مقدمة الصخور الرسوبية EPS 221 أ.د. محمد بسوينى و أ.د. محمود عارف جامعة الملك عبد العزيز – كلية علوم الأرض – قسم جيولوجيا البترول و الترسبات
صخور رسوبية كيميائية تبخيرية Evaporites تتكون هذه الصخور في البحيرات والبحار المقفولة نتيجة تبخر مياهها الذي يؤدي إلى تركيز الأملاح ثم ترسبها ويبدأ الترسيب عادة بالأملاح الأقل ذوباناً مثل الكربونات ثم الكبريتات ( جبس Gypsum ـ انهيدرايت Anhydrite ) – ثم الهالايت Halite (الملح الصخري ). وتتشكل رواسب البخر عن طريق الآتي : 1ـ تبلور غير عضوي. 2ـ عمليات التحور.
ترسيب المتبخرات 1ـ الجبس : Gypsum (كبريتات الكالسيوم المائية) Ca SO4.2H2O يبدأ الجبس في الترسيب عندما يتبخر حوالي 37% من مياه البحار المغلقة والبحيرات وتحت الظروف المناسبة يمكن أن تتكون طبقات سميكة من الجبس الذي يوجد على هيئة حبيبات دقيقة أو بلورات شفافة. 2ـ الأنهيدرايت : Anhydrite ( كبريتات الكالسيوم اللامائية Ca SO4). يلي الأنهيدرايت الجبس في الترسيب وعادة ما يترسب على هيئة طبقات متبادلة مع طبقات الجبس بالإضافة إلى بعض الرواسب الملحية الأخرى. غالباً ما يفقدالجبس ماء التبلر نتيجة لدفعه تحت أعماق كبيرة ويتحول إلى الأنهيدرايت والعكس يمكن أن يحدث أن يتميأ الأنهيدرايت ويتحول إلى جبس عند تعرضه للعوامل الجوية على السطح. 3ـ الملح الصخري : Rock Salt ( كلوريد الصوديوم Na CL ) يتكون الملح الصخري بعد الجبس والأنهيدرايت نتيجة ترسيب كالوريد الصوديوم (معدن الهالايت) من مياه البحيرات بسبب البخر الشديد ( تبخر أكثر من 90% من الماء ) وقد يوجد مختلط بكلوريد البوتاسيوم.
(3) الصخور الرسوبية العضوية Organic Sedimentary Rocks هي صخور تتكون نتيجة للنشاط المباشر والغير مباشر للكائنات الحية سواء من النباتات أو الحيوانات الذي يؤدي إلى تراكم بعض بقاياها الصلبة لتكون صخراً. تنقسم الصخور الرسوبية العضوية إلى: 1) صخور رسوبية حيوانية النشأة. قد تكون حيوانية النشاط مثل صخور الكوكينا والطباشير والرواسب الداياتوميه (ذات هياكل سيليسيه) وصخور الفوسفات التى تتكون نتيجة تراكم هياكل بعض الحيوانات الفقارية وعظام الأسماك والزواحف وكذلك إخراجات الطيور التي تعرف بالجوانو Guano 2) صخور رسوبية نباتية النشأة. مثل الفحم الذي يتكون في الأماكن القارية نتيجة تراكم النباتات في المستنقعات أو الغابات ودفنها السريع مما يحميها من الأكسدة وكذلك الانثراسيت.
صخور رسوبية حيوانية النشأة الحجر الجيري العضوي (كوكينا) Coquina الطباشير Chalk الفوسفات Phosphate
صخور رسوبية حيوانية النشأة 1 ـ الحجر الجيري العضوي (كوكينا) Coquina يتكون من تراكم وتحلل قشور وهياكل وأصداف الحيوانات البحرية بعد موتها وهو يتكون أصلاً من البقايا الجيرية للحيوانات متماسكة مع بعضها في كتل أو طبقات. الحجر الجيري العضوي من أكثر الصخور الرسوبية انتشاراً وهو يتكون في البحار الضحلة ويعتبر غني بالحفريات.
2ـ الطباشير Chalk هو نوع من الحجر الجيري العضوي يتميز بلونه الأبيض الناصع ونعومة ملمسه وهو يتكون من حبيبات دقيقة من قشور وهياكل الحيوانات الأولية الوحيدة الخلية المعروفة بالفورامينفرا Foraminifera Chalk
3ـ الفوسفات Phosphate يرجع أصل الفوسفات إلى معادن الفوسفات الموجودة في الصخور النارية وأهمها معدن الاباتيت Apatite حيث تتحلل هذه المعادن أثناء عمليات التعرية والتجوية وتفتت وتنقل إلى البحر في شكل أملاح ذائبة حيث تستخلصها الكائنات الحية لكي تبنى هياكلها. تتراكم هياكل هذه الكائنات بعد موتها وتتحلل لتعطي رواسب الفوسفات التي تتكون من فوسفات الكالسيوم وبعض الكربونات والعناصر الأخرى. هناك فوسفات يعرف بالجوانو Guano وهو ذو رائحة نشادرية نفاذة ويتكون من إفرازات الطيور وتوجد رواسب الجوانو بجزر المحيط الهادي حيث تكثر الطيور.
صخور رسوبية نباتية النشأة 1ـ الفحم : Coal يتكون الفحم في المناطق القارية نتيجة عمليات الاختزال أي التفحم التي تحدث للنباتات المتراكمة في المستنقعات أو الغابات التي تتعرض للطغيان البحري Marine Transgression وللدفن السريع تحت الرسوبيات المختلفة التي تحميها من الأكسدة (أو الاختزال) التي تحدث عادة فوق سطح القشرة الأرضية وتتم عملية التفحم في عدة مراحل تزداد في كل منها نسبة الكربون تدريجياً كما يلي : 1ـ البيت (الخث) Peat يحتوي على 55% كربون. 2ـ الفحم البني أو اللجنيت Lignite وتتراوح نسبة الكربون بين 25% و 72%. 3ـ الفحم القطراني أو البتيوميني Bituminous الذي يحتوي على 75% إلى 90% كربون . 4ـ فحم الانثراثيت Anthracite وهو يحتوي على 93% إلى 98% كربون وهو فحم حالك السواد ومكسره محاري ويحترق بسهولة ويعتبر من أجود أنواع الفحم. lignite bituminous coal anthracite coal Peat