نبذة تعريفية عامة حول “صخر الدولوميت”

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الثالث

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

صخر الدولوميت علوم الأرض والجيولوجيا

هو عبارة عن حجر جيري تزيد فيه نسبة معدن الدولوميت Ca, Mg (CO₃)₂ عن 50% من الصخر.

وقد أوصى ر. ر. شروك (R. R. Shrock) بإطلاق إسم الدولوستون (Dolostone) على الصخر، وذلك تجنباً لحدوث خلط بين معدن الدولوميت وصخر الدولوميت ومع ذلك لا يزال أغلب الجيولوجيين يطلقون هذا الاسم على الصخر والمعدن معاً.

أما ف. ج. بيتيجون (F.J. Pettijohn) فاتبع الاستعمال الجاري لهذا الاسم واقترح إطلاق إسم الحجر الجيري المغنسيومي (Ma-gnesium Limestone) عندما تتراوح كمية الدولوميت في الصخر من 5 – 10%.

 

واسم الحجر الجيري الدولوميتي (Dolo-mitic Limestone) عندما تكون كمية الدولوميت بين 10 – 15%، واسم الدولوميت الكلسي عندما تتراوح كمية الدولوميت بين 50 – 90%، واسم الدولوميت فقط عندما تزيد كميته في الصخر عن 90%.

وعلى الرغم من الاستمرار في استعمال هذه المصطلحات إلا أن اسم «الحجر الجيري الماغنسيومي» لم يعد إستخدامه مفضلاً خاصة نتيجة لسوء الفهم الذي يحدث من جراء تشابهه مع «الكالسيت الماغنسيومي»، الذي يطلق على الكالسيت غير النقي.

ويطلق اسم الدولوميت على معظم الصخور التي يشكل الدولوميت أكثر من 90% فيها. وتعتبر التصنيفات الحديثة للصخور الكربوناتية المعتمدة على نسيج الصخر أن كمية الدولوميت في الصخر معيار ثانوي.

 

التركيب والنسيج: 

يشبه نسيج الدولوميت بصورة عامة الحجر الجيري لكنه يختلف عنه في التفاصيل الدقيقة ويتكون الدولوميت البلوري الخشن بطريقة ثانوية بإحلال أيونات الماغنسيوم محل نصف أيونات الكالسيوم في الحجر الجيري أولي النشأة.

وعادة ما يؤدي تبلور بلورات الدولوميت المعينية الشكل (شكل 1) على حساب الحجر الجيري الأصلي إلى تشويه ومحو كثير من تراكيب ونسيج الصخر الأصلي ومحتواه الأحفوري.

ويمكن الكشف عن النسيج الفتاتي الأصلي للصخر من خلال حبيبات الكوارتز المبعثرة بين بلورات الدولوميت.

 

وتظهر الملامح الأصلية للسرئيات وللأحافير في الدولوميت في صورة آثار غبارية خافتة غير معروف تركيبها الأصلي.

والنوع الأكثر تبايناً من الدولوميت هو ذلك الذي له بلورات دقيقة، والذي تتوافر فيه أدلة ضعيفة (أو لا تتوافر به على الإطلاق) على تكون الصخر نتيجة لعمليات الإحلال. 

وفي الوقت نفسه يحافظ هذا النوع على الكثير من البنيات الترسيبية الأولية. ويفسر البعض ذلك بأن هذا الصخر هو المكافئ الحجري لترسبات طين الدولوميت الأصلي أو الأولي.

 

ويرتبط الدولوميت ذو الحبيبات الدقيقة نمطياً بصخور المتبخرات (Evaporite Rocks).

وتتميز بلورات الدولوميت النامية (الثانوية) في نسيج الكالسيت بشكلها المعيني (شكل 1) وتتشكل البلورات المعينية بوضوح نتيجة للإحلال محل الكالسيت، والدليل على ذلك تقاطع بلورات الدولوميت مع الأحافير والسرئيات الموجودة في الصخر.

 

وتسفر عملية الدلمتة (Dolomitization) الكاملة للصخر عن نسيج موزاييكي متشابك لبلورات الدولوميت (شكل 2) التي قد تفقد حوافها المعينية نظراً لتداخل بعضها في بعض.

ويميل الحجر الجيري المدلمت الذي يحتوي على الدولوميت جزئياً إلى اتخاذ شكل مبرقش، وذلك بسبب التوزيع غير المنتظم لبلورات الدولوميت في الكالسيت.

 

وفي أغلب الصخور التي تحتوي على الصوان (chert) والدولوميت، يبدو أن الصوان قد حل محل الدولوميت، مما يدل على أنه قد تشكل في وقت لاحق (ثانوي النشأة).

ولم يثبت بالدليل القاطع عن إحلال الدولوميت للصوان، ويشيع ظهور قوالب الدولوميت أو التجاويف الدولوميتية في حجر الصوان التي تشبه شكل البلورات الدولوميتية المعينية – في المخلفات غير المذابة المترسبة من تأثير الأحماض على صخور الدولوميت والحجر الجيري.

ويمكن أن تكون هذه التجاويف الدولوميتية قد تكونت بفعل حجر الصوان الذي حل محل الدولوميت، كما يمكن أن تمثل هذه التجاويف الإحلال الانتقائي للصوان مكان الحجر الجيري الدولوميتي.

 

الوجود والأصل 

يشكل الدولوميت والحجر الجيري الدولوميتي جزءاً من صخور العصور الجيولوجية كافة ولكنهما أكثر شيوعاً في صخور حقب الحياة القديمة.

ويوجد الدولوميت غالباً مع الحجر الجيري المرافق له وذلك في شكل طبقات متداخلة أو متدرجة على جوانب الحجر الجيري، وفي بعض المناطق لا يتطابق الدولوميت مع مستويات التطبق، ويتحكم في شكل وامتداد الصخور بشكل رئيسي الصدوع والطيات، وغالباً ما تكون عملية دلمتة الحجر الجيري انتقائية.

فعلى سبيل المثال يشكل الدولوميت لب الشعاب العضوية السيلورية بولاية الينوي وانديانا ووسكنسن الأمريكية، بينما لا تحتوي حواف هذه الشعاب على الدولوميت إلا بشكل جزئي.

كما عثر على الدولوميت الحديث في الطبقات الواقعة فوق مستوى المد في البحار، وذلك في مناطق الترسبات الكربوناتية كجزر الباهاما والخليج العربي.

 

وفي تشكيلات البحيرات الشاطئية عالية الملوحة أو الألسنة البحرية الموجودة في المناطق الدافئة، فيما يعرف بالدولوميت الجنيني أو الأولي والذي يرتبط بترسبات الكالسيت والأراجونيت والكالسيت الماغنسيومي والجبس والانهيدريت. 

وتترسب هذه الرواسب نتيجة لتبخر مياه البحر الذي يؤدي إلى نضوب أيونات الكالسيوم الموجبة Ca⁺⁺ عن طريق ترسب كربونات الكالسيوم وكبريتات الكالسيوم، ونتيجة لتراكم أيونات الماغنسيوم الموجبة Mg⁺⁺ يتكون الدولوميت.

ويؤكد تحليل نظائر الأوكسيجن O¹⁸/O¹⁶ في الكربونات أن كافة صخور الدولوميت منخفض الحرارة (الدولوميت المتكون تحت ظروف أخرى غير ظروف تحول الصخور أي الدولوميت الرسوبي).

 

قد تكونت بطريقة ثانوية (إحلال) غير أن تحويل فتات الكالسيت والأراجونيت دقيق الحجم إلى دولوميت في بيئة شديدة الملوحة، وذات تركيز عال من أيونات المغنسيوم Mg⁺⁺ تحدث غالباً بصورة فورية تترافق مع ترسب الكالسيت والأراجونيت.

وعلى ذلك فإن الكثير من صخور الدولوميت إن لم يكن معظمها كانت عبارة عن أحجار جيرية.

ويتضح ذلك من نمو بلورات الدولوميت على حساب النسيج الأصلي للصخر، ومن التحكم البنائي لبعض عمليات الدلمتة ومن تقاطع نطاق الدلمتة مع مستويات التطبق الأصلية للصخر.

 

وتكون عملية إحلال الدولوميت محل الحجر الجيري ناجمة عن التفاعل الحاصل بين أيونات الماغنسيوم الموجودة في قطرات المياه الواقعة بين فجوات الصخر من ناحية، وبين الكالسيت من ناحية أخرى.

الأمر الذي يؤدي إلى تكوين الدولوميت، وهناك تفسير آخر لتكوين بعض صخور الدولوميت، وهو يتمثل في حدوث تحول للكالسيت الماغنسيومي (الكالسيت الذي يحل فيه عنصر الماغنسيوم محل بعض الكالسيوم في نسيجه) إلى مجموعة متصاحبة أكثر ثباتاً من ناحية الديناميكا الحرارية من الكلسيت الخالي من المغنسيوم والدولوميت.

ويعزى مصدر أيونات الماغنسيوم في محاليل الدلمتة إلى أن الكثير من الحيوانات اللافقارية المفرزة للكربونات تحتوي أصدافها الكلسية على الماغنسيوم وكذلك الطحالب الخضراء المزرقة، ويعتبر التفاعل مع الماغنسيوم الموجود في المياه الجوفية مهماً بصورة كبيرة للحصول على الدولوميت النقي.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]