مراحل تشكل الصخور الرسوبية
التجوية
تُعرف عملية التجوية (بالإنجليزية: Weathering) بأنّها العملية التي تتكوّن فيها الرواسب التي تُشكّل الصخور الرسوبية، حيث يتمّ من خلالها تحويل صخور الأساس الصلبة إلى دقائق وجُسيمات أصغر حجماً، وهي المرحلة الأولى من مراحل تشكّل الصخور الرسوبية ، وتُقسم عملية التجوية إلى نوعين كالآتي:
- التجوية الميكانيكية: (بالإنجليزية: Mechanical Weathering)؛ تتضمّن عدة آليات منها؛ انخفاض الضغط السريع والمفاجئ على الصخور، أو تجمّد المياه داخل شقوقها، أو ترسّب الأملاح داخلها، أو تكسير جذور النباتات لها، وجميع هذه العمليات تتسبّب في تمدد الصخور وتفلّقها، كما أنّها تعتمد على العديد من العوامل، مثل: الضغط، والحرارة، ودورة التجمّد والإذابة للمياه، ونشاط الكائنات الحية من نباتات وحيوانات .
- التجوية الكيميائية: (بالإجليزية:Chemical Weathering)؛ تتضمّن هذه العملية تفكيك المعادن الموجودة في الصخور بطرق كيميائية من خلال عمليات متعددة، مثل: الأكسدة، أو الإذابة، أو التحلل المائي، بوجود مواد، مثل: الماء، والأكسجين، وحمض الكربونيك، وبعض المواد المُتفاعلة الأخرى، فتؤدّي هذه العمليات إلى تحويل مكونات الصخور المعدنية إلى أيونات تذوب في الماء وتُنقل من خلاله، وتسود التجوية الكيميائية في المناطق الدافئة والرطبة.
تعتمد كلٍّ من عمليتي التجوية الميكانيكية والتجوية الكيميائية على بعضهما البعض بشكل كبير، إذ تعملان ضمن مبدأ نسبة المساحة السطحية إلى الحجم، فالتجوية الكيميائية لا تحدث إلّا على أسطح الصخور؛ نظراً إلى أنّ الماء والمواد المتفاعلة الأخرى لا تخترق الصخور، على عكس عملية التجوية الميكانيكية التي تخترق الصخور وتُكسّرها وبالتالي تُكوّن مساحةً سطحيةً صخريةً جديدة، ممّا يُوفّر مساحةً أكبر لحدوث تجوية كيميائية، وذلك يعني أنّه كلّما زادت نسبة المساحة السطحية إلى الحجم، زادت معدلات التجوية الكليّة.
التعرية
ترتبط عملية التعرية أو الحت (بالإنجليزية: Erosion) مع عملية النقل ارتباطاً وثيقاً حيث يُمكن اعتبارها بأنّها عدّة عمليات مشتركة، فبعد أن تُنتج الرواسب بعمليات التجوية يبدأ تحريكها ونقلها من موقعها الأصلي بفعل عملية التعرية، ويكون ذلك من خلال الجاذبية وما ينتج عنها من أحداث؛ كالانهيارات الأرضية، أو سقوط الصخور، أو الرياح ، أو المياه الجارية، ويُشار إلى أنّ عملية التعرية تُساهم بشكل كبير في خفض مستوى سطح الأرض.
النقل
تحدث عملية النقل (بالإنجليزية: Transportation) بواسطة عدّة عوامل من أهمّها الماء، إذ إنّ التيار المائي يحمل أصغر الجسيمات الطينية ويُساعد على دحرجة القطع الصخرية الكبيرة، وتُتابع هذه القطع الصخرية والجلاميد تكسّرها وتغيُّر تركيبها الكيميائي خلال رحلتها مع التيار المائي؛ ممّا يُساعد على تقليل حجم جُسيمات الرواسب، كما أنّ الماء يحمل العديد من المعادن المُذابة كالسيليكا والكاتيون، ويُمكن نقل الرواسب أيضاً بواسطة التيارات الهوائية التي تنقل الغبار، والرمال، والكتل الجليدية، المُحمّلة بكميات كبيرة من الحصى، والصخور، والجسيمات الصغيرة.
الترسيب
تحدث عملية الترسيب (بالإنجليزية: Deposition) عندما تصل طاقة وسرعة وسائل النقل كالرياح والتيارات المائية والجليد، المُحمّلة بالحصى، والرمال، والجسيمات الطينية، والمواد المذابة في الماء، إلى درجة مُنخفضة بحيث لا يمكنها مواصلة عملية النقل، ثُمّ تصب بعد ذلك الرواسب المحمّلة معها بفعل الجاذبية الأرضية حول المُنحنيات النهرية ، أو تُفرّغها في البحيرات أو المحيطات أو حتّى في أنهار أُخرى، حيث إنّه غالباً ما تتكوّن الصخور الرسوبية في الماء.
تعكس الرواسب النهائية طاقة الوسط التي نُقلت من خلاله، وتتغير طاقة الوسط تبعاً لتغيّر سرعته ممّا يُساعد على فرز الرواسب، حيث يبدأ ترسيب القطع الصخرية من الأكبر حجماً والأثقل وزناً إلى القطع الأصغر حجماً والأخف وزناً، أمّا الأملاح فهي تترسب بعد ذلك بفعل بعض الأنشطة الحيوية على شكل أصداف بحرية على سبيل المثال، أو من خلال عملية التبخر.
التحجر
تُعرف عملية التحجّر (بالإنجليزية: Lithification) بأنّها العملية التي تتصلّب فيها الرواسب المتفكّكة بعد أنّ تتجمّع مع بعضها البعض، حيث تتحوّل إلى صخور يصعب نقلها وتحريكها من مكانها، وهي الخطوة الأخيرة في مراحل تشكّل الصخور الرسوبية، وتتمّ هذه العملية بعدّة طرق وهي الآتية:
- الانضغاط: (بالإنجليزية: Compaction)؛ تُرصّ الرواسب نتيجة زيادة وزن الطبقات فوقها ممّا يُقلّل حجم الفراغات بينها ويطرد المياه التي كانت موجودةً في تلك الفراغات فتُصبح الرواسب كتلةً واحدة، إلّا أنّ هذه الطريقة لا تصلح لجميع أنواع الرواسب، فإنّ الرواسب الكبيرة والخشنة يصعب رصّها معاً، على عكس الحبيبات الدقيقة التي تحمل شحنات كهربائية على أسطحها وزيادة الوزن فوقها يؤدّي إلى تجاذبها وتتراصها بشكل جيد، ولكن التحجر بهذه الطريقة ضعيف نسبياً إذ لا يُقاوم عمليات التجوية اللاحقة.
- إعادة التبلور: (بالإنجليزية: Recrystallization)؛ يتم في هذه الطريقة إعادة تبلور بعض المعادن المكوّنة للصخور، وتكون الصخور الجيرية والصخور الرسوبية الكيميائية الأخرى الأكثر عُرضةً لهذا النوع من التحجّر، نظراً إلى سهولة تعديل معادنها في العديد من البيئات السطحية؛ كمعدن الأراجونيت الذي يتحوّل إلى كالسيت نتيجة تفاعله مع مياه الأمطار، لتنمو بلوراته بشكل واضح وتتغيّر تركيبته، وتتداخل هذه البلورات مع بعضها البعض ممّا يُثبّت جزيئاته معاً وبالتالي ينتج هيكل أقوى وأكثر صلابة.
- عملية السمنتة: (بالإنجليزية: Cementation)؛ تُعتبر هذه العملية الأكثر شيوعاً لتحجّر الرواسب، حيث تترسّب الدقائق متقاربةً من بعضها مع وجود فراغات ومساحات فيما بينها، ويتمّ في عملية السمنتة ملء هذه الفراغات بالمياه الجارية التي تحوي أيونات مذابة، ثمّ تتبلور هذه الأيونات لتتحوّل إلى معادن جديدة بين الحُبيبات، وتتشابك وتتداخل هذه البلورات فيما بينها، ممّا يُنتج كتلاً صخريةً أخرى أكثر تماسُكاً.
