علم الصخور النارية
علم الصخور النارية هو دراسة الصخور النارية ، وهي الصخور المتكونة من الصهارة . وباعتباره فرعًا من فروع الجيولوجيا ، يرتبط علم الصخور النارية ارتباطًا وثيقًا بعلم البراكين ، وعلم تكتونيات الأرض ، وعلم الصخور بشكل عام. تستخدم الدراسة الحديثة للصخور النارية عددًا من التقنيات، بعضها طُوِّر في مجالات الكيمياء والفيزياء وعلوم الأرض الأخرى . وتُعدّ دراسة الصخور ، وعلم البلورات ، والدراسات النظائرية من الطرق الشائعة في علم الصخور النارية.
طُرق
تحديد التركيب الكيميائي
يمكن تحديد تركيب الصخور النارية والمعادن باستخدام طرق متنوعة تتفاوت في سهولتها وتكلفتها وتعقيدها. أبسط هذه الطرق هي فحص عينات يدوية بالعين المجردة أو باستخدام عدسة مكبرة . يمكن استخدام هذه الطريقة لتقييم التركيب المعدني العام للصخر، مما يعطي فكرة عن تركيبه. وهناك طريقة أكثر دقة، ولكنها لا تزال غير مكلفة نسبيًا، لتحديد المعادن (وبالتالي التركيب الكيميائي الإجمالي للصخر) باستخدام المجهر البتروغرافي . تحتوي هذه المجاهر على ألواح استقطاب وفلاتر وعدسة مخروطية الشكل تسمح للمستخدم بقياس مجموعة متنوعة من الخصائص البلورية. طريقة أخرى لتحديد المعادن هي استخدام حيود الأشعة السينية ، حيث تُقصف عينة مسحوقة بأشعة سينية، ويُقارن طيف التوجهات البلورية الناتج بمجموعة من المعايير. إحدى أدق الطرق لتحديد التركيب الكيميائي هي استخدام المسبار الإلكتروني الدقيق ، حيث تُؤخذ عينات من بقع صغيرة من المواد. يمكن لتحليلات المسبار الإلكتروني الدقيق الكشف عن كل من التركيب الإجمالي وتركيب العناصر النزرة .
طريقة المواعدة
يُحدد تأريخ الصخور النارية متى تصلبت الصهارة لتُصبح صخوراً. وتُستخدم النظائر المشعة بشكل متكرر لتحديد عمر الصخور النارية.
التأريخ بالبوتاسيوم والأرجون
في طريقة التأريخ هذه، تتم مقارنة كمية 40 Ar المحتجزة في الصخر بكمية 40 K في الصخر لحساب مقدار الوقت الذي كان يجب أن يكون فيه 40 K يتحلل في الصخر الصلب لإنتاج كل 40 Ar الذي ما كان ليوجد هناك لولا ذلك.
التأريخ بالروبيديوم-السترونتيوم
يعتمد التأريخ بالروبيديوم-سترونتيوم على التحلل الطبيعي للروبيديوم -87 إلى السترونتيوم -87 ، وعلى اختلاف سلوك هذين العنصرين أثناء التبلور الجزئي للصهارة. يوجد كل من السترونتيوم والروبيديوم في معظم أنواع الصهارة؛ إلا أنه مع حدوث التبلور الجزئي، يميل السترونتيوم إلى التمركز في بلورات البلاجيوكلاز [ 1 ] ، بينما يبقى الروبيديوم في الصهارة لفترة أطول. يتحلل الروبيديوم -87 في الصهارة وفي أماكن أخرى، بحيث يتحول نصف الكمية إلى سترونتيوم -87 كل 1.42 × 10^ 11 سنة . بمعرفة ثابت التحلل وكمية الروبيديوم -87 والسترونتيوم -87 في الصخر، يمكن حساب الزمن اللازم للروبيديوم -87 قبل أن تصل الصخرة إلى درجة حرارة الانصهار لإنتاج كل السترونتيوم -87 ، مع الأخذ في الاعتبار وجود كمية أولية من السترونتيوم -87 لم ينتجها الروبيديوم -87 في جسم الصهارة. يمكن تقدير القيم الأولية لـ 87 Sr، عندما بدأت الصهارة في التبلور الجزئي، من خلال معرفة كميات 87 Rb و 87 Sr من الصخور النارية التي تم إنتاجها في أوقات مختلفة بواسطة نفس الجسم الصهاري.
طرق أخرى
قد تكون المبادئ الطبقية مفيدة لتحديد العمر النسبي للصخور البركانية. ويُعدّ علم تحديد عمر الرماد البركاني التطبيق الأكثر شيوعًا للتأريخ الطبقي على الصخور البركانية.
طرق قياس الضغط الحراري
في علم الصخور، يُستخدم معدن الكلينوبيروكسين لحساب درجة حرارة وضغط الصهارة التي أنتجت الصخور النارية التي تحتوي على هذا المعدن. [ 2 ] يُعد قياس درجة الحرارة والضغط باستخدام الكلينوبيروكسين أحد مقاييس الحرارة والضغط الجيولوجية . هناك عاملان يجعلان هذه الطريقة مفيدة بشكل خاص: أولاً، يُعد الكلينوبيروكسين بلورات كبيرة شائعة في الصخور النارية، ويسهل التعرف عليها؛ وثانياً، يُشير تبلور مكون اليشم من الكلينوبيروكسين إلى زيادة في الحجم المولي، مما يجعله مؤشراً جيداً للضغط .
قياس الزمن الحراري
المنشورات
نُشرت معظم الأبحاث الرائدة المعاصرة في علم الصخور النارية في مجلات علمية أمريكية وبريطانية مرموقة ذات انتشار عالمي، مثل مجلتي "ساينس" و "نيتشر" . [ 3 ] غالبًا ما تُوجد المواد الدراسية، والملخصات لمواضيع محددة، والأعمال القديمة في كتب. تحتوي العديد من الأعمال التي سبقت التحول النموذجي لنظرية الصفائح التكتونية في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي على معلومات غير دقيقة بشأن أصل الصهارة.
علماء الصخور النارية البارزون
مراجع
- ↑ ويلسون، م. نشأة الصخور النارية . الطبعة الخامسة 1995 (الطبعة الأولى 1989). الصفحة 23.
- ↑ جايجر، هاري؛ ترول، فالنتين ر.؛ جوليس، إستر م.؛ ديجان، فرانسيس م.؛ هاريس، كريس؛ هيلتون، ديفيد ر.؛ فريدا، كارميلا (12 يوليو/تموز 2018). "تغذية الصهارة متعددة المستويات في بركاني أجونج وباتور تزيد من خطر الانفجارات الخطيرة" . التقارير العلمية . 8 (1): 10547. Bibcode : 2018NatSR...810547G . doi : 10.1038/s41598-018-28125-2 . ISSN 2045-2322 . PMC 6043508. PMID 30002471 .
- ^ ديجان ، فرانسيس م. وايتهاوس، مارتن ج. ترول ، فالنتين ر. جيجر هاري. جيون، هيجين؛ لو رو، بيتروس؛ هاريس، كريس. فان هيلدن، مارسيل؛ غونزاليس موريل ، أوزفالدو (2021/06/24). "قيمة مصدر عباءة قوس سوندا δ18O التي تم الكشف عنها من خلال تحليل النظائر داخل البلورة" . اتصالات الطبيعة . 12 (1): 3930. بيب كود : 2021NatCo..12.3930D . دوى : 10.1038/s41467-021-24143-3 . ISSN 2041-1723 . بمك 8225799 . بميد 34168147 . S2CID 235634653 .
- علم الصخور النارية
- الصخور النارية