سنگ از نظر زمین شناسان به ماده ی سازنده ی پوسته و بخش جامد سست کره ی زمین گفته می شود. سنگ ها از یک یا چند کانی درست شده اند و از نظر چگونگی پدید آمدن در سه گروه سنگ های آذرین، سنگ های رسوبی و سنگ های دگرگونی جای می گیرند. سنگ های آذرین از سرد شدن گدازه ی آتش فشان ها به وجود می آیند. سنگ های رسوبی پیامد فرسایش سنگ ها و انباشته شدن رسوب ها در دریاها هستند. هنگامی که سنگی در فشار و گرمای زیاد قرار گیرد، سنگ دگرگونی پدید می آید.

سنگ ها و کانی ها

کره ی زمین از نظر ویژگی های فیزیکی ساختار لایه ای دارد. بخش مرکزی آن جامد است، بیش تر از آهن و نیکل درست شده و هسته ی درونی نامیده می شود. پیرامون هسته ی درونی را لایه ی مایعی از آهن و نیکل فراگرفته که هسته ی بیرونی نام دارد. پیرامون هسته ی بیرونی را لایه ای به نام گوشته در بر می گیرد که خود از لایه ا ی جامد و سخت به نام گوشته ی زیرین و لایه ای نرم تر و خمیری به نام سست کره درست شده است. پیرامون گوشته را لایه ی نازک و جامدی به نام پوسته فراگرفته که بیش تر از سیلیس، اکسیژن و آلومینیوم درست شده است. زمین شناسان به مواد طبیعی و بی جان سازنده ی پوسته سنگ می گویند و بیرونی ترین لایه ی زمین را سنگ کره می نامند.

سنگ ها از یک یا چند کانی درست شده اند. کانی به موادی بی جان، جامد و بلوری گفته می شود که ترکیب شیمیایی به نسبت ثابتی دارند. بیش از ۳ هزار گونه کانی در طبیعت یافت شده است که نزدیک ۲۰ تا ۲۵ گونه از آن ها در ساختمان بسیاری از سنگ ها وجود دارند. بیش تر سنگ ها از چند کانی درست شده اند، مانند گرانیت که بخش زیادی از آن از سه کانی کوارتز، فلدسپات و بیوتیت است. هر گروه از سنگ ها نیز دارای کانی های مشخصی هستند که در گروه سنگ های دیگر وجود ندارند یا بسیار اندک هستند. برای نمونه، کانی هالیت فقط در سنگ های رسوبی دیده می شود و در سنگ های آذرین یا دگرگونی دیده نمی شود. کانی ولاستونیت نیز فقط در سنگ های دگرگونی یافت می شود. با این همه، برخی از کانی ها، مانند کوارتز، ممکن است در هر گونه سنگی وجود داشته باشند.

سنگ ها و کانی های آن ها

گونه ی سنگ

ـ دکانی هایی که در آن یافت می شود

سنگ های آذرین

ـ ارتوز، پرتیت، میکروکلین، پلاژیوکلاز، کوارتز، نفلین،

ـ لوسیت، هورنبلند، اوژیت، بیوتیت، مسکوویت، الیوین

سنگ های رسوبی

ـ کانی های رسی ، کلسیت، دولومیت، کوارتز، هالیت، سیلوین،

ـ ژیپس، انیدریت،گلوکونیت، اکسیدها(به ویژه آهن)،کربنات های دیگر

سنگ های دگرگونی

ـ استرولیت، کیانیت، آندالوزیت، سیلیمانیت، گرونا، ولاستونیت،

ـ ترومولیت، کلریت، گرافیت، تالک

سنگ های آذرین

هرچه بیش تر به ژرفای زمین برویم، دما بالاتر می رود و در ژرفای زیاد به اندازه ی می رسد که برای ذوب شدن سنگ ها کافی است. با این همه، مواد درونی زمین به حالت مذاب نیستند و فشار زیادی که از لایه های بالایی بر لایه های زیرین وارد می شود، از ذوب شدن سنگ ها جلوگیری می کند. اما در جاهایی از ژرفای زمین که به دلیلی(برای نمونه، در پی جایه جایی ورقه های سنگ کره) از فشار کاسته می شود یا سنگ های سطحی زمین به زیر سطح فرو می روند، سنگ ها ذوب می شوند. هر جایی که سنگ ها ذوب شوند، ماده ی مذاب، که ماگما نام دارد، به سوی بالا راه پیدا می کند و آرام آرام دمای آن کاهش می یابد و سنگ های آذرین را پدید می آورد.

ماگما ممکن است به بخش های بالایی پوسته نفوذ کند یا از راه شکاف ها و سوراخ ها به سطح پوسته راه یابد. ماگمایی که از سطح پوسته بیرون نمی زند به آهستگی و طی سال ها سرد می شود و سنگ های آذرین درونی را می سازد. به ماگمایی که از دهانه ی آتش فشان بیرون می آید و به سطح زمین می رسد، گدازه می گویند. همه ی حجم گدازه ای که به سطح زمین می آید، به حالت مذاب نیست و قطعه های ذوب نشده ی سنگ و کانی های بلوری را نیز در خود دارد. گدازه طی چند روز سرد می شود و سنگ های آذرین بیرونی را می سازد.

بررسی ترکیب شیمیایی سنگ های آذرین و گدازه ی آتش فشان های فعال نشان داده است که ماگما یک ترکیب سیلیکاتی با اندکی اکسیدهای فلزی ، بخار آب و مواد گازی است. سنگ های آذرین را بر پایه ی درصد این مواد در سه گروه گرانیتی(اسیدی)، بازالتی(بازی) و آندزیتی(میانه) جای می دهند. سنگ های آذرینی مانند ریولیت و داسیت را که محتوای سیلیس آن ها بالاست، یعنی بیش از ۶۳ درصد ۲ SiO دارند، از گروه سنگ های آذرین اسیدی به شمار می آورند. سنگ های آذرینی مانند آندزیت که بین ۵۲ تا ۶۳ درصد ۲ SiO دارند، از سنگ های آذرین میانه و سنگ هایی مانند بازالت و گابرو را که محتوای سیلیسی کم تری دارند، از سنگ های آذرین بازی هستند. برخی از سنگ های آذرین، مانند پریدوتیت، را که محتوای سیلیسی آن ها بسیار پایین است، فرابازی می دانند.

بافت سنگ های آذرین

زمین شناسان در بررسی های صحرایی، که ابزارهای پیچیده ی آزمایشگاهی در دسترس نیست، از اندازه و آرایش بلورهای سنگ، که بافت سنگ نام دارد، برای توصیف سنگ ها بهره می گیرند. اصطلاح بافت سنگ هنگام بررسی سنگ زیر میکروسکوپ نیز به کار می رود. بافت سنگ آذرین علاوه بر این که آن را از سنگ ها دیگر جدا می کند، ما را از درونی بودن یا بیرونی بودن آن و حتی ژرفایی که سنگ در آن جا از ماگما پدید آمده است، آگاه می سازد.

۱) بافت نهان بلورین. بلورها را نمی توان با چشم غیرمسلح دید. اگر بلورها به اندازه ای کوچک باشند که فقط با میکروسکوپ پولاریزان دیده شوند، اصطلاح میکروکریستالین و اگر فقط با میکروسکوپ الکترونی یا پرتوهای ایکس شناسایی شوند، اصطلاح کریپتوکریستالین را به کار می برند.

۲) بافت آشکاربلورین. بلورها درشت و از ۲ تا ۵ میلی متر هستند. این بافت زمانی پدید می آید که ماگما به آهستگی درون زمین سرد شود.

۳) بافت پگماتیتی. گونه ای از بافت آشکاربلورین است که اندازه ی بلورهای آن بزرگ تر از ۵ سانتی متر و حتی چند متر است.

۴) بافت پرفیری. گونه ای از بافت آشکاربلورین است که دارای بلورهای درشت در زمینه ای از بلورهای ریز است. این بافت نتیجه ی سرد شدن آهسته زیر سطح زمین و آمدن ناگهانی ماگما به سطح زمین است که نخست با پدیدآمدن بلورهای درشت و سپس با بلورهای ریز همراهی می شود.

۵) بافت سوراخ دار. در پی سرد شدن تند گدازه ای که گاز فراوان در خود دارد، بر سطح زمین پدید می آید. سنگ پا نمونه ای از این بافت است.

۶) بافت شیشیه ای. در برخی فوران های آتش فشانی، گدازه به درون آب ریخته می شود و بسیار تند سرد می شود. این گونه سنگ ها بلور ندارند و بافتی مانند شیشه دارند.

۷) بافت آذرآواری. هنگامی که گدازه به صورت ذره های خاکستر به هوا پرتاب می شود و آن ذره ها به صورت لایه ای ته نشین می شوند، سنگ هایی را می سازند که ذره های سازنده ی آن ها آذرین، ولی ته نشینی آن ها شبیه سنگ های رسوبی است.

۸) بافت آگلومرا. اگر اندازه ی ذره های پرتابی از دهانه ی آتش فشان بزرگ باشد، پس از ته نشین شدن به یکدیگر جوش می خورند و سنگ یکپارچه ای را می سازند که آگلومرا نامیده می شود.

خانواده های سنگ های آذرین

سنگ های آذرین را بر پایه ی بافت، درصد سیلیس، رنگ، چگالی، ترکیب شیمیایی و در نظر داشتن ویژگی های دیگر، طبقه بندی می کنند.

۱) خانواده ی گرانیت ریولیت. گرانیت از شناخته شده ترین سنگ های آذرین درونی است که فراوانی و زیبایی آن پس از صیقل یافتن، باعث شده است که در معماری مورد توجه باشد. نام این سنگ از واژه ی لاتین گرانوم به معنای دانه ی گندم گرفته شده است، زیرا بیش تر کانی های آن به اندازه ی دانه ی گندم است. بافت آن از نوع آشکاربلورین است و بیش تر از فلدسپات پتاسیم دار، پلاژیوکلاز سدیم دار و کوارتز درست شده است. کانی های بیوتیت، آمفیبول، هورنبلند و گاهی میکای سفید نیز در ساختمان آن دیده می شود.گرانیت ها به رنگ های سفید، خاکستری و صورتی دیده می شوند که برخاسته از نوع فلدسپات آن هاست.

ریولیت از نظر نوع کانی ها با گرانیت تفاوت زیادی ندارد و در واقع گرانیتی است که بیرون از پوسته ی زمین پدید می آید. ریولیت ها رنگ روشنی دارند و چون جهت یافتگی ماده ی مذاب را به آسانی می توان در آن ها شناسایی کرد، به این نام خوانده می شوند( ریولیت به معنای جریان یافته است.) در این خانواده سنگ هایی با بافت شیشه ای نیز وجود دارد که ابسیدین شناخته شده ترین آن هاست. این سنگ تیره رنگ است و تیرگی آن به این علت است که هیچ گونه بلوری در آن وجود ندارد. به سنگ های بیرونی با بافت سوراخ دار این خانواده، پونس، پامیس یا سنگ پا می گویند. توجه داشته باشید که سنگ پا ممکن است در خانواده های دیگر نیز وجود داشته باشد.

۲) خانواده ی گرانودیوریت داسیت. گرانودیوریت یکی از فراوان ترین سنگ های آذرین درونی است که از نظر کانی شناسی، در میانه ی سنگ های گرانیتی و دیوریتی جای می گیرد. زیرا درصد کوارتز آن اندکی از گرانیت کم تر ولی از دیوریت اندکی بیش تر است. داسیت همانند بیرونی گرانودیوریت است. این سنگ در ایران فراوان است و بیش تر به رنگ روشن دیده می شود.

۳) خانواده ی دیوریت آندزیت. دیوریت ها سنگ هایی هستند که بیش تر از فلدسپات پلاژیوکلاز سرشار از کلسیم درست شده اند. این سنگ ها اغلب کوارتز ندارند، اما گاهی اندکی کوارتز و فلدسپات پتاسیم دار نیز در ساختمان آن ها دیده می شود.کانی های تیره رنگ دیوریت ها اغلب آمفیبول، پیروکسن و بیوتیت است. آندزیت همانند بیرونی دیوریت است که به رنگ خاکستری تیره دیده می شود به صورت سنگ پا و آذرآواری نیز وجود دارد.

۴) خانواده ی گابرو بازالت. گابروها سنگ های تیره با چگالی به نسبت بالا هستند که بیش تر از پیروکسن و پلاژیوکلاز کلسیم دار درست شده اند. البته، ممکن است اندکی الیوین نیز در آن ها دیده شود. بازالت همانند بیرونی گابرو است. بازالت و گابرو ۷۵ درصد سنگ های آذرین پوسته ی زمین را می سازند. بازالت سوراخ دار را اسکوری می گویند که شبیه سنگ پاست. بازالت شیشه ای نیز وجود دارد که به آن ها تاکی لیت می گویند. در پیرامون آتش فشان خاموش دماوند، به ویژه در کناره ی جاده ی هراز، می توان گونه های اسکوری، پرفیری و آگلومرای بازالتی را پیدا کرد.

۵) خانواده ی پریدوتیت. پریدوتیت سنگی بسیار بازی است که بیش تر از کانی های آهن و منیزیم دار درست شده است.پریدوتیت ها چگالی بالایی دارند و رنگ آن ها تیره است. الیوین فراوان ترین کانی پریدوتیت هاست، اما ممکن است اندکی پیروکسن و حتی آمفیبول نیز در آن ها دیده شود. پریدوتیت ها سرشار از الیوین را دونیت گویند و پریدوتیت های سرشار از پیروکسن را پیروکسنیت می نامند. در صورتی که هم الیوین و هم پیروکسن را داشته باشند، لرزولیت خوانده می شوند. لمبورژیت، که بسیار کمیاب است و از بلورهای ریز اوژیت(نوعی پیروکسن) و الیوین آهن دار درست شده است، همانند بیرونی پریدوتیت هاست و به رنگ قرمز قهوه ای دیده می شود. کیمبرلیت را نیز همانند بیرونی آن ها می دانند که سرشار از الیوین است و بلورهای ریز و اندکی گرونا(کانی دگرگونی) و الماس دارد.

سنگ های رسوبی

چهره ی زمین همواره در حال دگرگونی است و عامل هایی مانند نیروی گرانش، آب های جاری، موج های دریا، باد، یخچال ها و حتی انسان، همراه با کنش های شیمیایی موادی مانند آب، اکسیژن، دی اکسید کربن، اسیدها و مواد دیگر، باعث از هم پاشی ساختمان سنگ ها و خرد شدن آن ها می شوند. خرده سنگ ها همراه با مواد محلول به جاهای پستی مانند دریاها، دریاچه ها، کنار رودخانه ها، غارها و جاهای دیگر می روند و در آن جا ته نشین می شوند. مواد ته نشین شده، که رسوب نامیده می شوند، در اثرعامل های گوناگونی، مانند فشار و گرما، به هم پیوسته می شوند و سنگ های سخت و یکپارچه ای را می سازند که به آن ها سنگ های رسوبی می گویند.

سنگ های رسوبی به علت لایه لایه بودن و نیز داشتن برجای مانده هایی از جانداران گذشته، به زمین شناسان کمک می کنند تاریخ گذشته ی زمین را بازسازی کنند. سنگ های رسوبی در مقایسه با سنگ های آذرین و دگرگونی بخش کم تری از پوسته ی زمین را می سازند، اما چون در سطح زمین ساخته می شوند، بخش زیادی از سطح قاره ها را پوشانده اند. این سنگ ها جای انباشته شدن و جابه جایی آب های زیرزمینی هستند و به دلیل اندوخته های زغال سنگ، نفت و گاز، نمک، کانی های آهن دار و دیگر کانی هایی که در صنعت ارزش دارند، بسیار مورد توجه هستند.

رسوب گذاری

هنگامی که انرژی یک رود زیاد است، بستر خود و هر چه را که در راه آن است، خراب می کند و خرده ها را به خود جابه جا می کند. هنگامی که از انرژی رود کاسته می شود، برای نمونه هنگامی که شیب بستر کاهش می یابد یا حجم آب کاهش می یابد، توان جابه جایی مواد همراه خود را از دست می دهد و ته نشینی آن مواد آغاز می شود. آن مواد رسوبی ممکن است ذره های حاصل از خرد شدن سنگ های آذرین، دگرگونی و حتی رسوبی باشند. به این گونه رسوب ها رسوب های آواری می گویند.کوارتز، فلدسپات، کانی های سنگین و سپس میکاها و کانی های رسی ، از ذره های رسوب های آواری هستند.

برخی از رسوب ها پیامد فرایندهای شیمیایی و زیست شیمیایی هستند. رسوب های آهکی درون غارها و رسوب های ژیپس و نمک خوراکی، از نمونه های فراوان فرسایش شیمیایی هستند. پوسته ی آهکی برخی از جانداران دریایی پس از مرگ در کف دریا ته نشین می شود و بخشی از سنگ های رسوبی می شود. این پوشش ها حاوی کانی هایی از کربنات های کلسیم، منیزیم، سیلیسیم و گاهی فسفات ها، سولفیدها و اکسیدهای آهن هستند. برخی از سنگ های رسوبی حاصل از آن ها در معماری ارزش بسیار دارند.

فعالیت های آتش فشان های دریایی و قاره ای باعث پرتاپ شدن ذره های گوناگونی به صورت خاکستر، غبار، تکه های کوچک و بزرگ و ماده ی مذاب به پیرامون آتش فشان می شود. این ذره ها روی هم انباشته می شوند و در پی فرایند فرسایش فیزیکی و شیمیایی به جاهای رسوب گذاری برده می شوند این گونه رسوب ها را که خاستگاه آتش فشانی دارند، رسوب های آذرآواری گویند. از برخورد شهاب سنگ ها و گذر دنباله دارها از نزدیکی زمین نیز اندکی مواد رسوبی با خاستگاه فرازمینی به محیط های رسوبی وارد می شود. حجم این رسوب در زمانی که جو زمین رقیق بوده، قابل توجه بوده است.

رسوب ها در شرایط معینی در دریاها و خشکی ها ته نشین می شوند. این شرایط در جاهای گوناگونی فراهم می شوند که از آن ها با نام محیط رسوبی یاد می کنند. این محیط ها عبارتند از:

۱) مخروط افکنه. در دامنه ی کوه ها و جای برخورد کوه با دشت به وجود می آید. مواد سازنده ی آن قلوه سنگ، ریگ و گاهی ذره های رس است. ذره های رسوبی آن جورشودگی و گردشدگی ضعیفی دارند. لایه های سازنده ی آن نیز متقاطع و نامنظم روی هم قرار گرفته اند.

۲) دشت سیلابی. در زمین های به نسبت هموار پیرامون رودها به وجود می آید. در زمان سیل و طغیان، رودخانه تا آن جا گسترش می یابد. ماسه هایی با جورشدگی به نسبت خوب همراه با توده هایی از گل و لای و رس در آن دیده می شوند. فسیل های نرم تنان آب شیرین و شاخ و برگ درختان نیز درون آن ها یافت می شود. گاهی دارای لایه های متقاطع هستند.

۳) دلتا. در جای برخورد رود با دریا یا دریاچه به وجود می آید. ماسه هایی با جورشدگی وگردشدگی خوب، با لایه های موازی و در بیش تر جاها متقاطع، در آن ها دیده می شود. فسیل نرم تنان آب شور و شاخ و برگ گیاهان نیز درون آن ها دیده می شود.

۴) تلماسه ی ساحلی. در کناره ی دریاهایی که رطوبت کمی دارند به وجود می آید. ذره هایی با جورشدگی و گردشدگی خوب و لایه های متقاطع، در آن ها دیده می شود.

۵) محیط کولابی. رسوب گذاری در دریاچه هایی که در اقلیم خشک بیابانی به وجود آمده اند، بیش تر از رسوب گذاری شیمیایی است. نمک های گوناگونی مانند ژیپس، انیدریت، نمک خوراکی، همراه با رسوب های سیلتی تیره رنگ که گاهی از مواد آلی سرشار است، در آن ها ته نشین می شود.

۶) محیط ساحلی. جایی است که هنگام جزر از آب بیرون می ماند و هنگام مد زیر آب می رود. رسوب های آن درشت و ریز هستند و از قطعه سنگ های بزرگ تا گل نرم در میان آن ها دیده می شود. برجای مانده های صدف نرم تنان و اسکلت آهکی مرجان ها نیز درون آن ها یافت می شود.

۷) فلات قاره. جایی است که از سطح آب به هنگام جزر آغاز می شود و تا ژرفای ۲۰۰ متر ادامه می یابد. رسوب های این محیط از نظر ویژگی و پراکنش گوناگونی زیادی دارند، زیرا شدت موج ها و جریان های دریایی و ورودی رودها در این جا متفاوت است. در این جا ماسه فراوان است. در دهانه ی رود لای و رس نیز فراوان است. رسوب های آهکی نیز به فراوانی دیده می شود. هم چنین صخره های مرجانی در آن جا به وجود می آید.

۸) محیط عمیق. از ژرفای ۲۰۰ متر به پایین دریا گفته می شود. دارای دو نوع رسوب اصلی است: رسوب های بسیار دانه ریزی که از قاره ها آمده اند، اما به دلیل سبکی در جاهای کم عمق رسوب نکرده اند. این مواد را گل های دریایی می گویند که رنگ آن ها ممکن است سبز، آبی ، قرمز یا زرد باشد. نوع دیگر رسوب های این محیط از دسته ی رسوب های آلی و بیش تر از برجای مانده های اسکلت جانداران ریز دریایی، یعنی پلانکتون ها، است که پوشش آهکی یا سیلیسی دارند.

نویسنده: آقای احمد حسینی

منبع:

۱. حسینی ، احمد. سنگ‌ها. انتشارات مدرسه، ۱۳۸۵

۲. لوتگن/تاربوک. مبانی زمین‌شناسی. ترجمه‌ی رسول اخروی. انتشارات مدرسه، ۱۳۷۸

۳. درویش‌زاده، علی. سنگ‌شناسی دگرگونی. انتشارات دانشگاه پیام‌ نور، ۱۳۷۹

۴. پروین، حسین. سنگ‌شناسی رسوبی. انتشارات دانشگاه پیام‌ نور، ۱۳۷۹

۵.خیری، فلوریز. سنگ‌شناسی آذرین. انتشارات دانشگاه پیام‌ نور، ۱۳۷۹

۶. معماریان، حسین. زمین‌شناسی فیزیکی. انتشارات دانشگاه پیام‌ نور، ۱۳۷۰

۷. سرابی، فریدون/ایران‌پناه، اسد/ زرعیان، سیروس. سنگ‌شناسی. انتشارات دانشگاه تهران، ۱۳۵۶

۸. همبلین، کنت/ هاوارد، جیمز. شناسایی مقدماتی سنگ‌ها. انتشارات مدرسه، ۱۳۷۰


شما در حال مطالعه صفحه 1 از یک مقاله 2 صفحه ای هستید. لطفا صفحات دیگر این مقاله را نیز مطالعه فرمایید.