Archive

Archive for the ‘الجيولوجيا’ Category

جمع معلومات وافية عن دورة المياه على الكرة الارضية

smos_226

تم اطلاق قمر اصطناعي اوروبي هو الاول من نوعه في العالم مهمته جمع معلومات وافية عن دورة المياه على الكرة الارضية.
يقوم القمر بتقديم خرائط مفصلة عن كميات الرطوبة الموجودة في التربة وكميات الاملاح في مياه المحيطات حيث سيتم الاعتماد عليها في تحسين دقة الارصاد الجوية والتحذير من الاحوال الجوية الخطرة مثل احتمالات حدوث فيضانات.
تم اطلاق القمر بواسطة صاروخ روسي من قاعدة اطلاق الاقمار الاصطناعية في روسيا.
ويأتي اطلاق هذا القمر ضمن خطة اوروبية طموحة تشمل اطلاق سلسلة اقمار خلال الاعوام القادمة لدراسة الكرة الارضية.
وقال مدير قسم رصد الارض في وكالة الفضاء الاوروبية ان طلاق هذا القمر كان بمثابة تحد لانه الامر تطلب جهازا جديدا تماما اسمه MIRAS يبلغ قطره ثمانية امتار عبارة عن ثلاث اجنحة اشبه بشفرات مروحة طائرة عمودية، وتضم الاجنحة 69 هوائيا.
وجرى طي الاجنحة كي يتم استيعاب الجهاز مع القمر الاصطناعي داخل الصاروخ الذي حمله الى مداره.
ويعتبر فتح الاجنحة كما هو مخطط له في اليوم الثاني من وضع القمر في مداره امرا في غاية الاهمية من اجل نجاح مهمته.
وستساعد المعلومات التي يقوم القمر بجمعها وارسالها الى الارض في تحسين معرفتنا حول دورة المياه على الكرة الارضية- انتقالها بين سطح المحيطات واليابسة والغلاف الجوي.
كما ستكون للمعلومات التي سيقدمها تطبيقات مباشرة في مجال الزراعة وادارة الموارد المائية.

شبكة عنكبوت تعود الى 140 مليون سنة

شبكة عنكبوت

شبكة عنكبوت

أكد علماء أن شباك عنكبوت عثر عليها داخل قطعة كهرمان بشاطئ ساسكس الشرقية جنوب شرقي بريطانيا هي الأقدم حتى الوقت الراهن.
ويعود تاريخ قطعة الكهرمان، التي عثر عليها في بيكسهيل جيمي هيسكوك وشقيقه جوناثان وهما من هواة جمع الحفريات، إلى حوالي 140 مليون سنة أي إلى الحقبة الجيولوجية المعروفة بالكريستاسي.
وقال البروفيسور مارتن برازير الذي نشر تقريرا عن الموضوع في مجلة الجمعية الجيولوجية، إنها أقدم الشبكات العنكبوتية المعروفة لحد الآن.وأضاف أستاذ بيلوجيا الحفريات في جامعة أوكسفورد قائلا: “إن قطعة الكهرمان هذه نادرة جدا. لقد جاءتنا من أعماق الحقبة الكريستاسي، ما يجعل منها أقدم القطع التي تحتوي على أحفورة.”
وقال كذلك: “هذه العناكب متميزة، فقد خلفت قطرات لاصقة على طول الشبكة بغرض اصطياد فرائسها.”
وخلصت الدراسة التي أجراها برازير إلى أن صنف العناكب الذي حاك الشبكة قريب جدا من عناكب الحدائق في وقتنا الراهن.
ويعتقد العلماء أن الشبكة حصرت داخل مادة صمغية سالت من شجرة صنوبر أثناء حريق شب في غابة بالجوار.

فكرة ارخميدس في رفع الارض

الكل يتذكر مقولة عالم الميكانيكا الشهير ومكتشف قانون العتلة أرخميدس الذي قال ( لو وجدت نقطة ارتكاز ، لرفعت الأرض ) ، وجاء هذا الادعاء الفيزيائي في رسالة بعث بها أرخميدس إلى صديقه هيرون قيصر سيراكوز ، يخبره أن قوانين الفيزياء تعطيه قوة هائلة للغاية يستطيع من خلالها تحريك أي جسم أو ثقل ، فهل كان هذا العالم محقا في طرحه .

الفكرة التي استند إليها أرخميدس بسيطة للغاية وهي استخدام عتلة طويلة جدا جدا !!!!! وكل ما عليه عمله ، التأثير بقوة بسيطة على ذراع العتلة الطويلة وجعل الذراع القصيرة تؤثر على الأرض. إقرأ المزيد…

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
تابع

احصل على كل تدوينة جديدة تم توصيلها إلى علبة الوارد لديك.