פצלים
 | |
| פצלים | |
| סוג הסלע | סלע משקע |
|---|---|
| סביבת היווצרות | ימית |
| הרכב | מינרלי חרסית, קוורץ, פצלת השדה, כלוריט וביוטיט |
| תכונות וזיהוי | סלע שלא ניתן לראות את הגרגירים הבונים אותו בעין בלתי מזוינת, המתפצל בקלות לשכבות דקות מאד שקצותיהן חדים. צבעו משתנה: שחור, סגול, אפור, חום, אדום, צהוב וירוק |
פְּצָלִים הם סלעי משקע קלאסטיים דקי גרגיר, המורכבים מגרגירי טין וחרסית שמקורם מבוץ ומסלעי חרסית, הנוטה להתפצל לשכבות דקות מאוד.
תיאור
הרכב
פצלים הוא סלע משקע קלאסטי, הבנוי במקור מבוץ, תערובת של גרגירים זעירים של טין וחרסית. גרגירי טין, או גם לוטיטים, מוגדרים כגרגרים שגודלם בין 1/16 מ"מ (0.063 מ"מ) ל-1/256 מ"מ (0.002 מ"מ) על פי סולם ונטוורת,[1] או בין 4 ל-8 על פי סולם פי (φ).[2] גרגירי חרסית, או גם פליטים, מוגדרים כגרגרים שגודלם קטן מ-1/256 מ"מ (0.002 מ"מ) על פי סולם ונטוורת או מעל ל-8 על פי סולם פי (φ). גודל זה לא מאפשר לראות את הגרגירים בעין בלתי מזוינת, אלא במיקרוסקופ בלבד. ההרכב של הבוץ המקורי, ולכן גם של הסלע הוא של גרגירים זעירים של מינרלי חרסית עם גרגירים זעירים של מינרלים אחרים, בייחוד קוורץ וקלציט. היחס בין מינרלי החרסית למינרלים האחרים אינו קבוע.
מינרלי חרסית הם מרכיב עיקרי בפצלים ובסלעי בוץ[3] אחרים. מינרלי החרסית הנפוצים בפצלים הם קאוליניט, מונטמורילוניט ואיליט. מינרלי חרסית של פצלים משלהי השלישון הם המינרלים התופחים בשל ספיחת מים מקבוצת הסמקטיט, בעוד שבסלעים עתיקים יותר, בייחוד מתחילת הפליאוזואיקון ועד מחציתו שולטים מינרלים מקבוצת האיליט. תהליך ההמרה של מינרלים מקבוצת הסמקטיט למינרלים מקבוצת האיליט מפיק כתוצרים משניים סיליקה, יוני נתרן, סידן, מגנזיום, ברזל ומים. רכיבים אלו מרכיבים את המינרלים האותוגניים[4] קוורץ, קלציט, דולומיט, אנקריט, המטיט ואלביט, כולם מינרלי קורט עד מינרלים משניים (מלבד קוורץ) בפצלים ובסלעי בוץ אחרים, ואת הסלע צור.
פצלים וסלעי בוץ מכילים כ-95% מכלל החומר האורגני שבכל סלעי המשקע. עם זאת, החומר האורגני מהווה פחות מאחוז אחד מהמסה של פצלים ממוצעים. פצלים שחורים, שנוצרים בסביבה דלת חמצן מכילים פחמן חופשי מחוזר יחד עם יוני ברזל (Fe+2) וגופרית (S-2). קיומם של פיריט וסולפיד ברזל אמורפי יחד עם פחמן הם שנותנים לפצלים גוון שחור או סגול.
מרקם
תכונה בולטת של סלע פצלים שאף נתנה לו את שמו היא פצילות (באנגלית fissility), היכולת להתפצל לשכבות דקות מאד (באנגלית laminae) שעוביין פחות מסנטימטר שקצותיהן חדים, לעיתים קרובות דמויות שבבים, ובדרך כלל מקבילות למישור השיכוב שלא ניתן להבחין בו בעין. הגורם לפצילות הוא הסידור במקביל של גרגירי מינרלי החרסית. סלע בעל הרכב זהה, אבל שנעדר את תכונת הפצילות מכונה אבן בוץ (אם הרכב הסלע הוא בין שליש לשני שלישים גרגירי טין) או סלע חרסית (אם ההרכב מכיל פחות משליש גרגירי טין). סלעים המכילים פחות חרסית (למעלה משני שלישים טין) שאת הגרגירים שלו לא ניתן לראות בעין, אבל ניתן לחוש בהם, מכונים אבן טין. פצלים הוא סלע המשקע הקלאסטי הנפוץ ביותר.[5]
צבע
פצלים מורכבים בדרך כלל מכמויות משתנות של גרגירי מינרלי חרסית וגרגירי קוורץ והצבע האופייני הוא אפור. תוספת של כמויות משתנות של מרכיבים משניים משנה את הצבע של הסלע. פצלים בגוון שחור או סגול הם תוצאה של נוכחות של פיריט ושל חומר פחמתי בשיעור גבוה מאחוז אחד והם נוצרים בסביבת היווצרות של תהליכי חיזור. פצלים בגוון אדום מציינים קיומם של תחמוצות ברזל (המטיט), גוון חום מציין קיומו של הידרוקסיד הברזל (גתיט), גוון צהוב מעיד על קיומו של המינרל לימוניט וגוון ירוק מעיד על קיומם של מינרלים מקבוצת הנציצים (כלוריט, ביוטיט ואיליט).
היווצרות
התהליך במחזור הסלעים שיוצר את סלע הפצלים קרוי דחיסה. החלקיקים הזעירים הבונים את הסלע יכולים להישאר מרחפים במים זמן רב אחרים שהחלקיקים הגדולים והצפופים יותר של חול שקעו. פצלים עוברים תהליך השקעה במים עומדים או במים שזרימתם איטית מאד באגמים, בלגונות, בדלתות, במישורי הצפה[6] ובלב ים. פצלים יכולים לשקוע גם במדף היבשת, במים שקטים ועמוקים יחסית.
ל"פצלים שחורים" יש גוון כהה משום שהם עשירים במיוחד בפחמן בלתי מחומצן, והם הושקעו בסביבות חיזור עניות בחמצן, כדוגמת עמודי מים חסרי תנועה. חלק מהפצלים השחורים מכיל שפע של מתכות כבדות דוגמת מוליבדן, אורניום, ונדיום ואבץ. הסיבה להצטברות המתכות בפצלים השחורים נתונה במחלוקת. יש הסוברים שהמקור הם נביעות הידרותרמיות במהלך או לאחר ההשקעה או להצטברות איטית מתוך מי הים במהלך התקופה הארוכה של ההשקעה.
מאובנים, עקבות בעלי חיים / מחילות שחפרו ואפילו גומות כתוצאה מירידת גשם נשמרים לעיתים במשטחי השיכוב של פצלים. פצלים יכולים להכיל תצבירים[7] של פיריט, אפטיט או מינרלים קרבונטיים.
פצלים שמופעל עליהם חום ולחץ עוברים התמרה לסלע המותמר הפציל והקשה לווחה. עם הגידול בדרגות ההתמרה הופך הסלע לפיליט, ואז לצפחה, ולבסוף לגנייס.
שימושים
לפצלים יש כמה שימושים כלכליים:[8]
- נפט וגז – פצלים שחורים מכונים גם פצלי שמן ומכילים חומר אורגני הקרוי קרוגן. באמצעות השיטה המכונה באנגלית Fracking שבה דוחסים מים המעורבים בחול ובכימיקלים לתוך הקידוח ניתן להפיק גז ונפט מהפצלים. יחס האנרגיה המוחזרת על אנרגיה מושקעת של פצלי שמן נמוך מאד בהשוואה לנפט קונבנציונלי, והוא עומד על כ-1.5:1, בהשוואה ליחס של כ-20:1 בנפט קונבנציונלי, אבל עם העלייה המסחררת במחירי הנפט הפך תהליך זה לכדאי כלכלית. שוחרי איכות הסביבה מתנגדים נמרצות לשיטה זו בטענה של פגיעה קשה בסביבה.
- חרס – במקור היה שימוש בחרסית נקייה לייצור חרסים וכלי קדרות,עם ההידלדלות שחלה במקורות טבעיים, החלו להשתמש בפצלים שעברו טחינה כתחליף.
- צמנט – מיוצר מחימום תערובת של אבן גיר מרוסקת ופצלים.
קישורים חיצוניים
הערות שוליים
- ^ צ'סטר ונטוורת (Chester K. Wentworth) הציע את השיטה למיון גרגירים של סלעי משקע ב-1922
- ^ ויליאם קרומביין (William Krumbein) הציע לפשט את סולם ונטוורת בעזרת שימוש בערך השלילי של הלוגריתם על בסיס 2. סיכום הגדלים על פי שתי השיטות מצוי ב-Sediment Grain Size Categories
- ^ שם קיבוצי לאבן טין, אבן בוץ, סלעי חרסית ופצלים
- ^ כלומר שנוצרו במקום בו נמצאו
- ^ Rocks: Materials of the Lithosphere
- ^ מישור המשתרע משני עברי אפיק נהר, שבשיטפון מפלס המים באפיק עולה עד שהנהר גולש מעבר לגדותיו ומכסה את מישור ההצפה
- ^ באנגלית concretion, גוש דחוס קשה, בדרך כלל בצורה כדורית, של סלע משקע שנוצר באמצעות השקעה של תמיסת מינרלים בין גרגירי הסלע
- ^ המידע לפסקה זו נלקח מ-אתר Geology.com
| סלעים | ||
|---|---|---|
| סלעי יסוד | ||
| סלעים געשיים | אבן זפת • אגלוטינט • אגלומרט • אובסידיאן • איגנימבריט • אנדזיט • אצת פלה • בוניניט • בזלת • בזלת תולאיטית • בסניט • ברקציה געשית • דמעות אפאצ'ים • דמעות פלה • דקיט • הוואיט • היאלוטוף • היאלוקלאסטיט • טוף • טפריט • טקיליט • טרכיט • לטיט • לפיליסטון • מליליטיט • נפליניט • סידרומלן • סקוריה • פוידיט • פומיס • פונוליט • פלגוניט • פרליט • קומטיט • קרבונטיט • ריודקיט • ריוליט • שערות פלה | |
| סלעי ביניים | דיאבז • למפרואיט | |
| סלעים פלוטוניים | אנורתוזיט • גברו • גרנודיוריט • גרניט • דוניט • דיוריט • טונליט • טרוקטוליט • מונזוגברו • מונזוגרניט • מונזודיוריט • מונזוניט • מונזוסיאניט • סיאניט • פרידוטיט • קוורץ דיוריט • קימברליט | |
| סלעים מותמרים | ||
| אמפיבוליט • אקלוגיט • גנייס • הורנפלס • לווחה • לפיס לזולי • מיגמטיט • פיליט • צפחה • קוורציט • שיש • סטיאטיט | ||
| סלעי משקע | ||
| אבן בוץ • אבן גיר • אבן חול • אבן חול נובית • אואולית • ארקוזה • ברקציה • דולומיט • חוואר • חוואר הלשון • חלמיש • חרסית • אבן טין • כורכר • פצלי שמן • פצלים • צור • קונגלומרט • קירטון | ||
