الدراسة المرفولوجية لمكونات الرواسب

مدخل إلى الظواهر الجيولوجية الخارجية :

https://youtu.be/II6X50ZP-X8

الدراسة المرفولوجية للرواسب جزء 1 :

https://youtu.be/2zlr2b9CJvc

الدراسة المرفولوجية للرواسب جزء 2 :

https://youtu.be/hmVPhbQ07Ng

الوحدة الأولى: الظواهر الجيولوجية الخارجية

تقديم: يتعرض السطح الخارجي للأرض بشكل دائم لى مجموعة من التغيرات التي تؤدي إلى تغيير المعالم الجغرافية للمناطق، وخاصة المناطق الرسوبية. بما أن محتوى الصخور الرسوبية (غازات، سوائل، معادن...) ذات أهمية اقتصادية بالنسبة للإنسان فمن الضروري التعرف على ظروف نشأة هذه الصخور والتعرف على الجغرافيا القديمة للمناطق الحالية والتعرف أيضا على الاحداث الجيولوجية التي عرفتها هذه المناطق (التأريخ الجيولوجي). تساؤلات:

كيف يمكن التعرف على الجغرافيا القديمة للمناطق الرسوبية؟
كيف يمكن استعادة التأريخ الجيولوجي لهذه المناطق؟

الفصل الأول: انجاز خريطة الجغرافيا القديمة

يتم الاعتماد في استعادة الجغرافيا القديمة للمناطق الرسوبية على مكونات الرواسب، حيث يتم دراسة شكلها واستثمار معطيات عددية للتعرف على ظروف نقلها وترسبها. تساؤلات:

ما هي طرق وتقنيات دراسة الرواسب الحالية؟
كيف تمكن دراسة الرواسب من إعادة بناء الجغرافيا القديمة للمنطقة المدروسة؟

I- الدراسة المرفولوجية للرواسب

تمكن الدراسة المرفولوجية لمكونات الرواسب من التعرف عل طروف نقل وترسب الرواسب وذلك بناء عل تحديد مجموعة من مميزات العناصر المشكلة للرواسب اعتمادا على الملاحظة.

1- دراسة حبيبات الرمل.

تهدف هذه الدراسة إلى التعرف على ظروف النقل والترسب وتعتمد على الحبيبات التي بإمكانها أن تقطع كل المسافة من الصخرة الأم إلى موقع الترسب إضافة إلى تخزينها لمعلومات حول الظروف التي مرت منها، لهذا نعتمد في دراسة الرمل على الحبيبات الأكثر مقاومة وهي حبيبات المرو. يمكن تصنيف حبيبات المرو إلى ثلاثة أنواع حسب شكلها الخارجي ( توفر أو غياب الزوايا ولمعان السطح أو عدمه...) والذي يمكننا من تحديد عامل النقل ومسافة النقل.

من الطبيعي أن لا تتوفر عينات الرمل المدروسة على نوع واحد من الحبيبات وهذا يمكننا من التأكد من ظروف النقل والترسب حيث:

إذا كانت نسبة الحبيبات NU مرتفعة فإن الرمل لم ينقل بالمرة أو نقل لمسافة قصيرة ونتأكد من المسافة بالاعتماد على نسبة الحبيبات EL التي يؤكد توفرها داخل العينة الرملية من كون المسافة المقطوعة قصيرة وبالتالي فالرمل نهري.
إذا كانت النسبة المرتفعة تخص الحبيبات RM فإن عامل النقل الأساسي يتمثل في الرياح ويكون الرمل بالتالي صحراوي.
إذا كانت نسبة الحبيبات EL هي الكبر فغن عامل النقل هو الماء ومسافة النقل كبيرة: رمل شاطئي.

2- دراسة الحصى.

باعتبارها مكونات رسوبية مقاومة فإن الحصى يحتفظ على سطحه بمميزات ظروف النقل والترسب.

3- دراسة الأشكال الرسوبية.

تمثل الأشكال الرسوبية آثارا (بصمات) مرسومة على سطح الطبقات الرسوبية وهي تعبر عن ظروف تشكل الطبقة الرسوبية من حيث ظروف ترسبها وعامل النقل والترسب المتدخل في تكوينها.

الدراسة الاحصائية لمكونات الرواسب

الدراسة الاحصائية لمكونات الرواسب الجزء الأول :

https://youtu.be/-z65GHPEF9I

الدراسة الاحصائية لمكونات الرواسب الجزء 2 :

https://youtu.be/2Je7Kz2O6tw

II- الدراسة الإحصائية لمكونات الرواسب.

تمكن هذه الدراسة من التأكد من المعطيات المستنتجة من الدراسة المرفولوجية، وتعتمد عل انجاز قياسات ومبيانات وصيغ رياضية تساهم في تحديد ظروف تشكل الرواسب والظواهر المتدخلة فيها: عامل النقل وديناميته، حوض الترسب...

1- تنوع مكونات الرواسب.

تختلف الرواسب من حيث طبيعة مكوناتها وقد هذه المكونات. تركز الدراسة الإحصائية لمكونات الرواسب على قد الرواسب، ويبين الجدول التالي تصنيفا لمكونات الرواسب حسب قدها:

2- تحديد ظروف الترسب.

يمكن قد مكونات الرواسب ونسبها داخل عينة رسوبية من إنجاز نوعين من المبيانات التي تساعد من جهة على ظروف الترسب من جهة ومن جهة أخرى تحديد وسط الترسب.

أ- مدراج ومنحنى التردد.

وهو منحنى ينجز على مبيان يمثل محور أفاصيله قد المكونات بينما يمثل محور أراتيبه نسبة كل مكون من النسبة العامة للعينة المدروسة.ينجز هذا المنحنى انطلاقا من وصل مراكز الأعمدة الممثلة للنسب المائوية بعضها ببعض كما تمثلها الوثائقالتالية:

اعتمادا على القيم (الممثلة بالجدول بحروف) ننجز مدراج ومنحنى التردد مع الانتباه إلى توزيع الأقطار على محور الأفاصيل بشكل تنازلي:

استنتاجات:

إذا كان منحنى التردد وحيد المنوال: الراسب متجانس
إذا كان منحنى التردد عديد المنوال: الراسب غير متجانس

يمكن مستوى التجانس من تحديد ظروف نقل الرواسب، حيث يدل التجانس على توفر عامل نقل وحيد بينما عدم التجانس قد يشير إما على اختلاف مصدر العناصر المنقولة أو تعدد عوامل النقل.

ب- المنحنى التراكمي (منحنى التراكم).

في هذه الحالة ننجز نفس المبيان السابقن لكن المتغير الوحيد هو كون النسبة المائوية المقابلة لكل نوع من الحبيبات لا تمثل نسبتها فقط بل يضف إليها نسبة الحبيبات التي تسبقها وللتوضيح نقترح الجدول التالي:

اعتمادا على هذا المبدأ ننجز المنحنى التراكمي مع مراعاة كون المنحنى لا يمر من منتصفات الأعمدة وكون توزيع الأقطار على محور الأفاصيل تنازلي.

من جهة أخرى يمكن شكل المنحنى التراكمي على ظروف نقل وترسب الرواسب وذلك بمقارنته بمنحنيات مرجعية:

عوامل نقل الرواسب وديناميتها.

عوامل النقل وديناميته :

https://youtu.be/ZPBpTlugDYs

III- عوامل نقل الرواسب ودينامية النقل.

بعد عملية الحث والتعرية، تنقل الرواسب بواسطة الماء او الرياح نحو الأحواض الرسوبية، وتنقل الحبيبات بشكل متمايز عن بعضها رغم كون عامل النقل هو نفسه حيث:

يتم نقل العناصر القابلة للذوبان عبارة عن محاليل.
يتم نقل الحبيبات الصلبة حسب قدها وسرعة تيار عامل النقل حيث يكون تعاملها مع عامل النقل بأشكال مختلفة يوضحها مبيان HJULSTROM التالي:

ظروف الترسب في الأوساط الحالية

أوساط الترسب القارية :

https://youtu.be/mh8dLMp1w0E

أوساط الترسب البحرية :

https://youtu.be/hXYM-1Nxehg

أوساط الترسب البينية :

https://youtu.be/E9mOjZNGQSs

IV- ظروف الترسب في الأوساط الحالية

يتطلب ترسب العناصر المنقولة حوضا رسوبيا قد يكون قاريا أو بحريا أو بينيا (بين المحيط والقارة)

1- الأوساط القارية:

وتشمل مجموعة متنوعة من الأحواض الرسوبية المختلفة من حيث عمقها من جهة وطبيعة عامل النقل وديناميته من جهة أخرى، ومن بينها:

أ- الوسط البحيري

العوامل المتدخلة في تشكيل الرواسب البحيرية:
- ظروف مناخية تتحكم في كمية مياه البحيرة وتركيبها الكيميائي ودرجة حرارتها وفي الإنتاجية العضوية.
- عمق مياه البحيرة يحدد التيارات المائية وتطبق كتل الماء.
- خاصية الأحواض المغذية للبحيرة التي تحدد طبيعة و أهمية العناصر الرسوبية الحتاتية منها والذائبة.

ب- الوسط الريحي:

ج- الوسط النهري:

2- الأوساط البحرية.

يعتبر البحر أكبر حوض رسوبي كما أن غناه بالكائنات الحية وتعدد روافده وتوفر أعماق مختلفة داخله يمكن من تجزئ هذا الحوض إلى مناطق رسوبية مختلفة: الهضبة القارية، الحافة القارية، السهل اللجي. إن تغير العمق بين المناطق المحيطية يمكن من اختلاف الرواسب وكذلك غنى الطبقات الرسوبية المتشكلة بالمستحاثات حيث يمكن الاعتماد على بعض أنواع المستحاثات البحرية لتحديد عمق تشكل الطبقة الرسوبية التي تضمها. تتحكم في الترسب على مستوى الوسط البحري مجموعة من العوامل:

نشاط الكائنات الحية: تساهم الكائنات الحية في تكوين الرواسب وتعويض النقص الحاصل في بعض الفترات في الامدادات القارية، حيث يرتبط تكوين بعض الصخور وخاصة الكلسية منها بنشاط بعض الكائنات الحية كالمرجان أو ببقايا كائنات أخرى كالقواقع.
عمق المياه: يتحكم في تحديد قد الحبيبات المترسبة حيث كلما كان القد كبيرا تتقلص المسافة التي تقطعها الحبيبات الكبيرة والتي سوف تترسب في أعماق ضعيفة قريبا من المنطقة الساحلية. من جهة أخرى يتحكم الضغط (المرتبط بالعمق) في طبيعة الصخور المشكلة حيث تغيب إمكانية تشكيل الصخور الكلسية عند الوصول إلى مستوى CCD وهو العمق الذي يبدأ عنده ذوبان الكلس بينما تترسب الصخور الطينية والسيليسية.

3- الأوساط البينية

هي عبارة عن أوساط تتداخل فيها التأثيرات القارية والمحيطية معا، ومن بينها:

أ- اللاغونات.

ب- الدلتا.

ج- الشواطئ.

ظروف الترسب في وسط قديم (حوض الفوسفاط بالمغرب).

انجاز خريطة الجغرافيا القديمة لمنطقة رسوبية (حوض الفوسفاط بالمغرب)

الجزء الأول: ظروف ترسب الفوسفاط

https://youtu.be/MPFKI9BWiBQ

الجزء الثاني: خريطة الجغرافيا القديمة للحوض الفوسفاطي الشمالي

https://youtu.be/AyjEkywfPq0

I- ظروف الترسب في الأوساط القديمة ( الفوسفاط نموذجا)

إن دراسة خاصيات الترسب في الأوساط الحالية تمكننا من تحديد ظروف الترسب في الأوساط القديمة. بغرض دراسة هذه الظروف نعتمد المثال التالي: تشكيل الطبقات الفوسفاطية بالمغرب.

1- خصائص الفوسفاط بالمغرب

تمكن دراسة خصائص الطبقات الصخرية من التعرف على ظروف تكونها.

أ- الخصائص الرسوبية للفوسفاط المغربي.

يظهر العمود الصخري عدة مجموعات من المستويات الصخرية: مستوى يتكون من سجيل وفوسفاط و يمتد من 72MAـ الى 65MAـ و المسماة بالطابق المايستريختي.

مستوى يمتد من نهاية الطابق الماستريختي الى نهاية الطابق التنيتي اي 53MAـ و يتكون من مجموعة صخور غنية بالفسفاط يتخللها كلس.
مستوى يمتد من 53MAـ الى 46MAـ أي الطابق الابريسي،وهو مكون اساسا من صخور سجيلية وكلسية وفوسفاطية,
مستوى يمتد من نهاية طابق الابريسي الى نهاية طابق اللوتيسي،وهو مكون اساسا من صخور كلسية وسجيلية يتخللها طمي.

ب- الخصائص البيئية للفوسفاط المغربي.

يدل وجود اللافقريات (صفائحية الغلاصم،معديات الارجل) على ساحل بحري.
يدل وجود بعض الفقريات البحرية(زواحف بحرية،قرش)على ان المياه كانت دافئة(مناخ مداري او معتدل).
يدل وجود متتالية فوسفاطية على ان المكان كان به بحر ذو مياه دافئة و عمق متوسط و متغير بصفة دورية.

ج- الخصائص الاستحاثية للفوسفاط المغربي.

ونقصد بها أنواع المستحاثات المتوفرة بالفوسفاط المغربي، والتي تمكن من جهو من التعرف على طبيعة حوض الترسب وعامل النقل، ومن جهة أخرى من تأريخ هذا الفوسفاط.

2- ظروف ترسب الفوسفاط بالمغرب

لا يمكن ان نجد الفوسفاط كمعدن خالص مترسب انطلاقا من ماء البحر نظرا لكميته القليلة مما يشير الى تدخل الكائنات الحية لتثبيته في الرواسب اثناء تشكلها، الا ان هذا التثبيت يتطلب ظروفا خاصة.

نظرية KAZAKOV حول ظروف تشكل الفوسفاط بالمغرب:

ان الفوسفور P الناتج عن ذوبان الابتيت في ماء البحر يستغل من طرف بعض الكائنات الحية البحرية الدقيقة (البلانكتون) والنكتون والفقريات في تغذيتها وبعد موتها تقوم البكتيريات بتفكيك اجسادها في الاعماق مما يحرر P و CO2 ،تتفاعل المادتين لتكوين جذر الفوسفاط PO4 لكن هذا التفاعل يتطلب عاملين اساسيين:

عمق ضعيف اي صعود المياه العميقة الغنية بـ CO2 و P نحو السطح.
انخفاض CO2 في الماء وهذا يتطلب ارتفاع حرارة الماء اي توفر مياه بحرية ساخنة(مناخ مداري الى معتدل).

يستوجب توفر هذين الشرطين المتناقضين (مياه عميقة و بحر قليل العمق و دافئ)،وجود تيارات تسمى upwelling وذلك على حدود الهضبة القارية التي تعمل على صعود المياه العميقة نحو السطح، بعد تكون PO4 يتفاعل مع Ca فيترسب في الصخور الرسوبية. وبالتالي فحسب هذه النظرية فإن نهاية الطابق الماستريختي صادفت في المغرب ارتفاع قعر المحيط من خلال تكون جبال الاطلس الكبير الغربي فاعتبر ذلك عاملا في تكون الفوسفاط بالمغرب.

II- انجاز خريطة الجغرافيا القديمة لحوض الفوسفاط بالمغرب.

تتطلب استعادة الجغرافيا القديمة لحوض الفوسفاط بالمغرب تحليل الخريطة الجغرافية الحالية:

تظهر خريطة الجغرافية الحالية للمغرب الاحواض الفوسفاطية المغربية ومناطق توزيعها(الهضبة الفوسفاطية، الكنتور مسقالة،شمال ورززات،شرق سوس، بوكراع...). هذه الاحواض بدأ ترسبها منذ ما يقارب 65MAـ وتوضعت فوق رواسب بحرية اكثر اتساعا من احواض الفسفاط حيث تصل الى اماكن جبلية (جبال الاطلس) كما ان هذه الرواسب قبل الفسفاطية و التي بدأ ترسبها منذ حوالي 250MAـ توضعت بدورها فوق دعامة صخرية اساسية ترجع الى الحقب الاول والتي بقيت بعض اجزائها بارزة في شكل استسطاحات الهضبة الوسطى،الرحامنة،جبيلات... اعتمادا على هذه المعطيات ومن خلال مقارنة جغرافية المغرب الحالية بالظروف الرسوبية و البيئية الضرورية لتكون الفوسفاط يتبين ان خط الساحل كان يوجد شرق الخط الساحلي الحالي حيث يبعد عنه بعدة كيلومترات.

تفسير تشكيل الأحواض الفوسفاطية بالمغرب.

هناك اتجاهان يمكن اخذهما بعين الاعتبار لاسترجاع الجغرافيا القديمة لوسط المغرب: الاتجاه الأول: Boujo 1986 يقترح نظاما من الخلجان قادمة من المحيط الاطلسي تفصلها اراضي بارزة من بينها الخليج الشمالي الذي ترسب فيه فوسفاط اولاد عبدون. (في بداية الحقب الثاني تكونت الطبقات قبل الفوسفاطية ومع اقتراب نهاية الحقب الثاني كان البحر قد اصبح على شكل مجموعة خلجان منفتحة على المحيط الاطلسي مياهها قليلة العمق و دافئة و تأتيها المواد الاقتياتية P ، NO2 ، CO2 ... من الاعماق الباردة للمحيط بمساعدة تيارات upwelling فتوفرت بذلك ظروف تكون الفسفاط الذي ساهمت في ترسبه في الصخور الكائنات الحية التي تجمعت في الخلجان فادى انغلاق هذه الاخيرة من جهة المحيط الى موتها). الاتجاه الثاني:Trappe 1994 يقترح امتداد بحري واحد متصل بالمحيط الاطلسي و يمر وسط وغرب المغرب ويمكن تفسير توزيع الترسبات الفوسفاطية في هذه الحالة بوجود قعور منخفضة توفرت فيها شروط الترسب واخرى مرتفعة لم تتوفر فيها.