מחזור הסלעים

מחזור הסלעים הוא מושג יסוד בגאולוגיה המתאר את "גלגולם" של סלעים מסוג אחד למשנהו, תוך שהם נתונים לתהליכים שונים המפרקים ויוצרים אותם מחדש.
מחזור הסלעים מתאר את השינויים הדינמיים המתרחשים בשלושת סוגי הסלעים: סלעי יסוד, סלעי משקע וסלעים מותמרים. כפי שניתן לראות בתרשים, כל סוג סלע משתנה או נהרס לחלוטין כאשר תנאי הסביבה משתנים. סלע יסוד דוגמת בזלת עשוי להישבר ולהתפרק כאשר הוא נחשף לאטמוספירה, או להתמוסס כאשר הוא נקבר מתחת ליבשת בתהליך טקטוני. כתוצאה מן הכוחות המניעים של מחזור הסלעים, טקטוניקת הלוחות ומחזור המים, סלעים יוצאים משיווי משקל סביבתי ונכפה עליהם שינוי כאשר הם פוגשים בסביבה חדשה. מחזור הסלעים מסביר כיצד סוגי הסלעים השונים קשורים זה בזה ומבהיר את תהליכי השינוי והמעבר מסוג סלע אחד למשנהו במהלך הזמן.

מחזור וילסון

לתפישה של מחזור סלעים לא אבולוציוני החוזר על עצמו הייתה עליונות עד מהפכת טקטוניקת הלוחות בשנות ה-60 של המאה ה-20. עם ההבנה המתפתחת של מנגנון ה"מסוע" הטקטוני השתנתה הבנת מחזור הסלעים מתפישה של חזרה אינסופית לתפישה של תהליך אבולוציוני המתפתח בהדרגה. בעקבות זאת פותח בשנות ה-60 וה-70 "מחזור וילסון" הקרוי על שם ג'ון טוזו וילסון (John Tuzo Wilson), מחזור סלעים טקטוני הנקרא גם "מחזור יבשות העל" (supercontinent cycle). מחזור וילסון מתאר את הפתיחה והסגירה המחזורית של אגנים אוקייניים ומדגיש את חשיבות הבדל הגילאים בין קרומים יבשתיים (בני 4 מיליארד שנה ויותר) לבין אלה של קרומים אוקייניים (בני 170 מיליון שנה לכל היותר).

מעברים לוהטים

כאשר סלעים נדחפים עמוק מתחת לקרום כדור הארץ, הם ניתכים למאגמה. אם התנאים המאפשרים למאגמה להישאר נוזלית משתנים, הנוזל יתקרר ויתגבש לסלע יסוד. אם הסלע נוצר בעומק הוא ייקרא סלע פלוטוני ויתקרר לאט תוך יצירת מרקם גבישי גס.
דוגמה לסלעים שנוצרו בתהליך זה: גרניט וגברו.
כתוצאה מפעילות וולקנית המאגמה פורצת אל פני השטח, שם היא נקראת לבה, ואז היא מתקררת מהר ויוצרת סלעי יסוד וולקניים זעירי גביש ואף זכוכית געשית. כל אחד מסוגי הסלעים עשוי להינתך מחדש למאגמה וליצור סלע יסוד חדש.
דוגמה לסלעים שנוצרו בתהליך זה: בזלת ופומיס.

התפשטות רכסים אוקייניים

את תחילת המחזור ניתן להניח בהתפלגות רכסים מרכז אוקייניים, במקום בו מאגמה חדשה נוצרת על ידי מעטפת כדור הארץ, זורמת כלפי מעלה ויוצרת אזור התכה. לבה בזלתית בראשיתית זו היא השלב הראשון ביצירת סלעי היסוד בחלק זה של המחזור. חשוב להדגיש כי המאגמה הפחות צפופה היא זו הנוטה לפרוץ. כאשר הרכס מתפשט והסלע החדש נישא הרחק ממנו, האינטראקציה שלו עם מי הים המתחממים יוצרת התמרה נסוגה (בליה) של הסלע החדש באמצעות סדקים.

אזורי הפחתה

כאשר הקרום האוקייני הבזלתי החדש נע הרחק מן הרכסים המתפשטים, הוא נפגש בסופו של דבר עם קרום יבשתי באזור הפחתה. כאשר הקרום הבזלתי נמשך פנימה אל תוך המעטפת, הלחץ הגובר והטמפרטורה העולה גורמים לארגון מחדש של המינרלים בסלע. התמרה זו משנה את הבזלת והופכת אותה לאקלוגיט – סלע חומצי מותמר וגס גביש. כאשר הקרום הבזלתי והמשקעים שנוצרו עליו נמשכים פנימה, מים וחומרים נדיפים אחרים נישאים ממנו אל מחוץ לאזור ההפחתה, שם הלחץ נמוך יותר. לחץ נמוך, טמפרטורה גבוהה וחומרים נדיפים שיצאו מן הסלע יוצרים מאגמה העולה ובונה וולקניזם בשולי היבשת. וולקניזם זה יוצר לבה סיליקטית יותר, המצביעה על התבדלות טובה (גיבוש מפריט). לעיתים, הקרום המותמר הנדחף למטה עשוי "להיחטף" מעלה אל שולי היבשת בעת התפרצות געשית. החומרים הגעשיים שזה עתה התפרצו נתונים לבליה נמרצת התלויה בתנאי האקלים. המשקעים שנוצרו מצטברים באגני האוקיינוסים או בשולי היבשת. כאשר הם שוקעים במעמקים, מתחיל תהליך ההתקשות שתוצרתו – סלע משקע.

התנגשות יבשות

בשלב המסיים את מחזור וילסון, שתי יבשות או פיסות קרום יבשתיות קטנות יותר נפגשות באזור התכנסות. כאשר שתי מסות אלה נפגשות, אף אחת מהן אינה יכולה להיות מופחתת מאחר שצפיפות שתיהן נמוכה עקב היותן בנויות מסלע סיליקטי. כאשר הן נפגשות, כוחות דחיפה ודחיסה מעוותים, מרימים ומשנים את גושי הסלעים הבאים במגע זה עם זה. התוצאה היא התמרה אזורית הנובעת מאורוגנזה (אירוע יצירת רכסי הרים). כאשר שתי המסות נדחסות, מתקפלות לרכס הרים ונשברות במהלך התנגשות היבשות, כל המערך הקודם של סלעים מסוגים שונים נתון לתהליך התמרה חדש זה.

בליה מואצת

הרכסים הגבוהים שנוצרו בהתנגשות היבשות נתונים כבר מראשית היווצרותם לכוחות בליה. הבליה מפרקת את ההרים ונוצרים מצבורי משקעים סמוך לשולי האוקיינוס באזורים רדודים. כאשר משקעים אלה מצטברים ונקברים הם מתקשים לסלעי משקע.