ליתולוגיה

ליתולוגיה (מיוונית עתיקה: הלחם בסיסים של λίθος (ליתוס - סלע) ו-λογία (לוגיה - תורה)) היא תיאור של המאפיינים הפיזיים של סלע, הנראה במחשוף, בדגימת יד או דגימת ליבה , או בהגדלה במיקרוסקופ. מאפיינים פיזיים כוללים צבע, מרקם, גודל גרגירים והרכב מינרולוגיAllaby, Ailsa; Allaby, Michael 1999. Oxford Dictionary of Earth Sciences (2 ed.). Oxford University Press. p. 320. via WayBackMachine. ליתולוגיה יכולה להתייחס לתיאור מפורט של מאפיינים אלה, או לסיכום של האופי הפיזי הגס של סלע. דוגמאות לליתולוגיות במובן השני כוללות אבן חול, צפחה, בזלת או אבן גירAmerican Heritage Dictionary, ed. 2005. The American heritage science dictionary. Houghton Mifflin Harcourt. p. 364.. ליתולוגיה היא הבסיס לחלוקת רצפי סלע ליחידות ליטוסטרטיגרפיות  בודדות למטרות מיפוי וקורלציה בין אזורים. ביישומים מסוימים, כגון חקירות אתרים, ליתולוגיה מתוארת באמצעות טרמינולוגיה סטנדרטית כמו בתקן הגיאוטכני האירופי יורוקוד 7 .

 סוג סלע 
מתן השם לליתולוגיה מבוסס על סוג הסלע. שלושת סוגי הסלעים העיקריים הם סלע מגמטיים, סלע משקע וסלע מותמר (מטמורפי). סלע מגמטי נוצר ישירות ממאגמה, שהיא תערובת של סלע מותך, גזים מומסים וגבישים מוצקים. סלע משקע נוצר מחלקיקים מינרליים או אורגניים המצטברים על פני כדור הארץ והופכים לסלעיים. סלע מטמורפי נוצר על ידי התגבשות מחדש של סלע מוצק קיים בתנאים של חום או לחץ גבוהיםLevin, Harold L. 2010. The earth through time (9th ed.). Hoboken, N.J.: J. Wiley. (from now on: "Levin, 2010") p. 57..

סלעים מגמתיים מחולקים עוד לשלוש קטגוריות רחבות. סלע מגמתי המורכב משברי סלע שבורים שנוצרו ישירות על ידי תהליכים געשיים מסווג כסלע פירוקלסטי. סלעים פירוקלסטיים מסווגים עוד לפי גודל השברים הממוצע (קלסט) והאם השברים הם בעיקר גבישי מינרלים בודדים, חלקיקי זכוכית געשית או שברי סלע. סיווגים נוספים, כגון לפי הרכב כימי, עשויים להיות מיושמים גם כןSchmincke, Hans-Ulrich 2003. Volcanism. Berlin: Springer. p. 138.. סלעים מגמטיים בעלי גרגירי מינרלים גלויים (סלעים פאנריטיים) מסווגים כסלע חודרני (אינטרוזיבי), בעוד שאלו הזכוכיתיים או בעלי גרגירים עדינים מאוד (אפניטיים) מסווגים כסלע אקסטרוזיבי. סלעים מגמטיים חודרניים מסווגים בדרך כלל באמצעות דיאגרמת QAPF, המבוסס על התכולה היחסית של קוורץ, פלדספר אלקלי, פלגיוקלז ופלדשפתואיד. קיימים סיווגים מיוחדים לסלע מגמטי בעל הרכבים יוצאי דופן, כגון סלע אולטרה-מאפי או קרבונטיט. במידת האפשר, סלעים מגמטיים אקסטרוסיביים מסווגים גם לפי תכולת מינרלים באמצעות סיווג QAPF אקסטרוסיבי, אך כאשר קביעת הרכב המינרלים אינה מעשית, ניתן לסווג אותם כימית באמצעות מיון TAS. זה מבוסס על התכולה הכוללת של סיליקה ותחמוצות מתכת אלקליות וקריטריונים כימיים אחריםRock Classification Scheme - Vol 1 - "Igneous", 1999. British Geological Survey: Rock Classification Scheme. 1: pp. 1–52.Philpotts, Anthony R.; Ague, Jay J. 2009. Principles of igneous and metamorphic petrology (2nd ed.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. pp. 139–143.

סלעי משקע מסווגים עוד יותר לפי הנתון האם הם סיליקלסטיים  או קרבונטיים. לאחר מכן, סלעי משקע סיליקלסטיים מחולקים לתת-קטגוריות על סמך פיזור גודל הגרגרים שלהם והפרופורציות היחסיות של קוורץ, פלדספאר ושברי סלעBlatt, Harvey; Tracy, Robert J. 1996. Petrology : igneous, sedimentary, and metamorphic (2nd ed.). New York: W.H. Freeman (from now on: "Blatt & Tracy 1996") pp. 217–220, 257–258.. סלעי קרבונט מסווגים לפי סכמות הסיווג של דנהאם  או פולק  לפי מרכיבי סלע הקרבונטBoggs, Sam 2006. Principles of sedimentology and stratigraphy (4th ed.). Upper Saddle River, N.J.: Pearson Prentice Hall (from now on: Boggs, 2006") pp. 169–173". .

מתן שמות לסלעים מותמרים יכול להתבסס על פרוטולית , הרכב מינרלים, מרקם או פציאס מותמר . מתן שמות המבוסס על מרקם ופרוטולית פליט  (למשל, סלע משקע דק-גרגיר שעבר מטמורפוזה, כלומר אבן בוץ או סלע קרבונטי, פצלים) יכול לשמש להגדרת צפחה ופיליט. שמות המבוססים על מרקם הם שיסט וגנייס. מרקמים אלה, מצפחה ועד גניס, מגדירים היקף הולך וגדל של מטמורפיזםYardley, B. W. D. 1989. An introduction to metamorphic petrology. Harlow, Essex, England: Longman Scientific & Technical (from now on "Yardley, 1989) pp. 21–27.. פאציאסים מותמרים מוגדרים על ידי שדות הלחץ-טמפרטורה שבהם נוצרים מינרלים מסוימיםYardley, 1989 pp. 49-51.. קיימים שמות נוספים של סלעים מותמרים, כגון צפחות ירוקות או קוורציטYardley 1989, pp. 21, 26.

 גודל גרגר/קלאסטי 
ממוזער|סוגי גרניט שונים המתאפיינים בגודלי גרגר וצבע שונים.
בסלעים מגמטיים ומטמורפיים, גודל הגרעין הוא מדד לגודל הגבישים בסלע. בסלע מגמטי, מדד זה משמש לקביעת הקצב שבו החומר התקרר: גבישים גדולים מצביעים בדרך כלל על סלע מגמטי פולשני שהתקרר לאט, בעוד שגבישים קטנים מצביעים על כך שהסלע היה אקסטרוסיבי והתקרר מהרLevin 2010, pp. 58–59.. מטמורפיזם של סלע המורכב בעיקר ממינרל יחיד, כגון קוורציט או שיש, עשוי להגדיל את גודל הגרעין (צמיחת גרגירים ), בעוד שמטמורפיזם של סלע גזור עשוי להקטין את גודל הגרעין (התגבשות מחדש  סינ-תטקטונית)Yardley 1989, pp. 154–155..

בסלעי משקע קלסטיים, גודל הגרגירים הוא קוטר הגרגירים או הקלסטים המרכיבים את הסלע. אלה משמשים לקביעת מערכת מתן שמות לסלעים (למשל, קונגלומרט, אבן חול או אבן בוץ). במקרה של אבני חול וקונגלומרטים, המכסים טווח רחב של גודלי גרגירים, מתווספת מילה המתארת את טווח גודל הגרגירים לשם הסלע. דוגמאות לכך הן "קונגלומרט חלוקי נחל" ו"ארניט  קוורץ עדין"Blatt & Tracy 1996: pp. 241-242..

 מינרולוגיה 
ממוזער|150px|מינרלים שונים בתצוגה מקוטלגת.
בסלעים שבהם גרגירי המינרלים גדולים מספיק כדי לזהות אותם באמצעות עדשת יד, המינרלוגיה הנראית לעין כלולה כחלק מהתיאור. במקרה של רצפים שעשויים לכלול קרבונטים, סלעים מצומצמים בקלציט, או כאלה עם עורקים אפשריים של קלציט, מקובל לבדוק נוכחות של קלציט (או צורות אחרות של סידן פחמתי) באמצעות חומצה הידרוכלורית (HCl) מדוללת ולחפש תסיסה.

ההרכב המינרלוגי של סלע הוא אחת הדרכים העיקריות לסיווג שלו. סלעים מגמתיים מסווגים לפי תכולת המינרלים שלהם בכל עת שזה מעשי, באמצעות סיווג QAPF או סיווגים מיוחדים של אולטרה-מאפים או קרבונטיט. באופן דומה, פאציאסים מטמורפיים, המראים את המידה שבה סלע נחשף לחום ולחץ, חשובים בסיווג סלעים מטמורפיים, שנקבעים על ידי התבוננות בפאזות המינרליות הקיימות בדגימה.

 צבע 
ממוזער|150px|צבע אופייני של אבני חול
צבעו של סלע או מרכיביו הוא מאפיין ייחודי של סלעים מסוימים והוא תמיד נרשם, לפעמים מול תרשימי צבע סטנדרטיים, כמו אלה שמפיקה ועדת תרשימי צבעי הסלע של האגודה הגאולוגית של אמריקה , המבוססים על מערכת הצבעים של מדד מונסלFour Classification of rocks and description of physical properties of rock. Engineering Geology Field Manual. Vol. 1. US Bureau of Reclamation, Technical Service Center Engineering Geology Group. 1998. pp. 57–90..

 מארג 
מארג הסלע מתאר את התצורה המרחבית והגאומטרית של כל היסודות המרכיבים אותו. בסלעי משקע, המארג העיקרי הנראה לעין הוא בדרך כלל מצע, וקנה המידה ומידת ההתפתחות של המצע נרשמים בדרך כלל כחלק מהתיאור. סלעים מטמורפיים (מלבד אלה שנוצרו על ידי מטמורפיזם במגע), מאופיינים במארג מישורי וליניארי מפותח היטב. סלעים מגמתיים עשויים להיות בעלי מארגים כתוצאה מזרימה או שקיעה של פאזות מינרליות מסוימות במהלך התגבשות, ויוצרים סלעי הצטברות.
 מרקם 
ממוזער|150px|מרקם פורפירי של גרניט.
מרקם הסלע מתאר את הקשר בין הגרגירים או הקלסטים הבודדים המרכיבים את הסלע. מרקמים משקעיים כוללים את מידת המיון, הדירוג, הצורה והעיגוליות של הקלסטיםBoggs 2006, p. 130. מרקמים מטמורפיים כוללים את אלה המתייחסים לתזמון הצמיחה של מינרלים מטמורפיים גדולים יחסית, לשלב של דפורמציה - לפני דפורמציה פוּרְפִירוֹקלסטית  - לאחר דפורמציה פורפירובלסטיתYardley 1989, pp. 154–170.. מרקמים מגמטיים  כוללים תכונות כגון צורת גרגירים, המשתנה מגבישים בעלי צורות גביש אידיאליות (אאוהדרליים) לגבישים לא סדירים (אנהדרליים) , והבחנה האם הסלע מציג גודלי גבישים לא אחידים במיוחד (פורפירים), או האם גרגירים מיושרים (המתואר כמרקם טרכיטי)Blatt & Tracy 1996, pp. 39–44..

 מבנים בקנה מידה קטן 
ממוזער|150px|מבנה של גלונים בסלע.
סלעים מכילים לעיתים קרובות מבנים בקנה מידה קטן (קטנים יותר מקנה המידה של מחשוף בודד). בסלעי משקע זה עשוי לכלול סימני "סוליה" , סימני גלונים, סדקי בוץ  ושיכוב צולב. אלה "נרשמים" מכיוון שהם בדרך כלל אופייניים לסביבת השקעה מסוימת, ויכולים לספק מידע על כיווני זרימה פליאו עתיקיםBoggs 2006, pp. 74–118.. בסלעים מטמורפיים הקשורים לרמות העמוקות יותר של אזורי שבר, מבנים בקנה מידה קטן כגון "בודינים" אסימטריים Fossen, H. (2010). Structural Geology. Cambridge University Press. p. 272.  ומיקרו-קמטים משמשים לקביעת תצורת התזוזה על פני האזור. בסלעים מגמתיים, מבנים בקנה מידה קטן נצפים בעיקר בלבה כגון זרימות בזלתיות pahoehoeJames Furman Kemp: A handbook of rocks for use without the microscope : with a glossary of the names of rocks and other lithological terms. 5. Aufl., New York: D. Van Nostrand, 1918, pp. 180, 240: C. E. Dutton, 4th Annual Report U.S. Geological Survey, 1883, S. 95; Bulletin of the Geological Society of America, Volume 25 / Geological Society of America. 1914, p. 639 ולבת כריות  המראות התפרצות בתוך גוף מים או מתחת לקרחMcCarthy, T. & Rubidge, B. 2008. The story of earth and life, Chapter 3, The first continent. 60-91, Struik Publishers .via WayBackMachine.Harmon, Russel S.; Rapela, Carlos W. 1991. Andean Magmatism and Its Tectonic Setting. Geological Society of America. p. 24..

קישורים חיצוניים

 ביאורים 

 הערות שוליים 

*
קטגוריה:מונחונים