مقدمة الصخور الرسوبية EPS 221

1. مقدمة الصخور الرسوبية EPS 221 أ.د. محمد بسوينى و أ.د. محمود عارف جامعة الملك عبد العزيز – كلية علوم الأرض – قسم جيولوجيا البترول و الترسبات

2. الصخور الرسوبية الكيميائية Chemical Sedimentary Rocks

3. 2) الصخور الرسوبية الكيميائية Chemical Sedimentary Rocks • تنشأ هذه الصخور من محاليل تحتوي على مواد مذابة وعندما تتبخر هذه المحاليل أو تتفاعل مع بعضها البعض فتكون هذه الرواسب ( أي تتكون من الترسيب المباشر الذي يحدث داخل الحوض الترسيبي ومن أمثلتها أيونات الكربونات CO3 والكبريتات SO4 وكاتيون الكالسيوم ) ومن أمثلة هذه الصخور: • صخور الكربونات carbonate rocks • الملح الصخري   Rock Salt • الجبس  Gypsumو الانهيدرايتAnhydrite • وتتشكل صخور الكربونات نتيجة للآتي: 1ـ العمليات العضوية. 2ـ عمليات التحور. 3ـ الترسيب المباشر الغير عضوي. 

4. تقسيم الصخور الرسوبية الكيميائيةclassification of chemical sedimentary rocks تقسم الصخور الرسوبية الكيميائية حسب تركيبها الكيميائي إلى ثلاثة انواع: • صخور رسوبية كيميائية جيريةCalcareous • صخور رسوبية كيميائية سيليسيةSiliceous • صخور رسوبية كيميائية تبخيريةEvaporites

5. 1) صخور رسوبية كيميائية جيرية • تتكون صخور الكربونات من المعادن الآتيه : • الكالسايتCaCO3 Calcite • الأراجونايتCaCO3 Aragonite • الدولومايتCaMg(CO3)2 Dolomite • الانكرايتCa(MgFe) (CO3)2 Ankerite • السيدرايتFeCO3 Siderite • المغنيسايتMgCO3 Magnesite وتتميز صخور الكربونات بأنها تتكون من حبيبات وحيدة المعدن Monominerallic

6. العوامل المؤثرة فى تركيب صخور الكربونات • تعتبر صخور الكربونات واسعة التركيب من حيث أصل نشأتها وذلك للأسباب التالية:1) تتشكل داخل الحوض الترسيبي.2) تترسب بالقرب من مصدرها.3) تترسب بمسامية أولية عالية.4) تتكون من مواد عضوية الأصل والمنشأ.5) تشتمل على خليط من كافة الأحجام.6) لا تشبه رواسب الأرض.7) تكون معادنها غير ثابتة وسريعة التغير.

7. المسام Pores اللاحم Cement راسب أرضي Matrix (<20 mm) الحبيبات Grains مكونات صخور الكربونات • تحتوي صخور الكربونات على أربعة مكونات رئيسية :(1) الحبيبات Grains (حتاتية، هيكلية، كريات جيرية، حصى طيني جيري).(2) راسب أرضي Matrix ( ويعرف بالميكرايت Micrite ).(3) اللاحم Cement ( و يعرف بالمادة المتبلورة التي تنمو داخل مسامات الصخر).(4) المسام Pores ( الفراغات أو التجاويف الصخرية البين حبييبية).

9. تصنيف صخور الكربونات Classification of Carbonate Rocks • لتصنيف صخور الكربونات لا بد من معرفة المعاملات التالية : 1ـ حجم الحبيبات                     Grain Size2ـ نوع الجسيمات               Particle Type3ـ نوع وكمية المسامية                 Porosity4ـ درجة التبلور  Degree of Crystallization5ـ كمية الطين                   Mud Quantity6ـ التركيب الكيميائي Composition Chemical

10. Classification of limestone (Folk, 1952)

11. أ –تقسيم الصخور الرسوبية الكيميائية الجيريه • وهي عبارة عن صخور الكربونات ولها عدة أنواع من أهمها: • 1ـ الحجر الجيري الغير عضويInorganic Limestone2- الحجر الجيري البطروخيOolitic Limestone 3- رواسب الهوابطStalactites والصواعد Stalagmites 4- رواسب الينابيع الحارةTravertine 5 – الدولوميت Dolomite 6 – الصخور الشعابية Reef Rocks

12. 1ـ الحجر الجيري الغير عضوي: Inorganic Limestone • يحتوي هذا الصخر على أكثر من 90% كربونات الكالسيوم (كالسايت) ولونه أبيض أو رمادي ولكنه غالباً يأخذ ألواناً أخرى. • يترسب الصخر من محاليل بيكروبونات الكالسيوم نتيجة فقدانها لغاز ثاني أكسيد الكربونCa Co3 + H2O + CO2Ca (HCO3)2

13. 2- الحجر الجيري البطروخيOolitic Limestone يحدث أن يترسب الكالسيت على شكل كرات صغيرة متخذة من حبات الرمل ( أو غيرها من الاحافير الصغيره أو قطع منها ) نواة لها وتتماسك هذه الكرات الصغيرة بواسطة مادة لاحمة عادة ما تكون جيرية. يتكون هذا الصخر في المياه البحرية الشاطئية الضحلة المتأثرة بالأمواج الشديدة.

14. 3 ـ رواسب الهوابطStalactitesوالصواعد Stalagmites تتكون هذه الرواسب في المغارات والكهوف وتتدلى من سقفها أو ترتفع من أرضيتها وهي تنشا في المناطق الجيرية الواقعة في ظروف مناخية ممطرة. فالمياه الناتجة تعمل على إذابة الحجر الجيري وبمجرد تعرض بيكربونات الكالسيوم إلى فقدان ما تحتويه من غاز ثاني أكسيد الكربون تترسب في صورة كربونات الكالسيوم.

15. 4ـ رواسب الينابيع الحارةTravertine • هي رواسب جيرية تتكون حول الينابيع الحارة من مياهها المتصاعدة المحملة ببيكربونات الكالسيوم على هيئة مسحوق أبيض.

16. 5 – الدولوميت Dolomite • يتكون هذا الصخر من معدن الدولومايت ( كربونات مزدوجة من الكالسيوم والماغنسيوم ) وهو يترسب أحياناً مباشرة من مياه البحر (مسطحات المد والجذر) نتيجة للتبادل المزدوج لعنصري الماغنسيوم والكالسيوم حيث تنمو بلورات الدولومايت في رواسب الجير الغير ملتحمة (الطين الجيري). • و الدولومايت يشبه الحجر الجيري إلا أنه أثقل منه قليلا وصلابته أعلى و لا يتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك المخفف HCl بسرعة مثل الحجر الجيري • يعتقد إن الدولومايت يتكون نتيجة لتفاعل المحاليل المحملة بمركبات الماغنسيوم مع الحجر الجيري حيث يحل الماغنسيوم محل الكالسيوم.

17. أنواع الدلمتة Types of dolomitization • الدلمته المصاحبة ( أو الدلمتة المبكرة ) • Penecontemporaneous Dolomitization or ( Early Diagenitic Dolomitization) • دلمته ما بعد الترسيب (أو الدلمتة المتأخرة ) • Post-depositional Dolomitization (Late Diagenetic Dolomitization)

18. 6ـ الصخور الشعابيةReef Rocks • تتشكل هذه الصخور في بيئة ضحلة ودافئة نتيجة نشاط الكائنات الحية ومن تجمع هياكل جميع الكائنات الحية. ويكون دائماً مغموراً تحت سطح الماء ويشكل المرجان الإطار الرئيسي للصخور الشعابية وتعتبر الحزازيات Bryozoa والاستروماتوبورايد Stromatoporoids والطحالب الكلسية Calcareous Algae والروديستا Rudistids حيث يعيش بعضها على السطح الخارجي للشعاب. لذا فإن الشعاب الصخرية عبارة عن رواسب متلاحمة من المكونات العضوية. وتتكون هذه المكونات من الطحالب الكلسية والمرجانية Coralline and Calcareous Algae والأسفنجيات Sponges والحزازيات Bryozoa.

19. ب ـ صخور رسوبية كيميائية سيليسيه Siliceous Rocks 1ـ الفلنت ( الزلط ): Flintصخر لونه غامق أو رمادي يتكون من خليط من السيليكا المتبلورة وغير المتبلورة التي تترسب في صورة عقد Nodules أو درنات Concretions توجد على شكل طبقات رقيقة بين الصخور الرسوبية. 2ـ الشيرت (حجر الصوان) : Chertيشبه الشيرت الفلنت إلا أنه يحتوي على نسبة عالية من الجير وفي بعض الأحيان يكون لونه أحمر ويسمى حينئذ جاسبر Jasper ويستمد لونه الفاقع من أكاسيد الحديد الذي يحتوي عليه . جاسبر Jasper الشيرت : Chert الفلنت: Flint