البورفير: التكوين، الجيولوجيا والأنواع
Linas JuozenasShare
التكوين، الجيولوجيا، والأنواع
البرفيري: التبريد ذو المرحلتين وبنية البلورات
البرفيري ليس معدناً واحداً أو نوع صخر واحد. إنه ملمس ناري: بلورات كبيرة نمت مبكرًا، ثم حُبست داخل مصفوفة أدق عندما برد المصهور المتبقي بسرعة أكبر. سطحه المنقوش هو سجل مرئي لتغير الضغط، والحركة، والكيمياء، والوقت.
ما هو البرفيري
البرفيري يصف ملمسًا في الصخور النارية. يُعرف الملمس بوجود بلورات أكبر واضحة، تسمى البلورات الظاهرة، مدمجة في مصفوفة أدق حبيبات، دقيقة التبلور، أو زجاجية. يمكن تطبيق المصطلح على العديد من التركيبات: برفيري الريولايت، برفيري الأنديزيت، برفيري البازلت، برفيري الجرانيت، برفيري الديوريت، وأكثر.
البلورات الظاهرة
هذه هي البلورات الأكبر والأقدم تشكلاً. قد تكون أقراص فلسبار، عيون كوارتز زجاجية، منشورات بيروكسين أو أمفيبول داكنة، صفائح ميكا، أو حبيبات أوليفين حسب كيمياء الصهارة.
المصفوفة الأرضية
المصفوفة الأرق تتكون من المصهور المتبقي. قد تكون دقيقة الحبيبات، دقيقة التبلور، زجاجية، ذات طبقات تدفق، أو متغيرة جزئيًا بواسطة سوائل لاحقة.
ليس معدناً واحداً
البرفيري لا يمتلك صيغة كيميائية واحدة. هويته تعتمد على تركيب الصخر وملمسه، وليس على نوع معدني واحد.
قصة التكوين ذات المرحلتين
تتشكل الملمس البرفيري عندما يتغير معدل تبريد الصهارة. تحصل البلورات المبكرة على وقت كافٍ لتنمو كبيرة. لاحقًا، يبرد المصهور المتبقي بسرعة أكبر ويتجمد حولها.
لماذا يتجمد النمط في مكانه
قد يبدأ الصهارة بالتبلور عند العمق، حيث يحتفظ بالحرارة ويمكن للبلورات أن تنمو مع مرور الوقت. إذا ارتفعت هذه الصهارة الحاملة للبلورات، أو تسللت إلى صخور أبرد، أو ثارت، أو اختلطت مع صهارة أخرى، أو فقدت المتطايرات، فقد يبرد المصهور المتبقي بسرعة. تظل البلورات المبكرة مرئية بينما يسجل المصفوفة الأرضية المرحلة النهائية الأسرع.
التبلور عند العمق
عندما تبدأ الصهارة في التبريد، تتكون معادن مختارة. قد ينمو الفلدسبار، الكوارتز، الأمفيبول، البيروكسين، البيوتيت، أو الأوليفين حسب تركيبة الصهارة.
نمو بطيء للفينوكريست
الحرارة، الوقت، والمكونات الكيميائية المتاحة تسمح لبعض البلورات بأن تكبر بما يكفي لتُرى بوضوح في العينة اليدوية.
الصعود، التداخل، أو الانفجار
تغير الطفو، الإجهاد التكتوني، حقن صهارة جديدة، انخفاض الضغط، أو انطلاق الغازات بيئة الصهارة.
تبريد نهائي سريع
تشكل الصهارة المتبقية مصفوفة دقيقة. البلورات الجديدة أصغر لأنها تملك وقتًا أقل للنمو.
تغيير متأخر
قد تغير السوائل لاحقًا الفلدسبار إلى طين، والمعادن المافيك إلى كلوريت أو إيبيدوت، أو تدخل عروقًا، بقع كربونات، كبريتيدات، أو ألوان أكسدة.
الإعدادات التكتونية التي يزدهر فيها البورفير
يتشكل النسيج البورفيريتي في بيئات تكتونية عديدة، لكنه شائع بشكل خاص حيث تتوقف الصهارات، ترتفع، تختلط، تطلق الغازات، أو تتداخل على مستويات ضحلة.
أقواس الاندساس
تشكل الصهارات الغنية بالماء والكالك-ألكالين في الأقواس القارية والجزرية عادة أنديسايت، داسيت، وبورفيريات ريو لايت. هذه الأنظمة مهمة أيضًا لترسبات النحاس والموليبدينوم البورفيرية.
شروخ قارية
يمكن للتمدد أن يولد ريو لايت بورفيريت، تراخيت، بازلت، وصخور بركانية ذات صلة مع تفاعل ذوبان القشرة ومدخلات الوشاح.
تداخلات ضحلة
قد تبرد المخزونات، الشقوق، السدود، واللاكوليثات مع بلورات كبيرة مبكرة وحواف مبردة، منتجة بورفيريات الجرانيت، الديوريت، أو الجابرو.
قنوات بركانية وتدفقات الحمم
قد تندلع الصهارة الحاملة للبلورات كلابة أو قباب ضحلة، محافظة على الفينوكريستات داخل مصفوفة بركانية دقيقة، أشرطة تدفق، فجوات، أو حواف زجاجية.
الأنسجة والميزات الدقيقة
يُقرأ البورفير من خلال النسيج. يكشف حجم وشكل وحواف وتجمعات وميزات داخلية للفينوكريستات كيف تغيرت الصهارة قبل تصلب الصخر.
| الميزة | كيف يبدو | المعنى الجيولوجي | أين تبحث |
|---|---|---|---|
| تجمعات غلوميروبورفيريتية | فينوكريستات مجمعة في كتل أو تجمعات بلورية صغيرة. | نمت البلورات بالقرب من بعضها البعض، تراكمت معًا، أو تحركت كمجموعة في الصهارة. | الأنديسايت، البازلت، الداسيت، وبعض البورفيريات الجوفية. |
| التقسيم | أشرطة متحدة المركز أو تغييرات داخلية في الفينوكريست. | تغيرت كيمياء الصهارة أو درجة الحرارة أو الضغط أثناء نمو البلورات. | صخور تحتوي على بلاجيوكلاز، فيلدسبار، بيروكسين، وبعض الكوارتز. |
| تجاويف الامتصاص | حواف مستديرة أو تبدو مأكولة، خاصة في الكوارتز. | أصبحت البلورات السابقة غير مستقرة وذابت جزئيًا مع تغير الظروف. | رواسب الريولايت، الداسيت، والجرانيت بورفيريات. |
| نسيج منخل | تبدو البلورات مليئة بشوائب صغيرة أو جيوب صهارة. | اختلال توازن سريع، خلط الصهارة، تسخين، تخفيف الضغط، أو اضطراب مرتبط بالغازات. | صخور قوسية غنية بالبلاجيوكلاز. |
| محاذاة التدفق | معادن أو صفائح فلدسبار ممدودة تشير في اتجاه مشترك. | تحرك الحمم أو التداخل الضحل شد ووجه البلورات والميكرولايتات. | صخور بركانية تراخيتية، بيلوتاكستية، ومخططة بالتدفق. |
| فقاعات وأميجدولات | فراغات غازية مستديرة، فارغة أو مملوءة بالمعادن. | فقاعات غازية تشكلت أثناء الانفجار أو التوضع الضحل؛ قد تملأها السوائل لاحقًا. | بورفيرات بازلتية إلى أنديزيتية. |
| حواف مبردة | حواف دقيقة الحبيبات حول شق أو تداخل. | تبرد الصهارة الساخنة بسرعة مقابل صخر البلد البارد. | شقوق، صواني، ومخزونات ضحلة. |
التغير الهيدروحراري وأنظمة الخامات
في الجيولوجيا الاقتصادية، تظهر كلمة بورفير غالبًا في أسماء رواسب "بورفير النحاس"، "بورفير الموليبدينوم"، أو "بورفير الذهب". هذه الأنظمة ليست فئات حجرية زخرفية. إنها أنظمة خام كبيرة مدفوعة بالسوائل مرتبطة عادة بالتداخلات البورفيرية.
كيف يصبح التداخل البورفيري نظام خام
يتبلور الصهارة الغنية بالماء عند مستويات قشرية ضحلة. مع تكوين المعادن، تنفصل السوائل الحاملة للمعادن عن الصهارة وتتحرك عبر الشقوق. تغير هذه السوائل الصخور المحيطة وقد تودع النحاس، الموليبدينوم، الذهب، الفضة، البيرايت، الكالكوبايرايت، البورنيت، ومعادن أخرى في عروق، شبكات، وهالات.
| أسلوب التغير | المعادن النموذجية | ما يشير إليه |
|---|---|---|
| تغير بوتاسي | ك-فلدسبار، بيوتيت، ماغنيتيت، كوارتز، كبريتيدات. | تغير نواة بدرجة حرارة عالية بالقرب من مركز التداخل. |
| تغير فيليك | كوارتز، سيريسيت، بايرايت. | سوائل حمضية تغطي تغيرًا سابقًا؛ غالبًا ما تشكل مناطق شاحبة ومبيضة. |
| تغير أرجيلي | معادن طينية، كاولينيت، إيليت، سميكتايت. | تحلل هيدروحراري للفلدسبار تحت ظروف حمضية أو درجات حرارة منخفضة. |
| تغير بروبيلتي | كلوريت، إبيوديت، كالسيت، ألبايت، بايرايت. | هالة خارجية أبرد حول المركز المتغير الأشد حرارة. |
| تغير أرجيلي متقدم | ألونيت، بيروفيللايت، ديكيت، كوارتز. | تغير حمضي قوي، غالبًا في بيئات عالية الكبريت أو بالقرب من السطح. |
أنواع حسب التركيب
بما أن البورفير هو نسيج، فإن أدق أسماء الأنواع تجمع بين التركيب والنسيج. يجب تفسير البلورات المرئية مع كيمياء الصخر، اللون، والإعداد معًا.
| النوع | البلورات الظاهرة الشائعة | الكتلة الأرضية واللون | الإعداد النموذجي |
|---|---|---|---|
| بورفير ريولايت | كوارتز، ك-فلدسبار، بلاجيوكلاز، بيوتيت. | مصفوفة خفيفة، وردية، حمراء، بنفسجية، رمادية، أو زجاجية فيلزية. | قباب بركانية، أنظمة تدفق الرماد، كالديرات، صدوع قارية. |
| بورفير داكايت | بلاجيوكلاز، كوارتز، هورنبلند، بيوتيت، بيروكسين. | مصفوفة بركانية رمادية، بنية، خضراء أو شاحبة. | أقواس الانغمار، قبب الحمم، تسربات ضحلة. |
| بورفيري الأنديزيت | بلاجيوكلاز، أمفيبول، بيروكسين، بيوتيت. | مصفوفة بركانية رمادية إلى رمادية داكنة، غالبًا متراصة بالتدفق. | أقواس بركانية وأنظمة البراكين الطبقية. |
| بورفيري البازلت | أوليفين، بيروكسين، بلاجيوكلاز. | مصفوفة داكنة، ناعمة الحبيبات، مسامية، أو أمجدالودية. | تدفقات الحمم، صدوع، شقوق، جزر محيطية، محافظ بازلت فيضية. |
| بورفيري الجرانيت | فلسبار بوتاسي، كوارتز، بلاجيوكلاز، ميكا. | مصفوفة تسريبية فلزية ناعمة إلى متوسطة. | صدوع، كتل ضحلة، مراحل هامشية لأجسام جرانيتية. |
| بورفيري الديوريت أو الجابرو | بلاجيوكلاز، أمفيبول، بيروكسين، وأحيانًا أوليفين. | مصفوفة تسريبية متوسطة إلى مافيك. | تسربات ضحلة، صدوع، صفائح، بلوتونات مرتبطة بالقوس. |
| البورفيري الأرجواني الإمبراطوري | فينوكريستات فلسبار شاحبة في مصفوفة حمراء أرجوانية. | حجر كثيف، صلب، ذو قيمة تاريخية باللون الأحمر الأرجواني. | تقليد محاجر قديم مشهور من صحراء مصر الشرقية. |
البورفيري البركاني مقابل البورفيري التسريبي
يمكن أن يتشكل البورفيري في الصخور المنبعثة أو في التسربات السطحية الضحلة. يؤثر الفرق على حجم الحبيبات، العلاقات الميدانية، التغير، وكيفية تصرف الصخر كمادة زخرفية أو معمارية.
| المظهر | بورفيري بركاني | بورفيري تسرب سطحي ضحل |
|---|---|---|
| بيئة التبريد | قريب من السطح أو اندلع كلابة، قبة، أو مادة بركانية. | تم وضعه تحت السطح كصدع، صفيحة، كتلة، أو لاكوليث. |
| المصفوفة الأرضية | غالبًا ما يكون ناعمًا جدًا، زجاجيًا، ميكروليتي، متدرج التدفق، مسامي، أو متبلور. | بلوري ناعم إلى متوسط؛ قد يظهر حواف مبردة مقابل صخر البلد. |
| دلائل ميدانية | تدفقات، بريشيات، فجوات، تدرج تدفق، نسيج ملحوم، حواف زجاجية. | تلامسات متقاطعة، حواف مبردة، تحول تماسي، هندسة صدع أو صفيحة. |
| أمثلة شائعة | بورفيريات الريوليت، الداسيت، الأنديزيت، البازلت. | بورفيريات الجرانيت، الديوريت، الجرانوديوريت، الجابرو. |
| الاستخدام كحجر | يمكن أن تكون ممتازة عندما تكون كثيفة؛ بعض الأنواع قد تكون مسامية أو متشققة. | غالبًا ما تكون قوية وقابلة للعمل عند تكثيفها، خاصة في الألواح، الرصف، والقطع المعمارية. |
دلائل وهياكل ميدانية
في الميدان، يبدأ التعرف على البورفيري بتأكيد أن القطع الكبيرة المرئية هي بلورات نمت في مصهور ناري، وليست شظايا، حصى، أو تجمعات من صنع الإنسان.
تأكيد العلاقة بين البلورة والمصفوفة الأرضية
يجب أن تظهر الفينوكريستات مدمجة في مصفوفة نارية مستمرة، مع وجوه بلورية، انقسام، تدرج، أو أشكال معدنية محددة.
تحديد الفينوكريستات الرئيسية
الكوارتز يميل إلى الظهور كزجاجي وقد يكون مستديرًا أو متداخلًا. الفلسبار يكون كتليًا أو لوحيًا وقد يظهر انقسامًا. الفينوكريستات المافيك أغمق وقد يتحول إلى الكلوريت، الإبيدوت، أو أكاسيد الحديد.
قراءة التلامسات والهياكل
ابحث عن حواف الشقوق، وتراكم التدفق، والفقاعات، والأميجدولات، ومناطق البريشيا، والشوائب، والتشققات، والعلاقات المتقاطعة مع الصخر المحيط.
افحص التغيير
قد يتحول الفلسبار إلى طين؛ قد تتحول المعادن المافيك إلى كلوريت أو إيبيدوت؛ قد تؤدي أكاسيد الحديد إلى احمرار الصخر؛ قد تتفاعل عروق الكربونات محليًا مع الحمض.
وثق السياق
سجل الموقع، والصخر المضيف، وعلاقات التماس، والمعادن المرتبطة، ونمط التجوية، وما إذا كانت المادة بركانية، أو دخيلة، أو معاد تشكيلها.
المتشابهات والتمييزات
يمكن أن يشبه البورفير مواد أخرى مرقطة، شظوية، أو مصنّعة. يعتمد التمييز على النسيج: بلورات نمت في مكانها مقابل كتل أو قطع تجمع.
| المادة | لماذا يمكن أن يشبه البورفير | كيفية التمييز |
|---|---|---|
| جرانيت | يمكن للبلورات الخشنة المتشابكة أن تخلق نمطًا مرقطًا. | الجرانيت النموذجي حبيباته متساوية إلى حد كبير؛ البورفير يظهر بلورات أكبر في مادة أرضية أدق بوضوح. |
| توف بركاني | قد تحتوي التوف الغني بالبلورات على الفلسبار، والكوارتز، وشظايا بركانية. | التوف هو صخري شظوي؛ ابحث عن نسيج الرماد، والشظايا، وقطع الخفاف، وشظايا البلورات المكسورة، وفرز ضعيف. |
| بريشيا | يمكن للشظايا الزاويّة في المصفوفة أن تحاكي البلورات الكبيرة. | البريشيا تحتوي على شظايا صخرية مكسورة مع حدود الكتل؛ البورفير يحتوي على بلورات نمت في الصهارة. |
| تكتل | قد تبدو الحصى المستديرة كفينوكريست بيضاوي من بعيد. | التكتل هو صخري رسوبي ويحتوي على كتل مستديرة من أنواع صخور متنوعة، وليس فينوكريست ناري. |
| تيرازو أو حجر مصنّع | يمكن للمادة البشرية الصنع أن تحاكي نمط الحجر المرقط. | ابحث عن المادة اللاصقة، وشكل التجمع المتكرر، ورقائق المنشار، والإيقاع الصناعي، وغياب العلاقات البلورية الطبيعية. |
| جزبر أو صخر كوارتز ناعم | يمكن أن يشبه الكوارتز الدقيق البلورات الأحمر أو الأرجواني أو البني المادة الأرضية الدقيقة. | الجزبر يفتقر إلى الفينوكريست الحقيقي الذي ينمو في الصهارة النارية وعادة ما يظهر نسيجًا دقيق البلورات من السيليكا بدلاً من ذلك. |
العناية والحفظ
يمكن أن يكون البورفير الكثيف متينًا للغاية، مما يفسر استخدامه المعماري الطويل. ومع ذلك، تختلف القطع الفردية حسب التركيب المعدني، وكثافة الكسور، والمسامية، والتغيير، والتشطيب، والعمر.
نظف بلطف
استخدم قطعة قماش ناعمة مع الماء وصابون معتدل الحموضة عند الحاجة. جفف الأسطح المصقولة جيدًا.
تجنب الأحماض القاسية
يمكن للمُنظفات الحمضية القوية، والمساحيق الكاشطة، والمعالجات الكيميائية العدوانية أن تُفقد اللمعان، وتهاجم عروق الكربونات، أو تتلف الحشوات القديمة.
احمِ الحواف
يمكن أن تتشقق الألواح، والبلاط، والتطعيمات، والنقوش، والكابوشونات على الزوايا أو الحواف الرقيقة. ادعم القطع الثقيلة من الأسفل.
احترم المناطق المتغيرة
يمكن أن تتآكل الفلسبار المتآكل، والبقع الغنية بالطين، والفقاعات، والهالات الناعمة للتغيير أثناء التلميع أو تجمع الأوساخ إذا تم فركها بعنف.
سجل الأصل
الموقع، نوع الصخر، المحجر، التكوين، التركيب السابق، وملاحظات الترميم مهمة بشكل خاص للبورفير التاريخي أو المعماري.
حافظ على الأسطح التاريخية
قد يحتفظ البورفير العتيق باللمعان القديم، أو الشمع، أو الحشوات، أو الحوامل، أو الأسطح المعاد قطعها. من الأفضل تقييم القطع المهمة بواسطة مختص في حفظ الأحجار.
الأسئلة الشائعة
هل البورفير معدن؟
لا. البورفير هو نسيج بركاني: بلورات كبيرة مرئية ضمن مصفوفة أدق. يمكن أن تكون العديد من التركيبات الصخرية بورفيرية.
ما الذي يسبب البلورات الكبيرة في البورفير؟
تكونت البلورات الكبيرة مبكرًا بينما كانت الصهارة تبرد ببطء. لاحقًا، برد الصهر المتبقي بشكل أسرع وشكل المصفوفة الأرضية الأدق حولها.
لماذا البورفير شائع بالقرب من حدود الصفائح؟
غالبًا ما تتعرض الصهارة عند حدود الصفائح لإثراء بالماء، وتخزين مرحلي، وخلط، وانخفاض الضغط، وصعود، وتبريد سريع. تشجع هذه التغيرات على تكوين بلورات كبيرة مبكرًا تليها مصفوفة نهائية أدق.
ما الفرق بين البورفير الزخرفي ورواسب النحاس البورفيرية؟
البورفير الزخرفي هو حجر يُقدَّر لنسيجه ولونه ومتانته. أما رواسب النحاس البورفيرية فهي نظام خام هيدروحراري كبير مرتبط بتداخلات بورفيرية وسوائل حاملة للمعادن.
هل يمكن أن يكون البورفير بركانيًا أو جوفيًا؟
نعم. قد يظهر البورفير البركاني كريولايت، داكايت، أنديسايت، أو بازلت مع بلورات كبيرة في مصفوفة دقيقة. قد يظهر البورفير الجوفي كجرانيت، ديوريت، جرانو ديوريت، أو جابرو في مخازن ضحلة، صدوع، أو صفائح.
كيف يمكن تمييز البورفير عن البريشيا أو الكونجلوميرات؟
يحتوي البورفير على بلورات نمت داخل صهارة بركانية. يحتوي البريشيا على شظايا صخرية حادة الزوايا، بينما يحتوي الكونجلوميرات على حصى رسوبية مستديرة. تدعم وجوه البلورات، والانقسام، والتقسيم، والمصفوفة البركانية المستمرة تحديد البورفير.
كيف يجب تنظيف البورفير المصقول؟
استخدم صابونًا خفيفًا متعادل الحموضة، والماء، وقطعة قماش ناعمة، ثم جفف جيدًا. تجنب الأحماض القوية، والمساحيق الكاشطة، والمواد الكيميائية القاسية، والفرك العنيف، خاصة على القطع العتيقة أو التي تم ترميمها.
المعنى الجيولوجي للبورفير
البورفير هو سجل صخري لظروف متغيرة. يبدأ بتكون بلورات تنمو ببطء في صهارة لا تزال لديها وقت، ثم ينتهي عندما يتحرك الصهر المتبقي، يبرد، يطلق الغازات، أو يغزو بيئة جديدة. بلوراته الكبيرة هي الفصل الأول؛ والمصفوفة الأرضية هي الجملة الختامية. معًا يحفظان حركة الصهارة عبر القشرة، وبنية حدود الصفائح، وجمال الزمن البركاني المنظم.