الملمس (الجيولوجيا)

في الجيولوجيا ، يشير الملمس أو البنية الدقيقة للصخور ^[1] إلى العلاقة بين المواد التي تتكون منها الصخرة . ^[2] الفئات النسيجية الأوسع هي البلورية (حيث تكون المكونات متداخلة ومتشابكة في بلورات)، ومجزأة (حيث يوجد تراكم للشظايا من خلال بعض العمليات الفيزيائية)، وأفانيتيكية (حيث لا تكون البلورات مرئية للعين المجردة)، وزجاجية ( حيث تكون الجسيمات صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها ومرتبة بشكل غير متبلور ). ^[2] يشار إلى الجوانب الهندسية والعلاقات بين الجسيمات أو البلورات المكونة باسم الملمس البلوري أو الاتجاه المفضل . يمكن تحديد القوام بعدة طرق. ^[3] المعلمة الشائعة هي توزيع حجم البلورة. هذا يخلق المظهر المادي أو شخصية الصخرة، مثل حجم الحبيبات والشكل والترتيب والخصائص الأخرى، على كل من المقياس المرئي والمجهري.

القوام عبارة عن أنسجة اختراقية للصخور؛ وهي توجد في كامل كتلة الصخور على مقياس عينة مجهرية بحجم اليد، وغالبًا ما تكون على مقياس النتوءات . وهذا يشبه في كثير من النواحي الطبقات الصخرية ، إلا أن القوام لا يحمل بالضرورة معلومات بنيوية من حيث أحداث التشوه ومعلومات الاتجاه. تحدث البنى على مقياس عينة بحجم اليد وما فوق.

يصف تحليل البنية الدقيقة ^[4] السمات البنيوية للصخور، ويمكن أن يوفر معلومات عن ظروف التكوين، والتكوين الصخري ، والتشوه اللاحق، أو الطي، أو أحداث التغيير. ^[5]

تشمل القوام البلورية الفانيريتية والورقية والبورفيريتية . ^{[2] القوام الفانيريتي هو المكان الذي تكون فيه بلورات الصخور النارية المتشابكة} مرئية للعين المجردة. القوام الورقي هو المكان الذي تتكون فيه الصخور المتحولة من طبقات من المواد. ^[2] القوام البورفيريتي هو الذي تكون فيه قطع أكبر ( بلورات فينوكريستية ) مدمجة في كتلة خلفية مكونة من حبيبات أدق بكثير. ^[2]

تشمل القوام المجزأة القوام الفتاتية ، والحيوية ، والبركانية . ^[2]

التوجه المعدني المفضل هو نسيج الصخور المتحولة حيث تكون حبيباتها ذات شكل مسطح (غير متساوي)، وتميل مستوياتها إلى أن تكون موجهة في نفس الاتجاه. ^[6]

تتضمن البنية الدقيقة للصخور نسيج الصخور وبنياتها الصغيرة . كلمتا النسيج والبنية الدقيقة مترادفتان، مع تفضيل الأخيرة في الأدبيات الجيولوجية الحديثة. ومع ذلك، لا يزال النسيج مقبولاً لأنه وسيلة مفيدة لتحديد أصل الصخور، وكيف تشكلت، ومظهرها.

يهدف وصف البنية الدقيقة للصخور الرسوبية إلى تقديم معلومات عن ظروف ترسب الرواسب ، والبيئة القديمة ، ومنشأ المواد الرسوبية.

تتضمن الأساليب وصف حجم الحصى، والفرز، والتركيب، والتقريب أو الزاوية، والكروية ووصف المصفوفة. قد تتضمن البنى الدقيقة الرسوبية، على وجه التحديد، نظائر مجهرية لخصائص بنيوية رسوبية أكبر مثل الطبقات المتقاطعة ، والصدوع الرسوبية المتزامنة، وانهيار الرواسب، والطبقات المتقاطعة، وما إلى ذلك.

لا يرتبط نضج الرواسب بالفرز (متوسط ​​حجم الحبيبات والانحرافات) فحسب، بل يرتبط أيضًا بشكل كروية الشظايا وتقريبها وتكوينها. الرمال التي تحتوي على الكوارتز فقط أكثر نضجًا من الرمل الأركوزي أو الرمل الرمادي .

يعطي شكل القطعة معلومات عن طول نقل الرواسب . فكلما كانت القطع أكثر تقريبًا، كلما كانت أكثر عرضة للتآكل بفعل الماء أو الرياح. يشمل شكل الجسيمات الشكل والاستدارة. يشير الشكل إلى ما إذا كانت الحبيبات أكثر استواءً (دائرية، كروية) أو مسطحة (مسطحة، تشبه القرص، مفلطحة)؛ بالإضافة إلى الكروية.

تشير الاستدارة إلى درجة حدة زوايا وحواف الحبوب. قد يكون نسيج سطح الحبوب مصقولًا أو مصقولًا أو مميزًا بحفر وخدوش صغيرة. يمكن عادةً رؤية هذه المعلومات بشكل أفضل تحت المجهر الثنائي، وليس في مقطع رقيق .

يمكن أن يعطي تكوين الصخور الرسوبية أدلة على أصل الرواسب الصخرية. على سبيل المثال، تشير الشظايا البركانية وشظايا الصوان والرمال الدائرية إلى مصادر مختلفة.

تعتبر مصفوفة الصخور الرسوبية والأسمنت المعدني (إن وجد) الذي يربطها معًا من العوامل التشخيصية.

عادة ما يؤدي التكون التشخيصي إلى ضعف تبلور الطبقة السطحية . وقد تشمل التأثيرات الأخرى تسطيح الحبيبات، وذوبان الضغط وتشوه ما تحت الحبيبات. وقد تشمل التغيرات المعدنية الزيوليت أو المعادن الأخرى ذاتية التكوين التي تتشكل في ظروف تحولية منخفضة الدرجة .

تُستخدم عملية الفرز لوصف تجانس أحجام الحبوب داخل الصخور الرسوبية. إن فهم عملية الفرز أمر بالغ الأهمية لاستنتاج درجة النضج وطول نقل الرواسب. تصبح الرواسب مصنفة على أساس الكثافة، بسبب طاقة الوسط الناقل. يمكن للتيارات عالية الطاقة أن تحمل شظايا أكبر. ومع انخفاض الطاقة، تترسب جزيئات أثقل وتستمر شظايا أخف في النقل. ^[7] وينتج عن هذا الفرز بسبب الكثافة. يمكن التعبير عن الفرز رياضيًا من خلال الانحراف المعياري لمنحنى تردد حجم الحبوب لعينة الرواسب، معبرًا عنه بقيم φ (phi). تتراوح القيم من <0.35φ (مرتبة جيدًا جدًا) إلى >4.00φ (مرتبة بشكل سيئ للغاية).

تهدف دراسة البنية الدقيقة للصخور المتحولة إلى تحديد توقيت وتسلسل وظروف التشوهات ونمو المعادن وتكرار أحداث التشوه اللاحقة.

تتضمن البنى الدقيقة المتحولة أنسجة تتشكل من خلال تطور التورق وطباعة التورق فوقها مما يسبب التفرعات . يمكن أن توفر العلاقة بين الخلايا البورفيروبلاستية والتورقات والخلايا البورفيروبلاستية الأخرى معلومات حول ترتيب تكوين التجمعات المتحولة أو واجهات المعادن.

تعتبر أنسجة القص مناسبة بشكل خاص للتحليل عن طريق التحقيقات الدقيقة، وخاصة في الميلونيت والصخور الأخرى المضطربة والمشوهة للغاية.

على مقياس المقطع الرقيق والعينة بحجم اليد، قد يظهر الصخر المتحول نسيجًا اختراقيًا مستويًا يسمى التقشر أو الانقسام . قد توجد عدة تقشرات في الصخر، مما يؤدي إلى ظهور التفرع .

إن تحديد التورق واتجاهه هو الخطوة الأولى في تحليل الصخور المتحولة المتورقة. إن الحصول على معلومات حول وقت تشكل التورق أمر ضروري لإعادة بناء مسار الضغط ودرجة الحرارة والوقت للصخرة، حيث إن العلاقة بين التورق والخلايا البورفيروبلاستية هي تشخيص لوقت تشكل التورق وظروف التورق التي كانت موجودة في ذلك الوقت.

قد تنشأ الهياكل الخطية في الصخر من تقاطع طبقتين أو هياكل مستوية، مثل مستوى الفراش الرسوبي ومستوى الانقسام الناتج عن التكتون. عادة ما يتم رسم درجة الخطية مقارنة بدرجة التورق لبعض علامات الانفعال في الصخور المشوهة على مخطط فلين.

تتشكل أنسجة مميزة للغاية نتيجة للقص المرن. تتكون البنى الدقيقة لمناطق القص المرن من مستويات S ومستويات C ومستويات C'. تكون مستويات S أو مستويات الشستوزية متوازية مع اتجاه القص ويتم تحديدها عمومًا بواسطة الميكا أو معادن البلاتي. حدد المحور الطويل المسطح لقطع ناقص الإجهاد. تتشكل مستويات C أو مستويات السيزاليت بشكل مائل على مستوى القص. تكون الزاوية بين مستويات C وS حادة دائمًا، وتحدد معنى القص. بشكل عام، كلما انخفضت زاوية CS، زاد الإجهاد. نادرًا ما يتم ملاحظة مستويات C' باستثناء الميلونيتات شديدة التشوه، وتتشكل بشكل عمودي تقريبًا على مستوى S.

تشمل البنى الدقيقة الأخرى التي يمكن أن تعطي إحساسًا بالقص ما يلي:

• الأوردة السيني
• سمكة الميكا
• الخلايا البورفيروبلاستية الدوارة

قد يكمل تحليل البنية الدقيقة للصخور النارية الأوصاف على مقياس العينة بحجم اليد والنتوء. وهذا أمر حيوي بشكل خاص لوصف البلورات الفينوكليستية والقوام المجزأ للتوف ، حيث غالبًا ما تكون العلاقات بين الصهارة ومورفولوجيا البلورات الفينوكليستية بالغة الأهمية لتحليل التبريد والتبلور الكسري والوضع.

يمكن أن يوفر تحليل البنى الدقيقة للصخور المتطفلة معلومات عن المصدر والنشأة، بما في ذلك تلوث الصخور النارية بالصخور الجدارية وتحديد البلورات التي ربما تراكمت أو سقطت من الذوبان. وهذا أمر بالغ الأهمية بشكل خاص بالنسبة لحمم الكوماتيت والصخور المتطفلة فوق المافية .

تتكون البنية الدقيقة للصخور النارية من مزيج من معدل التبريد ومعدل التبلور والثوران (في حالة الحمم البركانية ) وتركيبة الصهارة وعلاقتها بالمعادن التي سوف تتبلور، بالإضافة إلى التأثيرات الفيزيائية للصخور الجدارية والتلوث وخاصة البخار.

وفقًا لنسيج الحبيبات، يمكن تصنيف الصخور النارية إلى:

• بيغماتيتية : بلورات كبيرة جدًا
• صخور فانيرية : تحتوي الصخور على معادن ذات بلورات مرئية للعين المجردة، وعادة ما تكون متطفلة
• أفانيتيك : تبريد سريع، وتكوين بلورات نووية وتوقف النمو، مما يشكل صخرة متجانسة ذات حبيبات دقيقة
• البورفيريتية : تحتوي على بلورات فينوكريستية في كتلة أرضية دقيقة
• حويصلي : يحتوي على فراغات ناتجة عن الغاز المحبوس أثناء التبريد
• زجاجي : زجاجي أو زجاجي بدون بلورات
• الصخور البركانية : الصخور التي تتكون من شظايا البلورات والبلورات الصخرية وشظايا الصخور ذات الأصل البركاني
• حبيبات متساوية : بلورات الصخور كلها بنفس الحجم

شكل البلورة هو أيضًا عامل مهم في نسيج الصخور النارية. قد تكون البلورات متعددة السطوح أو شبه متعددة السطوح أو غير متعددة السطوح:

• متساوي السطوح أو ذاتي الشكل ، إذا تم الحفاظ على الشكل البلوري.
• شبه السطوح أو شبه السطوح ، إذا تم الحفاظ على جزء فقط.
• غير سطحية أو غير شكلية ، إذا لم تظهر البلورات أي أشكال بلورية يمكن التعرف عليها.

تسمى الصخور المكونة بالكامل من بلورات يوهدرا بالصخور البانيديومورفية ، وتسمى الصخور المكونة بالكامل من بلورات شبه السطوح بالصخور شبه السطوحية .

تنجم البنية البورفيرية عن تكوين مواقع البلورات ونمو البلورات في الصهارة السائلة. وكثيرًا ما لا تستطيع الصهارة أن تنتج سوى معدن واحد في كل مرة، وخاصة إذا كانت تبرد ببطء. ولهذا السبب فإن أغلب الصخور النارية تحتوي على نوع واحد فقط من معادن البلورات الفينوكريستية. وتنتج الطبقات التراكمية الإيقاعية في التطفلات فوق المافية عن التبريد البطيء المستمر.

عندما تبرد الصخور بسرعة كبيرة، يتجمد السائل ليشكل زجاجًا صلبًا أو كتلة بلورية. غالبًا ما يؤدي فقدان البخار من حجرة الصهارة إلى تكوين نسيج بورفيري.

تشير الخلجان أو الحواف "المتآكلة" للبلورات الفينوغرافية إلى أنها كانت تُعاد امتصاصها بواسطة الصهارة وقد تعني إضافة صهارة طازجة أكثر سخونة. تُستخدم نضوج أوستوالد أيضًا لشرح بعض القوام النارية البورفيرية، وخاصة الجرانيتات البلورية الضخمة الأورثوكلازية .

تتبنى البلورات التي تنمو في الصهارة عادة (انظر علم البلورات ) تعكس بشكل أفضل بيئتها ومعدل التبريد. والعادة المعتادة للبلورات الفينوكريستية هي تلك التي يتم ملاحظتها بشكل شائع. وقد يشير هذا إلى معدل تبريد "طبيعي".

تحدث معدلات تبريد غير طبيعية في الصخور النارية شديدة التبريد ، وخاصة في الحمم البركانية الكوماتيتية . وهنا، تمنع معدلات التبلور المنخفضة بسبب السيولة الفائقة التبلور حتى يصبح السائل أقل بكثير من منحنى نمو المعدن. ثم يحدث النمو بمعدلات شديدة، مما يؤدي إلى ظهور بلورات نحيلة وطويلة. بالإضافة إلى ذلك، قد تتشكل الأشواك والأشكال الهيكلية عند رؤوس البلورات ونهاياتها لأن النمو يكون مفضلاً عند حواف البلورات. ويُعد نسيج السبينيفكس أو الشجيري مثالاً على هذه النتيجة. وبالتالي، يمكن أن يوفر شكل البلورات الفينوكريستية معلومات قيمة عن معدل التبريد ودرجة حرارة الصخور النارية الأولية.

الملمس الكروي هو نتيجة لتبريد وتكوين مادة في الصهارة التي حققت تشبعًا فائقًا في المكون البلوري. وبالتالي فهي غالبًا ما تكون عملية شبه صلبة في الصخور الفلسية شديدة البرودة. غالبًا ما ينمو معدنان معًا في الكروي. ينتج الملمس الأكسيوليتي عن نمو كروي على طول الشقوق في الزجاج البركاني، وغالبًا ما يكون ذلك بسبب غزو الماء.

يمكن أن تتشكل النتوءات المتداخلة لمعادن أو أكثر بطرق متنوعة، ويمكن أن يكون تفسير النتوءات المتداخلة أمرًا بالغ الأهمية في فهم التاريخين الصهاري والتبريدي للصخور النارية. يتم تقديم بعض القوام المهمة هنا كأمثلة.

تعتبر القوام الرسومية والمجهرية والحبيبية أمثلة على النتوءات المتداخلة التي تشكلت أثناء التبلور الصخري. وهي نتوءات زاويّة بين الكوارتز والفلسبار القلوي . عندما تتطور بشكل جيد ، قد تشبه النتوءات المتداخلة الكتابة المسمارية القديمة، ومن هنا جاءت التسمية. هذه النتوءات المتداخلة نموذجية للبيغماتيت والحبيبية الجرانية ، وقد تم تفسيرها على أنها توثق التبلور المتزامن للمعادن المتداخلة في وجود ذوبان السيليكات مع مرحلة غنية بالماء.

تعتبر النتوءات المتداخلة التي تتشكل عن طريق الذوبان الخارجي مساعدات في تفسير تاريخ تبريد الصخور. البيرثيت هو نمو داخلي لفلسبار البوتاسيوم مع فلسبار الألبايت ، يتكون عن طريق الذوبان الخارجي من فلسبار قلوي ذو تركيبة متوسطة: ترتبط خشونة النموات المتداخلة البيرثيتية بمعدل التبريد. البيرثيت نموذجي للعديد من الجرانيت . الميرميكيت هو نمو داخلي مجهري، دودي (شبيه بالدودة) من الكوارتز والبلاجيوكليز الغني بالصوديوم شائع في الجرانيت؛ قد يتشكل الميرميكيت عندما يتحلل الفلسبار القلوي عن طريق الذوبان الخارجي وينتقل السيليكون بواسطة السوائل في الصخور المبردة.

تعد أكاسيد الحديد والتيتانيوم مهمة للغاية، حيث تحمل التوقيعات المغناطيسية السائدة للعديد من الصخور، وبالتالي لعبت دورًا رئيسيًا في فهمنا لتكتونيات الصفائح . عادةً ما يكون لهذه الأكاسيد قوام معقد يتعلق بكل من الذوبان والأكسدة. على سبيل المثال، يتأكسد أولفوسبينيل في الصخور النارية مثل البازلت والجابرو عادةً أثناء تبريد الصخور الصلبة لإنتاج نموات منتظمة بين المغنتيت والإلمنيت . يمكن أن تحدد هذه العملية السجل المغناطيسي الذي ترثه الصخور.

• قائمة أنسجة الصخور  – قائمة المصطلحات المتعلقة بنسيج الصخور وشكلها
• قائمة أنواع الصخور  – قائمة أنواع الصخور التي يعترف بها الجيولوجيون
• التحول  – تغير المعادن في الصخور الموجودة مسبقًا دون أن تذوب في الصهارة السائلة
• الجيولوجيا البنيوية  – علم وصف وتفسير التشوهات في قشرة الأرض
• علم الرواسب  – دراسة الرواسب الطبيعية وعمليات تكوينها
• علم الصخور  – فرع من الجيولوجيا يدرس تكوين الصخور وتكوينها وتوزيعها وبنيتها
• بوديناج  – هياكل في الصخر ناتجة عن الامتداد
• الملمس (البلوري)  - توزيع التوجهات البلورية في مادة متعددة البلوراتالصفحات التي تعرض أوصافًا مختصرة لأهداف إعادة التوجيه
• القوام الناري  – خصائص الصخور النارية
• الملمس الحويصلي  – نسيج التجاويف الصغيرة المغلقة الموجودة في بعض الصخور البركانية
• نسيج التربة  – خصائص التربة

• فيرنون، رون هـ.، 2004، دليل عملي لبنية الصخور الدقيقة ، مطبعة جامعة أكسفورد، أكسفورد. ISBN 0-521-89133-7