8
101 اللجيولوجيا ملزمة ا ن ظري- لبناتوم لعلية ال كل1433 راتلقال واباء ا يه وبناّ التشو عملياتDeformation, Mountain Building and the Continents سر , وتسمكة تتيشم وتتكلكيميائيئية وا لفيزيات امياب العم ولكن بسب متينو الصخور الصمبة تكون قوية و لصخور سموكا اعماقدما تكون با عميو عنلسطح مما ىولنسبة لمتي عمى اختمفا با م فعادة تنطوي وتتجعد- تصبح طية- ولكنيا تبقىلديناميكية , بعض القوى ايضا صمبة اdynamic forces ب تشوه الصخر تسبdeformation تغير ذلك ايعني وي بالتشوهت الصخرية نسميولطبقا في حجم وشكل ا. كيف تتشوه الصخورRocks deformation : - ي تجعل عمى الصخور واليما او كمي والحجمشكلر في ال وىو التغيعد وتتطوى وتنتج الصخور تتج طياتfolds او كسورfractures كنتيجةجياد معين. دات والقوىجيا اStress and Strain : - قوىجياد اstress ىي التي ام لوحدةا بالكيموغربر عني يع السنتمير المربعkg/cm 2 ى مساحة والتي تؤثر عمة من الصخور. معين وتأتي ىذه القوة من :- نضغاط اcompression والشدtension والقصshear تجاهدا عمى اعتما ا القوىنضغاطفي ا المطبقة. ف فالصخور تنضغط باتجاهلبعض ولمسافة ا بعضيا ط ويمة فتقصرلخط ولكن باتجاه معاكسؤثرة عمى طول نفس اتج من القوة الم فتن قوة الشدما . اطول مما كانت فتصبح اىا موازية احدايوة القص فيما ق في الرسم. ا كماخرى ل المحور احة عمى طولب از وتسب. التركيبيةلجيولوجيا اStructural Geology ندفاع وا رضطن ار با ا نتيجة عدم استقر , والتي تتكونة وأشكاليارضيت القشرة ا طبقام ترتيب يبحث ىذا العم في ر ذلك جمياظي . يرضي الزمن الحركت خ المتحركة او التي ت لصفائحت حدود ارضي في تشققاير ا الصي ا نحو بعضيااع لمصفائحطق الجبمية حيث يوجد اندفلمنا ايايما اليمرتفعة مثل جبال الجبالثمة لذلك الم ن أفضل اأتي:لضخمة وكما يرضية ات الحركا وتكوين المندفعة نحو بعضيائح الصفام ارتطا تكونوا بفعل ا اكروس الذينلب وز وا

1433 تانبلل مولعلا ةيلك يرظنلا ايجولويجلا ةمزلم · 102 1433 تانبلل مولعلا ةيلك -يرظنلا ايجولويجلا ةمزلم ةيبونجا

  • Upload
    others

  • View
    8

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

101

1433 كلية العلوم للبنات -ظرينملزمة الجيولوجيا ال

يه وبناء اجلبال والقارات Deformation, Mountain Building and the Continents عمليات التشو

الصخور سموكا الصخور الصمبة تكون قوية ومتينو ولكن بسبب العمميات الفيزيائية والكيميائية تتيشم وتتكسر , وتسمك ولكنيا تبقى -طية –تصبح -فعادة تنطوي وتتجعد مختمفا بالنسبة لمتي عمى السطح مما ىو عميو عندما تكون باألعماق

ويعني ذلك اي تغير deformationتسبب تشوه الصخر dynamic forcesصمبة ايضا , بعض القوى الديناميكية .في حجم وشكل الطبقات الصخرية نسميو بالتشوه

وىو التغير في الشكل والحجم او كمييما عمى الصخور والي تجعل -:Rocks deformationكيف تتشوه الصخور معين. إلجيادكنتيجة fracturesاو كسور foldsطيات –الصخور تتجعد وتتطوى وتنتج

Stressاالجيادات والقوى

and Strain:- قوىىي التي stressاالجياد

يعبر عنيا بالكيموغرام لوحدة kg/cm2السنتمير المربع

والتي تؤثر عمى مساحة وتأتيمعينة من الصخور.

االنضغاط -ىذه القوة من :compression والشد

tension والقص shear القوى اعتمادا عمى اتجاه

المطبقة. ففي االنضغاط فالصخور تنضغط باتجاه

بعضيا البعض ولمسافة فتصبح اطول مما كانت . اما قوة الشد فتنتج من القوة المؤثرة عمى طول نفس الخط ولكن باتجاه معاكس فتقصر ويمةط

.وتسبب ازاحة عمى طول المحور لألخرىكما في الرسم. اما قوة القص فيي موازية احداىا Structural Geologyالجيولوجيا التركيبية

يبحث ىذا العمم ترتيب طبقات القشرة األرضية وأشكاليا , والتي تتكون نتيجة عدم استقرار باطن األرض واندفاع الصيير االرضي في تشققات حدود الصفائح المتحركة او التي تحركت خالل الزمن االرضي . يظير ذلك جميا في

ن أفضل األمثمة لذلك الجبال المرتفعة مثل جبال الييمااليا المناطق الجبمية حيث يوجد اندفاع لمصفائح نحو بعضيا ا وااللب وزاكروس الذين تكونوا بفعل ارتطام الصفائح المندفعة نحو بعضيا وتكوين الحركات االرضية الضخمة وكما يأتي:

102

1433 كلية العلوم للبنات -ظرينملزمة الجيولوجيا ال

رة القطبية الجنوبية تكونت جبال الييمااليا نتيجة ارتطام الصفيحة اليندية مع االسيوية بعد انفصال األولى من القا -أ مميون سنة . 42وتحركيا باتجاه الشمال الشرقي ليرتطما خالل المايوسين قبل

شمال شرق واالرتطام بالصفيحة االيرانية باتجاهتكونت جبال زاكروس وطوروس نتيجة اندفاع الصفيحة العربية -ب سنة.مميون 42منذ العصر الكريتاسي ليرتطما خالل المايوسين قبل ابتدأت

تكونت من تمك الحركات االرضية تراكيب ثانوية في الصخور عامة وتظير واضحة في الصخور الرسوبية بشكل ( . تكون قوى حركة الصفائح ىي المؤثرة في تكوين ىذه joints) الفواصل( و faults) الفوالق( و folds) الطيات

التراكيب , إذ إن القوى المتقابمة بنفس المنطقة البانيو لمجبال تؤدي الى تكوين الطيات في حالة كون الطبقات أكثر لدانة الصخور وفي حالة , وتكوين الفوالق ) مع حركة عمى سطح التكسر ( في حالة الزيادة في اإلجياد ألكثر من طاقة تحمل

كون الطبقات الصخرية اكثر ىشاشة . أما في حالة كون قوى التأثير تتباعد الواحدة عن األخرى فأنيا تؤدي الى لتكوين الى التواء الطبقات لتكوين المنطقةالفوالق الخسفيو والمتيضبو دون تكوين الطيات . وتؤدي القوى المتعاكسة بنفس

والق الزحف المضربي.الطيات وانكسارىا لتكوين ف( لقياس dipmeterولقياس اتجاىات وانحدارات ىذه التراكيب الطبقيو , فيتم المجوء الى استعمال مقياس االنحدار )

-الجغرافية وكما يأتي : األفقية( لقياس االتجاىات Compass) البوصمةسطح الفالق واستعمال أو الطبقةانحدار : ويمثل تقاطع مستوى سطح البحر ) األفقي ( مع سطح الطيو , ويقاس عادة بالبوصمة strikeاتجاه سطح الطبقة -أ

الذي يقاس مع الخط العمودي عمى اتجاه الطبقو , أما الخط غير الطبقة( : ويمثل انحدار dip) الطبقةانحدار -ب العمودي فإنو يمثل القياس الظاىري غير الحقيقي

-:Foldsالطيـــــــــات ىي تجعدات او تموجات او االنحناءات المتكونة في الطبقات الصخرية والرسوبية خاصة, نتيجة قوى االنضغاط أو

القوى الدافعة الجانبية الشديدة والمتسببة في تقصير المساحة المكانية لمطبقة والظاىرة عمى اعتمادا عمى شكل االنحناء وامتداداتيا المكانية الى : سطح األرض في العمميات البانيو لمجبال . ويمكن تصنيف الطيات

-

103

1433 كلية العلوم للبنات -ظرينملزمة الجيولوجيا ال

ىو الطي في الصخور الرسوبية -: anticline الطيو المحدبة - أ أو التقوس الى األعمى . 8الذي يشابو الرقم

ىو التقوس إلى األسفل في -: syncline الطيو المقعرة -ب طبقات الصخور الرسوبية .

ويمكن أن يكون اسموب الطي بأحد حاالت الطي , فتكون الطيو , وطيو الطيةمتناظرة في حالة تساوي انحدار طرفي)جناحي( , وطيو الطيةغير متناظرة في حالة اختالف انحدار طرفي

الطبقةمقموبو في حالة اندفاع شديده لمطيو يؤدي الى قمب سطح العموي الى سطح سفمي .

-: plunging اطسةالغ الطية -جـالطية االعتيادية يكون فييا محور الطية افقيا اما الغاطسة فيكون محور الطية مائال عن مستوى األفق, أي إن محور الطية يكون غائرا باألرض من احد الجوانب . ويمكن ان تكون ألطيو

مقعره الغاطسة الطيةالغاطسة محدبة أو . التقوس الى -: Dome القبة -د

االعمى بشكل تركيب نصف كروي أي ان ميل الطبقات متساوي لالعمى باتجاه

نقطة وسطية.

104

1433 كلية العلوم للبنات -ظرينملزمة الجيولوجيا ال

طية تميل فييا الطبقات الى الداخل في -: Basin الحوض -ىـ جميع االتجاىات نحو مركز الحوض .

يميل فييا جناحي -:overturned fold الطيو المقموبة -ويبا متوازيين ويكون فييا المستوى المحوري الطية بنفس االتجاه تقر

( . nappe zonويسمى نطاق الناب ) لألفقيلمطيو قريب طية تكون قمتيا او قاعدتيا -: Chevron الزاوية الطية -ز

عمى ىيئة حافات او زوايا حادة .طيات تكون قمتيا او -: Fan fold الطيو المروحيو -حـ

قاعدتيا مروحيو الزوايا ويكون طرفا الطيو مقموبان . طيات كبيرة في -: Composite folds المركبةالطيات ط_

الحجم تحتوي في داخميا طيات اصغر )ثانوية( -: Faultsالفوالق

الصدوع) الفوالق( ىي شقوق أرضية في مجموعة من الصخور او جوانبيا زحزحة او انزالق بحيث تتحرك حدث عمى احد جانبييا

الصخور في ذلك الجانب بالنسبة لنظائرىا في الجانب االخر , او

ىو السطح الذي حدث عميو انزالق جانبي لمصخور والفوالق أما صغيرة أو قد تمتد ألكثر من عشر كيمومترات والزحزحة الجانبية لمصخور عمى جانبي الصدع تتراوح من سنتيمترات

ى مئات األمتار . وتصنف الفوالق إلاعتمادا عمى نوع القوة المسببة قوى ضغط أو قوى شد أو اعتمادا عمى ميل الفالق واتجاه حركتو النسبية ومن أىم

ىذه الفوالق:فوالق الزحف االنحداري -1

Dip-Slip faults :- تحدث حركةسطح الفالق ميلالصخور عمى امتداد

105

1433 كلية العلوم للبنات -ظرينملزمة الجيولوجيا ال

و تحدث فيو حركة عمودية في اتجاه االنحدار أو ميل سطح الفالق

واىم انواعو: Normal الفالق االعتيادي

Fault ينتج أساسا عن عمميات: Tensionشد لمطبقات الصخرية

ويكون ميمو مع اتجاه الرمية)حركة الكتل الصخرية( ونتيجة لرمي لطبقات لألسفل فان الحائط العموي

خفض منسوبو عن الحائط ين األسفل كما فس الشكل.

Reverse الفالق المتعاكس - أ

fault :- تتحرك فيو الطبقاتالى االعمى نسبة الصخرية

لصخور تحت سطح الفالق أي ان الحائط العموي يرتفع منسوبو عن الحائط االسفل .

( 20انو فالق متعاكس تكون فيو زاوية انحدار سطح الفالق قميمو جدا ) -: Thrust faultالفالق االندفاعي -جـ( عمى strikeتحدث فيو الحركة افقية باتجاه المضرب ) -: Strik-slip faultفوالق الزحف المضربي -4

-بل افقية باتجاه المضرب لسطح الفالق واىم أنواعو: كاألولىسطح الفالق أي ليست عمودية ىو زحف الطبقات العمودية االنحدار عمى سطح الفالق باالتجاه االفقي مثل -: Transform faultفالق التحولي ال - أ

( . من امثمة ىذه الفوالق ىي فوالق وسط المحيطات عند مرتفعات وسط المحيطات . dikeالقاطعة ) الناريةالصخور : يمثل San Ardreasفالق سانت أندريوس - ب

الطبقةالزحف االفقي لمكتل الصخرية بما فييا الرسوبيو القميمو االنحدار .

Oblique-slipفوالق الزحف المنحرف -3

faults :- باالتجاىين االفقي الحركةتحدث فيو والعمودي بنفس الوقت .

-: Faults in motionالفوالق المتحركة-2ونا يمثل استمرار الدراسة في سطح األرض مك

-عدة فوالق اعتيادية ينتج من أىميا: كما في الشكل المرتفع المحاط بفالقين اعتياديين يتجيان الى االسفل . -: Horst faultالفوالق المتيضبو -أ

106

1433 كلية العلوم للبنات -ظرينملزمة الجيولوجيا ال

كتمو األرض التي تنخسف ) تتحرك ( الى االسفل بفعل فالقين اعتياديين مع -: Grab faultالفوالق الخسفيو -ب .الجانبين

تمثل تعاقبات انخفاض االرض المستمر مع استمرار الشد من اتجاه واحد . -: Step faults األرضيةالفوالق -جـ

JOINTSالفواصل تحدث عمى سطوحيا حركة ويمكن نتيجة عمميات الشد أو الضغط أو كمييما ال األرضية القشرةإنيا تكسرات في صخور

تحديد اتجاه القوى المؤثرة عمى الصخور من خالليا قياس اتجاه الفواصل .ويعرف الفاصل انو مستوى تشقق في الصخر لم تحدث عميو زحزحة ألي من جانبيو وان اتجاىات الفواصل ليا عالقة محددة مع مستويات التطابق في الصخور

لصخري أثناء تكوينو في الصخور النارية , تكون ىذه الفواصل في الصخور الرسوبيو الرسوبية أو خطوط االنسياب ا( أما في الصخور النارية dip jointsأو مع اتجاه االنحدار او تدعى ) Strike jointsبأتجاه مضرب الطبقة

( أو طوليو ) cross joints( أو متعامدة عمى انسياب الصخر ) Flat lying فتكون موازية النسياب الصخر ) Longitudinal joints : وبصور عامة تقسم اعتمادا عمى طبيعة الشد الى . )-

التي تؤثر بيا قوتين من طرفييا تبتعد الواحدة عن األخرى باالتجاه . -: Tension jointsالفواصل الشديو -1 بعضيا البعض . باتجاهالتي تؤثر بيا قوتين -:Compression jointsفواصل االنضغاط -4

يكون اتجاه الشد موازي لمفواصل . -: joints Shear فواصل قص -3

تتكون الجبال لعدة اسباب واىميا نتيجة قوى -:Deformation and the Origin of Mountainاصل الجبالالمتقاربة او المصطدمة وبضمنيا عمميات التشويو الحاصمة عند حافات الصفائح التكتونية compressionاالنضغاط

وىناك جبال منفردة م عن سطح االرض. 333مع بعضيا, والجبل عموما ىو اي مساحة من االرض ارتفاعيا اليق عن او تكون بشكل سالسل جبمية بحيث تكون جباليا نفس العمر وبنفس الطريقة قد تكونت.

احداىا تجمع الرسوبيات الناتجة من عمميات التجوية تتكون الجبال بعدة طرق -:Mountain Buildingبناء الجبالم ارتفاعا, 333ومعظميا اقل من butte وبوتي mesa , وتسمى ميسا تشويو وتكون مسطحة ال يوجدوالتعرية وىنا

واحيانا تنشا الجبال بسبب البراكين مثل جزر ايسمندا مكونو من جبال بركانية.يستخدم الجيولوجيون -: Plate Tectonic and Mountain Buildingجبال الصفائح التكتونية وعممية بناء ال

حدوث عمميات تشوه شديد وتعرف عمى انيا الحادثة التي تكونت فييا الجبال خالل (orogenyمصطمح ) بناء الجبال

101

1433 كلية العلوم للبنات -ظرينملزمة الجيولوجيا ال

الباثوليث نسميوخصوصا ما في االعماق plutonتوزيع كتل البالتون في, metamorphismويرافقيا تحول كبيرbatholoith وسماكة القشرة االرضية. القوة المسؤولة عن عمميات بناء الجبال غير مفيومة بالضبط ولكن االعتقاد ان

لو عالقة بالصفائح التكتونية. ان اي نظرية تفسر تكون الجبال يجب ان تعطي تفسير لخصائص السالسل الحبمية الحاصل عند مناطق لتشويو ا يضة احيانا او قربيا من حدود الصفائح التكتونية.وابعادىا ومواقعيا ولماذا تكون ضيقة وعر

-ىماليا جبالحزام بناء : والحظ الجيولوجيون ان ىناك نطاقين رئيسين الحزمة الجبال االول التقاء الصفائح التكتونية circum-Pacificحزام دائرة المحيط الياديء -والثانية: Alpine-Himalayan orogenic beltالباين

orogenic belt -:Orogenies at oceanic-oceanic plate boundariesعند حافات التقاء الصفائح بناء الجبالعمميات

المتأتيةالرواسب ىي صفة التقاء صفيحة محيطية مع اخرى محيطية. واصل الجزر البركانيةالنارية والتشوه الفعاليات ىذه و ىذه الخنادق. –من القارة جانب –باتجاه وتكشطوبعدىا تتشوه من الجزر البركانية تترسب في الخنادق المحيطية

ضغط كبير سيكون تحول بواسطةبسبب قوى االنضغاط وىنا folded بعممية االندساس وتتعرض لمطي ستتأثرالرواسب حوض محصور بين الجزر القوسية ىناك وستشكل كتل البالتون ىياكل الجبال المتكونو. جدا ولكن حرارة ليست شديدة

البركانية والقارة يسمى حوض زر القوسية ستترسب خمف الج

المتأتيةفي ىذا الحوض الرواسب ية والصخور من الجزر البركان

والمتاتية من القارة البركانيةالقريبة وكميا ستتشوه وتؤثر عمييا

foldedقوى االنضغاط فتتطوى وتكون الجبال.

بناء الجبال عند التقاء عمميات الصفائج القارية مع

Orogenies atالمحيطية

oceanic-contented

plate boundaries:- جبالاالنديز في امريكا ىي مثال

لمجبال المتكونو وىي جبال عالية فوتتألوفييا جبال بركانية نشطة

ىذه الجبل من لب مكون من وصخور رانايتية الصخور الك

مع طبقات البركانيةاالندسايت صخرية متاتية من الرواسب

101

1433 كلية العلوم للبنات -ظرينملزمة الجيولوجيا ال

.وحافة القارة ىنا غير نشطة القارية, Orogenies at continental –continental بناء الجبال عند حافات الصفائح القارية مع القاريةعمميات

plate boundaries:- وخير مثال ىنا ىي جبال اليماليا وجبال طوروس وزاكروس وجبال اليماليا تكونت منالجبال عمى مميون ستة حيث كانتا منفصمتين وتكونت 03-23سيوية قبل من التقاء الصفيحة اليندية مع الصفيحة اال

ونتجت عنو التحام الصفيحتين وىذا ينطبق طول حدجود ىذه الصفائح, وكان المحيط الموجود بين الصفيحتين بدا ينغمق .عمى جبال االورال ايضا

مميار 3,0-3في القارات تعود الى عصر ما قبل الكامبري )اقدم الصخور -ونوى القارات: Shieldsالدروعمناطق اة القارة وىي تكون قميمة توجد ىذه الصخور في مراكز القارات ومحاطة بصخور اصغر عمرا وليذا سميت نو سنة( و

وتتميز بكونيا مناطق مستقرة تكتونيا في Shieldsالدروع –االرتفاع وليا شكل مفمطح ومحدب يشبو الدرع فسميت ي والدرع االفريقي والكندي والبمطيقي والين Arabian-Nobian Shield النوبي الوقت الحاضرمثل الدرع العربي

ية نيتالصخرية تكون معقدة جدا ومكوتنو من طيات وصدوع وتوجد صخور كراوطبقاتيا واالسترالي والقطبي الجنوبي. ووجدودىا بكثرة يدل عمى انيا كانت سالسل جبمية عالية وبقيت جذورىا بسبب التعرية وىذا يفسر الصخور في بموتونية

.ف احدث عمراالمركز قديمة والتي عمى االطراناتجة من horizontal forcesى افقية ىناك قوتين االول -:Tectonic movementالحركات االرضيةمصدر

الطبيعية –قوى عمودية نتيجة التغيرات الكيميائية والثانية: ةىا لفقدانيا او اكتسابيا الحررار افتراض تقمص االرض او تمدد .التي تعرضت ليا الطبقات العميا من الجبة