطئية الضحلة تبقى راكدة، ونتيجة لعلمية التبخر يتم ترسيب الأملاح كما ذكر سابقاً.

من الواضح إذن أن متبخرات حواف الأحواض تتطلب مناخاً خاصة في المناطق البرية المجاورة، وذلك لأن تدفق المياه العذبة من الجداول والأنهار إلى داخل البحيرات الشاطئية قد يلغي النتائج المترتبة على عملية التبخير.

 

التوزيع الجيولوجي:

لو أخذنا بعين الاعتبار قارة أمريكا الشمالية فإننا نجد أن المتبخرات التي ترسبت في عصر الكمبري توجد فقط في منطقة القطب الشمالي التابعة لكندا.

أما طبقات العصر الاردوفيشي فإنها يندر فيها وجود رواسب المتبخرات الملحية أما طبقات العصور اللاحقة للعصر الاردوفيشي فإنها تحوي تجمعات رواسب المتبخرات الرئيسية في أكثر من مكان في أمريكا الشمالية.

 

وهناك بعض أحواض الترسيب متبخرات سميكة تمثل فترات زمنية متلاحقة عديدة ومثال على ذلك حوض ميتشيجن (Mitchigan Basin) حيث استمر ترسيب المتبخرات خلال العصر السيلوري والديفوني والميسيسبي.

وهناك كذلك حوض ساحل الخليج (Gulf Coast Basin) حيث استمر ترسيب المتبخرات في كل من عصر البرمي والجوراسي والطباشيري.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس

ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

متبخرات الأحواض البحرية علوم الأرض والجيولوجيا

إن التوزيع الجغرافي لرواسب المتبخرات الرئيسية وسمك وخصائص الصخور الرسوبية الأخرى التي توجد معها تشير بوضوح إلى ثمة علاقة بين المتبخرات وأحواض الترسيب البحرية.

وهناك دلائل واضحة على أن هذه الأحواض كانت تهبط باستمرار أثناء ترسيب الرواسب، ويقدر العلماء أن أكثر من 95% من حجم رواسب المتبخرات المعروفة ترسبت في مثل هذه الأحواض الرسوبية.

 

وهناك نموذجان رئيسيان لمتبخرات الأحواض هما:

1- متبخرات مركز الحوض (Basin – Center Evaporites) حيث تحتل المناطق الداخلية لأحواض الترسيب أي قرب المركز.

2- متبخرات حافة الحوض (Basin – Margin Evaporites) حيث توجد على شكل حلقة عند حواض الحوض.

 

وغالباً ما تشكل متبخرات مركز الحوض (في مستوى الأفقي) أشكالاً مستديرة ذات مركز مشترك، بينما تظهر في المسقط الجانبي على شكل طبقات متتابعة تشمل دورة المتبخرات الملحية المعروفة.

حيث توجد الكربونات البحرية (الحجر الجيري أو الحجر الدولوميتي) تجاه الخارج بينما رواسب الهاليت عند المركز.

 

وفي كثير من الأحيان تحوي سلسلة الكربونات الحافية اتجاهات طويلة موازية لحافة حوض الترسيب مشكلة بذلك حاجزاً محيطاً بالحوض، ومثل هذا الحاجز يكون أحد النوعين التاليين:

أولاً: حواجز مكونة من الشعاب المرجانية – الطحلبية وموجودة في اتجاه مقاوم للأمواج.

ثانياً: حواجز شبيهة بالشواطئ مكونة من مئات الأصداف وحبيبات (اؤوليت) وأقراص رواسب الصخور الكربونية التي تكونت نتيجة لتأثير الأمواج في المناطق البحرية ذات المياه الضحلة.

 

أما الأحواض التي تتميز بانخفاض قاعها بصورة مستمرة أثناء الترسيب فتبدو أنها قابلة لاحتواء متبخرات أملاح البوتاس، وغالباً ما تكون مصحوبة بترسبات الهاليت خاصة عند محور الترسيب الذي يكون عند الانخفاض شديداً.

أما متبخرات حواف أحواض الترسيب (التي تشمل غالباً الانهيدريت وكميات قليلة من الهاليت) فتحتل نطاقات ذات عروض متفاوتة عند أطراف حوض الترسيب، توجد هذه والمتبخرات على مسافات بعيدة من حوض الترسيب وبصورة ترسبات متداخلة مع رواسب الطين الأحمر الصفحي وأحجار الغرين.

 

وتميل هذه المتبخرات إلى الانتهاء بشكل مفاجىء نسبياً باتجاه الحوض عند ترسبات من الحجر الجيري، او الحجر الدولوميتي والتي تكون بدورها طوقاً يحيط بالحوض على هيئة شعاب مرجانية، أو حواجز أو شواطيء رملية كما ذكر آنفاً.

وتمتلىء المناطق الداخلية لمثل هذه الأحواض (الواقعة بين الشعاب المرجانية والحواجز الرملية) بالحجر الجيري البحري والطين الصفحي، وتكون عادة هذه الرواسب ذات لون غامق على أحافير بحرية حيوانية لا تتضمن بقايا الكائنات البحرية التي تقطن في قاع حوض الترسيب.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس

ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

المتبخرات الملحية علوم الأرض والجيولوجيا

هي ترسبات لأملاح ذائبة نجمت عن تبخر المياه المالحة في أحواض الترسيب.

ومن أهم المتبخرات الملحية هي رواسب الانهيدريت CaSO₄ والجبس CaSO₄ 2H₂O والملح الصخري (الهاليت) NaCl.

وهناك متبخرات أخرى أقل أهمية من حيث الانتشار، إلا أنها مهمة من الناحية الاقتصادية مثل كلوريدات البوتاسيوم وكربونات الصوديوم وأملاح النيترات والبورات.

 

ونظراً لكون المتبخرات أملاحاً مذابة، فإنها نادراً ما تكون ظاهرة على السطح إلا في المناطق القاحلة، لذا فإن معظم المعلومات المتوافرة عن المتبخرات تم الحصول عليها من حفريات الآبار العميقة، خاصة تلك الحفريات المتعلقة بالتنقيب عن البتروك والغاز أو المتعلقة بالتنقيب عن الخامات المعدنية ذات القيمة الاقتصادية.

ويستثنى من ذلك وجود معدن الجبس حيث أنه غالباً ما يوجد بالقرب من السطح، ويحل مكانه معدن الانهيدريت عند ازدياد العمق.

ويتسم هذا المعدن الأخير بأنه أكثر توافراً، وهناك بعض المتبخرات التي لا ترتبط بالعمق الذي تم عنده ترسيبها إلا عند تأثيرها بالمحاليل السطحية.

 

تعتبر معادن الانهيدريت والهاليت أكثر معادن المتبخرات انتشاراً، وتوجد في هيئة رواسب طبقية متفاوتة في سمكها.

فبعضها رقيق جداً جداً والبعض الآخر يبلغ سمكة عشرات الأقدام، وفي الحالة الأخيرة توجد طبقات الرواسب الملحية في تتابع رأسي يفصلها عادة رواسب طبقية من الطفل الصفحي، أو الكربونات حيث تشكل مجموعات من الرواسب قد يصل سمكها إلى عدة مئات.

وربما بضعة آلاف قدم، ومثل هذه التراكمات الكبيرة عادة ما تكون متداخلة مع طبقات أخرى تحوي أحافير بحرية، وعندئذٍ يكون هناك الدليل الواضح على وجود علاقة بين معظم رواسب المتبخرات والمياه البحرية.

 

وعادة ما توجد المتبخرات في دورات متكررة حسب الترتيب الرأسي (من القاعدة إلى أعلى) التالي:

1- حجري جيري يحوي أحافير بحرية.

2- حجر جيري دولوميتي بحري.

3- حجر جيري دولوميتي في شكل طبقات رقيقة غير متحفرة وذات حبيبات ناعمة.

4- الأنهيدريت.

5- هاليت.

وليس الترتيب المذكور آنفاً نموذجاً، بل هناك دورات عديدة ينقصها معدن الهاليت وهناك دورات أخرى تحوي طبقة أخرى سادسة من أملاح البوتاس.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس

ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

خصائص العصر ماقبل الكامبري العصر ماقبل الكامبري علوم الأرض والجيولوجيا

الحياة في ما قبل الكامبري:

وجدت أحافير بقايا كائنات دقيقة ربما تكون من الطحالب (أو أكثر بدائية منها) وذلك في متكون جن فلنت (Gun Flint Formation) في منطقة بحيرة سوبيريور.

وقد تم تقدير عمرها بحوالي 2000 مليون عام، وكذلك وجدت أحافير طحالب جيرية بكميات وفيرة في منطقة الحزام مونتانا وفي صخور أنيميكان (Animikian) في متشيجان وفي متكونات الحديد في لبرادور، وفي أماكن أخرى من العالم.

 

المناخ:

تدل بعض الشواهد التي استقيت من صخور ما قبل الكامبري على أن المناخ كان متغيراً من جاف إلى رطب، ومن حار إلى بارد ثم انتشرت بعد ذلك الثلاجات.

 

الأهمية الاقتصادية لصخور ما قبل الكامبري:

تعتبر هذه الصخور من أهم مصادر خامات الحديد والنيكل والذهب واليورانيوم والنحاس.

وقد استخرجت وما زالت تستخرج كميات كبيرة من خامات الحديد من الدرع الكندي والدرع البلطيقي وأكرانيا.

وتدل الدراسات على أن أصل هذه الخامات رسوبي ولكن كميات كبيرة من الماجنيتيت ذات اصل ناري.

 

وهناك كميات كبيرة من النيكل تقدر بحوالي 75% من إنتاج العالم منه، يحصل عليها من كتلة متداخلة في منطقة سدبرى – أنتاريو (Ontario – Sudburg) في الدرع الكندي.

وكذلك فإن كميات كبيرة من الذهب استخرجت وما زالت تستخرج من صخور ما قبل الكامبري، ويأتي إنتاج العالم من صخور (الكونجلوميرات ما قبل الكامبرية) بجنوب أفريقيا، إضافة إلى وجود أماكن لاستخراجه مثل الدرع الكندي واستراليا والهند.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس

ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

العصر ماقبل الكامبري صخور العصر ماقبل الكامبري الأماكن الجغرافية التي تتوزع فيها صخور العصر ما قبل الكامبري علوم الأرض والجيولوجيا

توجد هذه الصخور بصورة عامة تحت كتل الصخور الرسوبية في القارات كلها، ولكن على أعماق وأبعاد متفاوتة.

وهي بعض الأماكن تظهر على السطح كما يحدث مناطق «الدروع» التي تمثل 8-9% من مساحة سطح القارات. والدروع مناطق شاسعة لا يوجد بها ارتفاعات ظاهرة.

 

وتعتبر الجزء الثابت من القارات الذي لم يتغير ولم تغمره مياه البحار منذ زمن ما قبل الكامبري، وتتكون من صخور: النيس والشيست، إضافة إلى عروق قاطعة من الجرانيت والجرانوديوريت توجد أحياناً صخور الجابرو في أماكن محدودة.

ومن المعلوم أيضاً أن بعض صخور ما قبل الكامبري توجد في لب الجبال وفي الأماكن التي تعرضت إلى فوالق وإلى تحدبات وتجعدات إلى أعلى حيث تعرضت لفعل عوامل تعرية نشيطة، عملت على إزالة الأجزاء العليا منها.

 

وأيضاً فإن بعض الأنهار يعمل على كشف صخور ما قبل الكامبري عن طريق إزالة ما يعلوها من غطاء رسوبي، وفيما يلي بعض الأمثلة عن أماكن وجود صخور ما قبل الكامبري:

– في أمريكا الشمالية:

توجد في الدرع الكندي وكذلك في جنوب ووسط جبال روكي.

 

– في أوروبا:

في الدرع الاسكندنافي (ويشمل شرق النرويج –السويد – فنلندا شبه جزيرة كولا)، وكذلك في المناطق المرتفعة من اسكتلندا.

 

– في آسيا:

في منطقة الدرع السيبيري وشبه الجزيرة الهندية، ولب كثير من جبال وسط آسيا.

 

– في استراليا:

في الجزء الغربي منها.

 

– في أفريقيا:

ويظهر فيها أوضح الأمثلة لصخور ما قبل الكامبري في العالم، وتبدو واضحة على السطح في أكثر من نصف مساحتها.

 

– في الوطن العربي:

تمثل صخور ما قبل الكامبري حوالي 49% من مساحة السودان، وتوجد كذلك في جبال التبستي في ليبيا، وفي إقليم ظفار باليمن الجنوبي حيث تعتبر صخور الجرانيت تابعة لما قبل الكامبري.

وأما في المملكة الأردنية الهاشمية فإنها تتمثل في الصخور المكونة من الجرانيت الرمادي والجرانوديوريت والنيس والشيست البيوتيتي والجارنيتي والشيست الكلوريني والتلكي، وكثير من القواطع الدوليريتية البورفيرية. وكلها تظهر عند خليج العقبة إضافة إلى رمال سيراماج (Sera-maj) المكونة من أركوز وكنجلوميرات تقطعها بعض القواطع.

 

وفي المملكة العربية السعودية تظهر في المنطقة الغربية مكونة ما يسمى الدرع العربي النوبي الذي يقطعه أخدود البحر الأحمر.

وفي جمهورية مصر العربية تظهر صخور ما قبل الكامبري في المنطقة الموازية للبحر الأحمر وتقابل صخور ما قبل الكامبري في المملكة العربية السعودية، والتي كانت تكون معها الدرع العربي النوبي قبل تكوين البحر الأحمر.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس

ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

العصر ماقبل الكمبري التقسيمات التي اعتمدها الجيولوجيون للعصر ما قبل الكامبري علوم الأرض والجيولوجيا

يطلق مصطلح ما قبل الكامبري على الفترة الواقعة قبل بداية العصر الكامبري، والتي في صخورها أحافير كثيرة وواضحة تمثل كائنات حية قديمة عاشت في تلك الفترة.

يقدر عمر صخور الحد العلوي لما قبل الكامبري بحوالي 600 مليون عام مضت (بوساطة العناصر المشعة)، بينما قدرت أعمار أقدم الصخور فيه من 3800 مليون عام إلى 4000 مليون عام مضت.

 

تقسيم ما قبل الكامبري:

اتفق على تقسيم ما قبل الكامبري إلى: ـ الأركي (Archean) أو أركيوزويك (Archiozoic) ويليه البروتيروزويك Proterozoic ويسمى أيضاً ألجونكيان Algonkian.

لقد استخدم بعض الجيولوجيين المصطلح أركي بشكل محدود، بينما توسعوا في استخدام مصطلح البروتيروزويك الذي قسم إلى ثلاثة أقسام هي: السفلي والأوسط والعلوي، أو المبكر والأوسط والمتأخر.

 

وفي عصرنا الحاضر يعتبر هذا التقسيم الثنائي لما قبل الكامبري غير كاف، حيث أنه لا يمكننا إجراء مضاهاة عامة لأحداثه في جميع أنحاء العالم وذلك لقلة مكاشف صخوره وعدم وجود أحافير واضحة له، وتشوه التراكيب الأولية التي كانت موجودة في صخوره نتيجة لما حدث من تحولات وتغييرات فيها.

وتشير البيانات التي تم الحصول عليها من خلال القياسات الإشعاعية إلى أنه يمكننا الاستدلال لمعرفة أنماط الأحداث التي مرت أثناء ما قبل الكامبري، فقد استخدمت (المساحة الجيولوجية بالولايات المتحدة الأمريكية) طريقة في تقسيم ما قبل الكامبري لا تعتمد على الحد الفاصل بين المتكونات أو الحركات الأرضية أو فترات التعرية.

بل تعتمد بصورة أساسية على تقدير العمر، وهو تقسيم يستخدم فقط في الولايات المتحدة الأمريكية وبصورة مؤقتة إلى أن يتم الاتفاق على تقسيم عام هناك، ووفقاً لهذا فقد قسم ما قبل الكامبري إلى أربعة أقسام وهي من الأقدم إلى الأحدث:

وبتقدير السنوات فإن الحد الفاصل بين هذه الأقسام هو: 2500 مليون عام 1600 مليون عام، 800 مليون عام على التوالي.

وفي حالة التوصل إلى صخور أقدم فإنها تصنف تحت ما قبل الكامبري W وما قبل الكامبري V.. وهكذا للأقسام الأقدم فالأقدم.

 

يحتوي ما قبل الكامبري على أنواع مختلفة من الصخور. وهي تشمل صخوراً رسوبية من مثل الكونجلوميرات والحجر الرملي والطين والحجر الجيري، إضافة إلى طفوح بركانية واسعة الانتشار بعضها لم يتحول عن أصله.

بينما تشوهت الطبيعة الأصلية للبعض الآخر منه بفعل التحول، نتيجة تداخل كتل هائلة من صخور الجرانيت أو ما شابهها وتعتمد درجة التشوه والتحول في تلك الصخور على مدى قربها أو بعدها عن مركز حركة تكوين الجبال، وعليه فإنه لا يمكننا الاعتماد على درجة التشوه والتحول في تحديد أعمار الصخور.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس

ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

معدن الماس أقسام معدن الماس علوم الأرض والجيولوجيا

معدن اشتق اسمه من الكلمة اللاتينية أداماس (adamas) إشارة إلى بريق المعدن الأدمانتيني (الماسي).

ولقد عرف الماس منذ القدم في الهند وبورنيو، ووجد في الترسبات الثانوية وفي صخور الكونجلوميرات.

وفي واقع الأمر فإن الماس اكتشف أولاً في البرازيل في عام 1670م وعرفت قيمته في عام 1721م. وفي عام 1870م اكتشف في الصخور النارية في جنوب أفريقيا والماس قوامه عنصر الكربون النقي.

 

يتبلور الماس في فصيلة المكعب نظام سداسي الثماني الأوجه، البلورات غالباً ثمانية الأوجه (هرمين من رباعي الأوجه المتساوية ملتصقة القاعدتين في شكل هرم منعكس).

أما من حيث البناء الذي للمعدن فإن ذرة الكربون تقع في مركز رباعي الأوجه وحوله وعلى أبعاد منتظمة توجد أربع ذرات أخرى من الكربون.

ويتم الارتباط برابطة تساهمية، وتكون الذرات متقاربة جداً والمسافة بين كل ذرتين تساوي 1.54، انجستروم.

 

يمتاز الماس بلونه الصافي الشفاف جداً، وله عدة ألوان منها الأزرق والبني والأصفر، ويطلق اسم كربونادو على النوع الأسود من الماس الحبيبي الخشن السطح الذي يستخدم في الصباغة، البريق ماسي ونظراً لصلادته العالية فإنه يخدش جميع المعادن ولا يظهر لوناً لمخدشه فالصلادة = 10 وهي أعلى صلادة (في مقياس موهس)

كما أن الماس يعتبر أصلد المعادن المعروفة حتى الآن، الانفصام منتظم على مستويات ثماني الأوجه، الوزن النوعي يتراوح بين 3.15 و 3.53 حسب النوعية، بعض البلورات توأمية.

معامل الانكسار = 2.42 وهي خاصية هامة جداً في نوع الماس المستعمل في المجوهرات، وترجع الألوان النارية التي تميز الألماس إلى معامل انكساره العالي وإلى خاصية التفرق الضوئي القوية.

 

أما الصخور التي يوجد فيها الماس، فهي الكمبرليت نسبة إلى منطقة كمبرلي بجنوب أفريقيا. كذلك يوجد الماس في الترسبات الطميية ويعتبر ثانوي التكوين في هذه الحالة.

كما وجد أيضاً الماس في أماكن سقوط النيازك الحديدية حيث يتحول الجرافيت إلى ماس بسبب الضغط والحرارة التي تحدث مصاحبة سقوط النيازك.

ويوجد الماس في الطبيعة في الرمال والحصى المكونة للطبقات والشواطئ النهرية، حيث يقاوم المعدن عوامل التجوية نظراً لصلادته العالية.

 

تعتبر جنوب أفريقيا أكبر مصدر للماس إذ تنتج حوالي 95% من إنتاج العالم، ويوجد في منطقة كمبرلي أكبر منجم في العالم للماس كما يوجد الماس كذلك في زائير والهند والبرازيل.

يمر الماس عن استخلاصه من الصخور الحاوية له بمرحلتين: المرحلة الأولى هي مرحلة الفرز الذي يتم يدوياً أو بواسطة شريط كهربائية حيث يفرز الماس إلى نوعين أو درجتين: النوع الأول لأغراض الزينة والمجوهرات، والنوع الثاني للصناعة.

 

والماس الذي يستعمل لأغراض المجوهرات لا بد من قطعه وصقله وتجهيزه بأيدي خبيرة في هذا المجال حيث يقطع الماس في أربعة اتجاهات موازية لمستويات الانفصام.

كما أنه ينشر في 9 اتجاهات (ستة منها موازية لأوجه البلورة والثلاثة الباقية تكون في اتجاه مستوى الأقطار) وتعتبر الشفافية واللون والتبلور أساساً في تقييم الماس.

 

أما الماس الذي يستعمل في الصناعة فينقسم إلى 3 أقسام هي:-

1- البورت- وهو يمثل الأجزاء المكسرة من فتات الماس المتبقي بعد فرز الأنواع المتبلورة ذات الألوان الجذابة. وهذا النوع يستعمل لقطع المعادن.

2- بالاس: –أسود اللون ويستعمل في صناعة القواطع وسكاكين الحفر، التي تستعمل في حفر الصخور للبحث عن المعادن والبترول والمياه الجوفية. وأيضاً يستعمل لصناعة الصنفرة وأغراض التجليخ.

3- كاربوراندو: هو الماس الأسود الأكثر صلادة من النوع السابق، ويستعمل مسحوقه في صقل المعادن والصخور وعمل الشرائح الصخرية والمعدنية.

 

ونظراً للزيادة المضطردة في الطلب على الماس فإنه أصبح من السهولة صناعة الماس من الجرافيت تحت درجة حرارة 3300 درجة سيليزية، وضغط بحدود 130 كيلوبار.

ويشبه الماس الصناعي إلى حد كبير الماس الطبيعي في الخصائص الأساسية ويختلف عنه في الحجم واللون والشوائب الماس معدن موصل حراري جيد وغير موصل للكهرباء.

وحدة الوزن: ـ لأن الماس من المعادن القيمة فإن وحدة الوزن هي القيراط.

والقيراط الواحد يساوي 0.200 جرام، وأكبر قطعة ماس وجدت بجنوب أفريقيا وزنها 3106 قيراطاً كان ذلك عام 1905م وأهديت إلى الملك إدوارد السابع في عيد ميلاده.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس

ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الرواسب الطينية الجيرية المارل علوم الأرض والجيولوجيا

رواسب طينية جيرية غنية بكربونات الكالسيوم تكون عادة رمادية اللون أو رمادية تميل إلى الزرقة وهي غير متماسكة وتشبه الطباشير.

ويتألف بعض المارل من إرسابات بحرية، بينما يرجع بعضها الآخر في أصله إلى المياه العذبة. ففي بعض البحيرات.

تتكون هذه الإرسابات جزئياً بفعل بعض النباتات المائية التي تستخلص ثاني أكسيد الكربون اللازم لعملية البناء الضوئي من البيكربونات في الماء، وتحلل ذوبان كربونات الكلسيوم حيث تأخذ في الترسب والتراكم على القاع.

 

ويختلف محتوى المارل من الصلصال، فحين تكون كميات الصلصال قليلة يطلق عليه الحجر الجيري الطيني أو الحجر الجيري المارلي، وحين تكون كمية الصلصال كبيرة يعرف ذلك بالطين الجيري أو الطين المارلي.

وعندما يتصلب المارل يتحول إلى حجر جيري أو دولوميت. ويتألف من كربونات الكلسيوم، ونظراً لقابليته للذوبان فإنه يتأثر بعوامل التجوية الكيميائية بسرعة في المناطق الرطبة.

 

وينجم عن التجوية السطحية غسل كربونات الكلسيوم تاركة تربة صلصالية تميل إلى اللون الأحمر، وهي غنية عادة بالسيليكا المتركزة في الكميات الصغيرة التي كانت توجد أصلاً في الحجر الجيري.

أما في المناطق الجافة فإن هذه الصخور تقاوم عمليات التجوية الميكانيكية، لأن الحجر الجيري متجانس في تركيبه. ومن ثم فإن التغيرات في درجات الحرارة لا ينجم عنها اختلافات في تمدد أو تقلص عناصر الصخر.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس

ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

معدن الماجنيزيت علوم الأرض والجيولوجيا

اشتق اسم المعدن من تركيبه الكيميائي، كربونات المغنيسيوم (MgCO₃) وتكون بنسبة MgO = 47.6%، CO₂ = 52.4% ويدخل في تركيبه بعض الحديد والكالسيوم.

يتبلور الماجنزيت في فصيلة السداسي، نظام معين الأوجه. وقانون التماثل ).

كما قد يوجد على شكل مثلثي الأوجه وهو كتلي، أو على هيئة تجمعات بلورية حبيبية، كما يوجد على هيئة ليفية.

 

لون المعدن أبيض عادة ولكنه قد يأخذ اللون البني نتيجة لوجود شوائب حديدية فيه، البريق زجاجي أو أرضي، المخدش أبيض، الصلادة = 4، الانفصام على هيئة معينية الأوجه، المعدن هش، المكسر محاري إلى ناعم، الوزن النوعي يتراوح بين 3 و 3.2.

يذوب المعدن في حامض الهيدروكلوريك الحار مع تصاعد فقاعات. وهو ثابت حتى درجة 740° س عند 10.000 psi وحتى 850° س عند 30.000 psi لثاني أكسيد الكربون.

والاتزان الإحلالي للمغنسيوم بواسطة الكالسيوم يزداد مع زيادة درجة الحرارة ليبلغ 2% عند درجة 900°س.

 

يتكون الماجنيزيت عادة من تحول السربنتين بواسطة المياه الحارة، وهنا تتكون عروق بيضاء وصلدة في الصخر الأصلي. ويصاحبه أحياناً الدولوميت والبريدوتيت.

يوجد المعدن في النمسا على هيئة بلورات واضحة ودقيقة وكذلك يوجد في منشوريا وفي نيويورك وبعض الولايات الأمريكية الأخرى. ويعتبر هذا المعدن الخام الرئيسي للمغنسيوم.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]