صخرة برينجيلي

تُعدّ صخور برينجيلي الطينية جزءًا من مجموعة وياناماتا للصخور الرسوبية في حوض سيدني بشرق أستراليا . تشكّلت هذه الصخور خلال العصر الترياسي الأوسط ، وتظهر على نطاق واسع في الأجزاء الغربية من سيدني ، وتشغل حوالي ثلث مساحة سيدني. ^{[ 1 ]} وتنتشر هذه الصخور الطينية في معظم سهل كمبرلاند ، ويبلغ أقصى امتداد جغرافي لها في برينجيلي (التي سُمّيت باسمها)، بالقرب من ضاحية ليفربول . وتتميز صخور برينجيلي الطينية بوجود عدسات من الحجر الرملي تتناوب مع الحجر الطيني والحجر الغريني ، وهي تُشكّل الطبقة العليا من مجموعة وياناماتا، وتُعدّ أحدث وحدة صخرية رسوبية من العصر الترياسي في حوض سيدني . ^{[ 2 ]}

في أواخر سبعينيات القرن العشرين، أُعيد تعريف تكوين برينجيلي شيل ليشمل جميع رواسب مجموعة وياناماتا الواقعة فوق حجر مينشينبري الرملي . ونتيجةً لذلك، تُعامل الآن وحدات كبيرة من الحجر الرملي - يصل سمكها إلى 30 مترًا (98 قدمًا) ولكن بامتداد جانبي محدود، وتمثل عادةً رواسب القنوات أو الحواجز الرملية - كأعضاء في تكوين برينجيلي شيل. وتشمل هذه الوحدات حجر بوتس هيل الرملي ، وحجر ريزرباك الرملي ، وحجر جبل هرقل الرملي . ^{[ 3 ]} ترسب تكوين برينجيلي شيل في مستنقعات واسعة وقنوات مصبات أنهار وقنوات طميية متعرجة . ^{[ 4 ]} 

يبلغ متوسط ​​سمكها حوالي 60 مترًا (200 قدم) ، مع تسجيل أقصى سمك لها عند 257 مترًا (843 قدمًا) في رايزرباك ، بالقرب من كامبلتاون . ومع ذلك، ونظرًا لزيادة التعرية بعد العصر الترياسي في منطقة باراماتا -سيدني، فإن هذه الوحدة محصورة إلى حد كبير في البنية المقعرة لحوض فيرفيلد، حيث يصل سمكها إلى حوالي 60 مترًا (200 قدم) في بوتس هيل . ^{[ 3 ] [ 5 ] [ 1 ]} ترسبت طفلة برينجيلي على سهل رسوبي واسع ومستنقعي ، حيث شكلت القنوات النهرية ، التي تُظهر محليًا خصائص مضفرة ، طبقات متفرقة من الحجر الرملي. يكون لون الطفلة داكنًا عندما لا تتعرض للتجوية تمامًا مثل طفلة آشفيلد، وعادةً ما يكون لونها أخضر زيتوني نموذجي عند تعرضها للتجوية . وقد لوحظ وجود أحزمة وعدسات من الفحم المخلوط وكثافات من أكسيد الحديد في الطفلة. يُستخرج الصخر الزيتي من العديد من الضواحي الغربية لسيدني لصناعة الطوب والسيراميك المتنوع . ^{[ 6 ]}   

يتميز طفل برينجيلي بتماسك ضعيف وقوة وصلابة أقل من طفل آشفيلد. ورغم تشابه قوة الضغط الحر لكلا النوعين، والتي تتراوح عادةً بين 10 و50 ميجا باسكال، إلا أن نسبة كبيرة من قوة طفل برينجيلي تُعزى إلى امتصاص الماء المسامي. تتكون وحدات الحجر الطيني من عدة أنواع من الرواسب الدقيقة ، بما في ذلك الحجر الطيني الرمادي الفاتح المُرشَّح ، والحجر الطيني الكربوني الرمادي إلى الأسود تقريبًا ، والحجر الطيني والطمي غير الكربوني متوسط ​​أو داكن اللون. تُفسَّر هذه الأنواع من الطفل على أنها تعكس بيئات رسوبية مختلفة، حيث تشكّل طفل آشفيلد في ظروف بحرية، بينما ترسب طفل برينجيلي في بيئة طميية . جُمعت عينات من طفل برينجيلي من محاجر في بادجيريز كريك ، وهورسلي بارك ، وكيمبس كريك ، ومولجوا ، حيث يُستخرج الطفل لصناعة الطوب. تتميز المواد من جميع المواقع بأنها طين حجري غير كربوني ذو لون رمادي متوسط ​​إلى داكن. قد تساهم المواد العضوية وإعادة التبلور الطفيفة للميكا في عملية التماسك؛ ومع ذلك، فإن هذه العمليات ضعيفة التطور، ويُعتبر التماسك بشكل عام ضعيفًا. ^{[ 7 ]}

تشير اختبارات إضافية على مواد متأثرة بالتجوية بشكل استثنائي من أربعة مواقع محاجر إلى أن التجوية مرتبطة بتغيرات في التركيب المعدني . يتحلل الكلوريت وبعض الإيليت ، مصحوبًا بزيادة في معادن الطين ذات الطبقات المختلطة وتكوّن جزء صغير من المونتموريلونيت . تميل هذه التغيرات المعدنية إلى زيادة قابلية التربة المتبقية للتجوية مقارنةً بالصخر الزيتي الأصلي. ينعكس هذا الاتجاه في الحد الأقصى للسيولة للصخر الزيتي المسحوق، والذي يرتفع من حوالي 30 في المواد الطازجة إلى أكثر من 50 في الصخر الزيتي شديد التجوية. عمليًا، تُعتبر التربة المتبقية المتكونة على الصخر الزيتي قديمة نسبيًا ، وعادةً ما تتعرض للترشيح والتحلل الحراري، مما يقلل من تفاعليتها مقارنةً بالتوقعات القائمة على التركيب المعدني وحده. قد تُظهر التربة المشتقة من صخر برينجيلي الزيتي تأثيرات كبيرة مرتبطة بالطين المتمدد، لا سيما على المنحدرات المتوسطة حيث تكون التربة أحدث عمرًا وتُظهر أدلة أقل على التحلل الحراري . ^{[ 7 ]}

علم الرسوبيات وعلم الصخور

تُشكّل طبقة برينجيلي الصخرية الوحدة الصخرية العلوية على مساحة تقارب 750 كيلومترًا مربعًا (290 ميلًا مربعًا ) في سيدني الكبرى . وهي مغطاة عادةً بطبقة من التربة المتبقية يتراوح سمكها بين 2 و8 أمتار (6.6-26.2 قدمًا) . وقد جُمعت عينات كبيرة من الكتل الصخرية وعينات لبية من الطين الطري والحجر الغريني الطازج، الذي يُشكّل غالبية الصخر الزيتي، من مواقع عديدة، ولا سيما من أربعة محاجر نشطة يُستخرج منها الصخر الزيتي لصناعة الطوب . ^{[ 8 ]} ترسب الصخر الزيتي بفعل دلتا نهرية ساحلية فوق حجر هاوكسبري الرملي الأقدم في العصر الترياسي . ^{[ 9 ]} ويتحول من طبقة مستنقعية ساحلية أو مدخل مائي في الأسفل، ضمن سهل مستنقعي مُرسب على الدلتا، إلى رواسب سهلية أكثر رسوبية في أعلى الوحدة. وقد جابت هذه الرواسب أنهار سيدني، وتراكمت فيها الرمال في مواقع عديدة، ثم تصلبت لتُشكّل الحجر الرملي. ^{[ 1 ]} تشير الرواسب الفيضية والحجر الرملي للقنوات إلى أن معظم طفل برينجيلي قد تشكل في مجاري مائية متعرجة بالقرب من أحواض الفيضانات ، والتي من المرجح أن تنتهي في بحيرات ساحلية . ^{[ 4 ]} لا يوجد دليل يُذكر على التصلب أو التماسك في الطفل، مما يوحي بأن مساميته المنخفضة قد نشأت من خلال دفن كميات كبيرة من الرواسب. ومع ذلك، فإن جيولوجيا حوض سيدني غير مفهومة جيدًا، وتتراوح تقديرات عمق الرواسب العلوية حاليًا من عشرات الأمتار إلى 4000 متر (13000 قدم) . ^{[ 8 ]} تتراوح متانة طفل برينجيلي من متوسطة في المواد الطازجة السليمة إلى منخفضة جدًا في الطفل شديد التجوية. ويُظهر تشققات دقيقة كبيرة على طول مستويات التطبق. ^{[ 7 ]}    

يتكون تكوين برينجيلي الصخري بشكل أساسي من الحجر الطيني والحجر الغريني (70%)، مع نسب كبيرة من اللامينيت والحجر الرملي (25%)، بالإضافة إلى الفحم والحجر الطيني عالي الكربون (3%) والتوف (2%). ^{[ 7 ]} وهو مشابه لتكوين أشفيلد الصخري في انخفاض مساميتهما ، إلا أنه يختلف عنه في احتوائه على كمية أكبر من طبقات وعدسات الحجر الرملي الصخري الكلسي من نوع الجرايواك ، والحجر الطيني الكربوني ، والحجر الغريني ، واللامينيت . كما يفتقر تكوين برينجيلي الصخري إلى طبقات الحجر الطيني السديريتي الموجودة في تكوين أشفيلد الصخري، بالإضافة إلى أن تكوين أشفيلد الصخري صخر داكن اللون، يكاد يكون أسود، وغني بالمعادن الطينية. يتميز هذا التكوين بمعادن طينية متكتلة، ويتمدد ويتحلل بسرعة عند غمره في الماء، وهو عمومًا أقل متانة. ^{[ 10 ]} على الرغم من تصنيفه كصخر، إلا أن هناك أدلة ضئيلة جدًا على التصلب في الحجر الطيني. المادة شديدة التراص وذات مسامية منخفضة للغاية . تمت دراسة سلوكها الميكانيكي باستخدام اختبارات ثلاثية المحاور ، واختبارات القص المباشر ، واختبارات القص الحلقي على عينات مُعاد تشكيلها، ثم قورنت هذه العينات بعينات طبيعية. تشير النتائج إلى أن السلوك القياسي للمادة المُعاد تشكيلها يختلف اختلافًا كبيرًا بعد الضغط إلى مستويات الإجهاد اللازمة لمحاكاة المسامية في الموقع، وأن السلوك الملاحظ يتعارض مع مفاهيم الحالة الحرجة التي تُطبق عادةً عند المسامية العالية. تُشير المقارنات بين المواد الطبيعية والمُعاد تشكيلها إلى أن التصلب والتفكك البنيوي لهما تأثير محدود، حيث يُظهر كلاهما قوى مماثلة عند نفس نسبة الفراغات، مع زوايا احتكاك أقل بكثير من تلك الخاصة بالمادة المُعاد تشكيلها عند نسب فراغات أعلى. ^{[ 8 ]}

على عكس طفلة أشفيلد ، تتميز هذه الطبقة بتركيب صخري من الحجر الرملي وعدسات يتراوح سمكها بين 2.5 سنتيمتر (0.98 بوصة) و 150 سنتيمترًا (59 بوصة) ، بالإضافة إلى وجود نطاقات عدسية أكثر سمكًا تتركز في الجزء العلوي من الصخر. تتركز هذه الفترات السميكة من الحجر الرملي عمومًا بالقرب من قمة التكوين، لكن امتدادها الجانبي محدود، ويتناقص سمك معظمها بسرعة. من الناحية البتروغرافية، تُشابه هذه الأحجار الرملية الأحجار الرملية من نوع الجرايواك الموجودة في تكوينات أخرى أكثر ضخامة من مجموعة وياناماتا. تُعد الأحجار الرملية داخل الطفلة رواسب مملوءة في قنوات شكلتها الأنهار المتشعبة في المنطقة، والتي تتعرج عبر الأراضي المنخفضة المستنقعية. ^{[ 2 ]} في المقاطع غير المتأثرة بالعوامل الجوية، يكون لون الطفلة أسودًا وتشبه طفلة أشفيلد، على الرغم من أنها تفتقر إلى نطاقات الطين السديريتي المميزة لهذا النوع من التكوين. تتميز الصخور الطينية المتجوّية عادةً بلون أخضر زيتوني. وقد لوحظ وجود طبقات من الفحم غير النقي ، وعدسات، وترسبات من أكسيد الحديد داخل الصخور الطينية. ^{[ 5 ]}  

علم الطبقات

تتميز الطبقات الثلاثون متراً السفلى من تكوين برينجيلي شيل برقة تراكيبها، وتحتوي على أعلى نسبة من الكربون ضمن مجموعة وياناماتا. وفوق هذه الطبقة القاعدية، تزداد سماكة طبقات الطين والحجر الغريني والحجر الرملي. يُعد تكوين برينجيلي شيل مصدراً رئيسياً لمواد صناعة الطوب في منطقة سيدني. ويُنتج محتواه المتفاوت من السديريت مجموعة متنوعة من الألوان بعد الحرق، تتراوح من الكريمي إلى الأحمر، على الرغم من ندرة الرواسب ذات الأهمية الاقتصادية من المواد الخفيفة الحرق. ويُستخرج ما يقارب مليوني طن من تكوين برينجيلي شيل سنوياً في منطقة سيدني. ^{[ 3 ]}

• يتدرج الحجر الطيني عادةً إلى حجر طميي في طبقات يصل سمكها إلى 15 مترًا (49 قدمًا) . تتكون هذه الطبقات بشكل أساسي من الكوارتز والكاولينيت والطين الميكاوي ، مع نسبة أعلى من الإيليت / السميكتيت المختلط الطبقات القابل للتمدد مقارنةً بطبقة طفلة آشفيلد السفلية. يوجد السديريت بكثرة، وإن كان أقل تجانسًا مما هو عليه في طفلة آشفيلد. ^{[ 3 ]} 
• تنتشر وحدات اللامينيت ، التي يقل سمكها عمومًا عن 5 أمتار، في جميع أنحاء تكوين برينجيلي شيل. وهي تتكون من نسب متفاوتة من الحجر الرملي الكوارتزي ، ذي اللون الرمادي الفاتح، الناعم، ذي الطبقات المتقاطعة الدقيقة، والحجر الطيني الرمادي الداكن، بسمك طبقات يتراوح عادةً بين 10 و20 ملم. وتُعد حبيبات وعقيدات السديريت، بالإضافة إلى بقايا النباتات الكربونية على طول مستويات التطبق، شائعة. ^{[ 3 ]}
• عادةً ما يقل سمك الحجر الرملي القنوي في الطبقة القاعدية التي يصل عمقها إلى 30 مترًا (98 قدمًا) عن مترين (6.6 قدمًا) ، ويزداد إلى أكثر من 6 أمتار فوق هذه المنطقة، ونادرًا ما يصل إلى 16 مترًا (52 قدمًا) . ويُستثنى من ذلك حجر جبل هرقل الرملي في سلسلة جبال ريزرباك، الذي يصل سمكه إلى 44 مترًا (144 قدمًا) . وتكثر شظايا الطين الزاوي فوق الطبقات القاعدية في الحجر الرملي المتجانس متوسط ​​الحبيبات. وتشير بيانات علم الصخور المنشورة إلى أن هذه الأحجار الرملية تحتوي عمومًا على أقل من 40% من الكوارتز، و5-30% من الفلسبار ، والباقي على شكل حبيبات طينية ومصفوفة من الطين والكالسيت والكلوريت والسيديريت . ^{[ 3 ]}    

تُظهر تكوينات برينجيلي شيل نتوءات واسعة النطاق عبر امتدادات سيدني وليفربول وكامدن، لا سيما في منطقة غرب سيدني الكبرى . وتوجد نتوءات أصغر معزولة على قمم بوكس ​​هيل وروغانز هيل وموس فالي . ^{[ 5 ]} تصبح عدسات الحجر الرملي المتقطعة أكثر سمكًا ووضوحًا من منتزه غرب سيدني الإقليمي وجنوبه، مما يُشكّل التضاريس الجبلية بين كامبلتاون وبيكتون . ^{[ 2 ]} وتحديدًا على طريق أولد هيوم السريع ، بالقرب من بيكتون ، يبلغ ارتفاع منحدرات الحجر الرملي التي تزداد سمكًا حوالي 200 متر (660 قدمًا) . تؤثر الضفاف شديدة الانحدار لعدسات الحجر الرملي على نباتات غابات سهل كمبرلاند ، حيث تُلاحظ هذه المنحدرات في مناطق الغابات المطيرة الجافة في غرب سيدني . ^{[ 7 ]} يمتد الطفل إلى حجر بوتس هيل الرملي عبر منطقة انتقالية صغيرة من نطاقات متذبذبة من الحجر الرملي والطفل. ^{[ 11 ]} تم العثور على سرخس منقرض من نوع Cladophlebis australis ، وحراشف مخروطية من نوع Lycopod في التكوين. ^{[ 4 ]} 

تُعدّ صخور رايزرباك الرملية، التي سُمّيت نسبةً إلى سلسلة جبال رايزرباك في أبرشية بيكتون ، مقاطعة كامدن، تكوينًا جيولوجيًا بارزًا يمرّ عبره طريق هيوم السريع على بُعد حوالي 11 كيلومترًا (6.8 ميل) جنوب كامدن . وتُعتبر سلسلة جبال رايزرباك نفسها المنطقة النموذجية لهذا التكوين، حيث يظهر المقطع النموذجي في مقاطع الطرق عبر المرتفع الشمالي لطريق هيوم السريع، حيث يمكن ملاحظة ما يقرب من 18 مترًا (59 قدمًا) من الحجر الرملي الضخم من نوع الجرايواك . ^{[ 12 ]}  

يوجد حجر رايزرباك الرملي أيضًا على مستوى فاصل جغرافي ثانٍ مميز ، يمكن تمييزه خارج المنطقة النموذجية. في طبقة ليفربول، تظهر نتوءات صخرية معزولة بالقرب من تلال سيسيل وبرينجيلي ، بينما في طبقة كامدن، تغطي مكاشف متناثرة معالم جغرافية تشمل شمال ناريلان ، وتلال غريغوري ، وبالقرب من تل كورانس (كيني هيل سابقًا)، وجبل أنان ، وتلة شوغارلوف (في ما يُعرف الآن بمزرعة سبرينغ ومينانغل ) . من الناحية الليثولوجية، يتكون التكوين في الغالب من حجر رملي ضخم من نوع غرايواك، يبلغ سمكه عادةً حوالي 18 مترًا (59 قدمًا) ، مع عدسات رقيقة محدودة عرضيًا من الصخر الزيتي الداكن، يقل سمكها عمومًا عن 18 سنتيمترًا (7.1 بوصة) . يُظهر الحجر الرملي طبقات مائلة جنوبًا، وتنتشر سمات مثل كثافات أكسيد الحديد وخطوط الكالسيت في جميع أنحاء التكوين. ^{[ 12 ]}  

سُمّي حجر بوتس هيل الرملي نسبةً إلى نتوء منخفض في بوتس هيل ، على بُعد حوالي 1.6 كيلومتر (0.99 ميل) شمال بانكستاون ، غرب سيدني. ويعود وجود هذا النتوء إلى صلابة الحجر الرملي الظاهرة. تقع المنطقة النموذجية لهذا التكوين في محجر مجلس المياه، حيث يُقدّم جدار المحجر ، الذي يتراوح سمكه بين 6 و7.5 متر (20-25 قدمًا) ، مثالًا ممتازًا على التباين الجانبي من طبقات الحجر الرملي الضخمة التي لا يقل سمكها عن 75 سنتيمترًا (30 بوصة) إلى مقاطع متقطعة بشكل كبير بواسطة طبقات وعدسات من الطين الداكن. ^{[ 12 ]}   

يمثل الحجر الرملي، وهو أدنى التكوينات الثلاثة، التكوينات الرملية الرئيسية في القسم العلوي من مجموعة وياناماتا. ويظهر هذا الحجر في مقاطع الطرق عبر طريق هيوم السريع في سلسلة جبال رايزرباك، وفي العديد من المحاجر الصغيرة المنتشرة في منطقتي ليفربول وكامدن، بما في ذلك هوكستون بارك وسيسيل هيلز، ومنطقة برينجيلي ، وحول وادي ناريلان ، والجانب الغربي من جبل أنان ، وسلسلة جبال رايزرباك. من الناحية الليثولوجية، يتكون حجر بوتس هيل الرملي في الغالب من حجر رملي ضخم من نوع الجرايواك، على الرغم من أن المقطع النموذجي في بوتس هيل غني بشكل غير عادي بالكوارتز، ويقترب من التركيب الفلسباثي. ويكون الحجر الرملي عادةً كلسيًا، مع وصلات شبه عمودية محملة بالكالسيت الثانوي . وتوجد عدسات من الصخر الزيتي الداكن المخضر بشكل متقطع، بالإضافة إلى عقيدات أكسيد الحديد والسيدريت، وطبقات متجانسة عادةً ما تكون موجهة من الشمال، وتجوية كروية في المكاشف الأكبر. ^{[ 12 ]}

يبلغ سمك التكوين أقصى حد له حوالي 12 مترًا (39 قدمًا) في سلسلة جبال ريزرباك، بمتوسط ​​سمك يبلغ حوالي 9 أمتار (30 قدمًا) . قد تكون النباتات الأحفورية التي وصفها مكوي عام 1847 - مثل Gleichenites odontopteroides و Odontopteris microphylla و Pecopteris ? tenuifolia و Phyllotheca hookeri - قد نشأت من نتوءات حجر بوتس هيل الرملي بالقرب من كوبيتي ، على الرغم من أن الموقع الدقيق غير مؤكد. من الناحية الطبقية، يعلو حجر بوتس هيل الرملي طفل برينجيلي، ويحدث الانتقال عبر منطقة ضيقة من طبقات الحجر الرملي والطفل المتبادلة، مما يكمل الانتقال من الطبقات التي يهيمن عليها الطفل إلى الحجر الرملي الضخم في أقل من 25 سنتيمترًا (9.8 بوصة) . ^{[ 12 ]}   

• حجر رملي من هوكسبري
• أشفيلد شيل
• صخر وياناماتا
• مجموعة نارابين
• تداخل دوليريت محتمل