الدرس الثاني: دورة الصخور والمعادن والأنظمة البلورية

• يعيش الإنسان على القشرة الأرضية، يأكل من زراعة تربتها ويبني منازله من مواد يستخرجها من صخورها ومعادنها.
• لا تتم الاستفادة إلا بدراسة الصخور والمعادن المكونة للقشرة.

استخدام الإنسان للمعادن عبر التاريخ

• استخدم إنسان العصر الحجري معادن الهيماتيت والليمونيت للرسم على جدران الكهوف.
• ازدهرت صناعة الفخار من معادن الطين بعد معرفة النار.
• كان المصري القديم أول من استخدم الأحجار الزاهية كـ الفيروز والملاكيت والزمرد للزينة.

استخدامات المعادن حديثًا

• الكالسيت: في صناعة الأسمنت.
• الكوارتز (الرمل): في صناعة الزجاج.
• أكاسيد الحديد (الماجنيتيت والهيماتيت): في صناعة الحديد والصلب للبناء والسيارات وسكك الحديد.
• الفلسبار: في صناعة الخزف.

أنواع الصخور في القشرة

• تتركب القشرة من ثلاثة أنواع من الصخور: النارية والرسوبية والمتحولة.
• تتكون الصخور من مجموعة معادن، وأحيانًا من معدن واحد مثل الكالسيت في الحجر الجيري.
• معظم الصخور حبيبات معادن متماسكة تحتفظ كل منها بخصائصها، مثل الجرانيت (كوارتز وفلسبار وميكا).

تعريف المعدن

• المعدن هو الوحدة الأساسية التي يتكون منها الصخر.
• جيولوجيًا: مادة صلبة غير عضوية تتكوّن في الطبيعة ولها تركيب كيميائي محدد وشكل بلوري مميز.
• من الأركان الأساسية للتعريف: تركيب كيميائي محدد وبناء ذري ثابت، وأنه مادة متبلرة يتحكم نظامها البلوري في شكله وخواصه.

تكوّن المعادن

• تتكون المعادن من العناصر المعروفة.
• بعضها يتكون من عنصر واحد مثل الذهب والكبريت والنحاس، وكذلك الجرافيت والماس (كلاهما كربون).
• أغلب المعادن من اتحاد عنصرين أو أكثر كيميائيًا في مركب ثابت.
• الكوارتز (المرو): ثاني أكسيد السيليكون SiO₂.
• الكالسيت: كربونات الكالسيوم CaCO₃.

أعداد المعادن

• عرف الإنسان أكثر من مائة عنصر، لكن ثمانية عناصر فقط تكوّن نحو 98.5% بالوزن من صخور القشرة.
• عرّف علماء المعادن أكثر من ألفي معدن، وأغلبها قليل الوجود.
• المعادن المكونة للصخور بالعشرات.

العناصر الشائعة في القشرة الأرضية

• تُقسّم المعادن إلى مجموعات حسب تركيبها الكيميائي، مرتبة من الأكثر انتشارًا إلى الأقل: | المجموعة المعدنية | أمثلة | |---|---| | السيليكات (الأكثر انتشارًا) | الكوارتز، الأرثوكليز، البلاجيوكليز، الميكا، الأمفيبول، البيروكسين، الأوليفين، الصوان | | الكربونات | الكالسيت، الدولوميت، الملاكيت | | الأكاسيد | الهيماتيت، الماجنيتيت | | الكبريتيدات | البيريت، الجالينا، السفاليريت | | الكبريتات | الجبس، الأنهيدريت، الباريت | | معادن عنصرية منفردة (الأقل) | الجرافيت، الذهب، النحاس، الكبريت، الماس |
• معادن السيليكات هي الأكثر شيوعًا يليها الكربونات.

• الشكل البلوري: يتكوّن المعدن من ترتيب ذرات العناصر داخله ترتيبًا منتظمًا متناسقًا.
• البلورة: جسم هندسي مصمت له أسطح خارجية مستوية تُعرف بـ الأوجه البلورية.

مثال: النظام البلوري للهاليت

• الهاليت (كلوريد الصوديوم NaCl) المعروف بـ الملح الصخري.
• يتكوّن من اتحاد أيونات الصوديوم الموجبة مع أيونات الكلور السالبة في نظام تكراري.
• ينتج عنه نظام بلوري مكعب مميز.

العناصر الأساسية لدراسة البلورات

• أطوال المحاور البلورية: يُرمز لها بـ a، b، c عند اختلاف الأطوال، وa₁، a₂، a₃ عند تساوي أطوال المحاور.
• الزوايا بين المحاور البلورية: يُرمز لها بـ α، β، γ.
• محور التماثل الرأسي: الخط الذي يمر بمركز البلورة وتدور حوله فيتكرر ظهور أوجه أو حروف أو زوايا البلورة مرتين أو أكثر.
• مستوى التماثل البلوري: المستوى الذي يقسم البلورة إلى نصفين متشابهين تمامًا.

• تُقسّم بلورات المعادن إلى 7 أنظمة بلورية مختلفة.

أنظمة لها ثلاثة محاور بلورية (متعامدة الزوايا)

أنظمة لها ثلاثة محاور غير متعامدة كلها

أنظمة لها أربعة محاور بلورية

نقاط للتمييز

• المكعبي أعلى الأنظمة تماثلًا، وثلاثي الميل أقلها تماثلًا.
• أحادي الميل: معظم المعادن تنتمي إلى هذا النظام.
• السداسي والثلاثي يشتركان في أربعة محاور ويختلفان في مستوى التماثل الأفقي.
• أمثلة: الهاليت والجالينا مكعبيان، والكبريت والباريت معينيان قائمان، والكالسيت والكوارتز من النظام الثلاثي.

• من أهم واجبات الجيولوجي التعرف على المعادن في الحقل.
• يستخدم أولًا الخواص الفيزيائية الظاهرة التي يسهل ملاحظتها في العينة اليدوية.
• تُصنَّف إلى خواص بصرية وتماسكية وخواص أخرى.
• الخواص البصرية: تعتمد على تفاعل المعدن مع الضوء الساقط والمنعكس.

1) البريق

• البريق: قدرة المعدن على عكس الضوء الساقط عليه.
• بريق فلزي: يعكس الضوء بدرجة كبيرة فيكون لامعًا مثل البيريت والجالينا والذهب.
• بريق لا فلزي: لا يشبه بريق الفلزات، ويوصف بما يشبهه:
• زجاجي: كالكوارتز والكالسيت.
• لؤلؤي: كالفلسبار.
• ترابي: السطح مطفأ غير براق كالكاولينيت.

2) اللون

• يعتمد لون المعدن على أطوال الموجات الضوئية المنعكسة منه.
• هو أوضح الصفات لكنه قليل الأهمية نسبيًا في التعرف على المعادن.
• السبب أن ألوان أغلب المعادن تتغير باختلاف التركيب الكيميائي (في الحدود المسموح بها) أو بوجود شوائب.
• الكوارتز: وردي بوجود شوائب المنجنيز، وبنفسجي (الأميثيست) بشوائب أكاسيد الحديد.
• الكوارتز الأبيض اللبني: يحتوي فقاعات غازية كثيرة.
• الكوارتز النقي: شفاف عديم اللون ويُسمّى البلور الصخري.
• السفاليريت (كبريتيد الزنك): أصفر شفاف يتحول إلى بني عند حلول قليل من ذرات الحديد محل بعض ذرات الزنك.
• بعض المعادن لونها ثابت (اللون الأصلي) مثل الكبريت الأصفر والملاكيت (كربونات النحاس المائية) الأخضر.

3) المخدش (Streak)

• المخدش: لون مسحوق المعدن الناتج من حكّه فوق قطعة خزف غير مصقول.
• لونه ثابت في المعادن التي يتغير لونها بتغير نوع الشوائب أو كميتها، فهو خاصية موثوق بها.
• الهيماتيت: رمادي غامق أو أحمر ومخدشه أحمر.
• البيريت: ذهبي اللون ومخدشه أسود مخضر.
• الكوارتز: ألوانه متعددة ومخدشه أبيض دائمًا.

4) عرض الألوان

• يتغير لون المعدن بتحريكه أمام العين في اتجاهات مختلفة، وتوجد في الأحجار الكريمة المستخدمة للزينة.
• الماس: يفرّق الضوء الساقط بتحليله فيظهر الأحمر والبنفسجي.
• الأوبال الثمين: يتميز بخاصية اللألأة، إذ يتموج بريقه باختلاف اتجاه النظر.

مقارنة بين الخواص البصرية

1) الصلادة (Hardness)

• الصلادة: درجة مقاومة المعدن للخدش أو البري.
• تُحدد نسبيًا: يخدش المعدن الأصلد المعدن الأقل صلادة عند احتكاكه به.
• حدّد العالم موهس (Mohs) قيمًا عددية للصلادة هي مقياس موهس.

مقياس موهس للصلادة

أدوات شائعة لتعيين الصلادة

• ظفر الإنسان: صلادته نحو 2.5.
• عملة نحاسية: نحو 3.5.
• قطعة زجاج: نحو 5.5.
• لوح المخدش الخزفي: نحو 6.5.
• يسهل تعيين الصلادة في الحقل أو المعمل بـ أقلام الصلادة المصنوعة من سبائك ذات درجات صلادة معروفة، أو بأشياء شائعة معروفة الصلادة. مثال 1: معدن يخدش الكالسيت ولا يخدش الأباتيت، وتخدشه العملة النحاسية ولا يخدشه الظفر. فما مدى صلادته؟

الحل:

• الظفر (2.5) لا يخدشه فصلادته أكبر من 2.5.
• العملة النحاسية (3.5) تخدشه فصلادته أقل من 3.5.
• يخدش الكالسيت (3) فصلادته أكبر من 3.
• إذن صلادته بين 3 و3.5 (قريبة من الكالسيت).

2) الانفصام (Cleavage)

• الانفصام: قابلية المعدن للتشقق على امتداد مستويات ضعيفة الترابط نسبيًا، فتنتج سطوح ملساء عند الكسر أو الضغط.
• انفصام في اتجاه واحد: مثل الميكا (انفصام صفائحي جيد)، والجرافيت (انفصام قاعدي موازٍ لقاعدة البلورة).
• انفصام في أكثر من اتجاه: يوصف بعدد المستويات والزوايا بينها.
• الهاليت والجالينا: انفصام مكعبي.
• الكالسيت: انفصام معيني.
• بعض المعادن لا تظهر فيها خاصية الانفصام مثل الكوارتز والصوان، وتتميز بـ المكسر المحاري عند الكسر.

3) القابلية للسحب والطرق

• مدى إمكانية تشكيل المعدن بالطرق إلى رقائق أو بالسحب إلى أسلاك.
• أمثلة: الذهب والفضة والنحاس.

• الوزن النوعي: تتميز بعض المعادن بوزن نوعي ثقيل، مثل الجالينا (نحو 7.5) والذهب (نحو 19.3).
• الخواص المغناطيسية: انجذاب المعدن إلى المغناطيس، مثل الماجنيتيت.

ملخص التعرف على المعدن

• افحص البريق واللون والمخدش.
• حدّد الصلادة بمقياس موهس وبالأدوات الشائعة.
• لاحظ الانفصام أو المكسر.
• أضف الوزن النوعي والمغناطيسية عند الحاجة.

• الصخر: جسم طبيعي صلب يتكون غالبًا من عدة معادن مجتمعة بنسب مختلفة، وأحيانًا من معدن واحد.
• تتكون القشرة من الصخور، وتُقسَّم حسب نشأتها إلى ثلاثة أقسام: نارية ورسوبية ومتحولة.

أهم الفروق بين أنواع الصخور

• الصخور النارية (Igneous Rocks): أول صخور تكونت من صخور القشرة، وجميع الصخور الأخرى ناتجة عنها.
• تسمى أم الصخور أو الصخور الأولية.
• تكوّنت نتيجة تبريد وتبلور الصهير (مصهور الصخر) عند انخفاض حرارته داخل الأرض أو على سطحها.

الصهير (الماجما)

• الصهير (الماجما أو الصهارة) سائل لزج يتكون أساسًا من العناصر الثمانية الموجودة في معادن السيليكات على صورة أيونات، بالإضافة إلى غازات أهمها بخار الماء.
• يتكوّن في أماكن معينة تحت السطح، منها الجزء العلوي من الوشاح الذي تتميز صخوره بأنها لدنة مائعة.

متسلسلة تفاعلات بوين

• أوضحت تجارب العالم بوين أنه عندما تنخفض حرارة الماجما وتبدأ عملية التبلر فإن أول المعادن تبلورًا هي الغنية بعناصر الحديد والماغنسيوم والكالسيوم.
• بذلك تقل هذه العناصر في صورتها الأيونية ويصبح الصهير غنيًا بعنصري الصوديوم والبوتاسيوم.
• يزداد محتواه من السيليكون، ويتبلور هذا الجزء في المراحل الأخيرة.
• أوضح بوين ذلك في مخطط عُرف بـ متسلسلة تفاعلات بوين، تتراوح الحرارة فيه من نحو 1200°م إلى نحو 750°م.

المجموعات المعدنية الستة المتبلورة

• الأوليفين: أول المجموعات تبلورًا.
• البيروكسين.
• الأمفيبول.
• الفلسبارات: البلاجيوكليز والأرثوكليز.
• الميكا: البيوتيت والمسكوفيت.
• الكوارتز: آخر المعادن تبلورًا.

• تُقسَّم الصخور النارية حسب التركيب المعدني (المعتمد على التركيب الكيميائي) وحسب مكان التبلور (الذي يؤثر على سرعة التبريد وشكل النسيج).

أ) صخور فوق قاعدية

• فقيرة جدًا في السيليكا (أقل من 45%).
• أول الصخور تكوّنًا، غنية بمعادن الحديد والماغنسيوم والكالسيوم، لذلك لونها أسود غامق.
• غنية بـ الأوليفين والبيروكسين مع قليل من البلاجيوكليز الكلسي.
• أمثلة: البيريدوتيت (جوفي) والكوماتيت (سطحي).

ب) صخور قاعدية

• نسبة السيليكا من 45% إلى 55%، وتتبلور عند درجات حرارة مرتفعة (أكثر من 1100°م).
• لونها أسود غامق، وتتكون من الأوليفين والبيروكسين والبلاجيوكليز الكلسي وبعض الأمفيبول.
• أمثلة: الجابرو (جوفي)، الدوليريت (نسيج بورفيري)، البازلت.
• البازلت أشهر الصخور البركانية انتشارًا على سطح الأرض ويُستخدم في الرصف.

ج) صخور متوسطة

• نسبة السيليكا من 55% إلى 66%.
• تحتوي البلاجيوكليز والبيروكسين والأمفيبول والميكا والكوارتز ونسبة من الفلسبار البوتاسي.
• تتبلور في حرارة متوسطة، ولونها بين الفاتح والغامق.
• أمثلة: الدايورايت (خشن) والميكرودايورايت (بورفيري) والأنديزيت (بركاني) نسبة إلى جبال الأنديز.

د) صخور حمضية

• نسبة السيليكا أكثر من 66%، وتحتوي الفلسبار البوتاسي والصودي والميكا والكوارتز بنسبة نحو 25% والأمفيبول.
• لونها وردي فاتح، وتتبلور في حرارة منخفضة (أقل من 800°م).
• أمثلة: الجرانيت (خشن شائع في البناء لجماله)، الميكروجرانيت (بورفيري)، الرايوليت (بركاني دقيق التبلور)، الأوبسيديان (زجاجي)، البيومس (غني بالفقاعات الغازية فهو خفيف الوزن).

مقارنة بين الأنواع

أ) صخور جوفية (باطنية)

• يعطي التبريد البطيء في باطن الأرض فرصة لتجمع أيونات كثيرة على مركز التبلور الواحد.
• ينتج نسيج خشن من عدد قليل من بلورات كبيرة الحجم.
• أمثلة: الجرانيت والدايورايت والجابرو والبيريدوتيت.

ب) صخور متداخلة

• عندما يندفع الصهير نحو السطح ولا تسمح الظروف بوصوله، يتداخل في الصخور المحيطة ثم يبرد.
• تتكون بلورات كبيرة عند التبريد البطيء في الباطن، وبلورات أصغر في الموقع الأقرب للسطح حيث التبريد أسرع.
• يُعرف نسيجها بـ النسيج البورفيري (بلورات كبيرة في أرضية بلورات أصغر).
• أمثلة: دوليريت، ميكرودايورايت، ميكروجرانيت.

ج) صخور بركانية (سطحية)

• تخرج الحمم (اللافا) أثناء الثورانات فوق السطح أو بالقرب منه، فيبرد الصهير بسرعة كبيرة دون فرصة كافية للتبلور.
• ينتج نسيج زجاجي (عديم التبلور) مثل الأوبسيديان.
• أو دقيق التبلور (بلورات مجهرية لا ترى بالعين المجردة) مثل الرايوليت.
• أو نسيج فقاعي بسبب فقاعات الغاز مثل البيومس.
• البازلت والأنديزيت والكوماتيت: نسيجها زجاجي أو دقيق التبلور.

الصخور النارية المتكافئة

• صخور لها نفس التركيب الكيميائي والمعدني وتختلف في مكان النشأة والنسيج وحجم الحبيبات.
• مثال: الجرانيت (جوفي خشن) والميكروجرانيت (متداخل بورفيري) والرايوليت (سطحي دقيق).

مقارنة بين الأنواع الثلاثة

أولًا: أشكال الصخور النارية تحت السطحية

• الباثوليث: أكبر الكتل النارية المعروفة، يمتد مئات الكيلومترات ويبلغ سمكه عدة كيلومترات.
• القباب: تنتج من صعود الماجما خلال فتحة ضيقة ثم تجمعها بدل انتشارها أفقيًا.
• اللاكوليث: قبة عادية ناتجة عن ماجما عالية اللزوجة تضغط على ما فوقها فتنثني الطبقات لأعلى في ثنية محدبة.
• اللوبوليث: قبة مقلوبة تنتج عن ماجما قليلة اللزوجة تسبب انثناء الصخور أسفلها في طية مقعرة.
• العروق (Dikes): تنتج من تداخل الماجما في الصخور المحيطة بحيث تكون قاطعة لها.
• الجدد (Sills): تنتج من تداخل الماجما بحيث تكون موازية لأسطح الطبقات وغير قاطعة.

ثانيًا: أشكال الصخور البركانية السطحية

• ثورات البراكين (اللافا): تأخذ أشكال الحبال أو الوسائد.
• المواد النارية الفتاتية: تنتج من تكسير أعناق البراكين.
• البريشيا البركانية: قطع ذات زوايا حادة تتراكم حول البركان.
• الرماد البركاني: حبيبات دقيقة تحملها الرياح لمسافات كبيرة وقد تسقط في قارة أخرى.
• المقذوفات البركانية: كتل صخرية بيضاوية الشكل من مواد اللافا تتجمد قرب السطح.

• الصخور الرسوبية (Sedimentary Rocks): صخور تكونت من تفتيت صخور قديمة (نارية ورسوبية ومتحولة) بعوامل التجوية، ثم نقل الفتات بعوامل النقل الطبيعية، ثم ترسيبه وتماسكه.
• تصل عوامل النقل بالفتات إلى أحواض الترسيب فترسبه في طبقات متوازية.

مميزات الصخور الرسوبية

• تغطي نحو ثلاثة أرباع سطح الأرض، لكن في طبقات رقيقة، إذ لا تمثل أكثر من 5% من حجم صخور القشرة.
• كثير منها مهم اقتصاديًا مثل رواسب الحجر الجيري والفوسفات والفحم والحديد والحجر الرملي.
• تضم صخورًا طينية يتكوّن فيها البترول والغاز الطبيعي والكيروجين.
• تضم صخورًا مسامية (الحجر الرملي والجيري والرمال) يختزن فيها النفط والغاز والمياه الجوفية.
• أنواعها قليلة نسبيًا، وتسود منها ثلاثة (الطينية والرملية والجيرية) تكوّن نحو 90% من الصخور الرسوبية.

• يُصنَّف حسب طريقة التكوّن إلى ثلاثة أنواع.

أولًا: الصخور الرسوبية الفتاتية

• تُقسّم حسب الحجم السائد لمكوناتها الصلبة: | الرواسب | المكونات | الحجم (القطر) | الصخر المتماسك | |---|---|---|---| | الزلط | الحصى والجلاميد | أكبر من 2 مم (2000 ميكرون) | كونجلوميرات (مستدير) أو بريشيا (حاد الحواف) | | الرمل | حبيبات الكوارتز | 62 ميكرون – 2 مم | الحجر الرملي | | الطين | الغرين | 4 – 62 ميكرون | الصخور الطينية (الطين الصفحي) | | الطين | الصلصال | أقل من 4 ميكرون | الصخور الطينية |
• 1 مم = 1000 ميكرون.
• تتكون الصخور الطينية بتحجر رواسب الطين، وعند تضاغط مكوناتها وتماسكها تظهر خاصية التورق وتُسمّى الطفل أو الطين الصفحي.

ثانيًا: الصخور الرسوبية الكيميائية

• تتكوّن بـ ترسب الأملاح الذائبة في الماء عند تبخر الماء وزيادة تركيز الأملاح، أو نتيجة تفاعلات كيميائية.
• صخور الكربونات: الحجر الجيري (صواعد وهوابط) والدولوميت.
• صخور سيليكاتية: الصوان الفاتح والغامق.
• صخور المتبخرات: الجبس (كبريتات الكالسيوم المائية) والأنهيدريت (كبريتات الكالسيوم اللامائية) وملح الطعام الصخري (الهاليت: كلوريد الصوديوم)، وتترسب نتيجة تبخر المياه.

ثالثًا: الصخور الرسوبية العضوية (البيوكيميائية)

• تبني الأحياء البحرية أجزاءها الصلبة (هياكلها الداخلية أو الخارجية) من كربونات الكالسيوم المستخلصة من ماء البحر.
• بعد موتها تتراكم هذه الهياكل مكوّنة صخورًا عضوية.
• صخور الحجر الجيري الغنية بالحفريات (بقايا فقاريات كالأسماك، ولافقاريات كالمحاريات والشعاب المرجانية، وأحياء دقيقة كالفورامنيفرا).
• صخور الفوسفات: تحتوي بقايا حفرية لحيوانات بحرية فقارية تحتوي الفوسفات إضافة إلى مكونات معدنية فوسفاتية.

مقارنة بين أنواع الصخور الرسوبية

1) الفحم

• أهم الرواسب العضوية ذات القيمة الاقتصادية.
• يتكوّن بـ دفن مواد نباتية في باطن الأرض بعيدًا عن الأكسجين مدة طويلة.
• تفقد الأنسجة النباتية المواد الطيّارة ويتركز الكربون فيتكوّن الفحم.
• يحدث ذلك عادة في مناطق المستنقعات خلف دلتات الأنهار حيث الظروف ملائمة للطمر السريع للبقايا النباتية بمعزل عن الهواء.

2) النفط والغاز

• لا يُعتبران رواسب لكنهما يتكوّنان ويُختزنان في الصخور الرسوبية.
• مواد هيدروكربونية (كربون وهيدروجين) تكوّنت من تحلل بقايا حيوانية ونباتية بحرية دقيقة بمعزل عن الهواء بعد ترسيبها مع الصخور الطينية (صخور المصدر).
• تنضج عند عمق 2 إلى 4 كم وحرارة بين 70 و100°م، وتتحول إلى الحالة السائلة والغازية.
• بعد ذلك تتحرك أو تهاجر إلى صخور الخزان المسامية (رمال وحجر رملي وأحيانًا حجر جيري).

3) الطفل النفطي

• صخر طيني غني بالمواد الهيدروكربونية، وأغلبها من أصل نباتي.
• توجد في حالة شمعية صلبة تُعرف بـ الكيروجين.
• تتحول إلى مواد نفطية عند تسخين الصخر إلى نحو 480°م.
• مصدر مهم للطاقة لا يُستغل حاليًا، ويبقى احتياطيًا لحين نفاد البترول، ولن يُستغل وقودًا قبل أن يصبح سعر إنتاجه منافسًا لسعر النفط.

• الصخور المتحولة (Metamorphic Rocks): صخور نارية أو رسوبية تأثرت بـ حرارة شديدة أو ضغط كبير أو ضغط وحرارة معًا فتحولت إلى صخور ذات صفات جديدة.
• يتحول الصخر إذا تعرض لظروف ارتفاع الحرارة والضغط فيحتاج إلى إعادة توازن وتبلور ليلائم هذه الظروف.
• أي صخر (ناري أو رسوبي أو حتى متحول) معرّض للتحول في باطن الأرض.

مظاهر التحول

• تغيّر معادن الصخر أحيانًا إلى معادن جديدة.
• يصبح نسيجه أكثر تبلورًا، أو تترتب معادنه في اتجاهات عمودية على اتجاه الضغط أثناء نموها.

1) صخور متحولة كتلية

• تنشأ من تحول الصخور تحت تأثير الحرارة عند ملامسة كتلة الصهير، ويقل أثر التحول بالابتعاد عن منطقة التلامس.
• تزداد أحجام البلورات وتكوّن نسيجًا حبيبيًا.
• الكوارتزايت: ناتج من تحول الكوارتز في الحجر الرملي بالحرارة الشديدة.
• الرخام: ناتج من تعرض الحجر الجيري لحرارة شديدة، فتتلاحم بلورات الكالسيت وتتداخل مما يزيد صلابته وتماسكه.
• كثير من أنواع الرخام ذات ألوان وتعرق متغير بسبب الشوائب، فيُستخدم حجر زينة.

2) صخور متحولة متورقة

• تنشأ من تحول الصخور تحت الحرارة والضغط معًا، فتترتب البلورات في اتجاهات محددة على هيئة رقائق أو صفائح متعامدة على اتجاه الضغط، فيتكوّن نسيج متورق.
• الإردواز (الأردواز): ناتج من تحول الطفل تحت ضغط مرتفع وحرارة منخفضة نسبيًا (أقل من 200°م)، ويُستخدم في البناء.
• الشيست: أهم أنواعه الشيست الميكائي، يظهر فيه التورق نتيجة ترتيب بلورات الميكا في الصخر الطيني عموديًا على الضغط بعد نموها بتأثير الحرارة.
• النيس: متحول من الجرانيت بالحرارة والضغط، تترتب بلورات معادنه في صفوف متوازية متقطعة.

مقارنة بين الكتلية والمتورقة

• كان العالم الاسكتلندي جيمس هاتون عام 1785 أول من ربط بين أنواع الصخور الثلاثة وتأثير الغلافين الجوي والمائي.
• العمليات الجيولوجية التي تحوّل نوعًا من الصخور إلى آخر تتم في دورة واحدة تُسمّى دورة الصخور.

مراحل دورة الصخور

• التجوية: تفتيت وتحلل صخور القشرة بعوامل الجو، وتنقسم إلى ميكانيكية وكيميائية.
• النقل: نقل الفتات الناتج بعوامل النقل الطبيعية.
• الترسيب: عندما يفقد عامل النقل قدرته على الحمل فيرسب ما يحمله على هيئة رواسب.
• التحجر (التصخر): تتماسك الرواسب بالتضاغط أو بمادة لاحمة وتتكون صخور رسوبية.
• التحول: تعرض الصخور لارتفاع الحرارة أو الحرارة مع الضغط فتتكون صخور متحولة.
• الانصهار: عند ارتفاع الحرارة إلى درجة الانصهار تنصهر الصخور مكونة الصهير.
• التبريد والتبلور: يخرج الصهير من موقعه فيفقد حرارته ويبرد ويتبلور مكونًا صخورًا نارية.
• ثم يتعرض الصخر الناري للارتفاع والتجوية فتبدأ الدورة من جديد.

ملاحظة مهمة

• الدورة ليست مسارًا واحدًا ثابتًا، فأي صخر ناري أو رسوبي أو متحول يمكنه أن يسلك أكثر من طريق.
• الصخر المتحول يمكن أن يتعرض للتجوية فيعطي رواسب، أو للانصهار فيعطي صهيرًا.

مخطط مختصر للدورة

• صهير ← تبريد وتبلور ← صخور نارية ← تجوية ونقل وترسيب وتحجر ← صخور رسوبية ← حرارة وضغط ← صخور متحولة ← انصهار ← صهير.