علوم الأرض والجيولوجيا

نبذة تعريفية عن عملية “الإحلال الميتاسوماتي”

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الثاني

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

عملية الإحلال الميتاسوماتي علوم الأرض والجيولوجيا

عملية يتم من خلالها تغير التركيب الكيميائي للصخور. ووفقا للتسمية الأصلية بواسطة نادُمان. 

ويطلق المصطلح على نوعيات معينة من الأشكال الكاذبة التي تكونت على حساب معدن أصلي وذلك عن طريق الإحلال الكيميائي.

يشار إلى كل التغيرات الكيميائية للمعادن بواسطة الإحلال الكيميائي على أنها ميتاسوماتية، ومن هذا المنطلق فإن معظم المكونات المعدنية الحديثة للصخور المتحولة تعتبر معادن ميتاسوماتية.

 

إن الأحلال الميتاسوماتي هو في الأساس تغير أي معدن في الصخر (ذرة مكان ذرة)، وذلك بافتراض تفاعل بين معدن صلب وطور مائع، وهذا المصطلح يكافئ مصطلح الإحلال الذي يستخدم بصورة شائعة في الولايات المتحدة.

وفي هذا الشأن، قد يكون من الواجب التمييز بين الإحلال الميتاسوماتي المعدني والإحلال الميتاسوماتي الصخري.

إن ميكانيكية الإحلال الميتاسوماتي للمعادن في الصخور المتحولة مثل الإحلال الميتاسوماتي الصخري للكتل الكبيرة، ولكن في الحالة الأولى فإن الطور المائع قد يتسبب فقط في تغيير مواقع العناصر الكيميائية في الصخر ككل، دون أي تغيير في التركيب الكلي للصخر

 

أما في حالة الإحلال الميتاسوماتي الصخري فإن المائع المضاف إلأى الصخر يغير التركيب الكيميائي الأصلي للصخر. وعلى ذلك فإن الإحلال الميتاسوماتي المعدني الذي يحدث في صخـر متحول

يمكن أن يعتبر أيض الصخر أي إعادة ترتيب مواقع العناصر الكيميائية والتي عليها أن تتحرك لمسافات قصيرة فقط، هذا على خلاف الإحلال الميتاسوماتي الصخري والذي يجب أن يُقصر على أية إحلالات ينتج عنها تغير في كل من التركيب الكيميائي الأصلي للصخر والمعادن المتفردة. 

وهذا يعني إضافة وخروج مواد كيميائية متحركة لمسافات كبيرة قد تصل إلى عدة كيلومترات. وتتم عملية الإحلال الميتاسوماتي عن طريق الإضافة أو الطرد أو كليهما.

 

تتم عمليات الاحلال الميتاسوماتي في مدى واسع من درجات الحرارة والضغط وفي جميع الصخور.

وقد يكون ذلك مصحوباً بتغيرات ملموسة في الحجم ولكن في أغلب الأحيان تتم العملية بدون أي تغير يذكر في الحجم (قانون الحجم) وهذا يفسـر الحفاظ على التراكيب والأنسجة الأصلية بصورة جيدة.

وتخضع التفاعلات الإحلالية الميتاسوماتية بصفة عامة لقانون فعل الكتلة، فمن أجل حدوث تأثير إحلالي يجب أن يصل تركيز المائع المضاف إلى حد أدنى معين وهذا يفسر ندرة العبور التدريجي من نوع صخري إلى آخر، حيث يكون التماس بين الصخور المتياسوماتية حاداً بصفة عامة.

 

تعتبر عملية تغير الحجر الجيري (كلسيت) إلى دولوميت عند ملامسته لمياه البحر مثالاً جيداً وبسيطاً للإحلال الميتاسوماتي حيث تتفاعل أيونات المغنسيوم الذائبة في مياه البحر ببطء مع الحجر الجيري وفقاً للمعادلة:

ويبدو أن معظم صخور الدولوميت قد تكونت بهذه الطريقة وقد تتم عملية الدلمتة على الشعاب المرجانية، هذا ويعتبر تغير الحجر الجيري إلى مواد فوسفاتية نتاجاً لنفس العملية أيضاً.

 

ينتشر الإحلال الميتاسوماتي في الصخور السيليكاتية على نطاق واسع فعند نطاقات التلامس بين المقتحمات النارية، تحدث عمليات الإحلال ليس عن طريق تأثر الصخور المهاجمة فقط، ولكن أيضاً للصهير المتبلور والذي يمثل أصل الموائع المؤثرة في العملية.

تكون الموائع أحياناً غازية التركيب مؤدية إلى ما يسمى بالإحلال الميتاسوماتي الغازي (تحول غازي) والذي يسبب تكوين صخور الاسكارن (Skarn) في الصخور الجيرية عندما يقتحمها صهير ناري متوسط التركيب.

والاسكارن عبارة عن صخور جيرية – سيليكاتية بها معادن مثل الجارنت الأندراديتي والهدنبرجيت.

 

كما تحتوي عادة على بعض المعادن الغنية بالبورون والفلور والكبريت (التورمالين والفلوريت والكبريتيدات الفلزية).

وقد يصاحب هذه المعادن بعض معادن الخامات الفلزية ذات القيمة الاقتصادية مثل معادن القصدير والنحاس والرصاص والخارصين والفضة.

يحدث الإحلال الميتاسوماتي على نطاق واسع بصفة شائعة وذلك أثناء عمليات التحول الإقليمي مثل عملية الجرنتة الإقليمية التي تتميز بازدياد في العناصر القلوية وتناقص في المغنسيوم والكلسيوم والحديد، وتؤدي هذه العملية إلى تكوين كتل جرانيتية عملاقة الحجم، عادة ما تكون مثاراً لجدل كبير بالنسبة لأصلها (ميتاسوماتي أم صهيري).

التقدم العلمي
‫‪اللقاحات القابلة للأكل..
اللقاحات القابلة للأكل تعد بديلا مناسبا للحصول على لقاحات آمنة وفعالة، وهي لقاحات تحتوي على مولد ضد صالح للتناول دول عدة تراهن على الطحالب الدقيقة المعدلة وراثيًا لتطوير لقاح لمرض كوفيد-19 صالح للأكل مستخدمة الهندسة الوراثية د. طارق قابيل أستاذ في كلية العلوم - جامعة القاهرة مصر
     منذ استشراء جائحة فيروس كورونا المستجد المسبب لجائحة كوفيد-19، هرعت كثير من المؤسسات الطبية وحكومات بعض الدول إلى تكثيف البحوث ودعم الدراسات الهادفة ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪إنشاء مستشفيات جديدة في ووهان
ع إبلاغ المستشفيات القائمة عن نقص في الأسرّة بسبب زيادة الطلب الناجم عن انتشار فيروس كورونا السريع، قررت الصين في 24 يناير البدء ببناء مستشفيات جديدة. بعد أقل من أسبوعين، فتحت أبواب المرافق الطبية الجديدة لاستقبال أول المرضى.
أنشئ مستشفيان جديدان في ووهان، عاصمة مقاطعة هوبي، في الأسبوع الأول من شهر فبراير. واستغرق الأمر أقل من أسبوعين للانتقال من وضع حجر الأساس في الموقع إلى البدء باستقبال أول المرضى. والمستشفيان الجديدان - مستشفى ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لماذا تُسبب السمنةُ تفاقمَ مرض كوفيد-19؟
غطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر ومؤسسة هيسينغ-سيمونز Pulitzer Center.
بقلم:     ميريديث وادمان
ترجمة:  مي بورسلي
 
في ربيع هذا العام، بعد أيام من ظهور أعراض تشبه أعراض الإنفلونزا والحمى، وصل رجل إلى غرفة الطوارئ في المركز الطبي بجامعة فيرمونت Vermont Medical Center. كان شابا، في أواخر الثلاثينات من عمره، وكان يعشق زوجته وأطفاله الصغار. وكان يتمتع بصحة جيدة، وقد كرّس ساعات لا نهاية لها في إدارة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الفيروس التاجي يثير التخمينات حول موسم الإنفلونزا
قلم:    كيلي سيرفيك
ترجمة: مي بورسلي
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر  Pulitzer Center ومؤسسة هايسنغ-سيمونز  Heising-Simons Foundation.
في شهر مارس 2020، بينما كان نصف الكرة الجنوبي يستعد لموسم الإنفلونزا الشتوي أثناء محاربة مرض كوفيد-19 COVID-19، وضعت شيريل كوهين Cheryl Cohen -عالمة الأوبئة، وزملاؤها في المعهد الوطني للأمراض المعدية National Institute for Communicable Diseases بجنوب إفريقيا اختصار: ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪كيف تقاوم العدوى باستعادة شباب جهازك المناعي
قلم:    غرايام لاوتون
ترجمة: محمد الرفاعي
اغسل يديك بعنايةٍ لعشرين ثانية، غطّ عطستك بمرفقك، تجنب ملامسة وجهك، ابقَ على مسافة مترٍ عن الآخرين، وكملجأ أخير ٍ، اعزل نفسك بعيداً عن الجميع لمدة أسبوعٍ مع ما تحتاج إليه من أغراض. وإذا أردت أن تتجنب فيروس كورونا المستجد، فكل هذه أفكارٌ جيدةٌ. لكن، في نهاية المطاف، خطُ الدفاع الذي يقف بينك وبين الإصابة بكوفيد 19 Covid-19 هو جهازك المناعي.
نعلم أن الجهاز المناعي يَضْعُفُ عندما نتقدم في ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لقاح أكسفورد آمن ويحفز على الاستجابة المناعية
قلم:    كلير ويلسون، جيسيكا هامزيلو، آدم فوغان، كونارد كويلتي-هاربر، ليلى ليفربول
ترجمة: مي منصور بورسلي
آخر أخبار فيروس كورونا حتى 20 يوليو 2020 الساعة 5 مساء
 
لقاح أكسفورد المرشح للتطعيم ضد الفيروس التاجي يبدو آمنًا ويحفز على الاستجابة المناعية
اللقاح ضد الفيروس التاجي Coronavirus الذي طورته جامعة أكسفورد University of Oxford بالتعاون مع شركة الأدوية آسترازينيكا AstraZeneca آمنٌ وينشط الاستجابة المناعية لدى الأشخاص، ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪استخدام البلاستيك لمرة واحدة
تعرض تجار التجزئة لضغوط للتخلي عن البلاستيك أحادي الاستعمال. لكن هل يمكن أن يؤدي رد الفعل العفوي إلى تفاقم الأمور فعليا؟
يتحول تجار التجزئة من البلاستيك أحادي الاستعمال إلى بدائل قابلة للتحلل، أو التحول إلى سماد، أو يمكن إعادة تدويرها، وفقاً لبحث أجرته مؤسسة التحالف الأخضر Green Alliance الخيرية البريطانية الناشطة في المحافظة على البيئة. لكن هل يمكن لهذه الحلول السريعة أن تسبب المزيد من الضرر للبيئة؟ تحدثنا إلى عالم المواد Materials ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪بدء تجارب لإيجاد سلاح جديد ضد داء باركنسون: الضوء
قلم:     جنجان سينها
ترجمة:  مي بورسلي
   قد يساعد العلاج بالضوء Light therapy على تحسين الحالة المزاجية والتئام الجروح وتقوية جهاز المناعة. لكن، هل يمكنه تحسين أعراض داء باركنسون Parkinson’s disease أيضًا؟ تجربة هي الأولى من نوعها من المقرر إطلاقها في خريف 2020 بفرنسا، تهدف إلى معرفة ذلك. ففي سبعة مرضى سينقل كابل الألياف البصرية Fiber optic cable المزروع في أدمغتهم نبضاتٍ من ضوء الأشعة القريبة من تحت الحمراء Near infrared pulses ... (قراءة المقال)