v!olet
مــدیـر بـازنشـسـتـه
- تاریخ ثبتنام
- Jun 26, 2013
- ارسالیها
- 1,388
- پسندها
- 192
- امتیازها
- 0
- محل سکونت
- تو قلب عشقم
- وب سایت
- www.biya2forum.com
- تخصص
- ...
- دل نوشته
- نیستی خودت کنارم و صدات همش تو گوشمه
- بهترین اخلاقم
- ...
اعتبار :
سنگ از نظر زمين*شناسان ....
سنگ از نظر زمين*شناسان به ماده*ى سازنده*ى پوسته* و بخش جامد سست*کره*ى زمين گفته مى*شود. سنگ*ها از يک يا چند کانى درست شده*اند و از نظر چگونگى پديد آمدن در سه گروه سنگ*هاى آذرين، سنگ*هاى رسوبى و سنگ*هاى دگرگونى جاى مى*گيرند. سنگ*هاى آذرين از سرد شدن گدازه*ى آتش*فشان*ها به وجود مى*آيند. سنگ*هاى رسوبى پيامد فرسايش سنگ*ها و انباشته شدن رسوب*ها در درياها هستند. هنگامى که سنگى در فشار و گرماى زياد قرار گيرد، سنگ دگرگونى پديد مى*آيد.
سنگ*ها و کانى*ها
کره*ى زمين از نظر ويژگى*هاى فيزيکى ساختار لايه*اى دارد. بخش مرکزى آن جامد است، بيش*تر از آهن و نيکل درست شده و هسته*ى درونى ناميده مى*شود. پيرامون هسته*ى درونى را لايه*ى مايعى از آهن و نيکل فراگرفته که هسته*ى بيرونى نام دارد. پيرامون هسته*ى بيرونى را لايه*اى به نام گوشته در بر مى*گيرد که خود از لايه*ا*ى جامد و سخت به نام گوشته*ى زيرين و لايه*اى نرم*تر و خميرى به نام سست*کره درست شده است. پيرامون گوشته را لايه*ى نازک و جامدى به نام پوسته فراگرفته که بيش*تر از سيليس، اکسيژن و آلومينيوم درست شده است. زمين*شناسان به مواد طبيعى و بى *جان سازنده*ى پوسته سنگ مى*گويند و بيرونى*ترين لايه*ى زمين را سنگ*کره مى*نامند.
سنگ*ها از يک يا چند کانى درست شده*اند. کانى به موادى بى*جان، جامد و بلورى گفته مى شود که ترکيب شيميايى به نسبت ثابتى دارند. بيش از 3 هزار گونه کانى در طبيعت يافت شده است که نزديک 20 تا 25 گونه از آن*ها در ساختمان بسيارى از سنگ*ها وجود دارند. بيش*تر سنگ*ها از چند کانى درست شده*اند، مانند گرانيت که بخش زيادى از آن از سه کانى کوارتز، فلدسپات و بيوتيت است. هر گروه از سنگ*ها نيز داراى کانى*هاى مشخصى هستند که در گروه سنگ*هاى ديگر وجود ندارند يا بسيار اندک هستند. براى نمونه، کانى هاليت فقط در سنگ*هاى رسوبى ديده مى *شود و در سنگ*هاى آذرين يا دگرگونى ديده نمى *شود. کانى ولاستونيت نيز فقط در سنگ*هاى دگرگونى يافت مى شود. با اين همه، برخى از کانى *ها، مانند کوارتز، ممکن است در هر گونه سنگى وجود داشته باشند
سنگ*ها و کانى*هاى آن*ها
سنگ*هاى آذرين
ارتوز، پرتيت، ميکروکلين، پلاژيوکلاز، کوارتز، نفلين،
لوسيت، هورنبلند، اوژيت، بيوتيت، مسکوويت، اليوين
سنگ*هاى رسوبى
کانى*هاى رسى ، کلسيت، دولوميت، کوارتز، هاليت، سيلوين،
ژيپس، انيدريت،گلوکونيت، اکسيدها(به*ويژه آهن)،کربنات*هاى ديگر
سنگ*هاى دگرگونى
استروليت، کيانيت، آندالوزيت، سيليمانيت، گرونا، ولاستونيت،
تروموليت، کلريت، گرافيت، تالک
سنگ*هاى آذرين
هرچه بيش*تر به ژرفاى زمين برويم، دما بالاتر مى *رود و در ژرفاى زياد به اندازه*ى مى*رسد که براى ذوب* شدن سنگ*ها کافى است. با اين همه، مواد درونى زمين به حالت مذاب نيستند و فشار زيادى که از لايه*هاى بالايى بر لايه*هاى زيرين وارد مى*شود، از ذوب شدن سنگ*ها جلوگيرى مى*کند. اما در جاهايى از ژرفاى زمين که به دليلى(براى نمونه، در پى جايه*جايى ورقه*هاى سنگ کره) از فشار کاسته مى*شود يا سنگ*هاى سطحى زمين به زير سطح فرو مى*روند، سنگ*ها ذوب مى*شوند. هر جايى که سنگ*ها ذوب شوند، ماده*ى مذاب، که ماگما نام دارد، به سوى بالا راه پيدا مى**کند و آرام آرام دماى آن کاهش مى*يابد و سنگ*هاى آذرين را پديد مى*آورد.
ماگما ممکن است به بخش*هاى بالايى پوسته نفوذ کند يا از راه شکاف*ها و سوراخ*ها به سطح پوسته راه يابد. ماگمايى که از سطح پوسته بيرون نمى*زند به آهستگى و طى سال*ها سرد مى*شود و سنگ*هاى آذرين درونى را مى*سازد. به ماگمايى که از دهانه*ى آتش*فشان بيرون مى*آيد و به سطح زمين مى*رسد، گدازه مى*گويند. همه*ى حجم گدازه*اى که به سطح زمين مى*آيد، به حالت مذاب نيست و قطعه*هاى ذوب نشده*ى سنگ و کانى*هاى بلورى را نيز در خود دارد. گدازه طى چند روز سرد مى*شود و سنگ*هاى آذرين بيرونى را مى*سازد.
بررسى ترکيب شيميايى سنگ*هاى آذرين و گدازه*ى آتش*فشان*هاى فعال نشان داده است که ماگما يک ترکيب سيليکاتى با اندکى اکسيدهاى فلزى ، بخار آب و مواد گازى است. سنگ*هاى آذرين را بر پايه*ى درصد اين مواد در سه گروه گرانيتى(اسيدى)، بازالتى(بازى) و آندزيتى(ميانه) جاى مى*دهند. سنگ*هاى آذرينى مانند ريوليت و داسيت را که محتواى سيليس آن*ها بالاست، يعنى بيش از 63 درصد 2 SiO دارند، از گروه سنگ*هاى آذرين اسيدى به شمار مى*آورند. سنگ*هاى آذرينى مانند آندزيت که بين 52 تا 63 درصد 2 SiO دارند، از سنگ*هاى آذرين ميانه و سنگ*هايى مانند بازالت و گابرو را که محتواى سيليسى کم*ترى دارند، از سنگ*هاى آذرين بازى هستند. برخى از سنگ*هاى آذرين، مانند پريدوتيت، را که محتواى سيليسى آن*ها بسيار پايين است، فرابازى مى *دانند.
بافت سنگ*هاى آذرين
زمين*شناسان در بررسى*هاى صحرايى، که ابزارهاى پيچيده*ى آزمايشگاهى در دسترس نيست، از اندازه و آرايش بلورهاى سنگ، که بافت سنگ نام دارد، براى توصيف سنگ*ها بهره مى*گيرند. اصطلاح بافت سنگ هنگام بررسى سنگ زير ميکروسکوپ نيز به کار مى *رود. بافت سنگ آذرين علاوه بر اين که آن را از سنگ*ها ديگر جدا مى*کند، ما را از درونى بودن يا بيرونى بودن آن و حتى ژرفايى که سنگ در آن*جا از ماگما پديد آمده است، آگاه مى*سازد.
1. بافت نهان*بلورين. بلورها را نمى*توان با چشم غيرمسلح ديد. اگر بلورها به اندازه*اى کوچک باشند که فقط با ميکروسکوپ* پولاريزان ديده شوند، اصطلاح ميکروکريستالين و اگر فقط با ميکروسکوپ الکترونى يا پرتوهاى ايکس شناسايى شوند، اصطلاح کريپتوکريستالين را به کار مى*برند.
2. بافت آشکاربلورين. بلورها درشت و از 2 تا 5 ميلى *متر هستند. اين بافت زمانى پديد مى*آيد که ماگما به آهستگى درون زمين سرد شود.
3. بافت پگماتيتي. گونه*اى از بافت آشکاربلورين است که اندازه*ى بلورهاى آن بزرگ*تر از 5 سانتى*متر و حتى چند متر است.
4. بافت پرفيري. گونه*اى از بافت آشکاربلورين است که داراى بلورهاى درشت در زمينه*اى از بلورهاى ريز است. اين بافت نتيجه*ى سرد شدن آهسته زير سطح زمين و آمدن ناگهانى ماگما به سطح زمين است که نخست با پديدآمدن بلورهاى درشت و سپس با بلورهاى ريز همراهى مى*شود.
5. بافت سوراخ*دار. در پى سرد شدن تند گدازه*اى که گاز فراوان در خود دارد، بر سطح زمين پديد مى*آيد. سنگ*پا نمونه*اى از اين بافت است.
6. بافت شيشيه*اي. در برخى فوران*هاى آتش*فشانى، گدازه به درون آب ريخته مى*شود و بسيار تند سرد مى*شود. اين گونه سنگ*ها بلور ندارند و بافتى مانند شيشه دارند.
7. بافت آذرآواري. هنگامى که گدازه به صورت ذره*هاى خاکستر به هوا پرتاب مى*شود و آن ذره*ها به صورت لايه*اى ته*نشين مى*شوند، سنگ*هايى را مى*سازند که ذره*هاى سازنده*ى آن*ها آذرين، ولى ته*نشينى آن*ها شبيه سنگ*هاى رسوبى است.
8. بافت آگلومرا. اگر اندازه*ى ذره*هاى پرتابى از دهانه*ى آتش*فشان بزرگ باشد، پس از ته*نشين شدن به يکديگر جوش مى*خورند و سنگ يکپارچه*اى را مى*سازند که آگلومرا ناميده مى*شود.
خانواده*هاى سنگ*هاى آذرين
سنگ*هاى آذرين را بر پايه*ى بافت، درصد سيليس، رنگ، چگالى، ترکيب شيميايى و در نظر داشتن ويژگى*هاى ديگر، طبقه*بندى مى*کنند.
1. خانواده*ى گرانيت- ريوليت. گرانيت از شناخته*شده*ترين سنگ*هاى آذرين درونى است که فراوانى و زيبايى آن پس از صيقل يافتن، باعث شده است که در معمارى مورد توجه باشد. نام اين سنگ از واژه*ى لاتين گرانوم به معناى دانه*ى گندم گرفته شده است، زيرا بيش*تر کانى*هاى آن به اندازه*ى دانه*ى گندم است. بافت* آن از نوع آشکاربلورين است و بيش*تر از فلدسپات پتاسيم*دار، پلاژيوکلاز سديم*دار و کوارتز درست شده است. کانى*هاى بيوتيت، آمفيبول، هورنبلند و گاهى ميکاى سفيد نيز در ساختمان آن ديده مى*شود.گرانيت*ها به رنگ*هاى سفيد، خاکسترى و صورتى ديده مى*شوند که برخاسته از نوع فلدسپات آن*هاست.
ريوليت از نظر نوع کانى*ها با گرانيت تفاوت زيادى ندارد و در واقع گرانيتى است که بيرون از پوسته*ى زمين پديد مى*آيد. ريوليت*ها رنگ روشنى دارند و چون جهت*يافتگى ماده*ى مذاب را به آسانى مى*توان در آن*ها شناسايى کرد، به اين نام خوانده مى*شوند( ريوليت به معناى جريان يافته است.) در اين خانواده سنگ*هايى با بافت شيشه*اى نيز وجود دارد که ابسيدين شناخته*شده*ترين آن*هاست. اين سنگ تيره*رنگ است و تيرگى آن به اين علت است که هيچ گونه بلورى در آن وجود ندارد. به سنگ*هاى بيرونى با بافت سوراخ*دار اين خانواده، پونس، پاميس يا سنگ*پا مى *گويند. توجه داشته باشيد که سنگ*پا ممکن است در خانواده*هاى ديگر نيز وجود داشته باشد.
2. خانواده*ى گرانوديوريت- داسيت. گرانوديوريت يکى از فراوان*ترين سنگ*هاى آذرين درونى است که از نظر کانى *شناسى، در ميانه*ى سنگ*هاى گرانيتى و ديوريتى جاى مى*گيرد. زيرا درصد کوارتز آن اندکى از گرانيت کم*تر ولى از ديوريت اندکى بيش*تر است. داسيت همانند بيرونى گرانوديوريت است. اين سنگ در ايران فراوان است و بيش*تر به رنگ روشن ديده مى شود.
3. خانواده*ى ديوريت- آندزيت. ديوريت*ها سنگ*هايى هستند که بيش*تر از فلدسپات* پلاژيوکلاز سرشار از کلسيم درست شده*اند. اين سنگ*ها اغلب کوارتز ندارند، اما گاهى اندکى کوارتز و فلدسپات پتاسيم*دار نيز در ساختمان آن*ها ديده مى*شود.کانى*هاى تيره*رنگ ديوريت*ها اغلب آمفيبول، پيروکسن و بيوتيت است. آندزيت همانند بيرونى ديوريت است که به رنگ خاکسترى تيره ديده مى*شود به صورت سنگ*پا و آذرآوارى نيز وجود دارد.
4. خانواده*ى گابرو- بازالت. گابروها سنگ*هاى تيره با چگالى به نسبت بالا هستند که بيش*تر از پيروکسن و پلاژيوکلاز کلسيم*دار درست شده*اند. البته، ممکن است اندکى اليوين نيز در آن*ها ديده شود. بازالت همانند بيرونى گابرو است. بازالت و گابرو 75 درصد سنگ*هاى آذرين پوسته*ى زمين را مى*سازند. بازالت سوراخ*دار را اسکورى مى*گويند که شبيه سنگ*پاست. بازالت شيشه*اى نيز وجود دارد که به آن*ها تاکى*ليت مى*گويند. در پيرامون آتش*فشان خاموش دماوند، به*ويژه در کناره*ى جاده*ى هراز، مى*توان گونه*هاى اسکورى، پرفيرى و آگلومراى بازالتى را پيدا کرد.
5. خانواده*ى پريدوتيت. پريدوتيت سنگى بسيار بازى است که بيش*تر از کانى*هاى آهن و منيزيم*دار درست شده است.پريدوتيت*ها چگالى بالايى دارند و رنگ آن*ها تيره است. اليوين فراوان*ترين کانى پريدوتيت*هاست، اما ممکن است اندکى پيروکسن و حتى آمفيبول نيز در آن*ها ديده شود. پريدوتيت*ها سرشار از اليوين را دونيت گويند و پريدوتيت*هاى سرشار از پيروکسن را پيروکسنيت مى*نامند. در صورتى که هم اليوين و هم پيروکسن را داشته باشند، لرزوليت خوانده مى*شوند. لمبورژيت، که بسيار کمياب است و از بلورهاى ريز اوژيت(نوعى پيروکسن) و اليوين آهن*دار درست شده است، همانند بيرونى پريدوتيت*هاست و به رنگ قرمز قهوه*اى ديده مى *شود. کيمبرليت را نيز همانند بيرونى آن*ها مى*دانند که سرشار از اليوين است و بلورهاى ريز و اندکى گرونا(کانى دگرگونى) و الماس دارد.
سنگ*هاى رسوبى
چهره*ى زمين همواره در حال دگرگونى است و عامل*هايى مانند نيروى گرانش، آب*هاى جارى، موج*هاى دريا، باد، يخچال*ها و حتى انسان، همراه با کنش*هاى شيميايى موادى مانند آب، اکسيژن، دى*اکسيد کربن، اسيدها و مواد ديگر، باعث از هم*پاشى ساختمان سنگ*ها و خرد شدن آن*ها مى *شوند. خرده*سنگ*ها همراه با مواد محلول به جاهاى پستى مانند درياها، درياچه*ها، کنار رودخانه*ها، غارها و جاهاى ديگر مى*روند و در آن*جا ته*نشين مى*شوند. مواد ته*نشين شده، که رسوب ناميده مى*شوند، در اثرعامل*هاى گوناگونى، مانند فشار و گرما، به هم پيوسته مى شوند و سنگ*هاى سخت و يکپارچه*اى را مى*سازند که به آن*ها سنگ*هاى رسوبى مى*گويند.
سنگ*هاى رسوبى به علت لايه*لايه بودن و نيز داشتن برجاى *مانده*هايى از جانداران گذشته، به زمين*شناسان کمک مى*کنند تاريخ گذشته*ى زمين را بازسازى کنند. سنگ*هاى رسوبى در مقايسه با سنگ*هاى آذرين و دگرگونى بخش کم*ترى از پوسته*ى زمين را مى *سازند، اما چون در سطح زمين ساخته مى *شوند، بخش زيادى از سطح قاره*ها را پوشانده*اند. اين سنگ*ها جاى انباشته شدن و جابه*جايى آب*هاى زيرزمينى هستند و به دليل اندوخته*هاى زغال*سنگ، نفت و گاز، نمک، کانى*هاى آهن*دار و ديگر کانى*هايى که در صنعت ارزش دارند، بسيار مورد توجه هستند.
رسوب*گذارى
هنگامى که انرژى يک رود زياد است، بستر خود و هر چه را که در راه آن است، خراب مى*کند و خرده*ها را به خود جابه*جا مى*کند. هنگامى که از انرژى رود کاسته مى*شود، براى نمونه هنگامى که شيب بستر کاهش مى*يابد يا حجم آب کاهش مى*يابد، توان جابه*جايى مواد همراه خود را از دست مى دهد و ته*نشينى آن مواد آغاز مى شود. آن مواد رسوبى ممکن است ذره*هاى حاصل از خرد شدن سنگ*هاى آذرين، دگرگونى و حتى رسوبى باشند. به اين گونه رسوب*ها رسوب*هاى آوارى مى*گويند.کوارتز، فلدسپات، کانى*هاى سنگين و سپس ميکاها و کانى*هاى رسى ، از ذره*هاى رسوب*هاى آوارى هستند.
برخى از رسوب*ها پيامد فرايندهاى شيميايى و زيست*شيميايى هستند. رسوب*هاى آهکى درون غارها و رسوب*هاى ژيپس و نمک خوراکى، از نمونه*هاى فراوان فرسايش شيميايى هستند. پوسته*ى آهکى برخى از جانداران دريايى پس از مرگ در کف دريا ته*نشين مى*شود و بخشى از سنگ*هاى رسوبى مى شود. اين پوشش*ها حاوى کانى*هايى از کربنات*هاى کلسيم، منيزيم، سيليسيم و گاهى فسفات*ها، سولفيدها و اکسيدهاى آهن هستند. برخى از سنگ*هاى رسوبى حاصل از آن*ها در معمارى ارزش بسيار دارند.
فعاليت*هاى آتش*فشان*هاى دريايى و قاره*اى باعث پرتاپ شدن ذره*هاى گوناگونى به صورت خاکستر، غبار، تکه*هاى کوچک و بزرگ و ماده*ى مذاب به پيرامون آتش*فشان مى*شود. اين ذره*ها روى*هم انباشته مى*شوند و در پى فرايند فرسايش فيزيکى و شيميايى به جاهاى رسوب*گذارى برده مى*شوند اين گونه رسوب*ها را که خاستگاه آتش*فشانى دارند، رسوب*هاى آذرآوارى گويند. از برخورد شهاب*سنگ*ها و گذر دنباله*دارها از نزديکى زمين نيز اندکى مواد رسوبى با خاستگاه فرازمينى به محيط*هاى رسوبى وارد مى*شود. حجم اين رسوب در زمانى که جو زمين رقيق بوده، قابل توجه بوده است.
رسوب*ها در شرايط معينى در درياها و خشکى*ها ته*نشين مى*شوند. اين شرايط در جاهاى گوناگونى فراهم مى*شوند که از آن*ها با نام محيط رسوبى ياد مى*کنند. اين محيط*ها عبارتند از:
1. مخروط افکنه. در دامنه*ى کوه*ها و جاى برخورد کوه با دشت به وجود مى*آيد. مواد سازنده*ى آن قلوه*سنگ، ريگ و گاهى ذره*هاى رس است. ذره*هاى رسوبى آن جورشودگى و گردشدگى ضعيفى دارند. لايه*هاى سازنده*ى آن نيز متقاطع و نامنظم روى هم قرار گرفته*اند.
2. دشت سيلابي. در زمين*هاى به نسبت هموار پيرامون رودها به وجود مى*آيد. در زمان سيل و طغيان، رودخانه تا آن جا گسترش مى*يابد. ماسه*هايى با جورشدگى به نسبت خوب همراه با توده*هايى از گل و لاى و رس در آن ديده مى*شوند. فسيل*هاى نرم*تنان آب شيرين و شاخ و برگ درختان نيز درون آن*ها يافت مى*شود. گاهى داراى لايه*هاى متقاطع هستند.
3. دلتا. در جاى برخورد رود با دريا يا درياچه به وجود مى*آيد. ماسه*هايى با جورشدگى وگردشدگى خوب، با لايه*هاى موازى و در بيش*تر جاها متقاطع، در آن*ها ديده مى *شود. فسيل نرم*تنان آب شور و شاخ و برگ گياهان نيز درون آن*ها ديده مى*شود.
4.تلماسه*ى ساحلي. در کناره*ى درياهايى که رطوبت کمى دارند به وجود مى *آيد. ذره*هايى با جورشدگى و گردشدگى خوب و لايه*هاى متقاطع، در آن*ها ديده مى*شود.
5. محيط کولابي. رسوب*گذارى در درياچه*هايى که در اقليم خشک بيابانى به وجود آمده*اند، بيش*تر از رسوب*گذارى شيميايى است. نمک*هاى گوناگونى مانند ژيپس، انيدريت، نمک خوراکى، همراه با رسوب*هاى سيلتى تيره رنگ که گاهى از مواد آلى سرشار است، در آن*ها ته*نشين مى*شود.
6. محيط ساحلي. جايى است که هنگام جزر از آب بيرون مى*ماند و هنگام مد زير آب مى*رود. رسوب*هاى آن درشت و ريز هستند و از قطعه*سنگ*هاى بزرگ تا گل نرم در ميان آن*ها ديده مى*شود. برجاى *مانده*هاى صدف نرم*تنان و اسکلت آهکى مرجان*ها نيز درون آن*ها يافت مى*شود.
7. فلات قاره. جايى است که از سطح آب به هنگام جزر آغاز مى*شود و تا ژرفاى 200 متر ادامه مى*يابد. رسوب*هاى اين محيط از نظر ويژگى و پراکنش گوناگونى زيادى دارند، زيرا شدت موج*ها و جريان*هاى دريايى و ورودى رودها در اين جا متفاوت است. در اين*جا ماسه فراوان است. در دهانه*ى رود لاى و رس نيز فراوان است. رسوب*هاى آهکى نيز به فراوانى ديده مى*شود. هم*چنين صخره*هاى مرجانى در آن*جا به وجود مى*آيد.
8. محيط عميق. از ژرفاى 200 متر به پايين دريا گفته مى*شود. داراى دو نوع رسوب اصلى است: رسوب*هاى بسيار دانه*ريزى که از قاره*ها آمده*اند، اما به دليل سبکى در جاهاى کم*عمق رسوب نکرده*اند. اين مواد را گل*هاى دريايى مى*گويند که رنگ* آن*ها ممکن است سبز، آبى ، قرمز يا زرد باشد. نوع ديگر رسوب*هاى اين محيط از دسته*ى رسوب*هاى آلى و بيش*تر از برجاى* مانده*هاى اسکلت جانداران ريز دريايى، يعنى پلانکتون*ها، است که پوشش آهکى يا سيليسى دارند.
دياژنز: سنگ*زايى
پس از انباشته شدن رسوب*ها در محيط*هاى رسوبى ممکن* است فرايندهاى فيزيکى و شيميايى گوناگونى در آن*ها رخ دهد که به سنگ*شدن آن*ها بينجامد. به مجموعه*ى فرايندهاى فيزکى و شيميايى که پس از رسوب*گذارى و طى روند سنگ*شدن رخ مى*دهد، دياژنز يا سنگ*زايى مى*گويند. عامل*ها و فرايندهاى زير در روند سنگ*زايى دخالت دارند:
1.گرما. هر چه از سطح زمين به پايين برويم، گرما افزايش مى *يابد. افزايش گرما بر سرعت واکنش*هاى شيميايى مى *افزايد و بيرون رفتن آب و خشک شدن رسوب*ها را ممکن مى*سازد.
2. فشار. وزن رسوب*هاى بالايى فشارى پديد مى*آورد که مهم*ترين عمل فيزيکى در سخت*شدن رسوب*هاست. فشار روى رسوب*هاى لاى و رس بيش*تر اثر مى*گذارد. فشار در بيرون رفتن آب و خشک*شدن رسوب*ها نيز اثر دارد.
3. از دست دادن آب. گرما و فشار برآمده از وزن لايه*هاى بالايى باعث خشک شدن رسوب مى شود، اما از دست دادن آب در دماى معمولى روى سطح زمين نيز رخ مى*دهد.
4. سيمانى شدن. آب*هاى زيرزمينى هنگام جابه*جا شدن از بين سوراخ*ها و شکاف*هاى ميان رسوب*ها، مواد محلول در خود را به صورت سيمان بين ذره*هاى رسوبى جا مى*گذارند که باعث به هم *پيوستن آن*ها مى*شود. گاهى سيمان از خود رسوب*ها فراهم مى*شود.
5. بلورى شدن دوباره. در اين فرايند يک کانى به حالت پايدارترى درمى*آيد. براى نمونه، صدف جانداران دريايى به صورت آراگونيت است، اما پس از مرگ جاندار به صورت کلسيت در مى*آيد که پايدارتر است. در اين فرايند تغييرى در ترکيب شيميايى کانى رخ نمى*دهد، اما بلورى*شدن دوباره باعث پر شدن سوراخ*ها و شکاف*هاى خالى مى*شود.
6. واکنش*هاى زيست*شيمايي. در ژرفاى 75 مترى، هر گرم لجن کف دريا نزديک 63 ميليون باکترى در خود دارد. اين باکترى*ها در پديد آمدن نفت، زغال*سنگ و کانى*هايى چون دولوميت پيريت نقش دارند. براى نمونه، باکترى*هاى ناهوازى اکسيژن مورد نياز خود را از ترکيب*هاى سخت نشده*اى مانند 4 FeSO به دست مى*آورند و مواد سختى مانند FeS را برجاى مى*گذارند.
7. زمان. به تنهايى در سنگ*شدن رسوب*ها نقش ندارد، اما نقش عامل*هاى ديگر طى زمان پر رنگ مى*شود. براى نمونه، رسوب*هاى نرم گل* سفيد اگر چند لحظه در فشار 6000 اتمسفر بمانند، تغيير چندانى پيدا نمى*کنند، اما اگر براى 17 سال در همين فشار بمانند، سنگ آهک سختى مى*شوند.
بافت سنگ*هاى رسوبى
از بافت سنگ*هاى رسوبى مى*توان چيزهايى درباره*ى سرگذشت سنگ رسوبى، از جمله راهى که طى کرده است و چگونگى محيط رسوب*گذارى، برداشت کرد. سه نوع بافت اصلى را در سنگ*هاى رسوبى مى *توان شناسايى کرد: بافت آوارى و دو بافت ناآوارى که بلورين و اسکلتى ناميده مى*شوند.
1. بافت آواري. از ذره*هاى ريز و درشت درست شده است. در اين بافت علاوه بر اندازه*ى ذره*ها، ميزان يک اندازه بودن ذره*ها، که به آن جورشدگى مى*گويند، نيز مورد توجه است. از ميزان جورشدگى مى*توان اطلاعاتى پيرامون فرايند رسوب*گذارى و محيط رسوب*گذارى به دست آورد. براى نمونه، رسوب*هاى بادى داراى جورشدگى خوب و رسوب*هاى يخچالى داراى جورشدگى اندک هستند. ميزان گردشدگى ذره*ها نيز مهم است که به سختى و جنس ذره*ها، ميزان برخوردهاييکه ذره*ها با هم داشته*اند، درازى راهى که طى شده و انرژى جابه*جا کننده، بستگى دارد.
2. بافت بلورين. اين بافت را در سنگ*هاى رسوبى شيميايى مى*توان ديد. طى فرايند سنگ*زايى، مواد محلول در آب به طور مستقيم بلورى مى*شوند يا در پى بلورى*شدن دوباره، شبکه*ى به هم*پيوسته*اى از بلورهاى از پيش موجود، پديد مى*آيد. بلورها ممکن است با چشم ديده شوند(درشت*بلور) يا براى ديدن آن*ها به ميکروسکوپ نياز باشد(ريز*بلور). اگر بلورهاى سنگ از دو اندازه*ى متفاوت باشند، اصطلاح پورفيروبلاستيک را براى آن بافت به کار مى*برند.
3. بافت اسکلتي. اين بافت از گردهم*آمدن بخش*هاى سخت بدن بى*مهرگان دريايى و پوشش*هاى سيليسى يا آهکى پلانکتون*ها به وجود مى*آيد. صدف*ها و پوشش*هاى سخت پس از مرگ جانداران روى هم انباشته مى*شوند و گاهى سيمانى آن*ها را به هم پيوند مى*دهد. بافت سنگ به دست آمده شبيه بافت آوارى است، اما ذره*هاى سازنده*ى آن بخش*هاى سخت جاندارن است.
خانواده*هاى سنگ*هاى رسوبى
سنگ*هاى رسوبى را در دو گروه سنگ*هاى آوارى(ناشى از فرسايش فيزيکى) و ناآوارى(ناشى از فرسايش شيميايى و زيست*شيميايى) جاى مى*دهند. سنگ*هاى آوارى را بر پايه*ى اندازه*ى ذره*ها در چهار خانواده*ى بزرگ*تر از ماسه، به اندازه*ى ماسه، به اندازه*ى لاى و کوچک*تر از لاى طبقه*بندى مى*کنند.
1. بزرگ*تر از ماسه: ذره*هاى آن از 2 ميلى*متر بزرگ*تر است.
الف) کنگلومرا، که ذره*هاى آن کم و بيش گرد شده است و در ميان سيمانى از سيليس، آهک يا رس جاى گرفته*اند.
ب) برش که ذره*هاى آن گوشه*دار است و جورشدگى خوبى ندارند و در پى فعاليت*هاى ورقه*هاى قاره*اى، فعاليت*هاى آتش*فشانى يا رسوب*گذارى در يخچال*ها پديد مى*آيند.
2. به اندازه*ى ماسه: ذره*هاى آن بين 06/0 تا 2 ميلى*متر است.
الف) ماسه*سنگ*هاى کوارتزى، که بيش از 90 درصد ذره*هاى آن از کوارتز است.
ب) آرکوز، که 25 درصد ذره*هاى آن از فلدسپات*ها و بيش از 50 درصد آن از کوارتز است.
ج) گريواک، که بخش زيادى از آن از کوارتز و فلدسپات*هاست، اما کانى*هاى تيره*اى مانند ميکا، هورنبلند و پيروکسن نيز در آن ديده مى*شود.
3. به اندازه*ى لاي: ذره*هاى آن بين 06/0 تا 002/0 ميلى*متر است.
الف) لاى *سنگ، از ذره*هاى کوارتز درست مى*شودکه سيمانى از جنس سيليس، آهک يا حتى رس آن*ها را به هم پيوند مى*دهد. به اين سنگ*ها سنگ سيلتى يا فورش*سنگ نيز مى*گويند و اگر نيمى از ذره*هاى آن*ها از رس باشد، به آن*ها گل*سنگ نيز گفته مى*شود.
ب) لس، در پى سخت شدن رسوب*هاى بادى به وجود مى*آيد. لس*ها به طور معمول زردرنگ هستند و ذره*هاى آن*ها بيش*تر از کوارتز، فلدسپات، کلسيت، ميکا، کانى*ها آهن*دار و کانى*هاى رسى است.
4. کوچک*تر از لاي: ذره*هاى آن از 002/0 ميلى*متر کوچک*تر است.
الف) سنگ*هاى رسى، بيش از نيمى از ذره*هاى آن*ها از ذره*هايى به اندازه*ى لاى کوچک*تر است. کانى*هاى رسى (سيليکات*هاى آبدار)، کوارتز، فلدسپات و ميکا به فراوانى در آن*ها ديده مى*شود.
ب) مارن، گونه*اى سنگ رسى است که ميزان کربنات کلسيم آن بين 25 تا 50 درصد است. اغلب مارن*ها به رنگ خاکسترى ديده مى*شوند، در خود فسيل دارند و با اسيدکلريدريک مى*جوشند.
ج) شيل، به گروهى از سنگ*هاى رسى يا حتى لاى*سنگ*ها گفته مى*شود که در پى فشارهاى کوه*زايى، کم و بيش حالت ورقه*اى از خود نشان مى*دهند. شيل*ها در خود فسيل دارند و از برخى از آن*ها، که شيل نفتى ناميده مى*شوند، پس از تقطير نفت به دست مى*آيد.
سنگ*هاى ناآوارى را نيز در چهار خانواده*ى سنگ*هاى آهکى، سنگ*هاى سيليسى، سنگ*هاى اشباعى و زغال*سنگ*ها جاى مى*دهند.
1. سنگ*هاى آهکي: بيش از نيمى از ترکيب آن*ها را کربنات کلسيم مى*سازد.
الف) سنگ* آهک معمولى، بيش از 90 درصد آن از کربنات کلسيم است. به رنگ شيرى تا کرم ديده مى*شود. هنگام شکستن داراى لبه*هاى تيز مى*شود.
ب) چاک(گل سفيد)، سنگ آهک نرم و سفيدى است که بيش*تر از اسکلت جانداران ميکروسکوپى درست شده است.
ج) کوکينا، به طور کامل از صدف جاندران دريايى درست شده است.
د) تراورتن، سنگ آهک به نسبت خالصى است که در خشکى*ها ديده مى*شود و از رسوب*گذارى آب چشمه*هاى حاوى کربنات کلسيم درست مى*شود.
ه) دولوميت، سنگ آهکى است که اندکى منيزيم دارد. در مقايسه با سنگ آهک معمولى تيره*تر است و اسيدکلريدريک رقيق بر آن بى *اثر است.
2. سنگ*هاى سيليسي: بيش از نيمى از ترکيب آن*ها را سيليس شيميايى يا زيستى مى*سازد.
الف) چرت، نوعى سنگ سيليسى با دانه*هاى ريز که فلينت(سنگ آتش*زنه)، ژاسب(چت قرمز) و سنگ محک(چرت سياه) از نمونه*هاى شاخص آن است.
ب) دياتوميت، بيش از نيمى از ترکيب آن را پوسته*ى جانداران تک*سلولى به نام دياتومه مى*سازند.
ج) تريپولى، يا سنگ سمباده که بيش*تر از کلسدونى درست شده و از هوازدگى ديگر سنگ*هاى سيليسى به وجود مى*آيد.
3. سنگ*هاى اشباعي: از ته*نشينى يون*ها در محيط*هاى رسوبى پديد مى*آيند.
الف) سنگ نمک، از کانى هاليت درست شده و اگر ناخالصى*هايى از اکسيدهاى آهن يا رس داشته باشد، به رنگ زرد تا قرمز در مى*آيد.
ب) سنگ گچ، از سولفات کلسيم درست شده و به دو صورت بى*آب(انيدريت) و آب*دار(ژيپس) يافت مى *شود.
4. زغال*سنگ*ها: از پيکره*ى گياهان که در لابه*لاى رسوب*ها جاى گرفته*اند، درست مى*شوند.
الف) تورب، بين 45 تا 60 درصد کربن دارد و آن را زغال*سنگ نارس مى*دانند.
ب) ليگنيت، بين 60 تا 70 درصد کربن دارد و به رنگ قهوه*اى تيره است.
ج) زغال*سنگ معمولى، بين 70 تا 90 درصد کربن دارد و به رنگ سياه براق است.
د) آنتراسيت، بين 90 تا 95 درصد کربن دارد. براق و سياه*رنگ است، اما دست را سياه نمى*کند.
ه) گرافيت، کربن 100 درصد خالص است که به صورت ورقه*هاى نازک روى هم جاى گرفته*اند.
سنگ*هاى دگرگونى
برخى سنگ*ها در پى فشار و گرماى زياد، بى*آن*که ذوب شوند، دگرگونى*هاى فيزيکى و شيميايى پيدا مى*کنند و سنگ*هاى ديگرى به نام سنگ*هاى دگرگونى را پديد مى*آورند. سنگ دگرگونى ممکن است نسبت به سنگ مادر، شکل، اندازه، نوع کانى*ها و در نتيجه بافت و ترکيب شيميايى بسيار تازه*اى داشته باشد. هر چه گرما و فشارى که به سنگ*ها وارد مى شود، کم*تر باشد، دگرگونى آن*ها کم*تر است که از آن به دگرگونى ضعيف ياد مى*شود. به وجود آمدن گرافيت و برخى زغال*سنگ*ها از اين گونه است. اما هر چه گرما و فشارى که به سنگ وارد مى *شود، بيش*تر باشد، دگرگونى*ها نيز بيش*تر خواهد بود که از آن به دگرگونى شديد ياد مى*شود. به وجود آمدن الماس نمونه*ى از دگرگونى بسيار شديد است.
علاوه بر فشار و گرما، برخى سيال*ها نيز در فرايند دگرگونى دخالت دارند. بررسى*ها نشان داده است که همه*ى سنگ*ها به طور ميانگين 5/3 درصد دى *اکسيدکربن و 5/5 درصد آب دارند. طى دگرگونى، آب و دى*اکسيد کربن سيال فعالى را به وجود مى*آورند که البته نقش آب پر رنگ*تر است. بررسى*ها نشان داه است که فشار و گرماى زياد در بسيارى از سنگ*ها هيچ گونه دگرگونى به وجود نمى*آورند، اما اگر به سنگى که در فشار و گرماى زياد است، اندکى آب افزوده شود، برخى کانى*ها با تندى بيش*تر رشد مى*کنند و حتى کانى*هاى جديدى در سنگ به وجود مى*آيد. چرا که آب به جدا شدن برخى يون*ها از کانى*ها و جابه*جا شدن آن*ها در سنگ کمک مى*کند.
سنگ*هاى دگرگونى به روش*هاى زير پديد مى*آيند:
1. دگرگونى مجاورتي. گاهى سنگ مادر در کنار توده*ى آذرين قرار مى*گيرد. در اين صورت، در جاى برخورد آن با توده*ى داغ، بلورى*شدن دوباره و دگرگونى شديد رخ مى*دهد. اما با زياد شدن فاصله از توده*ى آذرين از شدت دگرگونى کاسته مى*شود.
2. دگرگونى جنبشي. اين نوع دگرگونى در پى فشار جهت*دار و گرماى فراهم شده از انرژى مکانيکى هنگام شکستن سنگ*ها رخ مى*دهد. در جاى گسل*ها، که شرايط اين دگرگونى را دارند، سنگ دانه ريز و سياه*رنگى به نام ميلونيت پديد مى*آيد.
3. دگرگونى دفني. اين نوع دگرگونى در پى انباشته شدن پيوسته*ى رسوب*ها در کف محيط*هاى رسوبى به وجود مى*آيد. لايه*هاى زيرين در پى فشار وزن رسوب*ها فشرده مى شوند و سنگ*هاى رسوبى را پديد مى*آورند. اما لايه*هاى بسيار پايين*تر، در پى فشار و گرماى زياد رفته*رفته دگرگون مى*شوند.
4. دگرگونى گرمابي. در اين دگرگونى آب بسيار داغ نقش مهمى دارد. اين آب ممکن است از ماگما يا آب*ها زيرزمينى باشد. در اين دگرگونى گاهى موادى به سنگ مادر افزوده يا از آن برداشت مى شود.
5. دگرگونى برخوردي. در پى برخورد سنگ*هاى آسمانى بزرگ بر سطح زمين رخ مى*دهد. اين نوع دگرگونى در زمين کمياب است، اما در سطح ماه و مريخ به فراوانى رخ مى*دهد.
6. دگرگونى ناحيه*اي. اين نوع دگرگونى نتيجه*ى همه*ى عامل*هايى است که در دگرگونى سنگ*ها از آن*ها نام برديم. بيش*تر سنگ*هاى دگرگونى نيز به همين روش به وجود مى*آيند. اين نوع دگرگونى اغلب در فرورانش ورقه*هاى سنگ*کره رخ مى*دهد. در ايران در راستاى رشته کوه زاگرس از سنندج تا حاجى*آباد(شمال بندر عباس)اين نوع دگرگونى ديده مى *شود و بخش زيادى از سنگ*هاى دگرگونى که در کارهاى ساختمانى کاربرد دارند، از معدن*هاى همين ناحيه به دست مى*آيد.
بافت سنگ*هاى دگرگونى
سنگ*هاى دگرگونى به دليل فشار همه*سويه*اى که به آن*ها وارد مى*شود، بسيار متراکم هستند و حجم فضاهاى خالى در آن*ها بسيار پايين است. دگرگونى جنبشى بيش از همه باعث بر هم *خوردن بافت اوليه*ى سنگ مى*شود. طى دگرگونى کانى*هاى دانه*ريز با هم يکى مى*شوند و کانى*هاى دانه*درشت*ترى به وجود مى*آورند. گاهى نيز، به*ويژه در دگرگونى جنبشى، دانه*ها شکسته مى*شوند و دانه*هاى ريزترى به وجود مى*آيد. با بلورى شدن دوباره و رشد دانه*ها، ديواره*ى بين دو کانى کنارهم، حالت دندانه*اى و مضرس به خود مى*گيرد. اين بافت را مضرسى يا درهم و گاهى دانه*قندى مى*گويند. فشار جهت*دار عمودى نيز باعث جهت*يافتگى کانى *ها به صورتى مى*شود که سنگ نماى لايه*اى يا نوارى پيدا مى*کند که از آن به فولياسيون ياد مى*شود.
خانواده*هاى سنگ*هاى دگرگونى
سنگ*هاى دگرگونى را بر پايه*ى جهت*يافتگى در دو گروه داراى جهت*يافتگى و بدون جهت*يافتگى جاى مى*دهند.
1. سنگ*هايى که کانى*ها آن*ها جهت*يافتگى دارند: اين سنگ*ها مانند سنگ*هاى رسوبى نماى لايه*اى دارند.
الف) اسليت، در پى دگرگون شدن ضعيف شيل*ها پديد مى*آيد. کانى*هاى رسى،کوارتز، مسکوويت و کلريت از کانى*هاى اصلى آن هستند.
ب) فيليت، در پى دگرگون شدن ضعيف شيل*هايى پديد مى*آيد که کانى*ها ورقه*اى بزرگ*ترى دارند. اين سنگ با داشتن سطح براق از اسليت بازشناخته مى*شود.
ج) شيست، از دگرگون شدن شديد شيل*ها پديد مى*آيد. بيش از نيمى از کانى*هاى آن را کانى*هاى ورقه*اى مانند مسکوويت و بيوتيت تشکيل مى*دهند. دوگونه از شيست*ها، تالک*شيست و کلريت*شيست، از دگرگونى سنگ*هاى بازالتى پديد مى*آيند.
د) گنايس، فراوان*ترين سنگ دگرگونى است. سنگ مادر آن ممکن است گرانيت، ريوليت، سنگ*هايى با دگرگونى ضعيف و سنگ*هاى رسوبى، مانند آرکوز، باشد. کانى*هاى اصلى گنايس*ها از کوارتز، فلدسپات سديم*دار و فلدسپات پتاسيم*دار است. بيش*تر آن*ها نوارهاى يک*درميانى از رنگ سفيد يا صورتى و لايه*هاى تيره دارند. گنايسى که بيش*تر از کانى*ها تيره درست شده باشد، آمفيبوليت نام دارد.
2. سنگ*هايى که کانى*هاى آن*ها جهت*يافتگى ندارند: اين سنگ*ها مانند سنگ*هاى آذرين نماى توده*اى دارند.
الف) مرمر، از دگرگونى سنگ*هاى آهکى و دولوميت پديد مى*آيد. اگر خالص باشد به رنگ سفيد برفى و اگر داراى کانى*هايى مانند ميکا، گرونا، ولاستونيت و کلريت باشد، به رنگ*هاى سبز، صورتى، خاکسترى و حتى سياه ديده مى*شود.
ب) کوارتزيت، در پى دگرگونى نه چندان شديد ماسه*سنگ کوارتزى پديد مى*آيد. کوارتزيت خالص سفيدرنگ است اما اکسيدهاى آهن آن را صورتى يا قرمز مى*کنند.
ج) هورنفلس، از دگرگونى مجاورتى سنگ*هاى رسى پديد مى*آيد. بافت مضرس و رنگ تيره*اى دارد.
چرخه*ى سنگ
طى زمان دراز و در پى واکنش*هاى شيميايى، فيزيکى و زيستى، هر سه گروه سنگ*ها مى*توانند به هم تبديل شوند. سنگ*هاى آذرين از سرد شدن ماده*ى مذاب به وجود مى*آيند. اگر فرياند سرد شدن ماده*ى مذاب زير پوسته*ى زمين رخ دهد، سنگ*هاى آذريت درونى پديد مى*آيند. سنگ*ها آذرين بيرونى از سرد شدن گدازه نزديک يا روى سطح زمين به وجود مى*آيند. زمين شناسان بر اين باورند که سنگ*هاى آغازين زمين همه از نوع آذرين بوده*اند، چرا که زمين در آغاز توده*اى از ماده*ى مذاب بوده است.
سنگ*هاى آذرين در برخورد با هوا و آب دچار هوازدگى و فرسايش مى*شوند و به صورت ذره*هاى کوچک*ترى مى*شکنند و خرد مى*شوند. آن ذره*ها در پى نيروى گرانش، آب*هاى جارى، يخچال*ها، موج* دريا و باد جابه*جا مى*شوند و به محيط*هاى رسوب*گذارى، به*ويژه درياها و درياچه*ها، مى*روند. طى اين جابه*جايى نيز بيش از پيش خرد مى*شوند. رسوب*ها در محيط*هاى رسوب*گذارى به صورت لايه*هاى موازى و افقى روى هم انباشته مى*شوند و طى فرايند سنگ*زايى، سخت مى*شوند و سنگ*هاى رسوبى را پديد مى*آورند.
اگر سنگ*هاى رسوبى در ژرفاى زيادى جاى گرفته باشند، در پى فشار وزن لايه*هاى بالايى يا فشار فراهم شده از جابه*جايى ورقه*هاى زمين و گرماى درون زمين، آرام*آرام دگرگون مى*شوند و سنگ*هاى دگرگونى را مى*سازند. سنگ*هاى دگرگونى نيز اگر گرماى بيش*ترى ببينند، ذوب مى*شوند و ماگما مى*سازند. از سرد شدن ماگما نيز بار ديگر سنگ آذرين پديد مى*آيد.
اين چرخه*ى سنگ، که از آغاز پديد آمدن زمين همواره ادامه داشته است، بيش از 200 سال پيش از سوى جيمز هاتن پيشنهاد شد. او با گردآورى يافته*هاى زمين*شناسان پيش از خود به اين نتيجه دست يافت. اين چرخه با افزايش آگاهى دانشمندان از فرايند زمين*ساخت ورقه*اى بيش از پيش روشن*تر شد. اين چرخه ميان*برهايى نيز دارد. براى نمونه گاهى سنگ آذرين بى آن که هوازده شود و سنگ رسوبى پديد آورد، در پى گرما و فشار به سنگ دگرگونى تبديل مى*شود. جاى برخورد ورقه*هاى قاره*اى نمونه*اى از جاهايى است که اين فرايند در آن رخ مى* دهد ....
سنگ از نظر زمين*شناسان به ماده*ى سازنده*ى پوسته* و بخش جامد سست*کره*ى زمين گفته مى*شود. سنگ*ها از يک يا چند کانى درست شده*اند و از نظر چگونگى پديد آمدن در سه گروه سنگ*هاى آذرين، سنگ*هاى رسوبى و سنگ*هاى دگرگونى جاى مى*گيرند. سنگ*هاى آذرين از سرد شدن گدازه*ى آتش*فشان*ها به وجود مى*آيند. سنگ*هاى رسوبى پيامد فرسايش سنگ*ها و انباشته شدن رسوب*ها در درياها هستند. هنگامى که سنگى در فشار و گرماى زياد قرار گيرد، سنگ دگرگونى پديد مى*آيد.
سنگ*ها و کانى*ها
کره*ى زمين از نظر ويژگى*هاى فيزيکى ساختار لايه*اى دارد. بخش مرکزى آن جامد است، بيش*تر از آهن و نيکل درست شده و هسته*ى درونى ناميده مى*شود. پيرامون هسته*ى درونى را لايه*ى مايعى از آهن و نيکل فراگرفته که هسته*ى بيرونى نام دارد. پيرامون هسته*ى بيرونى را لايه*اى به نام گوشته در بر مى*گيرد که خود از لايه*ا*ى جامد و سخت به نام گوشته*ى زيرين و لايه*اى نرم*تر و خميرى به نام سست*کره درست شده است. پيرامون گوشته را لايه*ى نازک و جامدى به نام پوسته فراگرفته که بيش*تر از سيليس، اکسيژن و آلومينيوم درست شده است. زمين*شناسان به مواد طبيعى و بى *جان سازنده*ى پوسته سنگ مى*گويند و بيرونى*ترين لايه*ى زمين را سنگ*کره مى*نامند.
سنگ*ها از يک يا چند کانى درست شده*اند. کانى به موادى بى*جان، جامد و بلورى گفته مى شود که ترکيب شيميايى به نسبت ثابتى دارند. بيش از 3 هزار گونه کانى در طبيعت يافت شده است که نزديک 20 تا 25 گونه از آن*ها در ساختمان بسيارى از سنگ*ها وجود دارند. بيش*تر سنگ*ها از چند کانى درست شده*اند، مانند گرانيت که بخش زيادى از آن از سه کانى کوارتز، فلدسپات و بيوتيت است. هر گروه از سنگ*ها نيز داراى کانى*هاى مشخصى هستند که در گروه سنگ*هاى ديگر وجود ندارند يا بسيار اندک هستند. براى نمونه، کانى هاليت فقط در سنگ*هاى رسوبى ديده مى *شود و در سنگ*هاى آذرين يا دگرگونى ديده نمى *شود. کانى ولاستونيت نيز فقط در سنگ*هاى دگرگونى يافت مى شود. با اين همه، برخى از کانى *ها، مانند کوارتز، ممکن است در هر گونه سنگى وجود داشته باشند
سنگ*ها و کانى*هاى آن*ها
سنگ*هاى آذرين
ارتوز، پرتيت، ميکروکلين، پلاژيوکلاز، کوارتز، نفلين،
لوسيت، هورنبلند، اوژيت، بيوتيت، مسکوويت، اليوين
سنگ*هاى رسوبى
کانى*هاى رسى ، کلسيت، دولوميت، کوارتز، هاليت، سيلوين،
ژيپس، انيدريت،گلوکونيت، اکسيدها(به*ويژه آهن)،کربنات*هاى ديگر
سنگ*هاى دگرگونى
استروليت، کيانيت، آندالوزيت، سيليمانيت، گرونا، ولاستونيت،
تروموليت، کلريت، گرافيت، تالک
سنگ*هاى آذرين
هرچه بيش*تر به ژرفاى زمين برويم، دما بالاتر مى *رود و در ژرفاى زياد به اندازه*ى مى*رسد که براى ذوب* شدن سنگ*ها کافى است. با اين همه، مواد درونى زمين به حالت مذاب نيستند و فشار زيادى که از لايه*هاى بالايى بر لايه*هاى زيرين وارد مى*شود، از ذوب شدن سنگ*ها جلوگيرى مى*کند. اما در جاهايى از ژرفاى زمين که به دليلى(براى نمونه، در پى جايه*جايى ورقه*هاى سنگ کره) از فشار کاسته مى*شود يا سنگ*هاى سطحى زمين به زير سطح فرو مى*روند، سنگ*ها ذوب مى*شوند. هر جايى که سنگ*ها ذوب شوند، ماده*ى مذاب، که ماگما نام دارد، به سوى بالا راه پيدا مى**کند و آرام آرام دماى آن کاهش مى*يابد و سنگ*هاى آذرين را پديد مى*آورد.
ماگما ممکن است به بخش*هاى بالايى پوسته نفوذ کند يا از راه شکاف*ها و سوراخ*ها به سطح پوسته راه يابد. ماگمايى که از سطح پوسته بيرون نمى*زند به آهستگى و طى سال*ها سرد مى*شود و سنگ*هاى آذرين درونى را مى*سازد. به ماگمايى که از دهانه*ى آتش*فشان بيرون مى*آيد و به سطح زمين مى*رسد، گدازه مى*گويند. همه*ى حجم گدازه*اى که به سطح زمين مى*آيد، به حالت مذاب نيست و قطعه*هاى ذوب نشده*ى سنگ و کانى*هاى بلورى را نيز در خود دارد. گدازه طى چند روز سرد مى*شود و سنگ*هاى آذرين بيرونى را مى*سازد.
بررسى ترکيب شيميايى سنگ*هاى آذرين و گدازه*ى آتش*فشان*هاى فعال نشان داده است که ماگما يک ترکيب سيليکاتى با اندکى اکسيدهاى فلزى ، بخار آب و مواد گازى است. سنگ*هاى آذرين را بر پايه*ى درصد اين مواد در سه گروه گرانيتى(اسيدى)، بازالتى(بازى) و آندزيتى(ميانه) جاى مى*دهند. سنگ*هاى آذرينى مانند ريوليت و داسيت را که محتواى سيليس آن*ها بالاست، يعنى بيش از 63 درصد 2 SiO دارند، از گروه سنگ*هاى آذرين اسيدى به شمار مى*آورند. سنگ*هاى آذرينى مانند آندزيت که بين 52 تا 63 درصد 2 SiO دارند، از سنگ*هاى آذرين ميانه و سنگ*هايى مانند بازالت و گابرو را که محتواى سيليسى کم*ترى دارند، از سنگ*هاى آذرين بازى هستند. برخى از سنگ*هاى آذرين، مانند پريدوتيت، را که محتواى سيليسى آن*ها بسيار پايين است، فرابازى مى *دانند.
بافت سنگ*هاى آذرين
زمين*شناسان در بررسى*هاى صحرايى، که ابزارهاى پيچيده*ى آزمايشگاهى در دسترس نيست، از اندازه و آرايش بلورهاى سنگ، که بافت سنگ نام دارد، براى توصيف سنگ*ها بهره مى*گيرند. اصطلاح بافت سنگ هنگام بررسى سنگ زير ميکروسکوپ نيز به کار مى *رود. بافت سنگ آذرين علاوه بر اين که آن را از سنگ*ها ديگر جدا مى*کند، ما را از درونى بودن يا بيرونى بودن آن و حتى ژرفايى که سنگ در آن*جا از ماگما پديد آمده است، آگاه مى*سازد.
1. بافت نهان*بلورين. بلورها را نمى*توان با چشم غيرمسلح ديد. اگر بلورها به اندازه*اى کوچک باشند که فقط با ميکروسکوپ* پولاريزان ديده شوند، اصطلاح ميکروکريستالين و اگر فقط با ميکروسکوپ الکترونى يا پرتوهاى ايکس شناسايى شوند، اصطلاح کريپتوکريستالين را به کار مى*برند.
2. بافت آشکاربلورين. بلورها درشت و از 2 تا 5 ميلى *متر هستند. اين بافت زمانى پديد مى*آيد که ماگما به آهستگى درون زمين سرد شود.
3. بافت پگماتيتي. گونه*اى از بافت آشکاربلورين است که اندازه*ى بلورهاى آن بزرگ*تر از 5 سانتى*متر و حتى چند متر است.
4. بافت پرفيري. گونه*اى از بافت آشکاربلورين است که داراى بلورهاى درشت در زمينه*اى از بلورهاى ريز است. اين بافت نتيجه*ى سرد شدن آهسته زير سطح زمين و آمدن ناگهانى ماگما به سطح زمين است که نخست با پديدآمدن بلورهاى درشت و سپس با بلورهاى ريز همراهى مى*شود.
5. بافت سوراخ*دار. در پى سرد شدن تند گدازه*اى که گاز فراوان در خود دارد، بر سطح زمين پديد مى*آيد. سنگ*پا نمونه*اى از اين بافت است.
6. بافت شيشيه*اي. در برخى فوران*هاى آتش*فشانى، گدازه به درون آب ريخته مى*شود و بسيار تند سرد مى*شود. اين گونه سنگ*ها بلور ندارند و بافتى مانند شيشه دارند.
7. بافت آذرآواري. هنگامى که گدازه به صورت ذره*هاى خاکستر به هوا پرتاب مى*شود و آن ذره*ها به صورت لايه*اى ته*نشين مى*شوند، سنگ*هايى را مى*سازند که ذره*هاى سازنده*ى آن*ها آذرين، ولى ته*نشينى آن*ها شبيه سنگ*هاى رسوبى است.
8. بافت آگلومرا. اگر اندازه*ى ذره*هاى پرتابى از دهانه*ى آتش*فشان بزرگ باشد، پس از ته*نشين شدن به يکديگر جوش مى*خورند و سنگ يکپارچه*اى را مى*سازند که آگلومرا ناميده مى*شود.
خانواده*هاى سنگ*هاى آذرين
سنگ*هاى آذرين را بر پايه*ى بافت، درصد سيليس، رنگ، چگالى، ترکيب شيميايى و در نظر داشتن ويژگى*هاى ديگر، طبقه*بندى مى*کنند.
1. خانواده*ى گرانيت- ريوليت. گرانيت از شناخته*شده*ترين سنگ*هاى آذرين درونى است که فراوانى و زيبايى آن پس از صيقل يافتن، باعث شده است که در معمارى مورد توجه باشد. نام اين سنگ از واژه*ى لاتين گرانوم به معناى دانه*ى گندم گرفته شده است، زيرا بيش*تر کانى*هاى آن به اندازه*ى دانه*ى گندم است. بافت* آن از نوع آشکاربلورين است و بيش*تر از فلدسپات پتاسيم*دار، پلاژيوکلاز سديم*دار و کوارتز درست شده است. کانى*هاى بيوتيت، آمفيبول، هورنبلند و گاهى ميکاى سفيد نيز در ساختمان آن ديده مى*شود.گرانيت*ها به رنگ*هاى سفيد، خاکسترى و صورتى ديده مى*شوند که برخاسته از نوع فلدسپات آن*هاست.
ريوليت از نظر نوع کانى*ها با گرانيت تفاوت زيادى ندارد و در واقع گرانيتى است که بيرون از پوسته*ى زمين پديد مى*آيد. ريوليت*ها رنگ روشنى دارند و چون جهت*يافتگى ماده*ى مذاب را به آسانى مى*توان در آن*ها شناسايى کرد، به اين نام خوانده مى*شوند( ريوليت به معناى جريان يافته است.) در اين خانواده سنگ*هايى با بافت شيشه*اى نيز وجود دارد که ابسيدين شناخته*شده*ترين آن*هاست. اين سنگ تيره*رنگ است و تيرگى آن به اين علت است که هيچ گونه بلورى در آن وجود ندارد. به سنگ*هاى بيرونى با بافت سوراخ*دار اين خانواده، پونس، پاميس يا سنگ*پا مى *گويند. توجه داشته باشيد که سنگ*پا ممکن است در خانواده*هاى ديگر نيز وجود داشته باشد.
2. خانواده*ى گرانوديوريت- داسيت. گرانوديوريت يکى از فراوان*ترين سنگ*هاى آذرين درونى است که از نظر کانى *شناسى، در ميانه*ى سنگ*هاى گرانيتى و ديوريتى جاى مى*گيرد. زيرا درصد کوارتز آن اندکى از گرانيت کم*تر ولى از ديوريت اندکى بيش*تر است. داسيت همانند بيرونى گرانوديوريت است. اين سنگ در ايران فراوان است و بيش*تر به رنگ روشن ديده مى شود.
3. خانواده*ى ديوريت- آندزيت. ديوريت*ها سنگ*هايى هستند که بيش*تر از فلدسپات* پلاژيوکلاز سرشار از کلسيم درست شده*اند. اين سنگ*ها اغلب کوارتز ندارند، اما گاهى اندکى کوارتز و فلدسپات پتاسيم*دار نيز در ساختمان آن*ها ديده مى*شود.کانى*هاى تيره*رنگ ديوريت*ها اغلب آمفيبول، پيروکسن و بيوتيت است. آندزيت همانند بيرونى ديوريت است که به رنگ خاکسترى تيره ديده مى*شود به صورت سنگ*پا و آذرآوارى نيز وجود دارد.
4. خانواده*ى گابرو- بازالت. گابروها سنگ*هاى تيره با چگالى به نسبت بالا هستند که بيش*تر از پيروکسن و پلاژيوکلاز کلسيم*دار درست شده*اند. البته، ممکن است اندکى اليوين نيز در آن*ها ديده شود. بازالت همانند بيرونى گابرو است. بازالت و گابرو 75 درصد سنگ*هاى آذرين پوسته*ى زمين را مى*سازند. بازالت سوراخ*دار را اسکورى مى*گويند که شبيه سنگ*پاست. بازالت شيشه*اى نيز وجود دارد که به آن*ها تاکى*ليت مى*گويند. در پيرامون آتش*فشان خاموش دماوند، به*ويژه در کناره*ى جاده*ى هراز، مى*توان گونه*هاى اسکورى، پرفيرى و آگلومراى بازالتى را پيدا کرد.
5. خانواده*ى پريدوتيت. پريدوتيت سنگى بسيار بازى است که بيش*تر از کانى*هاى آهن و منيزيم*دار درست شده است.پريدوتيت*ها چگالى بالايى دارند و رنگ آن*ها تيره است. اليوين فراوان*ترين کانى پريدوتيت*هاست، اما ممکن است اندکى پيروکسن و حتى آمفيبول نيز در آن*ها ديده شود. پريدوتيت*ها سرشار از اليوين را دونيت گويند و پريدوتيت*هاى سرشار از پيروکسن را پيروکسنيت مى*نامند. در صورتى که هم اليوين و هم پيروکسن را داشته باشند، لرزوليت خوانده مى*شوند. لمبورژيت، که بسيار کمياب است و از بلورهاى ريز اوژيت(نوعى پيروکسن) و اليوين آهن*دار درست شده است، همانند بيرونى پريدوتيت*هاست و به رنگ قرمز قهوه*اى ديده مى *شود. کيمبرليت را نيز همانند بيرونى آن*ها مى*دانند که سرشار از اليوين است و بلورهاى ريز و اندکى گرونا(کانى دگرگونى) و الماس دارد.
سنگ*هاى رسوبى
چهره*ى زمين همواره در حال دگرگونى است و عامل*هايى مانند نيروى گرانش، آب*هاى جارى، موج*هاى دريا، باد، يخچال*ها و حتى انسان، همراه با کنش*هاى شيميايى موادى مانند آب، اکسيژن، دى*اکسيد کربن، اسيدها و مواد ديگر، باعث از هم*پاشى ساختمان سنگ*ها و خرد شدن آن*ها مى *شوند. خرده*سنگ*ها همراه با مواد محلول به جاهاى پستى مانند درياها، درياچه*ها، کنار رودخانه*ها، غارها و جاهاى ديگر مى*روند و در آن*جا ته*نشين مى*شوند. مواد ته*نشين شده، که رسوب ناميده مى*شوند، در اثرعامل*هاى گوناگونى، مانند فشار و گرما، به هم پيوسته مى شوند و سنگ*هاى سخت و يکپارچه*اى را مى*سازند که به آن*ها سنگ*هاى رسوبى مى*گويند.
سنگ*هاى رسوبى به علت لايه*لايه بودن و نيز داشتن برجاى *مانده*هايى از جانداران گذشته، به زمين*شناسان کمک مى*کنند تاريخ گذشته*ى زمين را بازسازى کنند. سنگ*هاى رسوبى در مقايسه با سنگ*هاى آذرين و دگرگونى بخش کم*ترى از پوسته*ى زمين را مى *سازند، اما چون در سطح زمين ساخته مى *شوند، بخش زيادى از سطح قاره*ها را پوشانده*اند. اين سنگ*ها جاى انباشته شدن و جابه*جايى آب*هاى زيرزمينى هستند و به دليل اندوخته*هاى زغال*سنگ، نفت و گاز، نمک، کانى*هاى آهن*دار و ديگر کانى*هايى که در صنعت ارزش دارند، بسيار مورد توجه هستند.
رسوب*گذارى
هنگامى که انرژى يک رود زياد است، بستر خود و هر چه را که در راه آن است، خراب مى*کند و خرده*ها را به خود جابه*جا مى*کند. هنگامى که از انرژى رود کاسته مى*شود، براى نمونه هنگامى که شيب بستر کاهش مى*يابد يا حجم آب کاهش مى*يابد، توان جابه*جايى مواد همراه خود را از دست مى دهد و ته*نشينى آن مواد آغاز مى شود. آن مواد رسوبى ممکن است ذره*هاى حاصل از خرد شدن سنگ*هاى آذرين، دگرگونى و حتى رسوبى باشند. به اين گونه رسوب*ها رسوب*هاى آوارى مى*گويند.کوارتز، فلدسپات، کانى*هاى سنگين و سپس ميکاها و کانى*هاى رسى ، از ذره*هاى رسوب*هاى آوارى هستند.
برخى از رسوب*ها پيامد فرايندهاى شيميايى و زيست*شيميايى هستند. رسوب*هاى آهکى درون غارها و رسوب*هاى ژيپس و نمک خوراکى، از نمونه*هاى فراوان فرسايش شيميايى هستند. پوسته*ى آهکى برخى از جانداران دريايى پس از مرگ در کف دريا ته*نشين مى*شود و بخشى از سنگ*هاى رسوبى مى شود. اين پوشش*ها حاوى کانى*هايى از کربنات*هاى کلسيم، منيزيم، سيليسيم و گاهى فسفات*ها، سولفيدها و اکسيدهاى آهن هستند. برخى از سنگ*هاى رسوبى حاصل از آن*ها در معمارى ارزش بسيار دارند.
فعاليت*هاى آتش*فشان*هاى دريايى و قاره*اى باعث پرتاپ شدن ذره*هاى گوناگونى به صورت خاکستر، غبار، تکه*هاى کوچک و بزرگ و ماده*ى مذاب به پيرامون آتش*فشان مى*شود. اين ذره*ها روى*هم انباشته مى*شوند و در پى فرايند فرسايش فيزيکى و شيميايى به جاهاى رسوب*گذارى برده مى*شوند اين گونه رسوب*ها را که خاستگاه آتش*فشانى دارند، رسوب*هاى آذرآوارى گويند. از برخورد شهاب*سنگ*ها و گذر دنباله*دارها از نزديکى زمين نيز اندکى مواد رسوبى با خاستگاه فرازمينى به محيط*هاى رسوبى وارد مى*شود. حجم اين رسوب در زمانى که جو زمين رقيق بوده، قابل توجه بوده است.
رسوب*ها در شرايط معينى در درياها و خشکى*ها ته*نشين مى*شوند. اين شرايط در جاهاى گوناگونى فراهم مى*شوند که از آن*ها با نام محيط رسوبى ياد مى*کنند. اين محيط*ها عبارتند از:
1. مخروط افکنه. در دامنه*ى کوه*ها و جاى برخورد کوه با دشت به وجود مى*آيد. مواد سازنده*ى آن قلوه*سنگ، ريگ و گاهى ذره*هاى رس است. ذره*هاى رسوبى آن جورشودگى و گردشدگى ضعيفى دارند. لايه*هاى سازنده*ى آن نيز متقاطع و نامنظم روى هم قرار گرفته*اند.
2. دشت سيلابي. در زمين*هاى به نسبت هموار پيرامون رودها به وجود مى*آيد. در زمان سيل و طغيان، رودخانه تا آن جا گسترش مى*يابد. ماسه*هايى با جورشدگى به نسبت خوب همراه با توده*هايى از گل و لاى و رس در آن ديده مى*شوند. فسيل*هاى نرم*تنان آب شيرين و شاخ و برگ درختان نيز درون آن*ها يافت مى*شود. گاهى داراى لايه*هاى متقاطع هستند.
3. دلتا. در جاى برخورد رود با دريا يا درياچه به وجود مى*آيد. ماسه*هايى با جورشدگى وگردشدگى خوب، با لايه*هاى موازى و در بيش*تر جاها متقاطع، در آن*ها ديده مى *شود. فسيل نرم*تنان آب شور و شاخ و برگ گياهان نيز درون آن*ها ديده مى*شود.
4.تلماسه*ى ساحلي. در کناره*ى درياهايى که رطوبت کمى دارند به وجود مى *آيد. ذره*هايى با جورشدگى و گردشدگى خوب و لايه*هاى متقاطع، در آن*ها ديده مى*شود.
5. محيط کولابي. رسوب*گذارى در درياچه*هايى که در اقليم خشک بيابانى به وجود آمده*اند، بيش*تر از رسوب*گذارى شيميايى است. نمک*هاى گوناگونى مانند ژيپس، انيدريت، نمک خوراکى، همراه با رسوب*هاى سيلتى تيره رنگ که گاهى از مواد آلى سرشار است، در آن*ها ته*نشين مى*شود.
6. محيط ساحلي. جايى است که هنگام جزر از آب بيرون مى*ماند و هنگام مد زير آب مى*رود. رسوب*هاى آن درشت و ريز هستند و از قطعه*سنگ*هاى بزرگ تا گل نرم در ميان آن*ها ديده مى*شود. برجاى *مانده*هاى صدف نرم*تنان و اسکلت آهکى مرجان*ها نيز درون آن*ها يافت مى*شود.
7. فلات قاره. جايى است که از سطح آب به هنگام جزر آغاز مى*شود و تا ژرفاى 200 متر ادامه مى*يابد. رسوب*هاى اين محيط از نظر ويژگى و پراکنش گوناگونى زيادى دارند، زيرا شدت موج*ها و جريان*هاى دريايى و ورودى رودها در اين جا متفاوت است. در اين*جا ماسه فراوان است. در دهانه*ى رود لاى و رس نيز فراوان است. رسوب*هاى آهکى نيز به فراوانى ديده مى*شود. هم*چنين صخره*هاى مرجانى در آن*جا به وجود مى*آيد.
8. محيط عميق. از ژرفاى 200 متر به پايين دريا گفته مى*شود. داراى دو نوع رسوب اصلى است: رسوب*هاى بسيار دانه*ريزى که از قاره*ها آمده*اند، اما به دليل سبکى در جاهاى کم*عمق رسوب نکرده*اند. اين مواد را گل*هاى دريايى مى*گويند که رنگ* آن*ها ممکن است سبز، آبى ، قرمز يا زرد باشد. نوع ديگر رسوب*هاى اين محيط از دسته*ى رسوب*هاى آلى و بيش*تر از برجاى* مانده*هاى اسکلت جانداران ريز دريايى، يعنى پلانکتون*ها، است که پوشش آهکى يا سيليسى دارند.
دياژنز: سنگ*زايى
پس از انباشته شدن رسوب*ها در محيط*هاى رسوبى ممکن* است فرايندهاى فيزيکى و شيميايى گوناگونى در آن*ها رخ دهد که به سنگ*شدن آن*ها بينجامد. به مجموعه*ى فرايندهاى فيزکى و شيميايى که پس از رسوب*گذارى و طى روند سنگ*شدن رخ مى*دهد، دياژنز يا سنگ*زايى مى*گويند. عامل*ها و فرايندهاى زير در روند سنگ*زايى دخالت دارند:
1.گرما. هر چه از سطح زمين به پايين برويم، گرما افزايش مى *يابد. افزايش گرما بر سرعت واکنش*هاى شيميايى مى *افزايد و بيرون رفتن آب و خشک شدن رسوب*ها را ممکن مى*سازد.
2. فشار. وزن رسوب*هاى بالايى فشارى پديد مى*آورد که مهم*ترين عمل فيزيکى در سخت*شدن رسوب*هاست. فشار روى رسوب*هاى لاى و رس بيش*تر اثر مى*گذارد. فشار در بيرون رفتن آب و خشک*شدن رسوب*ها نيز اثر دارد.
3. از دست دادن آب. گرما و فشار برآمده از وزن لايه*هاى بالايى باعث خشک شدن رسوب مى شود، اما از دست دادن آب در دماى معمولى روى سطح زمين نيز رخ مى*دهد.
4. سيمانى شدن. آب*هاى زيرزمينى هنگام جابه*جا شدن از بين سوراخ*ها و شکاف*هاى ميان رسوب*ها، مواد محلول در خود را به صورت سيمان بين ذره*هاى رسوبى جا مى*گذارند که باعث به هم *پيوستن آن*ها مى*شود. گاهى سيمان از خود رسوب*ها فراهم مى*شود.
5. بلورى شدن دوباره. در اين فرايند يک کانى به حالت پايدارترى درمى*آيد. براى نمونه، صدف جانداران دريايى به صورت آراگونيت است، اما پس از مرگ جاندار به صورت کلسيت در مى*آيد که پايدارتر است. در اين فرايند تغييرى در ترکيب شيميايى کانى رخ نمى*دهد، اما بلورى*شدن دوباره باعث پر شدن سوراخ*ها و شکاف*هاى خالى مى*شود.
6. واکنش*هاى زيست*شيمايي. در ژرفاى 75 مترى، هر گرم لجن کف دريا نزديک 63 ميليون باکترى در خود دارد. اين باکترى*ها در پديد آمدن نفت، زغال*سنگ و کانى*هايى چون دولوميت پيريت نقش دارند. براى نمونه، باکترى*هاى ناهوازى اکسيژن مورد نياز خود را از ترکيب*هاى سخت نشده*اى مانند 4 FeSO به دست مى*آورند و مواد سختى مانند FeS را برجاى مى*گذارند.
7. زمان. به تنهايى در سنگ*شدن رسوب*ها نقش ندارد، اما نقش عامل*هاى ديگر طى زمان پر رنگ مى*شود. براى نمونه، رسوب*هاى نرم گل* سفيد اگر چند لحظه در فشار 6000 اتمسفر بمانند، تغيير چندانى پيدا نمى*کنند، اما اگر براى 17 سال در همين فشار بمانند، سنگ آهک سختى مى*شوند.
بافت سنگ*هاى رسوبى
از بافت سنگ*هاى رسوبى مى*توان چيزهايى درباره*ى سرگذشت سنگ رسوبى، از جمله راهى که طى کرده است و چگونگى محيط رسوب*گذارى، برداشت کرد. سه نوع بافت اصلى را در سنگ*هاى رسوبى مى *توان شناسايى کرد: بافت آوارى و دو بافت ناآوارى که بلورين و اسکلتى ناميده مى*شوند.
1. بافت آواري. از ذره*هاى ريز و درشت درست شده است. در اين بافت علاوه بر اندازه*ى ذره*ها، ميزان يک اندازه بودن ذره*ها، که به آن جورشدگى مى*گويند، نيز مورد توجه است. از ميزان جورشدگى مى*توان اطلاعاتى پيرامون فرايند رسوب*گذارى و محيط رسوب*گذارى به دست آورد. براى نمونه، رسوب*هاى بادى داراى جورشدگى خوب و رسوب*هاى يخچالى داراى جورشدگى اندک هستند. ميزان گردشدگى ذره*ها نيز مهم است که به سختى و جنس ذره*ها، ميزان برخوردهاييکه ذره*ها با هم داشته*اند، درازى راهى که طى شده و انرژى جابه*جا کننده، بستگى دارد.
2. بافت بلورين. اين بافت را در سنگ*هاى رسوبى شيميايى مى*توان ديد. طى فرايند سنگ*زايى، مواد محلول در آب به طور مستقيم بلورى مى*شوند يا در پى بلورى*شدن دوباره، شبکه*ى به هم*پيوسته*اى از بلورهاى از پيش موجود، پديد مى*آيد. بلورها ممکن است با چشم ديده شوند(درشت*بلور) يا براى ديدن آن*ها به ميکروسکوپ نياز باشد(ريز*بلور). اگر بلورهاى سنگ از دو اندازه*ى متفاوت باشند، اصطلاح پورفيروبلاستيک را براى آن بافت به کار مى*برند.
3. بافت اسکلتي. اين بافت از گردهم*آمدن بخش*هاى سخت بدن بى*مهرگان دريايى و پوشش*هاى سيليسى يا آهکى پلانکتون*ها به وجود مى*آيد. صدف*ها و پوشش*هاى سخت پس از مرگ جانداران روى هم انباشته مى*شوند و گاهى سيمانى آن*ها را به هم پيوند مى*دهد. بافت سنگ به دست آمده شبيه بافت آوارى است، اما ذره*هاى سازنده*ى آن بخش*هاى سخت جاندارن است.
خانواده*هاى سنگ*هاى رسوبى
سنگ*هاى رسوبى را در دو گروه سنگ*هاى آوارى(ناشى از فرسايش فيزيکى) و ناآوارى(ناشى از فرسايش شيميايى و زيست*شيميايى) جاى مى*دهند. سنگ*هاى آوارى را بر پايه*ى اندازه*ى ذره*ها در چهار خانواده*ى بزرگ*تر از ماسه، به اندازه*ى ماسه، به اندازه*ى لاى و کوچک*تر از لاى طبقه*بندى مى*کنند.
1. بزرگ*تر از ماسه: ذره*هاى آن از 2 ميلى*متر بزرگ*تر است.
الف) کنگلومرا، که ذره*هاى آن کم و بيش گرد شده است و در ميان سيمانى از سيليس، آهک يا رس جاى گرفته*اند.
ب) برش که ذره*هاى آن گوشه*دار است و جورشدگى خوبى ندارند و در پى فعاليت*هاى ورقه*هاى قاره*اى، فعاليت*هاى آتش*فشانى يا رسوب*گذارى در يخچال*ها پديد مى*آيند.
2. به اندازه*ى ماسه: ذره*هاى آن بين 06/0 تا 2 ميلى*متر است.
الف) ماسه*سنگ*هاى کوارتزى، که بيش از 90 درصد ذره*هاى آن از کوارتز است.
ب) آرکوز، که 25 درصد ذره*هاى آن از فلدسپات*ها و بيش از 50 درصد آن از کوارتز است.
ج) گريواک، که بخش زيادى از آن از کوارتز و فلدسپات*هاست، اما کانى*هاى تيره*اى مانند ميکا، هورنبلند و پيروکسن نيز در آن ديده مى*شود.
3. به اندازه*ى لاي: ذره*هاى آن بين 06/0 تا 002/0 ميلى*متر است.
الف) لاى *سنگ، از ذره*هاى کوارتز درست مى*شودکه سيمانى از جنس سيليس، آهک يا حتى رس آن*ها را به هم پيوند مى*دهد. به اين سنگ*ها سنگ سيلتى يا فورش*سنگ نيز مى*گويند و اگر نيمى از ذره*هاى آن*ها از رس باشد، به آن*ها گل*سنگ نيز گفته مى*شود.
ب) لس، در پى سخت شدن رسوب*هاى بادى به وجود مى*آيد. لس*ها به طور معمول زردرنگ هستند و ذره*هاى آن*ها بيش*تر از کوارتز، فلدسپات، کلسيت، ميکا، کانى*ها آهن*دار و کانى*هاى رسى است.
4. کوچک*تر از لاي: ذره*هاى آن از 002/0 ميلى*متر کوچک*تر است.
الف) سنگ*هاى رسى، بيش از نيمى از ذره*هاى آن*ها از ذره*هايى به اندازه*ى لاى کوچک*تر است. کانى*هاى رسى (سيليکات*هاى آبدار)، کوارتز، فلدسپات و ميکا به فراوانى در آن*ها ديده مى*شود.
ب) مارن، گونه*اى سنگ رسى است که ميزان کربنات کلسيم آن بين 25 تا 50 درصد است. اغلب مارن*ها به رنگ خاکسترى ديده مى*شوند، در خود فسيل دارند و با اسيدکلريدريک مى*جوشند.
ج) شيل، به گروهى از سنگ*هاى رسى يا حتى لاى*سنگ*ها گفته مى*شود که در پى فشارهاى کوه*زايى، کم و بيش حالت ورقه*اى از خود نشان مى*دهند. شيل*ها در خود فسيل دارند و از برخى از آن*ها، که شيل نفتى ناميده مى*شوند، پس از تقطير نفت به دست مى*آيد.
سنگ*هاى ناآوارى را نيز در چهار خانواده*ى سنگ*هاى آهکى، سنگ*هاى سيليسى، سنگ*هاى اشباعى و زغال*سنگ*ها جاى مى*دهند.
1. سنگ*هاى آهکي: بيش از نيمى از ترکيب آن*ها را کربنات کلسيم مى*سازد.
الف) سنگ* آهک معمولى، بيش از 90 درصد آن از کربنات کلسيم است. به رنگ شيرى تا کرم ديده مى*شود. هنگام شکستن داراى لبه*هاى تيز مى*شود.
ب) چاک(گل سفيد)، سنگ آهک نرم و سفيدى است که بيش*تر از اسکلت جانداران ميکروسکوپى درست شده است.
ج) کوکينا، به طور کامل از صدف جاندران دريايى درست شده است.
د) تراورتن، سنگ آهک به نسبت خالصى است که در خشکى*ها ديده مى*شود و از رسوب*گذارى آب چشمه*هاى حاوى کربنات کلسيم درست مى*شود.
ه) دولوميت، سنگ آهکى است که اندکى منيزيم دارد. در مقايسه با سنگ آهک معمولى تيره*تر است و اسيدکلريدريک رقيق بر آن بى *اثر است.
2. سنگ*هاى سيليسي: بيش از نيمى از ترکيب آن*ها را سيليس شيميايى يا زيستى مى*سازد.
الف) چرت، نوعى سنگ سيليسى با دانه*هاى ريز که فلينت(سنگ آتش*زنه)، ژاسب(چت قرمز) و سنگ محک(چرت سياه) از نمونه*هاى شاخص آن است.
ب) دياتوميت، بيش از نيمى از ترکيب آن را پوسته*ى جانداران تک*سلولى به نام دياتومه مى*سازند.
ج) تريپولى، يا سنگ سمباده که بيش*تر از کلسدونى درست شده و از هوازدگى ديگر سنگ*هاى سيليسى به وجود مى*آيد.
3. سنگ*هاى اشباعي: از ته*نشينى يون*ها در محيط*هاى رسوبى پديد مى*آيند.
الف) سنگ نمک، از کانى هاليت درست شده و اگر ناخالصى*هايى از اکسيدهاى آهن يا رس داشته باشد، به رنگ زرد تا قرمز در مى*آيد.
ب) سنگ گچ، از سولفات کلسيم درست شده و به دو صورت بى*آب(انيدريت) و آب*دار(ژيپس) يافت مى *شود.
4. زغال*سنگ*ها: از پيکره*ى گياهان که در لابه*لاى رسوب*ها جاى گرفته*اند، درست مى*شوند.
الف) تورب، بين 45 تا 60 درصد کربن دارد و آن را زغال*سنگ نارس مى*دانند.
ب) ليگنيت، بين 60 تا 70 درصد کربن دارد و به رنگ قهوه*اى تيره است.
ج) زغال*سنگ معمولى، بين 70 تا 90 درصد کربن دارد و به رنگ سياه براق است.
د) آنتراسيت، بين 90 تا 95 درصد کربن دارد. براق و سياه*رنگ است، اما دست را سياه نمى*کند.
ه) گرافيت، کربن 100 درصد خالص است که به صورت ورقه*هاى نازک روى هم جاى گرفته*اند.
سنگ*هاى دگرگونى
برخى سنگ*ها در پى فشار و گرماى زياد، بى*آن*که ذوب شوند، دگرگونى*هاى فيزيکى و شيميايى پيدا مى*کنند و سنگ*هاى ديگرى به نام سنگ*هاى دگرگونى را پديد مى*آورند. سنگ دگرگونى ممکن است نسبت به سنگ مادر، شکل، اندازه، نوع کانى*ها و در نتيجه بافت و ترکيب شيميايى بسيار تازه*اى داشته باشد. هر چه گرما و فشارى که به سنگ*ها وارد مى شود، کم*تر باشد، دگرگونى آن*ها کم*تر است که از آن به دگرگونى ضعيف ياد مى*شود. به وجود آمدن گرافيت و برخى زغال*سنگ*ها از اين گونه است. اما هر چه گرما و فشارى که به سنگ وارد مى *شود، بيش*تر باشد، دگرگونى*ها نيز بيش*تر خواهد بود که از آن به دگرگونى شديد ياد مى*شود. به وجود آمدن الماس نمونه*ى از دگرگونى بسيار شديد است.
علاوه بر فشار و گرما، برخى سيال*ها نيز در فرايند دگرگونى دخالت دارند. بررسى*ها نشان داده است که همه*ى سنگ*ها به طور ميانگين 5/3 درصد دى *اکسيدکربن و 5/5 درصد آب دارند. طى دگرگونى، آب و دى*اکسيد کربن سيال فعالى را به وجود مى*آورند که البته نقش آب پر رنگ*تر است. بررسى*ها نشان داه است که فشار و گرماى زياد در بسيارى از سنگ*ها هيچ گونه دگرگونى به وجود نمى*آورند، اما اگر به سنگى که در فشار و گرماى زياد است، اندکى آب افزوده شود، برخى کانى*ها با تندى بيش*تر رشد مى*کنند و حتى کانى*هاى جديدى در سنگ به وجود مى*آيد. چرا که آب به جدا شدن برخى يون*ها از کانى*ها و جابه*جا شدن آن*ها در سنگ کمک مى*کند.
سنگ*هاى دگرگونى به روش*هاى زير پديد مى*آيند:
1. دگرگونى مجاورتي. گاهى سنگ مادر در کنار توده*ى آذرين قرار مى*گيرد. در اين صورت، در جاى برخورد آن با توده*ى داغ، بلورى*شدن دوباره و دگرگونى شديد رخ مى*دهد. اما با زياد شدن فاصله از توده*ى آذرين از شدت دگرگونى کاسته مى*شود.
2. دگرگونى جنبشي. اين نوع دگرگونى در پى فشار جهت*دار و گرماى فراهم شده از انرژى مکانيکى هنگام شکستن سنگ*ها رخ مى*دهد. در جاى گسل*ها، که شرايط اين دگرگونى را دارند، سنگ دانه ريز و سياه*رنگى به نام ميلونيت پديد مى*آيد.
3. دگرگونى دفني. اين نوع دگرگونى در پى انباشته شدن پيوسته*ى رسوب*ها در کف محيط*هاى رسوبى به وجود مى*آيد. لايه*هاى زيرين در پى فشار وزن رسوب*ها فشرده مى شوند و سنگ*هاى رسوبى را پديد مى*آورند. اما لايه*هاى بسيار پايين*تر، در پى فشار و گرماى زياد رفته*رفته دگرگون مى*شوند.
4. دگرگونى گرمابي. در اين دگرگونى آب بسيار داغ نقش مهمى دارد. اين آب ممکن است از ماگما يا آب*ها زيرزمينى باشد. در اين دگرگونى گاهى موادى به سنگ مادر افزوده يا از آن برداشت مى شود.
5. دگرگونى برخوردي. در پى برخورد سنگ*هاى آسمانى بزرگ بر سطح زمين رخ مى*دهد. اين نوع دگرگونى در زمين کمياب است، اما در سطح ماه و مريخ به فراوانى رخ مى*دهد.
6. دگرگونى ناحيه*اي. اين نوع دگرگونى نتيجه*ى همه*ى عامل*هايى است که در دگرگونى سنگ*ها از آن*ها نام برديم. بيش*تر سنگ*هاى دگرگونى نيز به همين روش به وجود مى*آيند. اين نوع دگرگونى اغلب در فرورانش ورقه*هاى سنگ*کره رخ مى*دهد. در ايران در راستاى رشته کوه زاگرس از سنندج تا حاجى*آباد(شمال بندر عباس)اين نوع دگرگونى ديده مى *شود و بخش زيادى از سنگ*هاى دگرگونى که در کارهاى ساختمانى کاربرد دارند، از معدن*هاى همين ناحيه به دست مى*آيد.
بافت سنگ*هاى دگرگونى
سنگ*هاى دگرگونى به دليل فشار همه*سويه*اى که به آن*ها وارد مى*شود، بسيار متراکم هستند و حجم فضاهاى خالى در آن*ها بسيار پايين است. دگرگونى جنبشى بيش از همه باعث بر هم *خوردن بافت اوليه*ى سنگ مى*شود. طى دگرگونى کانى*هاى دانه*ريز با هم يکى مى*شوند و کانى*هاى دانه*درشت*ترى به وجود مى*آورند. گاهى نيز، به*ويژه در دگرگونى جنبشى، دانه*ها شکسته مى*شوند و دانه*هاى ريزترى به وجود مى*آيد. با بلورى شدن دوباره و رشد دانه*ها، ديواره*ى بين دو کانى کنارهم، حالت دندانه*اى و مضرس به خود مى*گيرد. اين بافت را مضرسى يا درهم و گاهى دانه*قندى مى*گويند. فشار جهت*دار عمودى نيز باعث جهت*يافتگى کانى *ها به صورتى مى*شود که سنگ نماى لايه*اى يا نوارى پيدا مى*کند که از آن به فولياسيون ياد مى*شود.
خانواده*هاى سنگ*هاى دگرگونى
سنگ*هاى دگرگونى را بر پايه*ى جهت*يافتگى در دو گروه داراى جهت*يافتگى و بدون جهت*يافتگى جاى مى*دهند.
1. سنگ*هايى که کانى*ها آن*ها جهت*يافتگى دارند: اين سنگ*ها مانند سنگ*هاى رسوبى نماى لايه*اى دارند.
الف) اسليت، در پى دگرگون شدن ضعيف شيل*ها پديد مى*آيد. کانى*هاى رسى،کوارتز، مسکوويت و کلريت از کانى*هاى اصلى آن هستند.
ب) فيليت، در پى دگرگون شدن ضعيف شيل*هايى پديد مى*آيد که کانى*ها ورقه*اى بزرگ*ترى دارند. اين سنگ با داشتن سطح براق از اسليت بازشناخته مى*شود.
ج) شيست، از دگرگون شدن شديد شيل*ها پديد مى*آيد. بيش از نيمى از کانى*هاى آن را کانى*هاى ورقه*اى مانند مسکوويت و بيوتيت تشکيل مى*دهند. دوگونه از شيست*ها، تالک*شيست و کلريت*شيست، از دگرگونى سنگ*هاى بازالتى پديد مى*آيند.
د) گنايس، فراوان*ترين سنگ دگرگونى است. سنگ مادر آن ممکن است گرانيت، ريوليت، سنگ*هايى با دگرگونى ضعيف و سنگ*هاى رسوبى، مانند آرکوز، باشد. کانى*هاى اصلى گنايس*ها از کوارتز، فلدسپات سديم*دار و فلدسپات پتاسيم*دار است. بيش*تر آن*ها نوارهاى يک*درميانى از رنگ سفيد يا صورتى و لايه*هاى تيره دارند. گنايسى که بيش*تر از کانى*ها تيره درست شده باشد، آمفيبوليت نام دارد.
2. سنگ*هايى که کانى*هاى آن*ها جهت*يافتگى ندارند: اين سنگ*ها مانند سنگ*هاى آذرين نماى توده*اى دارند.
الف) مرمر، از دگرگونى سنگ*هاى آهکى و دولوميت پديد مى*آيد. اگر خالص باشد به رنگ سفيد برفى و اگر داراى کانى*هايى مانند ميکا، گرونا، ولاستونيت و کلريت باشد، به رنگ*هاى سبز، صورتى، خاکسترى و حتى سياه ديده مى*شود.
ب) کوارتزيت، در پى دگرگونى نه چندان شديد ماسه*سنگ کوارتزى پديد مى*آيد. کوارتزيت خالص سفيدرنگ است اما اکسيدهاى آهن آن را صورتى يا قرمز مى*کنند.
ج) هورنفلس، از دگرگونى مجاورتى سنگ*هاى رسى پديد مى*آيد. بافت مضرس و رنگ تيره*اى دارد.
چرخه*ى سنگ
طى زمان دراز و در پى واکنش*هاى شيميايى، فيزيکى و زيستى، هر سه گروه سنگ*ها مى*توانند به هم تبديل شوند. سنگ*هاى آذرين از سرد شدن ماده*ى مذاب به وجود مى*آيند. اگر فرياند سرد شدن ماده*ى مذاب زير پوسته*ى زمين رخ دهد، سنگ*هاى آذريت درونى پديد مى*آيند. سنگ*ها آذرين بيرونى از سرد شدن گدازه نزديک يا روى سطح زمين به وجود مى*آيند. زمين شناسان بر اين باورند که سنگ*هاى آغازين زمين همه از نوع آذرين بوده*اند، چرا که زمين در آغاز توده*اى از ماده*ى مذاب بوده است.
سنگ*هاى آذرين در برخورد با هوا و آب دچار هوازدگى و فرسايش مى*شوند و به صورت ذره*هاى کوچک*ترى مى*شکنند و خرد مى*شوند. آن ذره*ها در پى نيروى گرانش، آب*هاى جارى، يخچال*ها، موج* دريا و باد جابه*جا مى*شوند و به محيط*هاى رسوب*گذارى، به*ويژه درياها و درياچه*ها، مى*روند. طى اين جابه*جايى نيز بيش از پيش خرد مى*شوند. رسوب*ها در محيط*هاى رسوب*گذارى به صورت لايه*هاى موازى و افقى روى هم انباشته مى*شوند و طى فرايند سنگ*زايى، سخت مى*شوند و سنگ*هاى رسوبى را پديد مى*آورند.
اگر سنگ*هاى رسوبى در ژرفاى زيادى جاى گرفته باشند، در پى فشار وزن لايه*هاى بالايى يا فشار فراهم شده از جابه*جايى ورقه*هاى زمين و گرماى درون زمين، آرام*آرام دگرگون مى*شوند و سنگ*هاى دگرگونى را مى*سازند. سنگ*هاى دگرگونى نيز اگر گرماى بيش*ترى ببينند، ذوب مى*شوند و ماگما مى*سازند. از سرد شدن ماگما نيز بار ديگر سنگ آذرين پديد مى*آيد.
اين چرخه*ى سنگ، که از آغاز پديد آمدن زمين همواره ادامه داشته است، بيش از 200 سال پيش از سوى جيمز هاتن پيشنهاد شد. او با گردآورى يافته*هاى زمين*شناسان پيش از خود به اين نتيجه دست يافت. اين چرخه با افزايش آگاهى دانشمندان از فرايند زمين*ساخت ورقه*اى بيش از پيش روشن*تر شد. اين چرخه ميان*برهايى نيز دارد. براى نمونه گاهى سنگ آذرين بى آن که هوازده شود و سنگ رسوبى پديد آورد، در پى گرما و فشار به سنگ دگرگونى تبديل مى*شود. جاى برخورد ورقه*هاى قاره*اى نمونه*اى از جاهايى است که اين فرايند در آن رخ مى* دهد ....