أرشيف

Archive for the ‘الجيولوجيا’ Category

لطباقية الصخرية Lithostartigraphy

الطباقية الصخرية Lithostratigraphy هي احد ادوات علم الطبقات التي تهتم بتقسيم السجل الصخري اعتمادا على الخصائص الطبيعية للصخور دون ان يكون لعمر الصخور او التاريخ الجيولوجي لها اي دور في التقسيم.

تعريف الوحدات الطباقية الصخرية ( Lithostratigraphic Unit):
الوحدات الطباقية الصخرية هي الوحدة الاساس في تقسيم السجل الطباقي الصخري. ويقصد بالوحدة الطباقية اجسام صخرية تعُرف وتُميز على اساس خصائصها الصخرية الطبيعية  كاللون والحجم ونوع الصخور وغيرها من الصفات الصخرية فضلا عن علاقاتها الطباقية. وتعد الوحدات الطباقية لصخرية هي الوحدات الاساس في وضع الخرائط الجيولوجية.
تتكون الوحدات الطباقية الصخرية من الصخور الرسوبية او النارية او المتحولة. ويعتمد الامتداد الجغرافي لكل وحدة اعتمادا على استمرارية الصفة الصخرية المميزة لها.
أنواع الوحدات الطباقية الصخرية ( Kinds of lithostratigraphic units):
تقسم الوحدات الطباقية الصخرية الى مجموعة من التقسيمات هي:
1.      التكوين Formation:
التكوين هو الوحدة الطباقية الرسمية الاساس في التقسيم الطباقي. ويعبر عن كتلة طبقية تتميز بصفة او مجموعة من الصفات الصخرية الطبيعية المميزة والتي تميزها عن الطبقات المجاورة لها. ويتكون اسم التكوين عادة من مقطعين. وهناك طريقتين لتسمية التكوين: الطريقة الاولى هي ذكر اسم الموقع الجغرافي للتكوين يلحقه عبارة ” تكوين”، مثل تكوين كولوش او تكوين عقرة، حيث ان كولوش وعقرة اسمين لموقعين جغرافيين في العراق. والطريقة الثانية لتسمية التكوين تكون باضافة لاحقة لاسم التكوين تمثل الصفة الصخرية السائدة فيه. مثل تكوين عقرة الجيري. فكلمة ” الجيري” تمثل صفة صخرية لتكوين العقرة حيث تكون معظم صخوره جيرية.
2.      العضو Member:
هو وحدة طباقية صخرية تكون اصغر من التكوين. حيث يمكن تقسيم التكوين ثانويا الى مجموعة من الاعضاء ( members) وذلك اذا لوحظ ان التكوين يتكون من مجموعة من الصفات الطبيعية يمكن فرزها، وكذلك اذا دعت الحاجة من قبل الجيولوجيين لهذا التقسيم خاصة عند وضع المقاطع الطباقية في الحقل او عند رسم الخرائط الجيولوجية. ومن شروط استحداث العضو هو ان تكون حدوده ضمن حدود التكوين نفسه اذا لايمكن ان تتجاوز حدود اي عضو حدود التكوين الواقع ضمنه. وكذلك يجب تحديد الموقع الجغرافي والموقع النموذجي للعضو عند استحداثه لأول مرة.
3.      الطبقة Bed:
الطبقة هي اصغر وحدة طباقية صخرية. وتطلق عبارة طبقة ( bed) على وحدة طبقية من الصخور المتطبقة والتي يتراوح سمكها عادة من سنتمتر واحد الى عدة امتار. وعادة ما تميز الطبقات وتسمى وفقا للحاجة الطبقية عند تحديد طبقات مفتاحية او دالة ( marker beds, key beds) لغرض المضاهاة مثلا. وعادة ما تتميز الطبقة بصفات صخرية تميزها عن الطبقات التي تعلوها او تسفلها.
4.      السريان Flow:
هو كتلة طبايقة صخرية تطلق على الصخور النارية البركانية. وتميز من خلال صفاتها النسيجية والتركيبية الخاصة. ويجب ان يكون استحداث وحدة ( flow) رسمية محددا بتلك الصخور ذات الامتداد الواسع والمميز.
5.      المجموعة Group:
المجموعة هي وحدة طباقية صخرية تتكون من تكوينين او اكثر تجمعهم صفة صخرية طبيعية مشتركة. وعادة ما يكون الغرض من جمع التكاوين في مجموعة هو لإظهار العلاقات الطبقية فيما بينهم وكذلك في رسم الخرائط بمقياس رسم صغير، مثلا 1 سم: 5 كم. وتسمى المجموعة باسم الموقع الجغرافي المختار مع عبارة مجموعة. مثال على ذلك مجموعة كركوك التي تتكون من تسعة تكاوين هي: ازقند و بابا وشيخ علاس و ابراهيم وتارجيل وبلاني و عنة وباجوان و شورا. ومن الضروري الاشارة الى انه لا يتم تحديد موقع نمموذجي للمجموعة لأن المقاطع النموذجية للتكاوين التي تضمها المجموعة تعد كافية.
6.      فوق مجموعة وتحت مجموعة Supergroup and Subgroup:
يستخدم مصطلح فوق مجموعة ( Supergroub) للدلالة على مجموعة من المجموعة association groubs تجمعهم صفات صخرية مميزة. وكذلك يمكن تقسيم فوق المجموعة الى عجة مجامعية ثانوية تسمى تحت مجموعة ( Subgroub).
7.      المعقد Complex:
المعقد هو وحدة طباقية صخرية تتكون من مجموعة متنوعة من اصناف الصخور ( رسوبية او نارية او متحولة). ويتميز المعقد بخليط من الصخور المختلفة صخاريا او ذات علاقات تركيبية معقدة.
8.      الأفق الطباقي الصخري Lithostratigraphic horizon ( Lithohorizon):
الأفق الطباقي الصخري هو سطع مستوي يشير الى حدوث  تغير في الصخارية. وعادة ما يكون حدا للوحدات الطباقية او حدا يميز الطبقات الدالة صخاريا ضمن الوحدة الطباقية.
خطوات استحداث الوحدات الطباقية الصخرية ( Procedures for Establishing Lithostratigraphic Units):

لإستحداث الوحدات الطباقية الصخرية لابد من اجراء الخطوات التالية:
اولا: اختيار الموقع النموذجي والمقطع النموذجي: يجب ان يكون لكل وحدة صخرية طبقية موقع نموذجي ومقطع نموذجي دقيق ومحدد بوضوح. فيتم تمييز المقطع النموذجي للوحدات المتطبقة والمقطع النموذجي للوحدات الطباقية غير المتطبقة. ويفضل اختيار مقاطع مرجعية اضافية و مواقع نموذجية اخرى لزيادة الدقة في الاستدلال على الوحدات الطباقية الصخرية.
ثانيا: تحديد حدود الوحدات الطباقية: توضع حدود الوحدات الطباقية عند وجود تغير عمودي او جانبي في الصخارية.
ثالثا: عدم التوافق والفجوات الطباقية: التتابعات الطبقية ذات التركيب الصخاري المتشابه والمفصولة بعدم توافق اقليمي او فجوة كبيرة يجب ان تفصل كوحدات طباقية مستقلة. اما الفجوات المحلية او الثانوية او عدم التوافق ضمن تتابع من نفس الصخارية او من صخارية متشابهة فلا يجب ان تعد اسباب لفصلها الى وحدات طباقية مستقلة وانما تؤخذ كوحدة طباقية صخارية واحدة.

تسمية الوحدات الطباقية الصخرية:
يتكون اسم الوحدات الطباقية الصخرية من مقطعين. يمثل المقطع الاول اسم الموقع الجغرافي ويمثل المقطع الثاني درجة الوحدة الطباقية كأن تكون مجموعة او وحدة او عضو او طبقة. كما يضاف اسم الصفة الصخرية للمميزة للوحدة الطباقية في بعض الاحيان. اما اذا وجدت وحدتان تتدرجان جانبيا في صفاتهما الصخرية فالجزء الذي يمثل تداخل الوحدتين يمكن أن يشار له باسم الوحدتين تفصلهما شارحة، وذلك الى ان يتقرر اعتبار ذلك الجزء تابعا لأحد الوحدتين او استعمال اسم ثالث مستقل له.
مثال على ذلك يتدرج تكوين تانجيرو في العراق جانبيا ولمساحات واسعة مع تكوين شيرانش، ولذلك يشار الى هذه المنطقة المتداخلة بتكوين تانجيرو- شيرانش Tanjero- shiranish formation.

التراكيب النارية Igneous Structures

تعريف التراكيب النارية:
وهي عبارة عن أجسام مختلفة الأشكال والأحجام تتكون من الصخور النارية. وهي على صنفين هما: أولاً التراكيب النارية الداخلية (Intrusive Igneous Structures) تتكون من تصلب الصهير (Magma) أسفل سطح الأرض. ثانياً، التراكيب النارية الخارجية (Extrusive Igneous Structures) تتكون من تصلب الحمم (Lava) فوق سطح الأرض أو من تطايرها في الهواء ومن ثم تجمعها على سطح الأرض لتكوين طبقات من الصخور النارية الفتاتية (Pyroclstic Rocks). ونحن في هذا الفصل نهتم بدراسة الصنف الأول من التراكيب النارية لما له من أهمية في الجيولوجيا التركيبة (Billings,1972).

أهمية دراسة التراكيب النارية في الجيولوجيا التركيبية:
يرى البعض أن دراسة التراكيب النارية من مهام المختصين بالصخور النارية، وأنه لا يدخل ضمن اهتمامات الجيولوجيا التركيبية، ونحن لا نتفق مع هذا الرأي، لأن هناك عدة أسباب تدعونا لدراسة التراكيب النارية ضمن الجيولوجيا التركيبية، ذكرها بارك (Park, 1997) هي:

(1)         إن التراكيب النارية الواسعة، أثناء صعودها إلى الأعلى، تعمل على حدوث تشويهات مهمة في الصخور المحيطة بها.

(2)    إن شكل واتجاه العديد من التراكيب النارية، هو نتيجة مباشرة لوجود تراكيب ثانوية مسبقة في الصخور المحيطة، مثل الكسور والطيات.

(3)         إن التراكيب النارية ترتبط ارتباطاً مباشراً بالفعاليات التكتونية للقشرة الأرضية والمتمثلة بحركة الأطباق الأرضية.

(4)    إن التراكيب النارية تحتوي على العديد من التراكيب المهمة في الجيولوجيا التركيبية مثل التورق (Foliation) والتخطط (Lineation)، والتي تنتج من عملية التشويه أما أثناء أو بعد حدوث الاختراق.

كيف تتكون التراكيب النارية؟
يمكن فهم طبيعة تكون التراكيب النارية من خلال تطبيق مبادئ حركة الأطباق الأرضية والتي تنص على أن الخلاف الصخري للأرض يتكون من مجموعة من الأطباق المقلوبة على سطح الكرة، وهذه الأطباق في حالة حركة مستمرة نتيجة لوجود تيارات الحمل في منطقة الجبة الواقعة أسفل الغلاف الصخري. الشكل (1) يبين تكون غرفة الصهير (Magma Chamber) والبراكين (Volcanoes) نتيجة لغوران القشرة المحيطية أسفل القشرة القارية في نطاق تصادم طبقين وتكون ما يعرف بنطاق الغوران  (Subduction Zone)وهو النطاق الذي ينزل فيه الطبق المحيطي أسفل الطبق القاري (أو أسفل طبق محيطي آخر)، وذلك لكون الطبق المحيطي أكثر كثافة من الطبق القاري. في نطاق الغوران هذا يذوب الطبق المحيطي الغائر عند عمق (100ـ200 كم) إذابة جزئية نتيجة لنزوله في الغلاف الواهن (Asthenosphere) الساخن، عندئذ يتحول الجزء النازل من الطبق المحيطي إلى صهير ذو كثافة قليلة وحجم كبير، وهذان الصفتان يساعدان الصهير على الصعود نحو الأعلى وتجمعه في داخل الغلاف الصخري. عند تصلب الصهير في داخل القشرة الأرضية فانه سوف يكون ما يعرف بالتراكيب النارية الداخلية، أما إذا استمر في صعوده ووصل إلى سطح الأرض وتصلبه عليها فانه سوف يكون ما يعرف بالتراكيب النارية الخارجية. يمكن أن تتكون التراكيب النارية أيضاً في مناطق تباعد طبقين أي في مناطق حواجز وسط المحيط (Mid-Oceanic Ridges) أو في المناطق التي يقترب فيها ريش الجبة (Mantle Plume) من سطح الأرض سواء أسفل القشرة القارية أو أسفل القشرة المحيطية.

الشكل (1): علاقة التراكيب النارية بحركة الأطباق الأرضية، وكيفية تكون كل من غرفة الصهير والبراكين في نطاق الغوران، وكذلك اندفاع الصهير في مناطق حواجز وسط المحيط (Montgomery,1997).

تصنيف التراكيب النارية الداخلية:
التراكيب النارية الداخلية (Intrusive Igneous structures) هي كتل من الصخور تشكلت من تصلب الصهير (Magma) أسفل سطح الأرض (شكل 2). وهي تصنف اعتماداً على حجمها وشكلها وعلاقتها بالصخور الأقدم المحيطة بها (Hamblin and Christiansen,1998) إلى صنفين (شكل 3) هما: التراكيب النارية الداخلية الثانوية والتراكيب النارية الداخلية الرئيسة (Park,1997).

الشكل (2): بعض أصناف التراكيب النارية الداخلية وعلاقتها بغرفة الصهير، وكذلك علاقتها مع بعضها البعض (Hamblin and Christiansen,1998)

الشكل (3): مخطط انسيابي يبين تصنيف التراكيب النارية الداخلية.

أولاً: التراكيب النارية الاختراقية الثانوية (Minor Intrusive Igneous Structures):

وهي أجسام نارية ذات أشكال صفائحية (Sheet-Like) أو أنبوبية (Pipe-Like) تتراوح أبعادها من بضعة أمتار إلى عشرات الأمتار، ولا تصل إلى الكيلومترات، وهي على أربعة أنواع رئيسة، هي (شكل 4):

(1) القاطع (Dyke): هو جسم ناري صفائحي الشكل، ومتوازي الجانبين، وغير متوافق مع التراكيب الصخرية المجاورة له، وعادة ذا ميل عالي أي أنه اقرب للوضع الشاقولي. توجد القواطع عادة بشكل مجاميع تسمى حشود القواطع (Dyke Swarm) وهي أما أن تكون شبه متوازية أو شعاعية نسبة لبعضها البعض، ولكن هذا لا يمنع من وجودها بشكل مجاميع مخروطية تميل جميعها باتجاه نقطة مركزية واحدة مرتبطة بمصدر الصهير، وهو في هذه الحالة يعرف بالصفائح المخروطية (Cone-Sheets).

(2) السد (Sill): هو جسم ناري صفائحي الشكل، ومتوازي الجانبين، ومتوافق مع التراكيب الصخرية المجاورة له، وعادة ذا ميل قليل أي أنه اقرب إلى الوضع الأفقي.

(3) السدادة (Plug): هي جسم ناري أنبوبي الشكل، يتراوح قطرها من (100 ـ 1000) متر، وهي عادة ما تكون العنق البركاني (Neck of Volcano).

(4) العرق (Vein): هو جسم ناري صغير عرضه بضع سنتمترات أو أمتار قليلة، ذو شكل صفائحي أو غير منتظم، وهو عادة ما يشكل فروع أو أذرع لأجسام نارية أكبر.

الشكل (4): التراكيب النارية الداخلية بصنفيها الرئيسة والثانوية (Park,1997).

ثانياً: التراكيب النارية الاختراقية الرئيسة (Major Intrusive Igneous Structures):

وهي أجسام نارية واسعة مختلفة الأشكال والأحجام تشغل العديد من الكيلومترات المكعبة. وهذا النوع من التراكيب يدعى بالبلوتون (Plutons) الذي إذا وجد بأحجام كبيرة تزيد عن مئات من الكيلومترات فانه يعرف بالباثوليث (Batholiths)، إذ أن الباثوليث يتكون من مجموعة من البلوتونات المفردة ذات الأشكال المختلفة. والباثوليث يتكون بصورة نموذجية من صخور الكرانيت (Granite) التي قد تتضمن مجموعة واسعة من أنواع الصخور المختلفة. تُقسم التراكيب النارية الرئيسة إلى قسمين هما التراكيب المتوافقة والتراكيب غير المتوافقة.

(1) التراكيب المتوافقة (Concordant Structures): وهي الأجسام النارية الاختراقية التي تكون متوافقة مع الطبقات الصخرية العليا، أي أنها لا تقطعها بل تكون موازية لها، وهي على نوعين، هما:

·    اللاكوليث (Laccolith): وهي أجسام نارية واسعة تتخذ شكلاً عدسياً (Lensoid-Shaped)، وتكون متوافقة مع الطبقات الصخرية التي تعلوها، وهذا النوع هو الأكثر شيوعاً.

·    اللابوليث (Lopolith): وهي أجسام نارية واسعة تتخذ شكلاً شبيهاً بصحن الشاي (Saucer-Shaped)، إذ يكون مقعراً في الأعلى ومحدباً في الأسفل، ويكون متوافقاً مع الطبقات الصخرية المحيطة به.

(2) التراكيب غير المتوافقة (Discordant Structures): وهي أجسام غير منتظمة في شكلها، ولكنها على العموم تظهر بشكل دائري أو بيضوي في المقطع المستوي وذات جدران قليلة الميل، وهي على ثلاث أنواع، هي:

·    المقبض أو الرئيس (Stock or Boss): وهي أجسام نارية ذات قمة قبابية الشكل، أما قاعدتها فغير معروفة العمق، وجوانبها تتقاطع مع الطبقات الصخرية المجاورة.

·    الدايبير (Diapir): وهي أجسام نارية تشبه قطرة الدمع أو الكمثرة (Tear-Drop or Pear-Shaped)، إذ تكون منتفخة نحو الأعلى والأسفل مع عنق ضيق نسبياً.

·    القاطع الحلقي (Ring Dyke): وهي أجسام نارية تتخذ شكلاً حلقياً في المقطع المستوي، وذات جدران عالية الميل، وهي مترافقة عادة مع المقبض (Stock) أو مجموعة القواطع الشعاعية (Radial dyke swarms).

طرائق إزاحة الاختراقات النارية:

هناك أربع طرائق أو ميكانيكيات رئيسة يتحرك بواسطتها الصهير داخل القشرة الأرضية وتكوين التراكيب النارية الداخلية (الشكل 5)، هذه الميكانيكيات هي:

(1) ميكانيكية إزاحة القسر (Forceful Emplacement Mechanism): في هذه الميكانيكية يعمل الصهير على دفع الصخور المحيطة به وتحطيمها وذلك لغرض خلق الفراغ المناسب لصعوده، ويتم ذلك بواسطة ضغط الصهير  (Pressure of Magma). تساهم هذه الميكانيكية في تكوين الأجسام النارية الرئيسة التي تملك حقل إجهاد (Stress Field) واسع خاص بها.

(2) ميكانيكية إزاحة التوسع (Dilational Emplacement Mechanism): في هذه الميكانيكية يعمل الصهير على تحريك الصخور المحيطة به إلى الجانب تحت ظروف أجهاد شدي (Tensional Stress) وتكوين كسور شدية تسمح للصهير بالصعود وملأ الفراغ الناتج من هذا التوسع، وليس من الضروري أن تتحطم الصخور المحيطة في هذه الحالة. تعد هذه الميكانيكية مهمة في اختراق الأجسام النارية الأولية الصفائحية المتمثلة بالقواطع والسدود، وهي تساهم في تكوين حقل إجهاد واسع خاص بها. نتيجة لتكون قوة شد في الطبقات الصخرية العليا المحيطة بالتركيب الناري فأنها تتعرض إلى عملية تفلق تؤدي على تكوين فوالق اعتيادية (Normal Faults) تحصر بينها تراكيب السروج (Grabbens) والمنخسفات (Horsts).

(3) ميكانيكية إزاحة التوقف (Stopping Emplacement Mechanism): في هذه الميكانيكية يعمل الصهير على إزالة أجزاء من الصخور المجاورة والتي تغطس نحو الأسف في الصهير لخلق الفراغ المناسب للاندفاع. تعد هذه الميكانيكية مهمة فقط في الأجزاء العليا من التراكيب النارية الرئيسة.

(4) ميكانيكية إزاحة الذوبان (Melting Emplacement Mechanism): تسمى أيضاً بميكانيكية إزاحة الاحتواء (Assimilation Emplacement Mechanism)، في هذه الميكانيكية يعمل الصهير على إذابة واحتواء الصخور المحيطة به لخلق الفراغ المناسب للاندفاع. ولا تعد هذه الميكانيكية مهمة من وجهة نظر الجيولوجيا التركيبية وذلك لأنها تلعب دوراً ثانوياً في تكوين التراكيب الداخلية العميقة فقط.

من الجدير بالذكر، أن ميكانيكيتي القسر والتوسع لهما تطبيقات واسعة في الجيولوجيا التركيبية، بينما ميكانيكيتي التوقف والذوبان ليستا مهمتين كثيراً لأن دورهما في إحداث التشويه في الصخور المجاورة يكون محدوداً.

توزيع الإجهاد على التراكيب النارية:

يتضمن هذا الجزء دراسة توزيع الإجهاد على كل من القواطع والسدود والصفائح المخروطية والقواطع الشعاعية وكما يلي:

أولاً: إزاحة التوسع في القواطع والسدود: ذكرنا أن إزاحة التوسع تودي إلى تكوين التراكيب الصفائحية المتمثلة بالقاطع والسد، وفيما يلي طبيعة توزيع الإجهاد على كل من هذين التركيبين الصفائحيين (الشكل 6).

(1) إزاحة القاطع (Dyke Emplacement): يتكون القاطع نتيجة صعود الصهير بشكل إسفين (wedge)، إذ أن ضغط الصهير هو من نوع الضغط المائي (Hydrostatic Pressure) الذي يؤثر بصورة عمودية على مستوي الاختراق (Intrusion plane) للقاطع. في الأجسام المتجانسة صخرياً يكون مستوي الاختراق حاوياً على محوري الإجهادين الأعظم والمتوسط (σ1, σ2)، أما محور الإجهاد الأصغر (σ3) فيكون عمودياً على مستوي الاختراق. والإزاحة تحدث عندما يكون ضغط الصهير (Magma Pressures) أكبر أو يساوي مقاومة الشد (Tensile Strength) للصخور مضافاً لها قيمة (σ3). من الشكل (6 الرسم A) نلاحظ أن حركة الصهير تكون باتجاه (σ1) و (σ2) أي بصورة موازية لمستوي الاختراق، أما اتجاه التوسع فيكون بالاتجاه الموازي لاتجاه (σ3) دائماً. إذا كانت الصخور المجاورة حاوية على كسور مسبقة فأن الصهير سوف يندفع خلال مستوي الكسر، وهذه الحالة تحدث عندما يكون ضغط الصهير اكبر من الإجهاد الضاغط (Compressive Stress) على مستوي الكسر.

الشكل (6): توزيع الاجهادات على كل من القواطع (Dykes) والسدود (Sills) وإمكانية تحول القاطع إلى سد (Park,1997).

(2) إزاحة السد (Sill Emplacement): السد يمثل حالة من حالات الإزاحة الصفائحية التي يكون فيها مستوي الاختراق عادة شبه أفقي (الشكل 6 الرسم cool.gif، ولكي تحدث الإزاحة على مستوي الاختراق يجب أن يكون ضغط الصهير اكبر من ضغط الطبقات الصخرية للعمود الطباقي الذي يسمى بالضغط الصخري (Lithostatic Pressure) أو ضغط التحميل (Load  pressure). ومن هذا نعرف أن السد يحدث بالمناطق القريبة من سطح الأرض أي في الأجزاء العليا من القشرة الأرضية، وذلك لكون ضغط العمود الصخري قليلاً.

من المحتمل جداً أن يتحول القاطع إلى سد وذلك عندما يصبح الضغط العمودي (Vertical Stress) قليلاً بالقرب من سطح الأرض. إذ عند صعود القاطع إلى الأعلى تبدأ قيمة الضغط العمودي بالنقصان ويتحول اتجاه كل من (σ1) و(σ2) من الوضع الشاقولي إلى الوضع الأفقي، أو بعبارة أخرى تغيير وضعية مستوي الاختراق من الوضع الشاقولي إلى الأفقي، وبالتالي تحول القاطع إلى سد (الشكل 6 الرسم C).

ثانياً: إزاحة الصفائح المخروطية والقواطع الشعاعية: مجموعة الاختراقات النارية الشبيهة بالصفائح تكون موجودة عادة في الجزء الأعلى من البلوتون وتحديداً في الجزء الواقع فوق مركز سطح البلوتون والذي يدعى بالمعقد الناري (Igneous Complex) (الشكل 2). من المعتقد بان شكل واتجاه هذه التراكيب يرتبط بحقل الإجهاد الموقعي المتولد من وجود البلوتون في العمق أسفل المعقد الناري. إن ضغط الصهير في البلوتون يولد إجهاداً كابساً (Compressive Stress) يكون عمودياً على سطح البلوتون. هذا الاجهاد الكابس يتخذ شكل مجاميع من مسارات الإجهاد (Stress Trajectories) ذات الشكل المنحني (الشكل 7).

لو أخذنا شكلاً قبابياً بسيطاً للبلوتون مع مقطع عرضي دائري (الشكل 7 الرسم A) نجد أن مسارات الإجهاد فيه تتخذ شكل المضلة المحيطة بسطح البلوتون. في هذه المضلة نجد أن محور الإجهاد الرئيس الأعظم (σ1) تكون مرتبة بشكل شعاعي وبصورة عمودية على سطح البلوتون، أي أنها تشبه شكل الأسلاك الساندة في المظلة، أما بالنسبة لمحوري الإجهادين المتوسط والأصغر (σ2, σ3) فأنهما يكونا بشكل مجموعة منحنية موازية لسطح البلوتون، أي أنهما يمثلان الأسلاك الواقعة ضمن غطاء أو قماش المضلة. إذا وصلنا بين النقاط الناتجة من تقاطع محاور الاجهادات الثلاث مع بعضها، فأنها تعطي شكلاً لمجموعة من الدوائر الأفقية المتحدة المركز والموازية لحافة البلوتون، أي حافة المضلة. هذا الترتيب لمحاور الاجهادات يمكن أن يوضح كيفية تكون كل من الصفائح المخروطية والقواطع الشعاعية المترافقة عادة مع المعقد الناري.

إذا كان محور الإجهاد الرئيس المتوسط (σ2) موازياً أو منطبقاً مع الدوائر الأفقية المتكونة من اتصال خطوط تقاطع المحاور التكتونية الثلاث، أي أذا كان (σ2) أفقياً وذو مسار حلقي يحيط بالبلوتون، و(σ1, σ3) واقعان في مستوي واحد يكون فيه (σ1) شاقولياً و(σ3) أفقياً يتجه بعيداً عن مركز البلوتون، ففي هذه الحالة تتكون الصفائح المخروطية (Cone Sheets) (الشكل 7 الرسمين  B و C).

أما إذا كان محور الإجهاد الرئيس الأصغر (σ3) موازياً أو منطبقاً مع الدوائر الأفقية المتكونة من اتصال خطوط تقاطع المحاور التكتونية الثلاث، أي أذا كان (σ3) أفقياً وذو مسار حلقي يحيط بالبلوتون، و(σ1, σ2) واقعان في مستوي واحد يكون فيه (σ1) شاقولياً و(σ2) أفقياً يتجه بعيداً عن مركز البلوتون، ففي هذه الحالة تتكون القواطع الشعاعية (Radial dykes) (الشكل 7 الرسم D).

نلاحظ مما سبق إن تناوب موقعي أو اتجاهي المحورين (σ2) و(σ3) مع بعضهما هو المسئول عن تكون كل نوع من التركيبين المذكورين (الصفائح المخروطية أو القواطع الشعاعية). وهذا التبدل في المواقع يعزى إلى زيادة في الضغط المتجمع حول الاختراق نفسه. وهذا يوضح أيضاً سبب وجود كل من التركيبين الناريين في معقد ناري واحد.

يقترح البعض أن مجموعة من الكسور القصية المخروطية (Conical shear Fractures) وهي كسور من النوع المقترن (Conjugate Fractures) والتي تتكون في هذا النوع من حقل الإجهاد  قد تستخدم كمستويات اختراق (Intrusion Plane) لكل من الصفائح المخروطية والقواطع الحلقية (شكل 7 الرسم E).

الشكل (7): توزيع الاجهادات حول تركيب البلوتون، وكيفية مساهمتها في تكوين كل من القواطع الصفائح المخروطية والسدود الحلقية (Park,1997).

لمشاهدة الصور يرجى الانقال الى الرابط التالي:
http://www.al3lom.com/forums/index.php?showtopic=4070

الحفر واستخراج النفط , التنقيب عن النفط

تعتبر عملية الحفر من أهم وأخطر العمليات والأكثر كلفة ، وهي التقنية الوحيدة لاستخرج النفط من باطن الأرض ، وتتم عملية استخراج النفط عن طريق أربع مراحل أساسية هي :
1 – حفر آبار النفط Oil Well Drilling
يتم حفر آبار النفط بواسطة الحفر الرحوي ( Rotary Drilling ) التي تستخدم منصة الحفر التي
يمكن وصفها باختصار فيما يلي :
جهاز الحفر الرحوي منصة الحفر :
تستخدم منصة الحفر في عملية الحفر الدوراني وهي تتكون مـن أجزاء أساسية تساعد في عملية الحفر .
أ – برج الحفر :derrick
وهو عبارة عن برج معدني منتصب فوق منصة عريضة أفقية ويستخدم هـذا البرج في
عملية تثبيت أعمدة الحفر رأسيا وتوصيلها ببعضها ، ثم دفعها إلى أسفل بطريقة حلزونية

ب – أعمدة الحفر :drilling pipe
وهي أعمدة معدنية صلبة جداً تنتهي أطرافها بوصلات لتوصيلها ببعضها لتشكل عمود أطول ، وتتميز أعمدة الحفر بأنها مجوفة لتسمح بمرور طين الحفر بداخلها .

ج – رأس الحفر ( المثقاب ) :bit
وهو عبارة عن كتلة معدنية مصنعة بأشكال هندسية مختلفة ، ذات حواف حادة قـد تكون
عـلى شكل مسننات تعمل على تفتيت الصخور وهـي مجوفة وتحتوي على فتحات فـي
الأسفل تسمح باندفاع طينة الحفر خلالها إلى تجويف الحفرة .

د – طينة الحفر : mud
وهي عبارة عن مواد كيميائية مطحونة تخلط بالماء لتكون سائل غليظ . وأثناء عملية الحفر
يتم ضخ هذا السائل بواسطة مضخات ضخمة من خلال التجويف في داخـل أنابيب الحـفر
ليصل إلى رأس الحفر ، ويخرج من خلال فتحات ليندفع في قاع البئر صاعداً إلى أعلى حتى
يصل إلى السطح حامـلاً معه الفتات الصخري الناتج من عملية الحفر ، وعلـى السطح يمر
الطين على مرشح يفصل الفتات الصخري عن الطين . ومن ثم يدفع الطين مرة أخرى إلـى
تجويف أنابيب الحفر ليعاود الكرّة ويكون ما يعرف بدورة طين الحفر .
ويمكن تلخيص فوائد استخدام طين الحفر فيما يلي :
تبريد معدات الحفر حيث ترتفع درجة حرارتها بسببv احتكاكها بالصخور أثناء الحفر .
إخراج الفتات الصخري الناتج من عملية الحفرv أثناء اندفاع الطين من قاع البئر إلى السطح .
يزيد من تماسك جدار الحفر ليمنعv انهيار جدران الحفرة أثناء الحفر .
تفادي خروج الغازات أو السوائل الموجودةv تحت ضغوط عالية في باطن الأرض ، التي قد تؤدي إلى حالة انفجار في البئر وذلك عن طريق موازنة وزن عمود الطين الموجود في الحفر لضغط الغازات والسوائل في الطبقات الصخرية .

2 – تبطين البئر Well Casing
عنـد وصول الحـفر إلـى أعمـاق معينة يتم تبطين البئـر بأنبوب فولاذي يسمى أنبوب البطانة ( Casing ) يتم إنزال هذا الأنبوب من قمة البئر إلـى قاعة ويثبت بضخ نوعية خاصة مـن الأسمنت بين جدار البئر وأنبوب البطانة تعمل علـى تثبيت الأنبوب فـي الجدار . يمنع هذا الأنبوب من انهيار البئر ، وكذلك يمنع ضياع الطين أثناء ارتفاعه إلى سطح الأرض وذلك بتخلله خلال جدران البئر ( خاصة إذا كانت الصخور مسامية نفاذة ) أو خلال تجاويف كهفيه قد تكون موجودة في بعض مناطق الحفر . وكذلك فإن هذا الأنبوب يمنع تسرب المياه الجوفية من طبقات الأرض الحاملة إلى البئر . ويكون قطر أنبوب الطي كبيرا عند القمة ويصغر بالتدريج إلى أعماق أكبر . وقبل البدء في حفر مرحلة جديدة من البئر يوصل أنبوب التبطين بعد تثبيته بالإسمنت ، برأس البئر تحت منصة برج الحفر ، ويتألف رأس البئر من مجموعة من الشقف ( Flanges ) والوصلات والصمامات يوصل بأعلاها جهاز مانع الانفجار ( Blow out Preventer, Bop ) الذي يمكن بواسطته منع خروج الغاز أو النفط أو الماء أثناء الحفر حتى تتم عمليات الحفر والتبطين وغيرها في أمان .

3 – تثقيب أنبوب الحفر :
عند انتهاء الحفر والتأكد من الوصول إلى الطبقات الحاملة للنفط يتم إنزال شحنة متفجرات معينة تحدث انفجارا محدودا يسمح بتثقيب أنبوب الحفر واتساع الشقوق في صخور المكمن ، وقد تتم عملية التثقيب في عمقين مختلفين في البئر نفسه ، وبهذا تصبح البئر مزدوجة الإنتاج كما في الشكل وإذا لم يكن تدفق النفط مناسبا فإنه يتم إنزال كمية من حمض الهيدروكلوريك خاصة في الطبقات الجيرية لزيادة نفاذية الصخور ، وقد يتم تصديع الطبقة الصخرية باستخدام ضغط عال لتسمح بنفاذ النفط إلى قاع أنبوب الحفر .
وبعد تثقيب البئر يتم إنزال أنبوب قطره حوالي ثلاث بوصات داخل البئر ، فإذا كانت البئر مزدوجة الإنتاج ، يتم إدخال حشوة بين أنبوب الإنتاج وأنبوب الطي فوق منطقة الإنتاج السفلي فيتدفق النفط من هذه الطبقة خلال هذا الأنبوب . وأما إنتاج المنطقة الأعلى فيتدفق من الفراغ بين أنبوب الإنتاج وأنبوب الطي كما يرى في الشكل .

4 – شجرة عيد الميلاد Christmas s Tree
أثناء عمليات الحفر يكون البئر مملوءا بطين حفر ثقيل حتى يتغلب على الضغط الممكن . وهذا يسمح عند انتهاء عمليات الحفر ومتطلباتها برفع مانع الانفجار ( BOP ) بدون خطورة . ثم يركب رأس البئر ويوصل بأنبوب الإنتاج وأنبوب الطي عند قمة البرج .
ورأس البئر عبارة عن مجموعة من الصمامات والوصلات يمكن بواسطتها التحكم في تدفق النفط ، ويسمى رأس البئر في هذه الحالة بشجرة عيد الميلاد ( Christmass Tree ) . انظر الشكل . ويزاح الطين بعد ذلك من أنبوب الطي بضخ الماء حتى يصبح الماء أقل من ضغط النفط في الطبقة المنتجة وعند ذلك يدفع مخلوط النفط والغاز أمامه من الماء وتبدأ البئر في الانتاج

مركبة سويوز تهبط على الأراضى الكازاخستانية

271200

موسكو: هبطت مركبة الفضاء الروسية “سويوز ت م أ 14″ صباح اليوم على الأراضى الكازاخستانية وعلى متنها رائد فضاء روسى وأمريكى وسائح الفضاء الكندي.

وأشار مصدر مسؤول فى وكالة الفضاء الروسية، أن طاقم “سويوز” اجتاز عملية الهبوط إلى سطح الأرض بشكل موفق وأن الحالة الصحية لافراده جيدة، وكانت المركبة قد انفصلت عن المحطة الفضائية المدارية فى الساعة الرابعة من صباح الأحد ثم دخلت الغلاف الجوي.

يذكر أن رائد الفضاء الروسي والأمريكي عملا على متن المحطة ضمن البعثة الـ 19 منذ مارس 2009 أما رحلة السائح الفضائى الكندى فقد استغرقت 12 يوماً.

التصنيفات:فيزياء, الجيولوجيا

اكتشاف المجرّة الأكثر بعدا


اكتشف علماء الفلك في أعماق الكون أكبر مجرّة تبلغ المسافة إليها 12.8 مليار سنة ضوئية، و أبعد ثقب أسود فائق من كلّ الكواكب التي تم اكتشافها لحد الان. وتزن المجرة مليار سنة شمسية باستخدام المنظار “سوبارو” الموجود في هاواي.

ويعتبر رئيس فريق الأبحاث الذي قام باكتشاف المجرة عالم الفلك من جامعة هاواي توموتسوغو غوتو “. ومن المثير للدهشة أن تلك المجرّة العملاقة كانت موجودة   بالفعل عندما لم يكن عمر الكون إلّا حوالي واحد من ستة عشر مما هو عليه الان، و أنّ المجرّة تحتوي على ثقب اسود يفوق الشمس بمليار مرّة “. ووفقا للعلماء، فان المجرّة والثقب الأسود قد تشكّلا بسرعة كبيرة عند بداية الكون.

ويتضح من حديث لأحد أصحاب الإكتشاف  انه  “شهدنا تشكيل مشترك لثقب أسود هائل ولمجرّة ، وهذا الاكتشاف يفتح نافذة جديدة لدراسة تطور المجرّات سويّة مع الثقوب السوداء في بداية تشكيل الكون”.

البلورات السائلة Liquid Crystal

لم يعد أحد يعير إهتماما يذكر للأحرف والأرقام التى تومض وتخبو بسرعة لا تتجاوز الأجزاء من الثانية على شاشات العرض وكأنها كتابة أشباح خفية.
ومع أن العالم لم يعرف هذه الظاهرة إلا من حوالي عقد ونصف العقد من الزمن، فإن إتساع إنتشارها جعل منها أمرا عاديا بسرعة هائلة، حيث يستخدم ملايين البشر هذه التكنولوجيا يوميا في مجالات عديدة: بشكل ساعات يدوية رقمية، أو حاسبات أو لوحات عدادات السيارات، أو ألعاب الجيب الكمبيوترية أو لوحات الاعلام عن المواعيد في المطارات ومحطات السكك الحديدية… الخ.

ومع ذلك، فإن كل هذا الذى نراه ليس إلا تطبيقات الجيل الأول من تكنولوجيا تمهد الطريق أمام ثورة وشيكة في عالم التلفزيون.  وقد أطلق العلماء إسم العرض بالبلورات السائلة Liquid Crystal Display على النظام الجديد للعرض الالكتروني للأحرف.  ولهذا النظام تاريخ طويل وشاق.

منذ زمن بعيد قياسا بتطور التكنولوجيا الحديثة، وتحديدا في العام 1888، كان عالم النبات النمساوى فريدريك راينيترز قد اكتشف المادة المسماة (بنزول الكوليستيريل)

ولاحظ أن لهذه المادة الغريبة صفة تتسم بالشذوذ، إذ أنها تنصهر في حرارة تبلغ 145 درجة مئوية، ولكنها لا تصبح سائلا لا لون له إلا عندما تصل الحرارة

إلى 179 درجة مئوية وفي هذه الحالة الوسيطة تكون المادة حليبيه غير شفافة.

وقام الفيزيائي أوتوليهمان الذى كان آنئذ يعمل في مدينه كارلسروه الألمانية، بدراسة هذا الشذوذ فاكتشف أن بنزول الكوليستيريل  يمر بحالة ثالثة هى بين الحالتين الصلبة (أو الجامدة) والسائلة، واخترع ليهمان لهذه الحالة تسمية “البلورات السائلة” مما فجر خلافا عنيفا داخل الأوساط العلمية التى أظهرت إهتماما فوريا بهذه الظاهرة.

وسرعان ما راحت الصناعة الكيميائية الألمانية تعمل على استطلاع حقائق البلورات السائلة من دون أن تكون لديها أى فكرة واضحة عن الطريقة التى يمكن استعمالها بها. وكانت شركة “ميرك” التى تتخذ من دارمشتات مقرا لها هى الرائدة في هذا الميدان، إذ أنزلت ما أسمته بالبلورات السائلة والمائعة إلى الأسواق منذ عام 1904 وفي السنة نفسها نشر أوتوليهمان في كارلسروه دراسة عن هذا اللغز، ولم تمض ثماني سنوات إلا وبدأت مبادرة شركة “ميرك” تعطى ثمارها المربحة، وقد قامت هذه الشركة الرائدة في عالم البلروات السائلة بدراسة خصائص عدة مئات من المواد البلورية السائلة.

وفي عام 1968 اكتشف جورج هيلماير في مدينة برنستون الأمريكية أنه إذا ما تعرضت البلورات السائلة إلى شحنة كهربائية فإنها تكسر الضوء بشكل مغاير لذلك الذى تكسره فيها البلورات نفسها إذا لم تكن واقعة داخل حقل كهربائي، وكانت هذه ملاحظة شكلت نقطة إنطلاق عظيمة بالنسبة لفريق أبحاث شركة “ميرك”

وكان هذا الفريق قد درس سلوك الجزئيات في سلسلة كاملة من البلورات السائلة وسرعان ما استطاع التحقق من ماهية المركبات التى تظهر خواص كسر الضوء التى اكتشفها هيلماير أكثر من غيرها.

واستطاع الفريق كذلك بتوجيهه شحنة كهربائية إلى مناطق معينة ايجاد مناطق ضوء وعتمة متناقضة فيما بينها.  وشكلت هذه الخطوة بداية ثورة البلورات السائلة التى يمكن توضيحها كما يلي:

عندما تسخن المواد الصلبة أو معظمها فإن جزئياتها تعيد ترتيب نفسها بأنماط عشوائية، أما جزئيات البلورات السائلة الشبيهة بالعصيات فترتب نفسها على شكل مجموعات منتظمة عندما ترتفع الحرارة إلى درجة الانصهار وعلى العموم، فإن نمطا واحدا من أنماط التشكل هذه يبدو مفيدا للعلم،  أى عندما ترتب الجزئيات أنفسها طوليا بحيث تسمح لأشعة الضوء بالمرور من خلالها.  وعندما تتعرض هذه الجزئيات لشحنة كهربائية فإنما تدور حول نفسها بمقدار تسعين درجة، وهذا يعنى إمكانية التحكم بدرجة نفاذ الضوء عبرها،  مما يؤدى بالتيار الكهربائي إلى أنه ينتج تداعيا سريعا للضوء والعتمة في مناطق على شاشة العرض.

ويمكن للمرء أن يلاحظ هذه الظاهرة على شاشة الساعة الرقمية، مثلا حيث يكون كل رقم مكونا من شريط النقاط المنفصلة احداها عن الأخرى والمعرضة أفراديا لشحنة كهربائية.

وإذا كان التقدم الذى تحقق أخيرا في ميدان الميكروالكترونيات قد جعل هذا ممكنا فإن فريق أبحاث شركة “ميرك” ما زال يعمل على تحسين نظام العرض الرقمى ، وقد قام بخلط مركبات جزيئية تتألف من 12أو 15 مادة مختلفة أو أكثر لهذا الغرض.

وفي مطلع السبعينات عثر العالمان الألمانيان شتادت وهالفريش على طريقة لتحقيق الكمال في هذا المجال إذ اكتشفا تفنية معقدة ومتطورة لفتل مجموعات أو تكثلات من البلورات السائلة، تماماكما تفعل سيدة البيت عندما تعصر منشفة مبللة لتجفيفها.  وعند كل نهاية من نهايتى مجموع الجزئيات تقوم مرشحات (فلترات) بصرية بصد كل تردد إلى أشعة الضوء بإستثناء ترددات معينة. مما يعزز التباين أو التناقض بين الضوء والعتمة.

الجيل الثاني والمستقبل

وأدى هذا الاختراع إلى فتح الطريق مباشرة أمام “الجيل الثاني” من العرض بالبلورات السائلة وهو الجيل الذى أصبح يمتلك اليوم درجة عالية من السرعة ومن إمكانية الاعتماد عليه، وخلال سنوات قليلة أنتجت شركة “ميرك” سلسلة جديدة من العارضات بالبلورات السائلة مستخدمة مركبات مؤلفة من مئات الجزئيات المفضلة على المقاس، وأنزلت هذه العارضات إلى الأسواق.

وهناك شركات ألمانية أخرى تعمل الآن في صناعة أنظمة عرض أكثر فأكثر تعقيدا وطموحا، وقد أدت مشروعات ألمانية-يابانية مشتركة إلى إنتاج أجهزة مذهلة، مثل التلفزيونات التى لا تزيد في حجمها عن حجم ساعة اليد، وإن كانت غير ملونة.

وكذلك فقد تم تطوير مبرقة كاتبه (تلبرنتر) ذات عارض بالبلورات السائلة لرصد البث والاستقبال، ويمكن لهذا الجهاز أن يلحق بآلة طباعة عادية إذا كان المطلوب هو تأمين طباعة منتظمة.

وكان آخر الاختراعات في الثمانينات في مجال العارضات بالبلورات السائلة عبارة عن جهاز تلفزيون ملون غاية في ضآلة الحجم أنتجته شركة “سايكو” اليابانية بالاعتماد على نظام لعرض الألوان حصلت عليه من شركة “ميرك”كما تم أخيرا إطلاق برنامج واسع للأبحاث يهدف على العثور على المواد الكيميائية اللازمة للعرض الملون بواسطة البلورات السائلة، بإعتبار أنه قد تم فعلا العثور على طريقة للحصول على عدد من الألوان، منها الأصفر والأحمر والأزرق والأخضر والبرتقالي، فإنه يمكن القول بأن إنتاج الألوان الأخرى الهامشية أصبح ممكنا.

وكانت إحدى العقبات الرئيسية الأخرى هى مشكلة تنظيم الآلاف من نقاط الصورة مرتبة في صفوف أفقية وعمودية على شاشة كبيرة مسطحة. وكان التنظيم الافرادى لهذه النقاط يعنى إضافة كمية هائلة من أسلاك الربط ولكن إحدى المعالجات لتجاوز هذه المشكلة بدأت الآن بالبروز فيما يسمى بالتقنية التعاقبية multiplex technique التى تجعل من الممكن تنظيم ما يصل إلى 128 صفا بإستخدام منفذ واحد.  وبالمقارنة مع أنبوب الشعاع المهبطى فإن شاشة العرض بالبلورات السائلة تبدو مضغوطة إلى أقصى الحدود، إذ لا تتجاوز سمك الأصبع كما أنها لا تحتاج إلى أكثر من تيار كهربائي لا يزيد من جزء من الواط.

وهذا كله يفتح الباب أمام توقع إمكانية أن تصبح شاشات العرض بالبلورات السائلة أجهزة منزلية في وقت أقصر مما يظن الكثيرون، ولا شك في أن هنالك مسافة من الطريق لا بد للتكنولوجيا من أن تقطعها قبل أن يبدأ إنتاج هذه الشاشات على نطاق واسع وجماهيرى، ولكن الخبراء يؤكدون أن البلورات السائلة وشاشاتها هى تقنية تلفزيون المستقبل.

البلورة السائلة: هى سائل غير متجانس، ثنائي الانكسار يبدى أنماط تداخل في الضوء المستقطب، وينجم هذا السلوك عن ثوالي الجزئيات بصورة متوازية فيما بينها في تجمعات كبيرة.

العارض بالبلورات السائلة Liquid Crystal Display (LCD)

هو عبارة عن عارض رقمى مكون من صفحتين زجاجيتين تفصلهما مادة بلورية سائلة محكمة بينهما وشفافةعادة ، ويكون السطح الخارجي لكل سطح مطليا بطلاء ناقل وشفاف كأكسيد القصدير أو أكسيد الأنديوم، أما كسوة السطح المرئي فقد حضرت عليها قطع مشكلة للأحرف تمتد وصلاتها إلى أطراف العارض وعندما يتم تطبيق جهد معين بين كسوتى المسرى الأمامية والخلفية يعطل الترتيب الأساسى للجزئيات ويصبح السائل معتما بدرجة كافية لتشكيل أحرف مرئية بالرغم من عدم توليد أى ضوء معين.

الانهار في الجزيرة العربية, انهار في الصحراء

هذا هو مستقبل الصحراء في شبه الجزيرة العربية، وفي صحراء جنوب مصر وشمال غرب السودان، وربما الصحراء في مناطق أخرى من العالم في نفس النطاق من خطوط العرض كلها ستكون جزءاً من بساط أخضر؛ وذلك طبقًا لما جاء في بحث جمال عبد المنعم الكومي المنشور في مجلة الإعجاز العلمي الفصلية في عددها السادس.

هذا ما يخبرنا به التغير الهائل في مُناخ الكرة الأرضية على مَرِّ مئات السنين، كما يخبرنا به مختبر المسح الأثري الأمريكي بولاية أريزونا الأمريكية، بينما كان الباحثون يحللون جداول معطيات جمعتها أجهزة الرادار المركبة على متن مكوك الفضاء (كولومبيا)، أظهرت صور الرادار وجود منطقة تحت رمال صحراء جنوب مصر وشمال غرب السودان لا تهطل فيها الأمطار إلا بمعدل مرة كل خمسين سنة، ولكنها تحتوي على مجاري أنهار قديمة كبيرة، بعضها أوسع من نهر النيل نفسه، وقد أجريت حديثاً دراسة مشابهة لشبه الجزيرة العربية؛ حيث أظهرت الصورة الجوية وجود مجرى لنهر قديم عملاق يخترق شبه الجزيرة من الغرب إلى الشرق ناحية الكويت.

وقد ذكر الدكتور فاروق الباز مدير وكالة ناسا للفضاء وجود كميات هائلة من المياه الجوفية في مسار النهر القديم الذي لا بد أنه عاش على جانبي النهر في العصور السحيقة عندما كان النهر يجري بالمياه قبل 5000 عام.

ويتوقع “هال مالكور” وهو جيولوجي أمريكي عودة البحيرات إلى صحراء الجزيرة العربية وعودة المياه إلى الأنهار المغطاة.

فالكرة الأرضية كما أثبتت التقنيات الحديثة تمر بعصر جليدي يظل نحو 100 ألف عام تأتي بعده فترة دفء تسمى بمرحلة “بين جليدية” تستمر من عشرة إلى عشرين ألف سنة، وقد تكرر هذا النمط عشر مرات خلال المليون سنة الماضية.

فقد كان انتشار المسطحات الجليدية في الأجزاء الشمالية – أثناء العصور الجليدية – يؤثر في مناخ الأرض، فيؤدي إلى زحزحة نطاق المطر إلى الجنوب؛ فتدخل شبه الجزيرة العربية والصحراء الكبرى بشمال إفريقيا في نطاق الرياح الغربية الممطرة التي تهب الآن على غرب أوروبا، فيؤدي ذلك إلى ازدهار تلك الصحارى وامتلائها بالأنهار والوديان الخصبة.

وفي فترات الدفء بين العصور الجليدية تتحرك نطق الأمطار إلى الشمال، فتصبح شبه الجزيرة العربية وشمال إفريقيا ضمن نطاق الرياح التجارية ويسودها مناخ مشابه لمناخها اليوم.

وهناك العديد من الأدلة على حدوث مثل تلك التغيرات المناخية جمعها الأستاذ أوستن ميلر صاحب كتاب “الجغرافيا التاريخية الطبيعية” فيما يلي:

1 - المعلومات الخاصة بالأمطار وبعض الظواهر الأخرى (الفيضانات وفترات الجفاف) للمناخ، والتي دُوِّنَت بواسطة القدماء مثل بطليموس في القرن الثاني الميلادي في سجل الظواهر الجوية.

2 - مواعيد جني الكروم منذ سنة 1400م التي توجد في سجلات بعض جهات أوروبا.

3 - مواعيد تجمد المياه في بعض البلدان مثل الدانمارك وهي منذ سنة 1350م.

4 - اختلاف المسافات بين الحلقات السنوية لنمو الأشجار، وقد عَمَّر بعض هذه الأشجار أكثر من 3000 سنة.

5 - وجود آثار تدل على الزراعة في مناطق لا يسمح مناخها بالزراعة.

هذا ما أثبتته أيضاً نظرية الفلكي الأسكتلندي جيمس كروك في القرن التاسع عشر، الذي أعاد ميلانكوفيتش طرحها – بعد أن أدخل عليها تعديلات عام 1941م.

فقد أرجع الانقلابات المناخية على سطح الأرض إلى التغيرات التي تطرأ على ثلاثة مقادير متعلقة بهندسة الأرض التي أوردتها مجلة الإعجاز العلمي في القرآن في عددها السادس/محرم 1421هـ.

- “التغير الأول سببه دوران الأرض حول الشمس في مدار دائري، ولكنه لا يثبت هكذا بل تتغير قيمته قليلاً؛ ليصبح إهليجيًّا، ثم يعود إلى وصفه شبه الدائري في دورة مدتها 100 ألف سنة، وعندما يكون المدار دائريًّا فإن الأرض تتلقى كمية مماثلة من حرارة الشمس في كل يوم من أيام السنة، أما عندما يكون المدار إهليجيًّا فإن كوكبنا يكون في بعض أيام السنة أقرب إلى الشمس ويتلقى مزيداً من الحرارة منه في أيام السنة الأخرى، وإن كانت كمية الحرارة التي يتلقاها الكوكب تبقى ثابتة.

– التغير الثاني هو في محور دوران الأرض، فالأرض تدور حول محورها، وهذا المحور يكون مائلاً مع مستوى دورانها حول الشمس، بمعنى أنه إذا رُسم محور متعاقد مع مستوى دوران الأرض حول الشمس، فإن محور دورانها يميل على هذا المحور العمودي بزاوية تتغير من 21.8 إلى 24.5 درجة في دورة مدتها 41 ألف سنة، وهذه الزاوية الآن 23.4 وهي آخذة في التناقص.

- التغير الثالث في هندسة الأرض تتعلق أيضاً بمحور دورانها، فهذا المحور الوهمي يرسم في السماء دائرة وهو ما يعرف بالترفع precession، ويكمل المحور دورته هذه في دورة مدتها 23 ألف سنة.

والرسول محمد (صلى الله عليه وسلم) ذكر هذه الحقيقة في الحديث الشريف الذي يقول: “لَنْ تَقُوْمَ السَّاعَةُ حَتَّى تَعُوْدَ أَرْضُ العَرَبِ مُرُوْجًا وأَنْهَارًا” صحيح مسلم

أهم 6 أحجار في العالم

1-الألماس:
صلابته/ 10
تركيبته الكيميائيه/ الكربون
تركيبته البلوريه/ مكعب
حقائق عنه/
1. يبلغ عمر جميع حجارة الألماس 990 مليون سنه تقريبا.
2. يتشكل الألماس على عمق 100-200 كلم من سطح الأرض.
3. يتكون الألماس في درجة حرارة 900-1300 درجة مئوية.
4. يتكون الالماس بضغط 45-60 كيلوبار تحت الأرض.
5. يتم قذف الألماس من فوهة البراكين حيث يتواجد عند فوهات الدخان التي تعرف بفوهات الألماس

الماس

الماس

الياقوت الأحمر:
صلابته/ 9
تركيبته الكيميائيه/ اكسيد الألمونيوم
تركيبته البلوريه/ ثلاثية الميل
حقائق عنه/
1. الياقوت النقي الخالي من الشوائب يعتبر من أكثر أنواع الياقوت الأحمر ندرة وثمنا.
2. استخرج الياقوت الأحمر قديما من منطقة أعتقد بأن آدم عليه السلام هبط فيها من الجنة

ياقوت احمر

ياقوت احمر

3-الياقوت الأزرق:
صلابته/ 9
تركيبته الكيميائيه/ اكسيد الألمونيوم
تركيبته البلوريه/ ثلاثية الميل
حقائق عنه/
1. يتكون من الكورندوم غير الأحمر.
2. تم انتاج الياقوت الصناعي في أواخر القرن التاسع عشر.
3. أفضل أنواع الياقوت الأزرق مصدرها كشمير

ياقوت ازرق

ياقوت ازرق

4- اللؤلؤ:
صلابته/ من 2.5 إلى 4.5
تركيبته الكيميائيه/ كربونات الكالسيوم + الصدفين(ماده مستخرجه من أصداف بعض المليساوات) + ماء
تركيبته البلوريه/ معيني مستقيم
حقائق عنه/
1. استعمل اللؤلؤ في المجوهرات لأكثر من 6000 عام.
2. يعتقد بأن 90% من اللؤلؤ المباع والمتوفر حاليا في الأسواق مصنع.
3. طريقة تعريض اللؤلؤ للضوء القوي هي إحدى الطرق التي يتم بها فحص اللؤلؤ.
4. الرطوبة الشديدة والجفاف والأحماض والمساحيق التجميلية قد تفسد اللؤلؤ.

لؤلؤ

لؤلؤ

5 – الزمرد:
صلابته/ 7.5
تركيبته الكيميائيه/ سيليكات بيريل
تركيبته البلوريه/ سداسي
حقائق عنه/
1. غالبا ما يحتوي الزمرد على شوائب.
2. النار تكسر وتقطع الزمرد.
3. تم اكتشاف الزمرد لأول مره في كلومبيا عام 1530م

الزمرد

الزمرد

6 – التركواز(الفيروز):
صلابته/ 5-6
تركيبته الكيميائيه/ نحاس مميأ + فوسفات الألمونيوم
تركيبته البلوريه/ ثلاثي
حقائق عنه/
1. غالبا مايوجد في الصخور الرسوبية والبركانية الغنية بعروق الألمونيوم.
2. عرف الفيروز قديما بالحجر التركي

فيروز, التركواز

فيروز, التركواز

هل القشرة الأرضية تزداد سخونة أم برودة

توحي معظم الأدلة العلمية أن كوكب الأرض وبقية النظام الشمسي قد تكون قبل حوالي 4.5 مليون عام. في ذلك الوقت كان سطح الأرض عبارة عن صخر مصهور – حار جدا بالنسبة للمحيطات – ولذلك فإن من الواضح أن سطح الأرض قد برد شيئا فشيئا منذ تكونه.

إضافة إلى الحرارة منذ تشكل الكوكب، ما زالت الأرض تتعرض للتسخين باستمرار بفعل انحلال العناصر النشطة إشعاعيا وعبر احتكاك مواد اللب الكثيفة التي تغور نحو مركز الكوكب. أما الغلاف الجوي وسطح الأرض فهو مسخن سلفا بواسطة الشمس.

رغم كل هذه المصادر للحرارة، يقدر أن الأرض تبرد ببطء شديد – بين 50 و100 درجة مئوية لكل مليار سنة. ويضيع مقدار كبير من الحرارة عند حدود الصفائح التكتونية و”البقع الساخنة”، حيث تتواجد البراكين والمعالم المتصلة. وتفقد الحرارة بسرعة كذلك، تلك المتولدة بسبب انحلال العناصر النشطة إشعاعيا في القشرة القارية. يحدث فقدان الحرارة أولا في الغلاف الجوي ثم في الفضاء.

بالرغم من أن كوكب الأرض يبرد ببطء شديد كمتوسط، إلا أنه كانت هناك تغيرات قصيرة الأجل كثيرة في درجة الحرارة السطحية العالمية خلال تاريخ الأرض، بما في ذلك الحلقة الحالية من التسخين العالمي، الذي يعمل على تسخين المحيطات والغلاف الجوي. يبدو أن هذه التباينات مرتبطة بغازات البيوت الزجاجية مثل ثاني أكسيد الكربون (co2). وتمنع غازات البيوت الزجاجية الموجودة في الجو على منع الحرارة من النفاذ نحو الفضاء. تبقى الاختلافات الناجمة عن أحداث التسخين العالمي تلك آلاف السنين – وهو زمن طويل بالنسبة لنا، لكن قصير جدا مقارنة بعمر الأرض

انقلاب المجال المغناطيسى للارض

بداية سوف نتحدث عن المجال المغناطيسى للارض و اهميته
إن وجود المجال المغناطيسي الأرضي ضروري جداً لاستمرار الحياة على الأرض، نظراً لأن خطوط المجال تعمل على حمايتنا من الإشعاعات الكونية. و إن هذا المجال يعمل بمثابة الدرع ضد الجسيمات المشحونة كهربائياً التي تقصف الأرض على مدار اليوم قادمة من الشمس أو من الفضاء كالبروتونات والاليكترونات وتقوم هذه الدرع بإزاحة الجسيمات عن مسارها من خلال خطوط المجال المغناطيسي لإيصالها الى منطقة القطبين حيث تعمل على تأيين الجو هناك وتغطي الغلاف الجوي بظاهرة تعرف بالشفق القطبي.

ويؤكد العلماء انه لولا نواة الارض ومجالها المغناطيسى لتعرضت الارض لقصف هائل من تلك الجسيمات واشعاعات خطيرة كفيلة باحداث طفرات جينية بالاضافة للضرر الكبير الذى سيلحق بالكائنات الحية وعلى راسها الانسان

المجال المغناطيسى ايضا له تاثير على الاجهزة فعلى حسب شدته او ضعفه تكون كفاءة اجهزة الاتصال سواء ارضية او حتى الاقمار الصناعية

ولتلك الاهمية الخطيرة يطرح العلماء بعض الاشئلة
هل علينا أن نخشى من انخفاض عام في شدة المجال المغناطيسي وبالتالي حدوث ضعف في مستوى الوقاية من الجسيمات الكونية؟ وهل سيؤدي التغيرفي المجال المغناطيسي الى تزايد العواصف المغناطيسية؟

المعلومات المتوفرة عن الحالة التى كان عليها هذا المجال فى العهود القديمة ربما تكون احد الحلول المهمة لاستيضاح الكثير من الأمور المتعلقة بمسألة المجال المغناطيسي للأرض، وتظهر التسجيلات الجيولوجية في الحقب السابقة أن المجال المغناطيسي بلغ أوج نشاطه منذ ألفي عام ولم يتوقف منذ تلك الفترة عن التناقص. ويؤكد العلماء، أنه لو استمر الحال على ما هو عليه، فإن شدة هذا المجال ستبلغ مرحلة الانعدام أو التلاشي الى أن ينعكس اتجاهه، بمعنى أن القطبين الشمالي والجنوبي سيتبادلان الأمكنة خلال الألفي سنة المقبلتين. وتتوافق هذه المعطيات مع الدراسة التي يقوم بها الباحث برادفورد كليمون من جامعة فلوريدا الدولية، حيث أظهرت الدراسة من خلال تفحص الصخور الرسوبية، أن المجال المغناطيسي تأرجح (انقلب) بمقدار 4 مرات خلال 7000 سنة، وقد حدث آخر انقلاب قبل 780 ألف سنة.

ويقول الباحثون انه اذا كان هناك ثمة انقلاب فى اتجاهات المجال المغناطيسى فان التغيرات الناشئة عنه لن تظهر قبل فترة تمتد الى مئات السنيين المقبلة ولكن تاثير هذا الانقلاب على الاقمار الصناعية هيكون محسوس فى المدى القريب ويرى الباحث مارك مونيرو المدير المساعد لمختبر الديناميكا الأرضية والكوكبية في تولوز، أن نتيجة هذا الأمر تنسحب على أي منطقة خاضعة لحماية شديدة ضد تأثير المجال المغناطيسي، حيث يمكن لهذه المنطقة أن تفقد جزءاً كبيراً من نظام الحماية السابق، ومن هذا المنطلق يعتبر تطور المجال المغناطيسي الشغل الشاغل للصناعة الفضائية على المدى القصير

وكما قلنا فى السابق ان للمجال المغناطيسى تاثير على الكائنات الحية برمتها ويمكن اذا حدث الانقلاب ان تظهر طفرات جينية جديدة فى الحيوان والانسان وحتى الان العلماء لم يتوصلوا حتى الآن الى إيجاد علاقة واضحة بين البيولوجيا (علم الأحياء) والمغناطيسية، لأن المجال المغناطيسي يتغير بسرعة بالنسبة لعملية التطور، فعلى مدى 3 ملايين سنة حدث تغير في اتجاه المجال المغناطيسي للأرض بمعدل 3 مرات، ولذا فإن معرفة تأثيره في الطفرات ستكون غاية في الصعوبة.

ويعتقد كورتيلو أنه حتى ولو حدث انعكاس في اتجاه المجال المغناطيسي، فإنه لن ينعدم كلياً نظراً لتأثير المجالات المغناطيسية المحلية الموجودة في حياتنا. ومن هنا يخلص الباحث كورتيلو الى نتيجة مفادها أن الدرع الواقية المتمثلة في المجال المغناطيسي لن تختفي كلياً على الإطلاق، وسيبقى هذا المجال يؤثر في حياة الكائنات ما بقيت الأرض ونواتها على قيد الحياة.

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.