استخدامات الصخور الرسوبية

استخدامات الصخور الرسوبية

تعرّف على استخدامات الصخور الرسوبية في علم الجيولوجيا

لا بد أنك تعلم بأن تغطي الرواسب والصخور الرسوبية أو صخور الرسوبيات معظم سطح الأرض، وبالتالي تعد سجلًا للأحداث والعمليات المؤثرة في تشكيل كوكب الأرض، ولهذه الصخور أهمية بالغة لحياة الكائنات الحية وكل شيء مرتبط بسطح الأرض،[١] وفيما يلي أهم الاستخدامات الجيولوجية لهذه الصخور، تعرف عليها:


تقدير عمر الأرض

وضع الجيولوجيون مجموعة من المبادئ التي يمكن تطبيقها على الصخور الرسوبية والبركانية المكشوفة على سطح الأرض لتحديد الأعمار النسبية للأحداث الجيولوجية المحفوظة في السجل الصخري، وبذلك يمكن الاعتماد على الصخور وعمرها لتقدير عمر الأرض.[٢]


وفي كل مرة تظهر طبقة جديدة من الرواسب فإنها توضع أو تظهر أفقيًا فوق الطبقة القديمة (مبدأ الأفقية الأصلية)، أي أن الطبقات تترسب أفقياً أو بشكل شبه أفقي فوق بعضها البعض مما يعني أن الطبقات الأصغر سنًا سوف تكون فوق الطبقات القديمة أو الأكبر سنًا (مبدأ التراكب)، بينما قد تظهر طبقات قاطعة للطبقات الأفقية، وهذه الطبقات تكون أصغر من الطبقات التي تقطعها (مبدأ علاقات القواطع).[٢] وتساهم الصخور الرسوبية كذلك في معرفة كيفية تغير المناخ عبر تاريخ الأرض، وأين ومتى كانت الصدوع نشطة أو غير نشطة، مما يساهم في تحديد عمر الأرض.[١]


تحديد اتجاه الأمواج أو الرياح من علامات النيم

تعرف علامات التموج على أنها نتوءات من الرواسب المتشكلة استجابة للرياح التي تهب على طول طبقة من الرواسب، وتتشكل علامات التموج عموديًا على اتجاه الريح وكل حافة من علامة التموج متساوية على كلا الجانبين.[٣]


ويشير الافتقار إلى الغطاء النباتي على هذه التموجات إلى أن الرياح غالبًا ما تكون قوية جدًا مما يعيق نمو النبات، لكنه يوفر ظروفًا مثالية لظهور التموجات بعد نقل الرمال والأتربة بواسطة الرياح من أعلى جانب واحد من التموج لكي تترسب على الجانب الآخر، ويمكن أن تكون علامات التموج متماثلة أو غير متماثلة اعتمادًا على الاتجاه السائد للرياح، وإذا كانت علامات التموج غير متماثلة، فهذا يشير إلى وجود اتجاه واحد مهيمن للرياح.[٣]


كشف الحفريات على تعاقب الحياة

توجد معظم الأحافير في الصخور الرسوبية المتكونة من اتحاد أجزاء صغيرة من الصخور والمعادن أو الرواسب معًا على مدى ملايين السنين، بينما تصبح النباتات والحيوانات المحصورة في هذه الرواسب أحافير تدل على الكائنات التي عاشت وتوالت في الحقب الزمنية المختلفة.[٤]


تعرّف على الاستخدامات الاقتصادية للصخور الرسوبية

لا تقتصر أهمية الصخور الرسوبية واستخداماتها على علم الجيولوجيا فقط بلتستخدم الصخور في مجالات متنوعة وصناعات مختلفة ذات أهمية في الجانب الاقتصادي، تعرف على بعضها فيما يلي:

  • بناء الجدران الهيكيلة: يستخدم هذا النوع من الحجارة في بناء الجدران الهيكلية في الأبنية المختلفة.[٥]
  • إنتاج الإسمنت: يستخدم الحجر الجيري تحديداً لهذه الغاية.[٥]
  • إنتاج الخرسانة: تحتوي الخرسانة على إسمنت مصنوع من الحجر الجيري الرسوبي.[٥]
  • رصف الطرق والشوراع: يستخدم الحجر الرملي والحجر الجيري لبناء الأرصفة والطرق.[٦]
  • تصميم الأنفاق: يعد حفر الأنفاق في الصخور الرسوبية أمرًا مناسبًا بسبب متانة هذه الصخور، ويعد الحجر الرملي الأنسب لتلك الغاية.[٦]
  • صناعة الطوب والبلاط: لا شك بأن للحجر الرسوبي دور في صناعة الطوب والبلاط، فهي المكون الأساسي لهذه المواد، وبالتحديد الصخر الزيتي.[٦]
  • تصميم الديكور الداخلي: يستخدم حجر الكوارتز على سبيل المثال في إنتاج الزجاج المستخدم في تصميم الديكور الداخلي.[٦]
  • تشييد المباني: تستخدم الصخور الرسوبية في تشييد المباني، وبالتحديد الحجر الرملي، والكلسي، والجيري، والرخام أيضًا.[٦]


تتعدد مجالات استعمال الصخور الرسوبية ما بين العلمية والعملية، فهي مهمة في تحديد عمر الأرض التقريبي وتعاقب الأحقاب الجيولوجية، كذلك تستخدم هذه الصخور بكثرة في أعمال البناء، أي أن فوائد الصخور الرسوبية تكاد لا تقدر بثمن في تطور الحضارة البشرية.


ما أهم مميزات الصخور الرسوبية؟

لا بد أن تعلم بأن الصخور الرسوبية تتميز عن غيرها بعدة ميزات، ومن أهمها:[٧]

  • تتكون هذه الصخور من رواسب مستمدة من الصخور القديمة وبقايا النباتات والحيوانات.
  • تشكل الصخور الرسوبية 75% من مساحة سطح الكرة الأرضية، وبالرغم من مساحتها إلا أنها تشكل 5% فقط من كتلة القشرة الأرضية.
  • تترسب الرواسب بأنواعها وأحجامها المختلفة لتشكيل الصخور الرسوبية في تسلسل ونظام معين وفق المنطقة والمواد المتوافرة.
  • تتشكل الصخور الرسوبية في طبقات عديدة وتتشكل فوقها عدة صخور، لكن من النادر أن تكون هذه الصخور ذات طبيعة بلورية.
  • لا توجد الصخور الرسوبية أو الصخور النارية في أشكال ضخمة مثل؛ أحجار الباثوليت، والكتل الصخرية النارية المحدبة.
  • تتشوه الطبقات الرسوبية عمومًا بسبب قوى الانضغاط والشد الجانبي، فتتواجد في أشكال معاكسة، لذلك نادرًا ما توجد طبقات من الصخور الرسوبية بالطريقة الأصلية والأفقية.
  • تتواجد الصخور الرسوبية متماسكة أو غير متماسكة وذلك يعتمد على طبيعة العناصر الإسمنتية والمعادن المكونة لها.
  • معظم الصخور الرسوبية مسامية، لكن القليل منها أيضًا غير مسامي وغير منفذ، وتعتمد مسامية الصخور على النسبة بين الفراغات وبين حجم كتلة الصخور.


سؤال وجواب

ما منشأ الصخور الرسوبية؟

تتكون الصخور الرسوبية من صخور موجودة مسبقًا أو من بقايا الكائنات الحية التي عاشت في الماضي، وهذه الصخور والكائنات تشكل رواسب تتراكم على سطح الأرض، وغالبًا ما تتشكل هذه الصخور كرواسب محمولة في الأنهار لتترسب في البحيرات والمحيطات، وعند دفنها تفقد الرواسب الماء وتصبح متماسكة لتشكيل الصخور، أو يمكن أن تنشأ كذلك نتيجة موت أعداد كبيرة من الكائنات الحية ودفنها لتشكل فيما بعد صخورًا رسوبية بيولوجية.[٨]


كيف تتكون الصخور الرسوبية؟

اعلم بأن الصخور الرسوبية تتشكل على سطح الأرض أو بالقرب منه، على عكس الصخور المتحولة والصخور النارية التي تتشكل في أعماق الأرض، وهذه أهم العمليات الجيولوجية التي تؤدي إلى تكوين الصخور الرسوبية:[٩]

  • التعرية والتجوية: تشمل التعرية التجوية العوامل الجوية مثل الرياح والأمطار، التي تؤدي ببطء إلى تكسير الصخور الكبيرة إلى صخور أصغر، وقد تحول هذه العملية الصخور وحتى الجبال إلى رواسب كالرمل أو الطين.
  • الذوبان أو التجوية الكيميائية: يذيب الماء الحمضي الحجر ببطء لتحويله إلى رواسب.
  • الترسيب: تكوين الصخور والمعادن من المواد الكيميائية التي تترسب في الماء، على سبيل المثال؛ عندما تجف البحيرة على مدى عدة آلاف من السنين، فإنها تترك وراءها رواسب معدنية.
  • تحجر الرواسب: يضغط خلال هذه العملية كل من الطين والرمل والرواسب الأخرى في قاع المحيط أو المسطحات المائية الأخرى ببطء لتشكل الصخور، وينتج الضغط من وزن الرواسب المترسبة فوق بعضها البعض.


وبناءً على هذه العمليات يمكن تقسيم الصخور الرسوبية إلى ما يلي:[٩]

  • الصخور الفتاتية: والتي تأتي من تآكل وتراكم شظايا الصخور أو الرواسب أو المواد الأخرى المصنفة إجمالاً على أنها مخلفات أو حطام، ويمكن أن تكون هذه المواد إما عضوية أو غير عضوية؛ وتتشكل الصخور العضوية عندما تتحلل أجزاء من النباتات والحيوانات في الأرض، تاركة وراءها مادة بيولوجية تُضغط وتُحول إلى صخور مثل الفحم، من ناحية أخرى تتكون الصخور الفتاتية غير العضوية من قطع منفصلة صغيرة من الصخور الأخرى، وليس من الكائنات الحية، ومن أمثلتها الحجر الرملي.
  • الصخور الكيميائية: تنتج هذه الصخور عن انحلال وترسيب المعادن، ويمكن العثور على الصخور الرسوبية الكيميائية في العديد من الأماكن مثل؛ المحيطات والكهوف والصحاري، ومن أمثلة هذه الصخور؛ الحجر الجيري الذي يتشكل في قاع المحيط من ترسيب كربونات الكالسيوم وبقايا الحيوانات البحرية ذات الأصداف.


ما أشهر الأمثلة على الصخور الرسوبية؟ 

تعرف فيما يلي على بعض الصخور الرسوبية الشائعة:[٥]

  • حجر الكلس أو الحجر الجيري.
  • الطباشير.
  • الحجر الطيني.
  • الحجر الرملي.
  • الصخر الزيتي.


تتكون الصخور الرسوبية من بقايا الكائنات الحية المتحللة بعد موتها ودفنها خصوصًا تحت البحار والمحيطات، وقد يكون أشهر هذه الصخور الحجر الجيري والرملي، وتتشكل الصخور الرسوبية نتيجة عدة عمليات طبيعية وهي؛ التعرية والتجوية، والتجوية الكيميائية، يتبعها الترسيب، وتحجر الرواسب مشكلة صخورًا رسوبية.


المراجع

  1. ^ أ ب "9.1.1: Importance of Sediment", The LibreTexts libraries, Retrieved 21/6/2021. Edited.
  2. ^ أ ب Daniel J. Peppe and Alan L. Deino (2013), "Dating Rocks and Fossils Using Geologic Methods", Nature Education, Retrieved 25/6/2021. Edited.
  3. ^ أ ب Nicole Longinotti (30/11/2010), "The Ripple effect: Asymmetric Ripple Marks at Cavern Point", Center for Watershed Sciences - The Regents of the University of California, Davis, Retrieved 25/6/2021. Edited.
  4. "Finding Fossils ", OLogy, Retrieved 25/6/2021. Edited.
  5. ^ أ ب ت ث "Sedimentary Rocks", Byjus, Retrieved 21/6/2021. Edited.
  6. ^ أ ب ت ث ج "14 Uses of Sedimentary Rocks in Civil Engineering", theconstructor, Retrieved 21/6/2021. Edited.
  7. "Characteristics of Sedimentary Rocks | Rocks | Geography", Geography Notes, Retrieved 21/6/2021. Edited.
  8. "What are sedimentary rocks?", United States Geological Survey , Retrieved 21/6/2021. Edited.
  9. ^ أ ب "Sedimentary Rocks", National Geographic, Retrieved 21/6/2021. Edited.