الميغماتيت

الميغماتيت صخر مركب يوجد في بيئات التحول المتوسطة والعالية الدرجة، وعادةً ما يوجد ضمن الكتل القارية ما قبل الكمبري . يتكون من مكونين أو أكثر، غالباً ما تكون طبقات متكررة: طبقة منها صخر متحول أقدم أعيد تشكيله لاحقاً عن طريق الانصهار الجزئي ("باليوسوم")، بينما الطبقة الأخرى لها مظهر بيغماتيتي أو أبليتي أو جرانيتي أو بلوتوني بشكل عام (" نيوسوم "). عادةً ما توجد الميغماتيتات أسفل الصخور المتحولة المشوهة التي تمثل قاعدة السلاسل الجبلية المتآكلة. ^{[ 1 ]}

تتشكل الميغماتيتات في ظل ظروف حرارة وضغط شديدين أثناء التحول التدريجي ، عندما يحدث انصهار جزئي في الباليوسوم المتحول. ^{[ 2 ]} تُسمى المكونات المنفصلة بفعل الانصهار الجزئي بالنيوسوم (أي "الجسم الجديد")، والتي قد تكون متجانسة أو غير متجانسة على المستوى المجهري والعياني. غالبًا ما تظهر الميغماتيتات على شكل عروق مطوية بإحكام وبشكل غير متماسك ( طيات بتيغماتيكية ). ^{[ 3 ]} تُشكل هذه الطيات تجمعات من الليوكوسوم ، وهي مكونات جرانيتية فاتحة اللون منفصلة داخل الميلانوسوم ، وهو بيئة غنية بالأمفيبول والبيوتيت داكنة اللون . في حال وجود الميزوسوم، وهو متوسط ​​اللون بين الليوكوسوم والميلانوسوم ، فإنه يُشكل بقايا غير معدلة إلى حد ما من الباليوسوم الصخري الأم المتحول. غالبًا ما تُعطي المكونات فاتحة اللون مظهرًا يوحي بأنها قد انصهرت وتحركت.

الميغماتيت هو العضو قبل الأخير في سلسلة تحولات صخرية حددها لييل لأول مرة عام 1837. ^{[ 4 ]} كان لدى لييل فهم واضح لتسلسل التحول الصخري الإقليمي في الصخور الرسوبية، وهو فهم لا يزال ساريًا حتى اليوم. يبدأ هذا التسلسل بـ "أ" مع ترسب الرواسب غير المتماسكة ( الصخرة الأصلية للصخور المتحولة المستقبلية). مع ازدياد درجة الحرارة والضغط مع العمق، تمر الصخرة الأصلية بتسلسل تحول صخري من الصخور الرسوبية المسامية مرورًا بالصخور المتصلبة والفيليت "أ2" وصولًا إلى الشيست المتحول "ج1" الذي لا تزال فيه المكونات الرسوبية الأولية قابلة للتمييز. في الأعماق، يُعاد تشكيل الشيست إلى نيس "ج2" حيث تتناوب طبقات من المعادن المتبقية مع طبقات من الكوارتز والفلسبار. يستمر الانصهار الجزئي مع اندماج دفعات صغيرة من الليكوسوم لتشكيل طبقات متميزة في النيوسوم، لتصبح ميغماتيت "D1" المميز. لا تزال طبقات الليكوسوم الناتجة في الميغماتيتات الستروماتية تحتفظ بالماء والغاز ^{[ 5 ]} في سلسلة تفاعلات غير متصلة من الباليوسوم. هذا المحتوى فوق الحرج من الماء _وثاني أكسيد الكربون _يجعل الليكوسوم شديد الحركة.

وصف بوين (1922، ص 184) ^{[ 6 ]} هذه العملية بأنها "تعود جزئيًا إلى تفاعلات بين المكونات المعدنية المتبلورة للصخر والصهارة المتبقية المنصهرة ، وجزئيًا إلى تفاعلات ناتجة عن تعديلات التوازن بين "المحلول الأم" شديد التركيز في المرحلة النهائية، والذي أُثري، بفعل التجميد الانتقائي، بالغازات الأكثر تطايرًا والتي تُسمى عادةً "المعدنية"، ومن أبرزها الماء". ووصف ج. ج. سيدرهولم (1926) ^{[ 7 ]} الصخور من هذا النوع، والتي ثبت أنها ذات أصل مختلط، بأنها صخور ميغماتيت. ووصف "الإيكور" المتحول إلى جرانيت بأنه ذو خصائص متوسطة بين المحلول المائي والصهارة المخففة جدًا، حيث يكون معظمه في الحالة الغازية.

تؤكد الأدلة التجريبية والميدانية دور الانصهار الجزئي. تبدأ الصخور بالانصهار الجزئي عند بلوغها درجات حرارة عالية كافية (> 650  درجة مئوية) وضغوطًا عالية (> 34 ميجا باسكال). تتميز بعض الصخور بتراكيب تُنتج مصهورًا أكثر من غيرها عند درجة حرارة معينة، وهي خاصية تُعرف بخصوبة الصخور . بعض المعادن في التسلسل تُنتج مصهورًا أكثر من غيرها؛ وبعضها لا ينصهر إلا عند بلوغ درجة حرارة أعلى. ^{[ 6 ]} إذا تجاوزت درجة الحرارة المُبلغ عنها درجة حرارة الانصهار بقليل ، فإن الميغماتيت سيحتوي على بقع صغيرة من المصهور متناثرة في الصخر الأكثر خصوبة. أطلق هولمكويست عام 1916 على عملية تحول الصخور المتحولة إلى جرانيوليت اسم " الانصهار الجزئي ". ^{[ 8 ]}

تتضمن عملية فصل الصهارة خلال المرحلة التقدمية من تاريخ التحول (درجة الحرارة أعلى من درجة انصهار الطور الصلب) فصل جزء الصهارة عن البقايا، التي تتسبب كثافتها العالية في تراكمها في مستوى أدنى. ثم تنتقل الصهارة المتشكلة جزئيًا مع تدرجات الضغط المحلية، مع تبلور ضئيل أو معدوم. وقد تُفقد شبكة القنوات التي تحركت عبرها الصهارة في هذه المرحلة نتيجة انضغاط الميلانوسوم، تاركةً عدسات معزولة من الليكوسوم. يتجمع ناتج الصهارة في قناة سفلية حيث يخضع للتمايز . يُعد التوصيل الحراري الآلية الرئيسية لانتقال الحرارة في القشرة القارية ؛ فعندما تُكشف الطبقات الضحلة أو تُدفن بسرعة، يحدث انعطاف مماثل في التدرج الحراري الأرضي . ينتقل التبريد الناتج عن تعرض السطح ببطء شديد إلى الصخور الأعمق، لذا فإن القشرة العميقة تسخن وتبرد ببطء. وتؤكد النماذج العددية لتسخين القشرة الأرضية ^{[ 9 ]} التبريد البطيء في القشرة العميقة. لذلك، بمجرد تشكلها، يمكن أن تبقى الصهارة المتشكلة جزئيًا في القشرة الوسطى والسفلى لفترة طويلة جدًا. يتعرض هذا النوع من الصخور للضغط الجانبي ليشكل عتبات صخرية ، وبنى لاكوليثية ولوبوليثية من الجرانيوليت المتحرك على أعماق تتراوح بين 10 و20 كيلومترًا تقريبًا. ولا تظهر في المكاشف الصخرية اليوم سوى مراحل من هذه العملية التي توقفت خلال ارتفاعها السريع الأولي. وحيثما يرتفع الجرانيوليت المجزأ الناتج بشكل حاد في القشرة الأرضية، يخرج الماء من طوره فوق الحرج، ويبدأ الجرانيوليت بالتبلور، ليصبح أولًا منصهرًا مجزأً + بلورات، ثم صخرًا صلبًا، بينما لا يزال في ظروف درجة الحرارة والضغط السائدة على عمق يزيد عن 8 كيلومترات. وينفصل الماء وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وعناصر أخرى تحت ضغط هائل من المنصهر عند خروجه من الظروف فوق الحرجة. وتصعد هذه المكونات بسرعة نحو السطح وتساهم في ^تكوين الرواسب المعدنية والبراكين والبراكين الطينية والينابيع الحارة والسخانات . [ ^{10 ]}  

الليكوسوم هو الجزء الأفتح لونًا في الميغماتيت. ^{[ 3 ]} أما الميلانوسوم فهو الجزء الأغمق، ويقع بين الليكوسومين، أو إذا كانت بقايا الصخر الأم غير المعدل (الميزوسوم) لا تزال موجودة، فإنه يتشكل على هيئة حواف حول هذه البقايا. ^{[ 3 ]} وعند وجوده، يكون لون الميزوسوم متوسطًا بين لون الليكوسوم والميلانوسوم. ^{[ 3 ]}

الميلانوسوم عبارة عن شريط معدني داكن اللون من معادن المافيك ، يتشكل في الميغماتيت الذي ينصهر ليُكوّن نسيجًا يوتاكسيتيًا ؛ وغالبًا ما يؤدي ذلك إلى تكوين الجرانيت . تشكل الميلانوسومات أشرطة مع الليوكوسومات ، وفي هذا السياق يمكن وصفها بأنها شليرين (تدرج لوني) أو ميغماتيتية .

تُعدّ أنسجة الميغماتيت نتاجًا للتليين الحراري للصخور المتحولة. وتُعتبر أنسجة شليرين مثالًا شائعًا على تكوين الجرانيت في الميغماتيت، وغالبًا ما تُرى في بقايا الصخور الدخيلة وحول حواف جرانيت النوع S.

تتشكل الطيات البتيغماتية نتيجة تشوه لدن شديد في طبقات الصخور النيسية، وبالتالي فهي لا ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالتوريق المحدد ، على عكس معظم الطيات المنتظمة. ويمكن أن تقتصر الطيات البتيغماتية على مناطق تركيبية محددة من الميغماتيت، على سبيل المثال في الصخور الأولية الطينية ذات الحبيبات الدقيقة مقابل الصخور الأولية الرملية الخشنة ذات الحبيبات المتجانسة .

عندما تتعرض الصخور لانصهار جزئي، تنصهر بعض المعادن (النيوسوم، أي المتكونة حديثًا)، بينما تبقى معادن أخرى صلبة (الباليوسوم، أي التكوين الأقدم). يتكون النيوسوم من مناطق فاتحة اللون (اللوكوسوم) ومناطق داكنة اللون (الميلانوسوم). يقع الليوكوسوم في مركز الطبقات ويتكون أساسًا من الكوارتز والفلسبار. أما الميلانوسوم فيتكون من الكوردييريت والهونبلند والبيوتيت ، ويشكل جدران النيوسوم. ^{[ 2 ]}

في عام ١٧٩٥، أدلى جيمس هاتون ببعضٍ من أوائل التعليقات حول العلاقة بين النيس والجرانيت: "إذا كان الجرانيت مُرَكَّبًا طبقيًا بالفعل، وكانت تلك الطبقات متصلة بطبقات الأرض الأخرى، فلا يمكن أن يكون له أي ادعاء بالأصالة؛ وفكرة الجبال البدائية، التي استخدمها فلاسفة الطبيعة بكثرة في الآونة الأخيرة، يجب أن تتلاشى في نظرة أوسع لعمليات الكرة الأرضية؛ ولكن من المؤكد أن الجرانيت، أو نوعًا من نفس نوع الحجر، يوجد مُرَكَّبًا طبقيًا. إنه الجرانيت الورقي الذي وصفه السيد دي سوسير، وإن لم أكن مخطئًا، فهو ما يُطلق عليه الألمان اسم النيس." ^{[ 11 ]} وصف ميشيل ليفي، في بحثه المنشور عام 1887 بعنوان "حول أصل التضاريس البلورية البدائية"، التغلغل الدقيق للصخور النارية المتحولة، والشست، والرواسب الرسوبية المتغيرة بفعل التحول التماسي، بالتناوب مع المواد الجرانيتية على طول مستويات التورق. وقد أبدى الملاحظات التالية: "لفتتُ الانتباه أولاً إلى ظاهرة التغلغل الدقيق، أو "التغلغل الجزئي"، للصخور الجرانيتية والجرانوليتية البركانية التي تتبع مستويات التورق للصخور النارية المتحولة... ولكن في المناطق الفاصلة، في مناطق التماس فوق الصخور البركانية مباشرة، تتغلغل معادن الكوارتز والفلسبار، طبقة تلو الأخرى، بين طبقات الطفلة الميكاكية؛ فقد بدأت من طفلة فتاتية، والآن نجدها قد تحولت نهائياً إلى صخر ناري متحول حديث، يصعب تمييزه عن الصخر الناري المتحول القديم". ^{[ 12 ]}

أدى تزامن التورق مع التطبق إلى ظهور مقترحات التحول الساكن أو التحول الناتج عن الحمل، والتي طرحها جون جود وآخرون عام 1889. ^{[ 13 ]} وفي عام 1894، أقر ل. ميلش بأن الضغط الرأسي الناتج عن وزن الحمل العلوي هو العامل المتحكم. ^{[ 14 ]} وفي عام 1896، اتفق هوم وغرينلي على أن التداخلات الجرانيتية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بعمليات التحول، "فالسبب الذي أدى إلى دخول الجرانيت هو نفسه الذي أدى إلى هذه الأنواع العالية والمميزة من التبلور". ^{[ 15 ]} وفي ورقة بحثية لاحقة لإدوارد غرينلي عام 1903، وصف تكوين النيس الجرانيتي عن طريق الانتشار الصلب، ونسب آلية حدوث التبلور الجزئي إلى العملية نفسها. ولفت غرينلي الانتباه إلى طبقات رقيقة ومنتظمة من المواد المحقونة، مما يشير إلى أن هذه العمليات حدثت في صخور ساخنة. كما لوحظ وجود حواجز غير مضطربة في الصخور المحيطة، مما يشير إلى أن تدفق الصهارة حدث عن طريق الانتشار الهادئ وليس عن طريق الحقن القسري. ^{[ 16 ]} في عام 1907، أطلق سيدرهولم على عملية تكوين الميغماتيت اسم "التكوين القديم" (palingenesis). (على الرغم من أنها تضمنت على وجه التحديد الانصهار الجزئي والذوبان)، فقد اعتبر حقن الصهارة والصخور المصاحبة لها، ذات العروق والكسر، أساسية لهذه العملية. ^{[ 17 ]} وقد أثر التتابع التصاعدي للصخور النارية المتحولة، والشست، والفيليت في جبال أورغبيرغه بوسط أوروبا على أولريش غروبنمان في عام 1910 في صياغته لثلاث مناطق عمق للتحول. ^{[ 18 ]}

وجد هولمكويست صخور نيس عالية الجودة تحتوي على العديد من البقع والعروق الصغيرة من المواد الجرانيتية. ونظرًا لغياب الجرانيت في المناطق المجاورة، فقد فسّر هولمكويست هذه البقع والعروق على أنها مواقع تجمع للصهارة الجزئية المتدفقة من الأجزاء الغنية بالميكا في صخر النيس المضيف. ^{[ 19 ]} أطلق هولمكويست على هذه الصخور المتحولة اسم "فينيت" للتأكيد على أصلها الداخلي وتمييزها عن "الشرايين" التي وصفها سيدرهولم، والتي احتوت أيضًا على عروق من المواد المحقونة. لاحقًا، ركّز سيدرهولم بشكل أكبر على دور الاستيعاب وتأثير السوائل في تكوين الصخور المتحولة، واستخدم مصطلح "إيكور" لوصفها.

انطلاقًا من اقتناعه بالصلة الوثيقة بين عملية التميع والجرانيت في الصخور المكشوفة، اعتبر سيدرهولم أن صخور الميغماتيت تُمثل مرحلة وسيطة بين الصخور النارية والمتحولة. ^{[ 20 ] [ 21 ]} ورأى أن الفواصل الجرانيتية في صخور النيس المخططة نشأت بفعل الصهارة أو سائل ضبابي يُعرف باسم الإيكور ، وكلاهما مشتق من الجرانيت المجاور. في المقابل، اقترح هولمكويست رأيًا مفاده أن المادة الجرانيتية أتت من الصخور المحيطة المجاورة، وليس من الجرانيت نفسه، وأنها انفصلت بفعل نقل السوائل. ورأى هولمكويست أن صخور الميغماتيت الإحلالية هذه تكونت أثناء التحول عند درجة تحول منخفضة نسبيًا، مع حدوث انصهار جزئي فقط عند درجات التحول العالية. وهكذا، فإن النظرة الحديثة للميغماتيت تتوافق إلى حد كبير مع مفهوم هولمكويست للتحول الفائق، ومفهوم سيدرهولم للانصهار الجزئي، لكنها تختلف اختلافًا كبيرًا عن مفهوم التكوين القديم، أو العمليات المختلفة للتحول والتحول تحت الصلب التي طُرحت خلال نقاش التغرين. ^{[ 22 ]} وقد رأى ريد أن الصخور المتحولة إقليميًا نتجت عن مرور موجات أو جبهات من محاليل التحول من مركز التغرين، والتي تنشأ فوقها مناطق التحول. ^{[ 23 ]}

عرّف سيدرهولم (1923) ^{[ 24 ]} الاسم الأصلي لهذه الظاهرة بأنها صخرة تحتوي على "شظايا من صخور أقدم ملتصقة بالجرانيت"، واعتبرها نوعًا من الميغماتيت. ثمة ارتباط وثيق بين الميغماتيت وظهور "بريشيا الانفجار" في الشيست والفيليت المجاورة لتداخلات الديوريت والجرانيت. كما يمكن العثور على صخور مطابقة لهذا الوصف حول الأجسام النارية المتداخلة في الصخور المحيطة منخفضة الدرجة أو غير المتحولة. جادل براون (1973) بأن الأغماتيت ليس ميغماتيت، ويجب تسميته "بريشيا التداخل" أو "تكتلات الفوهات". ورأى رينولدز (1951) ^{[ 25 ]} ضرورة التخلي عن مصطلح "الأغماتيت".

أظهرت دراسات جيولوجية زمنية حديثة أجريت على مناطق متحولة من نوع الجرانيوليت (مثل دراسة ويليجرز وآخرون، 2001) ^{[ 26 ]} أن درجات حرارة التحول ظلت أعلى من درجة انصهار الجرانيت لمدة تتراوح بين 30 و50 مليون سنة. يشير هذا إلى أنه بمجرد تشكل الصهارة الانصهارية، يمكنها البقاء في القشرة الأرضية الوسطى والسفلى لفترة طويلة جدًا. ويكون الجرانيوليت الناتج حرًا في الحركة الجانبية ^{[ 27 ]} والأعلى على طول نقاط الضعف في الطبقات العلوية في اتجاهات يحددها تدرج الضغط.

في المناطق التي تقع فيها الصخور المنصهرة أسفل حوض رسوبي متعمق ، يميل جزء منها إلى التحرك جانبيًا أسفل قاعدة الصخور المتحولة سابقًا والتي لم تصل بعد إلى مرحلة الانصهار الجزئي . ويتجمع هذا الجزء في المناطق ذات الضغط المنخفض. ويفقد محتواه من المواد المتطايرة عندما يصل إلى مستوى تكون فيه درجة الحرارة والضغط أقل من حد طور الماء فوق الحرج. ويتبلور عند هذا المستوى، مانعًا وصول أي صهارة لاحقة إليه حتى يدفع ضغط الصهارة اللاحقة المستمر الطبقات العلوية إلى الأعلى.

بالنسبة للصخور الطينية المتحولة، ينتج عن الانصهار الجزئي أو التجزيئي في البداية منصهر جزئي غني بالمواد المتطايرة والعناصر غير المتوافقة، ذو تركيب جرانيتي . تُسمى هذه الجرانيتات المشتقة من الصخور الرسوبية الأصلية بالجرانيت من النوع S ، وهي عادةً بوتاسية، وتحتوي أحيانًا على الليوسيت ، وتُسمى الأداميليت والجرانيت والسيانيت . أما المكافئات البركانية فهي الريوليت والريوداسيت .

تُصهر الصخور النارية أو صخور القشرة الأرضية السفلى المتحولة لتُشكّل صهارة جرانيتية من النوع الأول ، ولكن بخصائص جيولوجية كيميائية مميزة ، وعادةً ما يهيمن عليها معدن البلاجيوكلاز ، مُكوّنةً صخور المونزونيت والتوناليت والجرانوديوريت . أما المكافئ البركاني لها فهو الدايسايت والتراكيت .

يصعب صهر الصخور المتحولة المافية إلا في الوشاح السفلي، لذا من النادر رؤية نسيج الميغماتيت في هذه الصخور. ومع ذلك، فإن الإكلوجيت والجرانوليت صخور مافية متماثلة تقريبًا.

استخدم عالم الصخور الفنلندي ياكوب سيدرهولم هذا المصطلح لأول مرة عام 1907 لوصف الصخور الموجودة داخل الدرع الاسكندنافي في جنوب فنلندا . وقد اشتُقّ المصطلح من الكلمة اليونانية μιγμα : migma ، والتي تعني خليطًا.

• الانصهار الجزئي للصخور 
• قائمة بأنواع نسيج الصخور – قائمة بمصطلحات نسيج الصخور وشكلها 
• صخرة ميغماتيتوفايا – تشكيل صخري في أرض الملكة مود، القارة القطبية الجنوبية 
• البنية المجهرية للصخور – العلاقة بين المواد المكونة للصخر. صفحات تعرض أوصافًا موجزة لأهداف إعادة التوجيه. 
• بوابة الجيولوجيا

• تصنيف الصخور المتحولة ( مؤرشف بتاريخ 29 يوليو 2023 في أرشيف الإنترنت )