Curious Kids هي سلسلة للأطفال من جميع الأعمار. إذا كان لديك سؤال تريد أن يجيب عليه أحد الخبراء، فأرسله إلى Curiouskidsus@theconversation.com.
لماذا لا تحترق الصخور؟ – لوك، 4 سنوات، نيو ماركت، نيو هامبشاير
في حين أن العديد من الصخور لا تحترق، فإن بعضها يحترق. يعتمد الأمر على المادة التي تتكون منها الصخور، ويرتبط ذلك بكيفية تشكلها.
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الصخور: النارية والرسوبية والمتحولة. تتكون هذه الصخور من معادن لها خصائص مختلفة. سوف يذوب بعضها ويتحول إلى صهارة أو حمم بركانية – صخور سائلة شديدة الحرارة – عندما تتعرض للحرارة. والبعض الآخر سوف تشتعل فيه النيران.
الصخور التي تحترق عند تسخينها تحترق. وهذا يعني أن العناصر الموجودة داخل الصخور تتفاعل مع الأكسجين الموجود في الهواء لإنتاج الحرارة والضوء على شكل لهب.
تتفاعل عناصر الكبريت والكربون والهيدروجين بسهولة مع الأكسجين. الصخور التي تحتوي على هذه العناصر قابلة للاشتعال. وبدون هذه العناصر بداخلها، فإن الصخور التي تتعرض لحرارة كافية سوف تذوب بدلاً من أن تشتعل فيها النيران.
كيف تتشكل الصخور
تتشكل الصخور النارية عندما تبرد الصهارة تحت الأرض أو الحمم البركانية وتتبلور إلى مادة صلبة. تتكون هذه الصخور في الغالب من معادن السيليكات التي تتبلور عند درجات حرارة تتراوح من 1300 درجة فهرنهايت (700 درجة مئوية) إلى 2400 فهرنهايت (1300 درجة مئوية).
تحتوي الصخور النارية على عدد قليل من العناصر القابلة للاشتعال أو لا تحتوي عليها على الإطلاق. ومن الصعب جدًا إعادة صهرها مرة أخرى في الصهارة لأنها تتبلور في درجات حرارة عالية جدًا – وسيتطلب الأمر محرقة عالية التقنية تستخدمها المدن لحرق النفايات لتحقيق ذلك.
للصخور الرسوبية قصة تكوين مختلفة تمامًا. وهي تتشكل من قطع الصخور المكسورة والمعادن وأحيانًا المواد النباتية أو الحيوانية، وكذلك البلورات التي تُترك عندما يتبخر الماء، مثل الترسبات الكلسية التي تتشكل في غلايات الشاي وأحواض الاستحمام.
يوجد الكثير من الكبريت والكربون والهيدروجين في الكائنات الحية. في الواقع، هذه ثلاثة من العناصر الستة الأساسية للحياة على الأرض. كما أن قطع المواد العضوية، وخاصة النباتات الميتة، قابلة للاحتراق وتسمح للصخور بالاحتراق.
وتسمى المجموعة الأخيرة من الصخور المتحولة، لأن هذه الصخور تتشكل عندما يؤدي الكثير من الحرارة والضغط إلى تغيير الصخور الموجودة إلى أنواع جديدة دون ذوبانها أو حرقها. “التحول” يأتي من اليونانية القديمة ويعني “التحول”. على سبيل المثال، الرخام الذي قد تراه في طاولات المطبخ أو التماثيل جاء من الحجر الجيري الذي تم تحويله تحت حرارة شديدة وضغط عميق تحت الأرض.
الصخر الذي يحرقه الإنسان : الفحم
الصخور المتحولة التي تتكون من الصخور النارية لن تحتوي على العناصر القابلة للاحتراق – تلك التي تحترق – ولكن الصخور المتحولة المصنوعة من الصخور الرسوبية قد تحتوي على ذلك. أحد الأمثلة المألوفة هو فحم الأنثراسيت، الذي يتكون بالكامل تقريبًا من الكربون. لقد تشكلت عندما سقطت النباتات الميتة في المستنقعات منذ فترة طويلة، ودُفنت بالرمل أو الطين، وفي النهاية تم ضغطها على مدى مئات الملايين من السنين في الفحم.
هناك العديد من طبقات الفحم حول العالم. في بعض الأحيان يشتعل الفحم وهو لا يزال في الأرض. يمكن أن يكون السبب طبيعيًا، مثل صاعقة البرق، أو أنشطة بشرية مثل التعدين.
في سينتراليا بولاية بنسلفانيا، وهي مدينة تعدين سابقة، ظلت طبقات الفحم تحترق منذ أكثر من 50 عامًا. هناك حرائق الفحم النشطة الأخرى في أماكن حول العالم بما في ذلك زيمبابوي في أفريقيا وجاريا في الهند.
إذا تم ضغط الكربون بضغط أكبر مما يتطلبه صنع الفحم، فستحصل في النهاية على الماس – وهو أصلب معدن موجود في الطبيعة. في عام 1772، أثبت الكيميائي الفرنسي أنطوان لافوازييه أن الماس يمكن أن يحترق عندما أحرقه باستخدام عدسة مكبرة.
مع ما يكفي من الصبر، يمكنك حرق الماس في لهب الشمعة. ولكن بما أن الماس باهظ الثمن، فمن الأفضل الاستمرار في حرق أشياء أخرى مصنوعة من الكربون، مثل أوراق الشجر تحت عدسة مكبرة، أو العصي وأعشاب من الفصيلة الخبازية في نار المخيم، بدلاً من ذلك.
مرحبًا أيها الأطفال الفضوليون! هل لديك سؤال تود أن يجيب عليه أحد الخبراء؟ اطلب من شخص بالغ أن يرسل سؤالك إلى CuriousKidsUS@theconversation.com. من فضلك أخبرنا باسمك وعمرك والمدينة التي تعيش فيها.
وبما أن الفضول ليس له حد عمري – أيها البالغون، أخبرنا بما تتساءل عنه أيضًا. لن نتمكن من الإجابة على كل الأسئلة، لكننا سنبذل قصارى جهدنا.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: ناتالي بورشتين، جامعة مونتانا
اقرأ المزيد:
لا تعمل ناتالي بورشتين في أي شركة أو مؤسسة أو تتشاور أو تمتلك أسهمًا فيها أو تتلقى تمويلًا منها قد تستفيد من هذه المقالة، ولم تكشف عن أي انتماءات ذات صلة بعد تعيينها الأكاديمي.