5الحجارة والحصى والرمل

توم في عطلة قرب نهر. على الضفة المكسوة بالحصى، حيث الماء ضحل، يلتقط حصاة. إنها ملساء مستديرة، تكاد تشبه البيضة، وتملأ كفه. وفي الأسبوع الماضي، وهو يمشي مع والديه على درب جبلي في أعالي الوادي نفسه، رأى حجارة لها اللون نفسه ملقاة تحت منحدر صخري — لكن تلك الحجارة كانت حادة، لها حواف وزوايا.

كيف صار حجر حاد من الجبل حصاة ملساء مستديرة في أسفل الوادي؟ لنعرف ذلك، لنبدأ بالصخر نفسه.

ما تعرفه من قبل

في المنظر جبال وتلال وأودية وسهول، وأنهار تجري من الأرض العالية نزولًا إلى البحر (الفصل 2). والطبقة العليا من الأرض، حيث تنمو النباتات، هي التربة: وكتب الأحياء تحكي كيف تصنعها الكائنات الحية.

5.1 الصخر: الأرض الصلبة تحت أقدامنا

احفر حفرة عميقة في حديقة. ستجد أولًا تربة داكنة لينة فيها جذور. وتحتها تصير التربة أفتح لونًا وأكثر حجارة. ولو استطعت أن تحفر عميقًا بما يكفي، لوصلت دائمًا إلى شيء صلب لا تقطعه المجرفة: الصخر.

تعريف 5.1 (الصخر والصخر الأساسي)

الصخر مادة طبيعية صلبة تتكون منها الأرض الصلبة. والصخر الأساسي هو الصخر الصلب الذي يمتد تحت التربة في كل مكان على اليابسة، وتحت رمل قاع البحر ووحله.

في أكثر الأماكن تخفي التربةُ والعشب والأشجار الصخرَ الأساسي. ونراه حيث لا توجد تربة تغطيه: في سفوح الجبال الشديدة الانحدار، وفي الجروف على شاطئ البحر، وعلى جوانب الطرق التي شُقت عبر تلة.

5.2 من الصخر إلى الحصى

الصخر صلب، لكنه لا يدوم إلى الأبد. ففي الشتاء يدخل الماء في شقوق الصخر، ويتجمد فيتمدد، ويدفع الشقوق فيوسعها. والجذور أيضًا تنمو في الشقوق. وشيئًا فشيئًا تنفصل قطع وتسقط: من هنا تأتي الحجارة الحادة التي تحت منحدرات الجبال.

حين يسقط حجر حاد في جدول جبلي، يدحرجه الماء على القاع، ويصدمه بحجارة أخرى، ويجره فوق الرمل. وزواياه هي أول ما يُبرى منه. وكلما ابتعد في رحلته صار أكثر استدارة وملاسة. وحين يصل إلى أسفل الوادي يكون قد صار حصاة.

تعريف 5.2 (الحصاة والحصباء)

الحصاة قطعة صغيرة من الصخر جعلها الماء مستديرة ملساء وهو يدحرجها، في نهر أو على شاطئ. والحصباء كتلة من الحجارة الصغيرة والحصى المتجمعة معًا، حبيباتها أكبر من حبيبات الرمل.

ملاحظة 5.3 (نقرأ شكل الحجر)

شكل الحجر يحكي لنا قصته. فالحجر الحاد لم يبتعد كثيرًا عن الصخر الذي انفصل عنه. والحصاة المستديرة الملساء دحرجها الماء زمنًا طويلًا، في نهر أو بفعل أمواج البحر.

5.3 الرمل والوحل

الحجارة والحصى التي يصطدم بعضها ببعض تكسر منها أيضًا قطعًا صغيرة جدًا. وعلى مدى زمن طويل جدًا تصير هذه القطع الصغيرة رملًا. انظر إلى الرمل من خلال عدسة مكبرة: كل حبة قطعة صغيرة من صخر، أو من صدفة، ومستديرة في الغالب هي أيضًا.

تعريف 5.4 (الرمل والوحل)

الرمل يتكون من حبيبات مفككة من صخر مكسور يقل قطرها عن 2 مليمتر: لا نزال نرى كل حبة. والوحل يتكون من حبيبات صغيرة جدًا حتى إننا لا نراها واحدة واحدة؛ وهو إذا ابتل لين لزج.

يفرز الجيولوجيون قطع الصخر المكسور بحسب حجمها، من الأكبر إلى الأصغر: الجلاميد، ثم الحصى والحصباء، ثم الرمل، ثم الوحل.

طريقة 5.5 (فرز الصخر المكسور بحسب الحجم)

لتسمية قطعة من الصخر المكسور، انظر إلى حجمها:

1. إذا لم تستطع أن ترى الحبيبات، حتى عن قرب، فهو وحل؛
2. إذا استطعت أن ترى كل حبة، لكن كل واحدة أصغر من 2 مليمتر (سمك قطعة نقدية)، فهو رمل؛
3. إذا كانت القطع أكبر من ذلك، لكنك تستطيع أن تمسك واحدة منها في يدك، فهي حصباء وحصى؛
4. إذا كانت القطعة أثقل من أن تُرفع، فهي جلمود.

مثال 5.6 (أين نجد كل حجم؟)

الماء السريع يستطيع أن يحمل حجارة كبيرة؛ والماء البطيء يتركها ولا يحمل إلا الحبيبات الصغيرة. لذلك توجد الجلاميد والحجارة الحادة في الجداول الجبلية الشديدة الانحدار؛ والحصى والحصباء على ضفاف النهر في الوادي؛ ويتجمع الرمل على الشواطئ وفي منعطفات النهر الهادئة؛ ويترسب الوحل حيث يكاد الماء يسكن، في البرك والبحيرات ومصبات الأنهار.

5.4 صخور صلبة وصخور لينة

ليست الصخور كلها صلبة بالقدر نفسه. فبعضها، مثل الغرانيت، صلب حتى إنه يخدش الزجاج ويبقى آلاف السنين في جدار. وبعضها يتفتت في اليد، مثل الطباشير، الذي يترك أثرًا أبيض على السبورة. وبعض الصخور يتكون من حبيبات نراها؛ وبعضها أملس يبدو متشابهًا من جهة إلى أخرى.

مثال 5.7 (مقارنة ثلاثة صخور)

الغرانيت مرقط بحبيبات وردية وبيضاء وسوداء، وهو صلب جدًا. والحجر الرملي يتكون من حبيبات رمل ملتصقة معًا؛ وإذا فركته بإصبعك أفلت منه أحيانًا بضع حبيبات. والطباشير أبيض لين يتحول مسحوقًا. وستتعلم في سنة لاحقة كيف تكوّن كل واحد منها.

طريقة 5.8 (النظر إلى حجر عن قرب)

لوصف حجر، انظر إليه والمسه، دون أن تكسره:

1. لونه، أو ألوانه؛
2. شكله: حاد له زوايا، أم مستدير أملس؛
3. حبيباته: هل تراها؟ هل هي كلها متشابهة، أم بألوان مختلفة؟
4. ملمسه: صلب، أم لين يترك أثرًا على الورق؟

اكتب ما تراه في جدول، سطرًا لكل حجر.

مثال 5.9 (جدول لثلاثة حجارة)

تصف ميا ثلاثة حجارة من صندوق في المدرسة.

الحجر	اللون	الشكل	الحبيبات
أ	وردي وأبيض وأسود	مستدير	كبيرة، ثلاثة ألوان
ب	بني مصفر	حاد	صغيرة، متشابهة
ج	أبيض	حاد	لا تُرى

والحجر ج يترك أيضًا أثرًا أبيض على الورق. وحسب المثال السابق، يشبه الحجر أ الغرانيت، والحجر ب الحجر الرملي، والحجر ج الطباشير. والحجر أ مستدير: لقد دحرجه الماء زمنًا طويلًا.

5.5 الحجارة التي نبني بها

منذ آلاف السنين يبني الناس بالصخر الذي حولهم. وفي القرى القديمة لمنطقة ما، تكون الجدران في الغالب كلها بلون واحد، لأنها بُنيت بحجر أقرب تلة.

تعريف 5.10 (حجر البناء)

حجر البناء صخر يُقطع أو يُشكَّل لبناء الجدران أو السطوح أو الدرج أو الجسور أو الأرصفة.

لكل صخر فائدة. فالغرانيت الصلب يصنع جدرانًا ودرجات وحواف أرصفة تدوم قرونًا. وبعض الصخور، مثل الأردواز، ينفلق صفائح رقيقة مسطحة: إذا وُضعت بعضها فوق بعض صنعت سطوحًا تمنع المطر. والحجر الرملي والحجر الجيري لينان بما يكفي لقطعهما كتلًا منتظمة.

واليوم نبني أيضًا بالطوب والخرسانة والزجاج. لكن الطوب يُصنع من الطين المشوي، والخرسانة من الرمل والحصباء والإسمنت، والزجاج من الرمل: وكلها تأتي هي أيضًا من صخور الأرض.

5.6 تمارين

تمرين 5.1 ★

ما الصخر الأساسي؟ وأين نستطيع أن نراه دون أن نحفر؟

حل

حل التمرين 5.1.

الصخر الأساسي هو الصخر الصلب الذي يمتد تحت التربة في كل مكان. ونراه حيث لا توجد تربة تخفيه: في سفوح الجبال الشديدة الانحدار، وفي جروف البحر، وعلى جوانب الطرق المشقوقة عبر تلة.

تمرين 5.2 ★

رتّب بحسب الحجم، من الأصغر إلى الأكبر: حصاة، وحل، جلمود، رمل.

حل

حل التمرين 5.2.

وحل، رمل، حصاة، جلمود.

تمرين 5.3 ★

قطر حبة 1 مليمتر. أهي رمل أم حصباء؟ وقطر حبة أخرى 3 مليمترات: رمل أم حصباء؟

حل

حل التمرين 5.3.

1 مليمتر أصغر من 2 مليمتر: رمل. و3 مليمترات أكبر من 2 مليمتر: حصباء.

تمرين 5.4 ★

طبيعي أم من صنع الإنسان؟ حصاة؛ طوبة؛ كتلة غرانيت؛ لوح زجاج؛ رمل على شاطئ.

حل

حل التمرين 5.4.

طبيعي: الحصاة، وكتلة الغرانيت (قطعها الناس، لكن الصخر طبيعي)، والرمل على الشاطئ. من صنع الإنسان: الطوبة والزجاج.

تمرين 5.5 ★

لماذا لا تكون لحصاة النهر زوايا حادة؟

حل

حل التمرين 5.5.

دحرجها ماء النهر على القاع وصدمها بحجارة أخرى زمنًا طويلًا: فبُريت زواياها.

تمرين 5.6 ★

سمِّ حجرين من حجارة البناء وقل فيمَ يُستعمل كل منهما في صور هذا الفصل.

حل

حل التمرين 5.6.

الغرانيت، لجدار؛ والألواح الحجرية الرقيقة المسطحة (صخر مثل الأردواز)، للسطوح.

تمرين 5.7 ★★

يجد توم حجرين من الصخر نفسه: أحدهما حاد، والآخر مستدير. أيهما سافر أبعد؟ اشرح.

حل

حل التمرين 5.7.

المستدير: كلما طال تدحرج الحجر في الماء بُريت زواياه أكثر. أما الحاد فلم يبتعد كثيرًا عن الصخر الذي انفصل عنه.

تمرين 5.8 ★★

في رسم أحجام الحبيبات، كم سنتيمترًا طول أكبر حصاة؟ وكم حبة رمل قطرها 2 مليمتر تتسع جنبًا إلى جنب على طول 1 سنتيمتر؟

حل

حل التمرين 5.8.

طول أكبر حصاة 3 سنتيمترات. والسنتيمتر الواحد 10 مليمترات، و$10 \div 2 = 5$: خمس حبيبات قطرها 2 مليمتر تتسع على طول 1 سنتيمتر.

تمرين 5.9 ★★

أين تتوقع أن تجد الوحل: في جدول جبلي سريع أم في بركة هادئة؟ لماذا؟

حل

حل التمرين 5.9.

في البركة الهادئة. فالماء السريع يبقي حبيبات الوحل الصغيرة جدًا متحركة؛ ولا تستطيع أن تترسب في القاع إلا حيث يكاد الماء يسكن.

تمرين 5.10 ★★

الطوب والخرسانة والزجاج يصنعها الناس. فلماذا نستطيع مع ذلك أن نقول إنها تأتي من صخور الأرض؟

حل

حل التمرين 5.10.

لأنها تُصنع من مواد مأخوذة من الأرض: الطوب من الطين، والخرسانة من الرمل والحصباء والإسمنت، والزجاج من الرمل. والطين والرمل والحصباء تأتي من صخر مكسور.