کانی شناسی

[ghasem motamedi]

دياتوميت
دياتوميت طبيعي و خالص به رنگ سفيد بوده وليکن وجود ناخالصي هايي نظير موادآلي، کربنات ها، رس ها و اکسيدهاي آهن و خاکسترهاي آتشفشاني ممکن است رنگ آن را تيره و حتي سياه کند. چگالي کم دياتوميت که بين 320 تا 640 کيلوگرم بر مترمکعب است آن را از ساير مواد رسوبي دانه ريز متمايز مي سازد.
ساختمان ظريف و پيچيده اسکلت دياتومه ها باعث مي شود تا دياتوميت خواص ويژه اي چون وزن مخصوص کم، سطح مخصوص بالا، قدرت جذب فراوان، عايق بودن در برابر حرارت و تخلخل بالا را دارا باشد.
دياتومه‌ها از دو كفه در هم فرو رفته صدف سيليسي (فراستل) كه به اشكال بسيار متنوعي در طبيعت وجود دارند، تشكيل شده‌اند. اساس رده‌بندي دياتومه‌ها گاهي بر اساس همين اشكال متنوع است. اسكلت و يا صدف سيليسي دياتومه‌ها از نظر هندسي متقارن بوده و به شكلهاي متفاوتي از قبيل كره‌اي، استوانه‌اي، ديسكي، نردباني و سوزني يافت مي‌شوند. ابعاد صدفهاي دياتومه‌ها از يك ميكرون تا بيش از يك ميلي متر متغير است و به طور متوسط، اندازه آنها در جهت قطر بين 10 تا 200 ميكرون است. چگالي ظاهري نمونه سنگ بر جا خشك شده دياتوميت بين 320 تا 640 كيلوگرم بر متر مكعب اندازه گيري شده است. ولي نمونه‌هاي پودر شده و فرآوري شده آن پس از كلسيناسيون چگالي بين 80 تا 250 كيلومتر بر متر مكعب دارند.
ساختمان ويژه دياتومه‌ها علاوه بر ايجاد خاصيت جذب بالا، به دياتوميت خاصيت عايق بودن در برابر حرارت را مي‌دهد. سختي اسكلت دياتومه ها بين 4 تا 5 در مقياس موس است ولي پس از فرآوري ممكن است به 5/5 تا 6 نيز برسد. تردي و ميل طبيعي اسكلت دياتومه‌ها به شكستن و خرد شدن، احساس كاذبي در مورد سختي سنگ دياتوميت ايجاد مي‌كند. اين سختي نسبتاً بالا باعث مي‌شود تا دياتوميت به عنوان يك ساينده متوسط و ظريف در صنايع كاربرد داشته باشد.
نقطه ذوب دياتوميت به درجه خلوص سنگ بستگي دارد و از 1750-1000 درجه سانتيگراد(در حدود 1590 درجه سانتي گراد)متغير است. فرآوري دياتوميت باعث بهبود بعضي از خواص فيزيكي دياتوميت مي‌شود. ضريب شكست آن بين 41/1 تا 48/1 است و به صورت پودر مي باشد.
تكليس دياتومه مي تواند باعث بهبود خواص آن از قبيل افزايش وزن مخصوص ( از 2 تا 3/2)، سختي ( از 5/5 تا 6)، افزايش انديس انعكاس ( از 4/1 تا 49/1) و كاهش سطح ويژه شود. عمل تكليس در كوره دوار انجام شود. تكليس بدون كمك ذوب در دماي 1093-870 درجه سانتي گراد و با كمك ذوب كربنات سديم در دماي 1148 درجه سانتي گراد صورت مي گيرد. دياتوميت هدايت حرارتي پائيني دارد كه با افزايش ناخالصي و چگالي افزايش مي يابد.كلسيناسيون باعث افزايش سختي و چگالي دياتوميت مي‌شود. در مواردي كه نياز به سطح مخصوص كمتري است، كلسيناسيون پودر دياتوميت سطح مخصوص آن را از 10 تا 30 متر مربع بر گرم به 5/0 تا 5 متر مربع بر گرم كاهش مي‌دهد.
به طور كلي 3 تا 7 درصد وزني بار كوره كمك ذوب افزوده مي شود. عمل تكليس باعث سوختن مواد آلي همراه مي شود و محصول كلسينه ساده، صورتي، سفيد و كلسينه مركب، سفيدرنگ است.

جدول 1- خواص دياتومه طبيعي و تكليس شده.

چگالي كم دياتوميت كه بين 320 تا 640 كيلوگرم بر متر مكعب است آن را از ساير مواد رسوبي ريز دانه متمايز مي‌كند. قسمت اعظم تركيب دياتوميت از سيليس تشكيل شده است. سيليس موجود در اسلكت دياتومه‌ها علاوه بر استحكام ديواره سلول باعث رشد و نمو آن مي‌شود.
اسكلت سيليسي علاوه بر داشتن 5/3 تا 8 درصد آب در شبكه خود، حاوي مقدار كمي آلومينيوم، آهن و فلزات قليايي خاكي است. تركيب شيميايي دياتوميت و ساختمان منحصر بفرد فيزيكي آن باعث شده است كه دياتوميت، خواص ويژه‌اي داشته باشد و در مواردي نيز هيچ ماده‌اي نتواند جانشين آن بشود.
وقتي ناخالصي‌هاي همراه دياتوميت به مقدار قابل توجهي مي‌رسند، واژه‌هاي ديگري ممكن است براي آن بكار برده شود. بعنوان مثال: دياتوميت ماسه‌اي، دياتوميت رسي، مارن دياتوميتي، وپيت دياتوميتي نامهايي هستند كه به رسوباتي كه حاوي دياتوميت و ساير مواد معدني اطلاق مي‌شود.
وجود و مقدار اين مواد غير دياتوميتي بر خواص نهايي محصول كه شامل pH، درصد مواد محلول، چگالي و سايندگي است تاثير مي‌گذارد. در چنين مواردي ارزش اقتصادي دياتوميت براي بعضي از كاربردها كاهش مي‌يابد. مگر اينكه از روشهاي فرآوردي براي حذف ناخالصي‌هاي مضر استفاده شود. از آنجا كه دياتوميت از رسوبات بسيار ريز سيليسي با منشا موجودات زنده تشكيل شده‌است. تركيب اصلي آن عمدتاً از سيليس بي شكل كه در بدنه اسكلت دياتومه‌ها موجود است تشكيل شده است. مقدار آب موجود در ساختمان داخلي دياتومه از 9/1 تا 6/9 درصد وزني متغير است. مقدار سيليس موجود به طور متوسط بين 80 تا 90 درصد بوده ولي در مواردي تا 97 درصد نيز مشاهده شده است.
ضريب شكست نوري دياتوميت بين 4/1 تا 46/1 بوده و دياتوميت فرآوري شده ضريب شكستي برابر 49 دارد. دياتوميت طبيعي و خالص سفيد رنگ بوده ولي وجود ناخالصي‌هائي نظير مواد آلي، كربناتها، رسها و اكسيدهاي آهن و خاكسترهاي آتشفشاني ممكن است رنگ آن را تيره و حتي سياه رنگ كند. به دليل وجود 80 تا 90 درصد فضاي خالي، دياتوميت قادر است بين 5/1 تا 3 برابر وزن خود آب جذب كند.اين فضاي خالي هم به دليل ساختمان متخلخل صدفهاي دياتومه‌ها و هم به دليل فضاي خالي بين صدفها و ناشي از اشكال متنوع آنها است. نمونه‌هاي سنگ طبيعي و بر جاي دياتوميت داراي 10 تا 65 درصد آب هستند.

[ghasem motamedi]

بازالت
معمولا تغییرات زیادی در ترکیب پلاژیوکلازها دیده می‌شود. بلورهای درشت ممکن است آنورتیت ، بیتونیت و یا در اکثر حالات لابرادوریت باشد و این پلاژیوکلازها خیلی وقت ها زونه هستند. بلورهای درشت هر چه اندازه شان کوچکتر باشد اسیدی ترند و پلاژیوکلاز خمیره از آنها هم اسیدی تر است. بلورهی درشت پلاژیوکلاز از نوعی است که در درجه حرارت زیاد تشکیل شده است. انکلوزیون‌های شیشه‌ای و الیوین در آنها دیده می‌شود. ماکل‌های آلبیت ، پریکلین و کارسباد بخوبی در خیلی از بلورها مشهود است.

[IMG]file:///D:/motamedi/materials/بازالت_files/basalt1.jpg[/IMG]

کانیهای فرومنیزین بازالتها

در بازالتهای دانه درشت بلورهای بزرگتر پیروکسن از نوع اوژیت و دیوپسیدیک است، در صورتی که بلورهای کوچک از نوع پیژونیت می‌باشد. در بازالتهای دانه ریز یک نوع پیروکسن نیمه پایدار باهم اوژیت ساب کلسیک دیده می‌شود. هیپرستن نیز ممکن است در بازالتها دیده شود. ولی خیلی کمتر از اوژیت که اکثرا در بازلتها وجود دارد. الیوین در سنگها دیده می‌شود و ممکن است ترکیب آن در یک سنگ تغییر کند بطوری که دانه‌های ریزتر دارای آهن بیشتری باشد.

کانیهای فرعی بازالتها

کوارتز بصورت کانی فرعی ممکن است دیده شود ولی مقدار آن در حدود 10 درصد باشد سنگ را به اسم کوارتز بازالت می‌نامیم. کریستوبالیت نیز در خمیره بعضی از بازالتها زیاد دیده می‌شود. اورتوز در صورتی که وجود داشته باشد. مقدارش ناچیز است ولی در برخی انواع بازالتها ممکن است کانی اصلی باشد.

کانیهای فرعی دیگر عبارتند از آپاتیت ، منیتیت ، ایلمنیت و گاهی زیرکن. فلدسپاتوئیدها در انواع قلیایی بازالتها به مقدار کم ممکن است وجود داشته باشد. شیشه ممکن است یکی از اجزای اصلی یا فرعی بازالتها باشد بادامک‌های بازالتها از کانیهای معمولی این سنگها بااضافه زئولیت‌ها ، کلسیت و کوارتز ممکن است پر شده باشد.

دگرسانی بازالتها

پیروکسن‌ها دگرسان شده به کلریت ، سرپانتین و کربنات تبدیل می‌شود، الیوین‌ها به ایدینگزیت و سرپانتین یا ناترونیت تبدیل می‌شوند. فلدسپاتها معمولا دگرسان نشده‌اند ولی ممکن است کائولینیزه یا کلریتیزه شده باشد.

انواع مختلف بازالتها

• کوارتز بازالت
• الیوین بازالت
• هیپرستن بازالت
• هورنبلند بازالت
• ملافیر : نام منسوخی است که برای انواعی از بازالت که در دوران اول تشکیل شده اند نیز بکار می‌رفته است.
• تولئیت : عبارت از بازالتی است که اگر ترکیب آن را به روش CIPW محاسبه کنیم دارای هیپرستن خواهد بود.
• پیکریت : نامی است که برای بازالتهایی که دارای مقدار زیادی الیوین است بکار رفته است. گرچه به نوعی از پریدوتیت‌ها نیز پیکریت گفته می‌شود.
• اسپیلیت‌ها : بازالتهای هستند که لابرادوریت آنها آلبیتیزه شده و اوژیت آنها در نتیجه دگرسانی به آکتینوت ، کلریت ، اپیدوت و الیوین سرپانتینیزه تبدیل شده است.

[IMG]file:///D:/motamedi/materials/بازالت_files/basaltcolumns.jpg[/IMG]

ساخت و بافت بازالتها

بازالتها دارای ساخت و بافتهای خیلی مختلفی هستند و از انواع تمام بلورین تا شیشه‌ای تغییر می‌کنند. مهمترین انواع آنها بدین قرار است.

1. بافت شیشه‌ای : اکثرا شیشه قهوه‌ای روشن با کریستالیت‌ها و میکرولیت‌های کم
2. بافت نیمه بلورین : خمیره شیشه‌ای که قسمت عمده سنگ را تشکیل داده و دارای تعداد کمی بلورهای درشت است این بافت را بافت ویتروفیر می‌گوییم و سنگ مربوط بازالت و تیروفیر نیز نامیده می‌شود.
3. بافت واریولیتیک : گاهی مقادیر مختلفی اسفرولیت های گرد یا نامنظم پلاژیوکلاز که بطور شعاعی در یک خمیره که ممکن است دارای مقادیر مختلفی شیشه باشد قرار گرفته است این نوع بافت را واریولیتیک و سنگ مربوط را واریولیت گویند.
4. بافت انترسرتال : خمیره بیشتر دارای بلورهای میکروسکوپی ذرات شیشه‌ای است که در جهت‌های مختلف بین بلورهای فلدسپات‌ها قرار گرفته است. این بافت را گاهی بافت انترسرتال نیز می‌نامند.
5. بافت هیالوپلیتیک : اگر خمیره بیشتر از بلورهای میکروسکوپی فلدسپاتها (پلاژیوکلازها) تشکیل شده و اوژیت در میان آنها دیده شود و مقدار شیشه ناچیز باشد. این بافت را هیالوپیلتیک گویند.
6. بافت پیلوتاکسیتیک : خمیره از میکرولیت های فلدسپاتها تشکیل می‌شود.
7. بافت گرانولیتیک : خمیره بیشتر از پیروکسن‌ها و به مقدار کم از پلاژیوکلازهای تشکیل شده است که بین سایر بلورها قرار گرفته است.
8. بافت افیتیک : خمیره از میکرولیتهای پلاژیوکلازها تشکیل که بوسیله بلورهای بی‌شکل پیروکسن احاطه شده است.

[IMG]file:///D:/motamedi/materials/بازالت_files/basaltolivine.jpg[/IMG]

محل تشکیل بازالتها

بازالتها فراوانترین سنگهای آذرین خروجی هستند و اکثر بصورت جریانهای گدازه‌ای و همچنین سنگهای آذر آواری دیده می‌شود. سه دسته مهم بازالت از نظر زمین شناسی وجود دارد.

1. بازالتهای جلگه‌ای : که همراه با کوارتز دیابازها ظاهر می‌شوند و با ضخامت‌های زیاد وسعت خیلی زیاد را می‌پوشاند.
2. بازالتهای الیوین‌دار : در ناحیه اقیانوسها و معمولا همراه با مقدار کمی تراکیت و فنولیت دیده می‌شود.
3. بازالتهایی که همراه با آندزیت ، داسیت و ریولیت دیده می‌شود و اکثرا در نواحی چین خورده ظاهر می‌شود.

[ghasem motamedi]

میکا
اعضای گروه میکا از روی رخ قاعده‌ایکامل خود به آسانی قابل تشخیص هستند. ترکیب شیمیایی هر یک از نمونه‌ها می‌تواندبسیار پیچیده باشد، اما فرمول کلی را می‌توان برای تمام اعضای گروه نوشت. در اینفرمول W معمولا پتاسیم است (در پاراگونیت ) ، و نشان دهنده و، ، ، و نشان دهنده وو نسبت به عمدتا حدود 3 به 1 است. انواع مختلف میکا معمولا گروههای ایزومورف (همشکل) تیپیکی را نشان می‌دهند، اما روابط فازی این گروه‌ها تا به حال بطور کاملتعیین نشده است.

انواع میکا
در بیشتر موارد دو عضو از گروه بهموازات یکدیگر متبلور می‌شوند. در این رابطه بیوتیت با مسکویت متبلور می‌شود. مسکویت و لپیدولیت و به همین ترتیب الی آخر. در لیستی که به دنبال می‌آید، فرمولهابطور ایده‌آل ساده شده‌اند تا بتوانند با ساختار تعیین شده در مطالعات اشعه ایکسجور دربیایند.


مسکویت



پاراگونیت



فلوگوپیت



بیوتیت



لپیدولیت


شمایساختاری میکاها
واحدهای اصلی ، یعنی چهار وجهی‌های هر کدام از سه راس بهچهار وجهی‌های مجاور متصل بوده و تشکیل یک صفحه را می‌دهند. بنابراین هر چهار وجهیدارای 3 اکسیژن متصل و یک اکسیژن آزاد است. بدین ترتیب ترکیب و ظرفیت را می‌توان بهصورت نمایش داد. دو صفحه از این چهار وجهی‌ها طوری به یکدیگر متصل می‌شوند که نوکچهار وجهی‌ها به طرف داخل قرار داشته باشند. نوک برجسته این چهار وجهی‌ها در مسکویتبه وسیله Al و در فلوگوپیت و بیوتیت به وسیله Fe و Mg به یکدیگر وصلمی‌شود.

گروههای هیدروکسیل در ساختار جای گرفته و به Al و Mg و یا فقط Fe متصل می‌شوند. بدین ترتیب که یک جفت صفحه محکم بوجود می‌آید که قاعده چهار وجهی‌هادر دو طرف بیرونی صفحات می‌باشد. ساختمان میکا یک توالی از این گونه جفت صفحات استکه بین هر دو جفت صفحه پتاسیم قرار می‌گیرد.

سنگهای محتوی میکا
میکای رایج سنگهای آذرین بیوتیت است.


مسکویت در بعضی از گرانیتهاوجود دارد.


لپیدولیت در محدودی از گرانیتها گزارش شده است، اما توزیعتیپیک آن در پگماتیتهای گرانیتی است.


فلوگوپیت گاهی اوقات در سنگهای غنیاز منیزیم و فقیر در آهن مانند پریدوتیت‌ها یافت می‌شود، اما در سنگ آهکهای دگرگونشده و در برخی از پگماتیتها بطور رایج‌تری یافت می‌شود.


پاراگونیت کانیکمیاب در شیست‌ها است.
علت فراوانی بیوتیت در سنگهای آذرین
علترخداد رایج بیوتیت در سنگهای آذرین که در مقابل محدود بودن مسکویت به پگماتیت‌ها وبعضی از سنگهای آذرین قرار دارد و به وسیله تحقیقات یودر (yoder) و یوگستر (Eugster) مشخص شده است. این دو محقق دریافتند که منحنی پایداری فلوگوپیت حدود 300درجه سانتیگراد بالاتر از منحنی پایداری مسکویت قرار داشته و بسیار بالاتر از منحنیحداقل نقطه ذوب گرانیت قرار دارد. معنای این حرف این است که بلور فلوگوپیت (وبیوتیت) می‌توانند بطور مستقیم در دماهای عادی تبلور از ماگما متبلورشوند.

از طرف دیگر ، منحنی پایداری مسکویت زیر منحنی حداقل نقطه‌ای ذوبگرانیت در فشار پایین قرار داشته و این منحنی را در حدود 700 درجه سانتیگراد و 1500اتمسفر فشار بخار آب قطع می‌کند. بنابراین حضور مسکویت در گرانیتها مبین تبلور درفشار زیاد بخار آب ، یا به عبارت دیگر ، عمق قابل ملاحظه می‌باشد. تفسیر دیگر حضورمسکویت این است که بگوییم مسکویت پس از تبلور سنگ در آن بوجود آمده است.

[ghasem motamedi]

ترکیب شیمیایی بیوتیت
ترکیب شیمیایی بیوتیت‌های سنگهای آذرین بهشدت متغیر است. منیزیم و آهن فرو می‌توانند بطور کامل جانشین یکدیگر شوند و تمامانواع این گونه بیوتیت شناخته شده است، از بیوتیت بدون آهن (فلوگوپیت) گرفته، تاانواعی که تمام منیزیم در آنها به وسیله آهن جایگزین شده است. آهن فریک می‌تواندنصف یا مقدار بیشتری از آلومینیوم دارای کوردیناسیون شش را جایگزینشود.

بخشی از هیدروکسیل می‌تواند به وسیله فلوئور جایگزین شود. اگر چهآنالیز اکثر بیوتیت‌های آذرین فقط مقدار کمی از این عنصر را نشان می‌دهد، مقادیرناچیزی از Ca ، Na ، Li ، Ti ، Mn نیز از تجزیه بیوتیتها گزارش شده‌اند. در موردعناصر نادرتر Cs ، Rb ، Ni ، Cr ، Ba نیز دیده شده‌اند. روند عمومی از بیوتیتهایغنی در منیزیم سنگهای اولترا بازیک تا بیوتیت‌های غنی در آهن گرانیت‌ها و سیانیتهاینفلین‌دار وجود دارد.

آلومینیوم در میکا
مقدار آلومینیوم دربیوتیت گرانیت‌ها و پگماتیتها در بیشترین حد خود و در بیوتیت سنگهای اولترا بازیکدر کمترین حد خود است، سیلسیم رابطه معکوس با آلومینیوم دارد
فراوانترین پگماتیت‌ها ، پگماتیت‌های گرانیتی هستند. بعضی از پگماتیت‌ها به علت داشتن عناصری مانند لیتیم ، نیوبیوم ، تانتالیم ، اورانیم ، و خاکهای کمیاب حائز اهمیت اقتصادی هستند. در بعضی از ماگماها مقدار آب به حدی زیاد است که تحت شرایط معینی سبب می‌شود که یک فازی گازی که با فازهای مایع و جامد در حال تعادل است از ماگما جدا شود که از نظر تشکیل پگماتیت‌ها اهمیت زیادی ندارد.

پگماتیت‌های ماگمایی در آخرین مرحله تحول عادی سنگهای آذرین از مایعات باقی مانده که از نظر آلوموسیلیکاتهای قلیایی و مواد فرار غنی هستند، تشکیل می‌شود که این مواد فرار به مقدار زیادی دمای تبلور و ویسکوزیته محلولهای سیلیکاته را پایین می‌آورند. چون این مواد گازی دارای وزن ملکولی کمی نسبت به سایر سیلیکاتهای ماگما هستند. لذا نسبت مولار آنها بالاست و روی پتانسیل شیمیایی تاثیر خیلی زیادی دارند، برای همین می‌تواند در تبلور و واکنش مایعات سیلیکاته تاثیر خیلی زیادی داشته باشد. به علاوه اثر فشار روی تعادل سیستمهایی که دارای فاز گازی هستند نیز خیلی زیاد است.





دلایل درشتی دانه‌ها در پگماتیت‌ها
درشتی دانه‌ها در پگماتیت‌ها اولا در نتیجه کمی غلظت سیال است. ثانیا ترکیب عمومی سنگ نتیجه ترکیب مستقیم مایع باقیمانده است و ثالثا وجود کانیهای نادر را که یکی از اختصاصات پگماتیت‌هاست می‌توان به این طریق توجیه کرد که عناصری که شعاع اتمی آنها تفاوت فاحشی با شعاع اتمی عناصر عادی سازند، سنگهای آذرین دارد، در این مایع باقیمانده جمع می‌شوند.

تعدا زیادی از کانیهای موجود در پگماتیت‌های گرانتی در نتیجه جانشینی بوجود آمده‌اند. بریل ، آلبیت و همه کانیهای لیتیم و منگنز و فسفات‌دار ظاهرا نتیجه عمل جانشینی هستند. ترکیب متوسط عده قابل توجهی از پگماتیت‌ها در حوزه پایینترین دمای سیستم مایعات باقیمانده قرار نمی‌گیرد و باید گفت که این پگماتیت‌ها نتیجه عملی غیر از ماگمایی هستند و در حقیقت محصول جانشینی ، تفریق دگرگونی یا گرانیتی شدن می‌باشند.

وضعیت و محل پیدایش پگماتیت‌ها
اکثریت خیلی زیادی از پگماتیت‌ها از نظر ترکیب گرانیتی هستند و از کوارتز ، میکروکلین ، پلاژیوکلاز سدیک و میکاها همراه با تعدادی کانیهای کمیاب مانند تورمالین ، آپاتیت ، اسفن ، مونازیت ، زیرکن ، فلوئورین و غیره تشکیل شده‌اند پگماتیت‌های گابرویی و دیوریتی که از هورنبلند و پلاژیوکلاز تشکیل شده باشند نیز شناخته شده‌اند، ولی به مراتب کمتر از پگماتیت‌های گرانیتی دیده می‌شوند.

تقسیم بندی پگماتیت‌های اسیدی
پگماتیت‌های ساده
پگماتیت‌های ساده از کوارتز ، فلدسپاتهای قلیایی مقدار کمی از میکاها تشکیل شده است و کانیهای کمیاب یا در آنها وجود ندارد یا مقدارشان خیلی کم است. پگماتیت‌های ساده به صورت دسته دایک‌ها یا رگه‌ها و عدسی‌های مسطح در داخل یا حاشیه باتولیت‌ها و استوک های گرانیتی و گرانودیوریتی و یا جز کمپلکسهای پیگماتیتی دیده می‌شوند.





پگماتیت‌های متنوع
پگماتیت‌های متنوع علاوه بر کوارتز و فلدسپات‌ها و میکاها دارای مقدار زیاد و متنوعی از کانیهای کمیاب مانند لپیدولیت ، اسپدومن ، بریل ، تانتالیت ، کولومبیت و غیره می‌باشند که تک بلورهای بعضی از این کانیها ممکن است فوق‌العاده درشت باشد. پگماتیت‌های متنوع ممکن است همراه با توده‌های نفوذی گرانیت بخصوص در حاشیه آنها دیده شود. پگماتیت‌های این دسته که همراه با سینیت‌ها و نفلین سینیت‌ها هستند معمولا از نظر کانیهای کمیاب غنی می‌باشند.


پگماتیت‌ها همیشه به صورت توده‌های کوچک ظاهر می‌شوند و ابعاد رگه‌های پگماتیتی از جند سانتیمتر تا چند صد متر ممکن است برسد. توده‌های بزرگتر پگماتیتی مانند دایک‌ها و عدسی‌ها ممکن است طولشان به چند کیلومتر برسد و در بعضی جاها ضخامتشان حتی بالغ بر صد متر گردد. ولی این حالات استثنایی است و خیلی کم دیده می‌شود. خیلی از پگماتیت‌ها به صورت زونه دیده می‌شوند که هر وزن دارای اختصاصات بافتی و کانی مخصوص به خود است. در مرز دو زون متوالی هم معمولا حالت‌های بینابینی دیده می‌شود.

محل تشکیل پگماتیت‌ها از ماگما
مرحله ماگمایی : در این مرحله تعادل بین فازهای بلورین و مایع برقرار است.
مرحله پگماتیتی : در طی بخش عمده‌ای از این مرحله فازهای بلورین ، مایع و گازی توام باهم وجود دارد.


مرحله پنومالیتیک : این مرحله با تعادل بین فازهای بلورین و گازی مشخص می‌شود.
مرحله گرمابی : در طی این مرحله تعادل بین فازهای بلورین ، محلولهای آبکی و گازهای آبدار برقرار است.


میکروکلین و کوارتز و میکاها مربوط به مرحله پگماتیتی و ابتدای مرحله پنومالیتی هستند. آلبیت در مرحله پنومالیتی جانشبن میکروکلین می‌شود و در مرحله گرمابی آدولر و زئولیت‌ها به آن می‌پیوندند

[ghasem motamedi]

گوشته زمین در قسمت عمیقی قرار گرفته که ما هیچ گاه ازطریق حفاری و مشاهده مستقیم نمی توانیم اطلاعات مناسبی در مورد آن بدست آوریم وبیشتر اطلاعات ما از آن قسمت مربوط به روشهای غیر مستقیم مطالعه آن است. مطالعه اینقسمت از زمین نسبت به سطح آن خیلی متفاومت است .این مورد مانند مطالعه یک موتورماشین بدون باز کردن قطعات آن است. اما ما نمونه های واقعی از آن عمق را ممکن استدیده باشیم و آن الماس است.
می دانید الماس یک کانی سخت است که از فشرده شدنکربن خالص ایجاد می گردد. به طور فیزیکی سخت تر از این ماده وجود ندارد. این کانییک نمونه شکننده و زیبا ست. الماس یک کانی مقاوم در برابر فشارهای زیر سطحی است. آزمایشات نشان می دهد که ما نمی توانیم دقیقا شرایط صدها کیلومتر زیر زمین در منطقهگوشته را ایجاد کنیم . الماس در عمق های کمتر تشکیل نمی شود و به جای آن گرافیتتشکیل می گردد. این کانی که در مناطق سطحی تر ایجاد می شود از جمله کانی های نرم بهحساب می آید. لذا به ظاهر اشتراکی با الماس ندارد.
حال این نکته جالب توجه استکه الماسی که ما در اختیار داریم ممکن است در فاصله زمانی کمتر از یک روز تشکیل شدهباشد که از آن جمله می توان به الماس های ایجاد شده در اثر رخداد آتشفشان هایانفجاری اشاره کرد. شرایط تشکیل الماس در این حالت از موارد غیر معمول در زمیناست.
ماگما در اعماق زمین ممکن است به جایی برسد که قدرت و قابلیت نفوذ به مناطقسطحی را پیدا کند لذا در این شرایط از عمق به سطح شروع به حرکت می کند. در مسیر خوداز سنگهای مختلف عبور می کند که از آن جمله می توان به برخورد این ماگما ها به "پهنه های الماس دار" اشاره کرد. پس از عبور از این مرحله دی اکسید کربن به صورتگاز از حلال ماگما خارج می شود و در بالای ماگما به بالا صعود می کند تا به پوستهنفوذ کند. این حرکت با سرعت چند صد متر در ثانیه به سمت بالا صورت می پذیرد.
تابه حال شاهدی از الماس های انفجاری جدید تر از آنچه در میوسن استرالیا یعنی نزدیکبه بیست میلیون سال پیش دیده شده گزارش نگردیده است. اما این مورد نیز خیلی کمیابتر از مواردی هستند که در حدود 1 میلیارد سال قبل و دورتر تشکیل شده اند. در اینزمینه یک سری سنگ های مربوط به گوشته از جنس سولفید هستند که توسط سوراخ هاینامحدودی گوشته را ترک می کنند و از آنها با عنوان کیمبرلیت و لامپروئیت یاد میکنند و ساختارهایی را ایجاد می کنند که به آنها "دودکش های الماسی" می گویند. برخیاز این نمونه ها در "آرکانزاس"، "ویسکانسین" و "وایومینگ " دیده شده اند.
دراثرنفوذ ماگما به صورت کیمبرلیت و لامپروفیر که از گوشته حتی از عمق 300 کیلومتری بهسطح می رسند یک سری قطعات خارجی را به نام "زینولیت" به همراه خود می آورند و اینماگما اگر از قسمت های ریفت اقیانوسی خارج شود پس از میلیون ها سال در اثر حرکتپشته های اقیانوسی به حاشیه قیمت فرورانشی می رسد و در طی مدت حرکت در حاشیه منطقهفرورانش پوسته به همراه آب، رسوبات و کربن تحت تاثیر فشار بالای منطقه فرورانش قرارگرفته و این ترکیب باعث ایجاد یک مخلوط داغ سرخ رنگی می شود که در منطقه فرورانش ازدودکش های الماسی ایجاد شده در حاشیه قاره ها در اثر فعالیت آتشفشان های قبلی بالامی آید و به سطح می رسد.
__________________
ميكروگراويته و الماسها

جستجوي الماس بهخوش اقبالي در پيدا كردن رسوبات الماس‌دار با تعييين مكان يايپهاي كيمبرليتي عجيبكه الماس را از اعماق بيش از 100 كيلومتري گوشته‌هايي كه تشكيل مي‌شوند، بالامي‌آورد،‌ بستگي دارد. يكي از آخرين ميدانهاي الماس‌دار بزرگ در Arctic Canada،‌بعد از اينكه كاوشگران الماس عجيب را در مسيرشان به سمت بالاي رودخانه در سپركانادا پيدا كردند، پديدار شد. منابع جديد احتمالا در نواحي بزرگ استخراج شدةكانادا، استراليا، آفريقا و شمال آسيا وجود دارد، با وجود اين كيمبرليت‌ها اكثرا بهصورت رس شكسته مي‌شوندو توپوگرافي و ويژگي‌هاي آن‌ها به آساني قابل تشخيص نيست. تلاشهاي زيادي به كمك دورسنجي و پراكنش الكترو مغناطيسي براي مشخص ساختن اين نواحيصورت گرفته ولي موفقيت‌آميز نبوده است. به جز طبيعيت نامشخص كيمبرليت‌ها، بيشترزمينهاي اوليه آنها استپهاي پهناور با پوشش گياهي در نواحيي مي‌باشند كه تحت شرايطيخچالي قرار گرفته‌اند و اين عوامل باعث مي‌شود كه دورسنجها در مناطقي مثل‌استراليا يا جنگلهاي مناطق گرم مرطوب نتايج مطلوبي ارائه ندهد.
يايپهايكيمبرليتي آثار گرد شده در سطح دارند و سنگ چگالي متفاوتي با سنگهاي معمول پوستهفوقاني دارد، بنابراين يكي از روشهاي تعيين مكان آنها جستجو براي الگوهاي مدور برروي نقشه‌هاي گراني سنجي مي‌باشد. اما آنها نسبت به resolution نقشه‌هاي گراني سنجيناحيه‌اي كه معمولا با اندازه‌گيري دقيق پتانسيل گراويته‌اي در سطح ساخته مي‌شوند،كوچك هستند. نقشه‌هاي ميدان مغناطيسي زمين و جذب اشعه‌هاي گاما بوسيله ايزوتوپهايراديواكتيو resolution مناسب براي بررسيهاي منطقه‌اي را دارند، اما كيمبرليتها تنهامقدار جزئي از اين مشخصات را دارند. شركت معدنيBroken Hill Proprietary-Bilhton پساز موقعيت در دست‌يابي به منطقه Ekati در شمال كانادا تشويق شدند تا يك راهبردمناسب براي مشكل پيدا كنند. در حاليكه درجه سنجي گراويته يكي از روشهاي دقيق بررسيگراني سنجي است، روشهاي ديگر نيز ممكن است و ژئونيزيكدانان سعي دارند تا تغييراتكوچكتر ميدان گراويتي را اندازه‌گيري كنند تا پايين و بالا آمدن ماگما در آتشفشانهارا به روش ارزانتر و با پيچيدگي كمتر مشخص كنند
سنگ از نظر زمين‌شناسان به ماده‌ى سازنده‌ى پوسته‌ و بخش جامد سست‌کره‌ى زمين گفته مى‌شود. سنگ‌ها از يک يا چند کانى درست شده‌اند و از نظر چگونگى پديد آمدن در سه گروه سنگ‌هاى آذرين، سنگ‌هاى رسوبى و سنگ‌هاى دگرگونى جاى مى‌گيرند. سنگ‌هاى آذرين از سرد شدن گدازه‌ى آتش‌فشان‌ها به وجود مى‌آيند. سنگ‌هاى رسوبى پيامد فرسايش سنگ‌ها و انباشته شدن رسوب‌ها در درياها هستند. هنگامى که سنگى در فشار و گرماى زياد قرار گيرد، سنگ دگرگونى پديد مى‌آيد.

[ghasem motamedi]

سنگ‌ها وکانى‌ها

کره‌ى زمين از نظر ويژگى‌هاى فيزيکى ساختار لايه‌اى دارد. بخش مرکزىآن جامد است، بيش‌تر از آهن و نيکل درست شده و هسته‌ى درونى ناميده مى‌شود. پيرامونهسته‌ى درونى را لايه‌ى مايعى از آهن و نيکل فراگرفته که هسته‌ى بيرونى نام دارد. پيرامون هسته‌ى بيرونى را لايه‌اى به نام گوشته در بر مى‌گيرد که خود از لايه‌ا‌ىجامد و سخت به نام گوشته‌ى زيرين و لايه‌اى نرم‌تر و خميرى به نام سست‌کره درست شدهاست. پيرامون گوشته را لايه‌ى نازک و جامدى به نام پوسته فراگرفته که بيش‌تر ازسيليس، اکسيژن و آلومينيوم درست شده است. زمين‌شناسان به مواد طبيعى و بى ‌جانسازنده‌ى پوسته سنگ مى‌گويند و بيرونى‌ترين لايه‌ى زمين را سنگ‌کرهمى‌نامند.

سنگ‌ها از يک يا چند کانى درست شده‌اند. کانى به موادى بى‌جان،جامد و بلورى گفته مى شود که ترکيب شيميايى به نسبت ثابتى دارند. بيش از 3 هزارگونه کانى در طبيعت يافت شده است که نزديک 20 تا 25 گونه از آن‌ها در ساختمانبسيارى از سنگ‌ها وجود دارند. بيش‌تر سنگ‌ها از چند کانى درست شده‌اند، مانندگرانيت که بخش زيادى از آن از سه کانى کوارتز، فلدسپات و بيوتيت است. هر گروه ازسنگ‌ها نيز داراى کانى‌هاى مشخصى هستند که در گروه سنگ‌هاى ديگر وجود ندارند يابسيار اندک هستند. براى نمونه، کانى هاليت فقط در سنگ‌هاى رسوبى ديده مى ‌شود و درسنگ‌هاى آذرين يا دگرگونى ديده نمى ‌شود. کانى ولاستونيت نيز فقط در سنگ‌هاىدگرگونى يافت مى شود. با اين همه، برخى از کانى ‌ها، مانند کوارتز، ممکن است در هرگونه سنگى وجود داشته باشند

سنگ‌ها و کانى‌هاى آن‌ها

سنگ‌هاىآذرين
ارتوز، پرتيت، ميکروکلين، پلاژيوکلاز، کوارتز، نفلين،

لوسيت،هورنبلند، اوژيت، بيوتيت، مسکوويت، اليوين

سنگ‌هاى رسوبى
کانى‌هاى رسى ،کلسيت، دولوميت، کوارتز، هاليت، سيلوين،

ژيپس، انيدريت،گلوکونيت،اکسيدها(به‌ويژه آهن)،کربنات‌هاى ديگر

سنگ‌هاى دگرگونى
استروليت، کيانيت،آندالوزيت، سيليمانيت، گرونا، ولاستونيت،

تروموليت، کلريت، گرافيت،تالک

سنگ‌هاى آذرين

هرچه بيش‌تر به ژرفاى زمين برويم، دما بالاتر مى‌رود و در ژرفاى زياد به اندازه‌ى مى‌رسد که براى ذوب‌ شدن سنگ‌ها کافى است. با اينهمه، مواد درونى زمين به حالت مذاب نيستند و فشار زيادى که از لايه‌هاى بالايى برلايه‌هاى زيرين وارد مى‌شود، از ذوب شدن سنگ‌ها جلوگيرى مى‌کند. اما در جاهايى ازژرفاى زمين که به دليلى(براى نمونه، در پى جايه‌جايى ورقه‌هاى سنگ کره) از فشارکاسته مى‌شود يا سنگ‌هاى سطحى زمين به زير سطح فرو مى‌روند، سنگ‌ها ذوب مى‌شوند. هرجايى که سنگ‌ها ذوب شوند، ماده‌ى مذاب، که ماگما نام دارد، به سوى بالا راه پيدامى‌‌کند و آرام آرام دماى آن کاهش مى‌يابد و سنگ‌هاى آذرين را پديدمى‌آورد.

ماگما ممکن است به بخش‌هاى بالايى پوسته نفوذ کند يا از راهشکاف‌ها و سوراخ‌ها به سطح پوسته راه يابد. ماگمايى که از سطح پوسته بيرون نمى‌زندبه آهستگى و طى سال‌ها سرد مى‌شود و سنگ‌هاى آذرين درونى را مى‌سازد. به ماگمايى کهاز دهانه‌ى آتش‌فشان بيرون مى‌آيد و به سطح زمين مى‌رسد، گدازه مى‌گويند. همه‌ى حجمگدازه‌اى که به سطح زمين مى‌آيد، به حالت مذاب نيست و قطعه‌هاى ذوب نشده‌ى سنگ وکانى‌هاى بلورى را نيز در خود دارد. گدازه طى چند روز سرد مى‌شود و سنگ‌هاى آذرينبيرونى را مى‌سازد.

بررسى ترکيب شيميايى سنگ‌هاى آذرين و گدازه‌ىآتش‌فشان‌هاى فعال نشان داده است که ماگما يک ترکيب سيليکاتى با اندکى اکسيدهاىفلزى ، بخار آب و مواد گازى است. سنگ‌هاى آذرين را بر پايه‌ى درصد اين مواد در سهگروه گرانيتى(اسيدى)، بازالتى(بازى) و آندزيتى(ميانه) جاى مى‌دهند. سنگ‌هاى آذرينىمانند ريوليت و داسيت را که محتواى سيليس آن‌ها بالاست، يعنى بيش از 63 درصد 2 SiO دارند، از گروه سنگ‌هاى آذرين اسيدى به شمار مى‌آورند. سنگ‌هاى آذرينى مانند آندزيتکه بين 52 تا 63 درصد 2 SiO دارند، از سنگ‌هاى آذرين ميانه و سنگ‌هايى مانند بازالتو گابرو را که محتواى سيليسى کم‌ترى دارند، از سنگ‌هاى آذرين بازى هستند. برخى ازسنگ‌هاى آذرين، مانند پريدوتيت، را که محتواى سيليسى آن‌ها بسيار پايين است،فرابازى مى ‌دانند.
بافت سنگ‌هاى آذرين

زمين‌شناسان در بررسى‌هاى صحرايى، که ابزارهاى پيچيده‌ى آزمايشگاهى در دسترس نيست، از اندازه و آرايش بلورهاى سنگ، که بافت سنگ نام دارد، براى توصيف سنگ‌ها بهره مى‌گيرند. اصطلاح بافت سنگ هنگام بررسى سنگ زير ميکروسکوپ نيز به کار مى ‌رود. بافت سنگ آذرين علاوه بر اين که آن را از سنگ‌ها ديگر جدا مى‌کند، ما را از درونى بودن يا بيرونى بودن آن و حتى ژرفايى که سنگ در آن‌جا از ماگما پديد آمده است، آگاه مى‌سازد.

1. بافت نهان‌بلورين. بلورها را نمى‌توان با چشم غيرمسلح ديد. اگر بلورها به اندازه‌اى 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 مى‌برند.

2. بافت آشکاربلورين. بلورها درشت و از 2 تا 5 ميلى ‌متر هستند. اين بافت زمانى پديد مى‌آيد که ماگما به آهستگى درون زمين سرد شود.

3. بافت پگماتيتي. گونه‌اى از بافت آشکاربلورين است که اندازه‌ى بلورهاى آن بزرگ‌تر از 5 سانتى‌متر و حتى چند متر است.

4. بافت پرفيري. گونه‌اى از بافت آشکاربلورين است که داراى بلورهاى درشت در زمينه‌اى از بلورهاى ريز است. اين بافت نتيجه‌ى 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 مى‌شود.

5. بافت سوراخ‌دار. در پى سرد شدن تند گدازه‌اى که گاز فراوان در خود دارد، بر سطح زمين پديد مى‌آيد. سنگ‌پا نمونه‌اى از اين بافت است.

6. بافت شيشيه‌اي. در برخى فوران‌هاى آتش‌فشانى، گدازه به درون آب ريخته مى‌شود و بسيار تند سرد مى‌شود. اين گونه سنگ‌ها بلور ندارند و بافتى مانند شيشه دارند.

7. بافت آذرآواري. هنگامى که گدازه به صورت ذره‌هاى خاکستر به هوا پرتاب مى‌شود و آن ذره‌ها به صورت لايه‌اى ته‌نشين مى‌شوند، سنگ‌هايى را مى‌سازند که ذره‌هاى سازنده‌ى آن‌ها آذرين، ولى ته‌نشينى آن‌ها شبيه سنگ‌هاى رسوبى است.

8. بافت آگلومرا. اگر اندازه‌ى ذره‌هاى پرتابى از دهانه‌ى آتش‌فشان بزرگ باشد، پس از ته‌نشين شدن به يکديگر جوش مى‌خورند و سنگ يکپارچه‌اى را مى‌سازند که آگلومرا ناميده مى‌شود.

خانواده‌هاى سنگ‌هاى آذرين

سنگ‌هاى آذرين را بر پايه‌ى بافت، درصد سيليس، رنگ، چگالى، ترکيب شيميايى و در نظر داشتن ويژگى‌هاى ديگر، طبقه‌بندى مى‌کنند.

1. خانواده‌ى گرانيت- ريوليت. گرانيت از شناخته‌شده‌ترين سنگ‌هاى 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 واژه‌ى لاتين گرانوم به معناى دانه‌ى گندم گرفته شده است، زيرا بيش‌تر کانى‌هاى آن به اندازه‌ى دانه‌ى گندم است. بافت‌ آن از نوع آشکاربلورين است و بيش‌تر از فلدسپات پتاسيم‌دار، پلاژيوکلاز سديم‌دار و کوارتز درست شده است. کانى‌هاى بيوتيت، آمفيبول، هورنبلند و گاهى ميکاى سفيد نيز در ساختمان آن ديده مى‌شود.گرانيت‌ها به رنگ‌هاى سفيد، خاکسترى و صورتى ديده مى‌شوند که برخاسته از نوع فلدسپات آن‌هاست.

ريوليت از نظر نوع کانى‌ها با گرانيت تفاوت زيادى ندارد و در واقع گرانيتى است که بيرون از پوسته‌ى زمين پديد مى‌آيد. ريوليت‌ها رنگ روشنى دارند و چون جهت‌يافتگى ماده‌ى مذاب را به آسانى مى‌توان در آن‌ها شناسايى کرد، به اين نام خوانده مى‌شوند( ريوليت به معناى جريان يافته است.) در اين خانواده سنگ‌هايى با بافت شيشه‌اى نيز وجود دارد که ابسيدين شناخته‌شده‌ترين آن‌هاست. اين سنگ تيره‌رنگ است و تيرگى آن به اين علت است که هيچ گونه بلورى در آن وجود ندارد. به سنگ‌هاى بيرونى با بافت سوراخ‌دار اين خانواده، پونس، پاميس يا سنگ‌پا مى ‌گويند. توجه داشته باشيد که سنگ‌پا ممکن است در خانواده‌هاى ديگر نيز وجود داشته باشد.

2. خانواده‌ى گرانوديوريت- داسيت. گرانوديوريت يکى از فراوان‌ترين سنگ‌هاى آذرين درونى است که از نظر کانى ‌شناسى، در ميانه‌ى سنگ‌هاى گرانيتى و ديوريتى جاى مى‌گيرد. زيرا درصد کوارتز آن اندکى از گرانيت کم‌تر ولى از ديوريت اندکى بيش‌تر است. داسيت همانند بيرونى گرانوديوريت است. اين سنگ در ايران فراوان است و بيش‌تر به رنگ روشن ديده مى شود.

3. خانواده‌ى ديوريت- آندزيت. ديوريت‌ها سنگ‌هايى هستند که بيش‌تر از فلدسپات‌ پلاژيوکلاز سرشار از کلسيم درست شده‌اند. اين سنگ‌ها اغلب کوارتز ندارند، اما گاهى اندکى کوارتز و فلدسپات پتاسيم‌دار نيز در ساختمان آن‌ها ديده مى‌شود.کانى‌هاى تيره‌رنگ ديوريت‌ها اغلب آمفيبول، پيروکسن و بيوتيت است. آندزيت همانند بيرونى ديوريت است که به رنگ خاکسترى تيره ديده مى‌شود به صورت سنگ‌پا و آذرآوارى نيز وجود دارد.

4. خانواده‌ى گابرو- بازالت. گابروها سنگ‌هاى تيره با چگالى به نسبت بالا هستند که بيش‌تر از پيروکسن و پلاژيوکلاز کلسيم‌دار درست شده‌اند. البته، ممکن است اندکى اليوين نيز در آن‌ها ديده شود. بازالت همانند بيرونى گابرو است. بازالت و گابرو 75 درصد سنگ‌هاى آذرين پوسته‌ى زمين را مى‌سازند. بازالت سوراخ‌دار را اسکورى مى‌گويند که شبيه سنگ‌پاست. بازالت شيشه‌اى نيز وجود دارد که به آن‌ها تاکى‌ليت مى‌گويند. در پيرامون آتش‌فشان خاموش دماوند، به‌ويژه در کناره‌ى جاده‌ى هراز، مى‌توان گونه‌هاى اسکورى، پرفيرى و آگلومراى بازالتى را پيدا کرد.

5. خانواده‌ى پريدوتيت. پريدوتيت سنگى بسيار بازى است که بيش‌تر از کانى‌هاى آهن و منيزيم‌دار درست شده است.پريدوتيت‌ها چگالى بالايى دارند و رنگ آن‌ها تيره است. اليوين فراوان‌ترين کانى پريدوتيت‌هاست، اما ممکن است اندکى پيروکسن و حتى آمفيبول نيز در آن‌ها ديده شود. پريدوتيت‌ها سرشار از اليوين را دونيت گويند و پريدوتيت‌هاى سرشار از پيروکسن را پيروکسنيت مى‌نامند. در صورتى که هم اليوين و هم پيروکسن را داشته باشند، لرزوليت خوانده مى‌شوند. لمبورژيت، که بسيار کمياب است و از بلورهاى ريز اوژيت(نوعى پيروکسن) و اليوين آهن‌دار درست شده است، همانند بيرونى پريدوتيت‌هاست و به رنگ قرمز قهوه‌اى ديده مى ‌شود. کيمبرليت را نيز همانند بيرونى آن‌ها مى‌دانند که سرشار از اليوين است و بلورهاى ريز و اندکى گرونا(کانى دگرگونى) و الماس دارد.

[ghasem motamedi]

سنگ‌هاى رسوبى

چهره‌ى زمين همواره در حال دگرگونى است وعامل‌هايى مانند نيروى گرانش، آب‌هاى جارى، موج‌هاى دريا، باد، يخچال‌ها و حتىانسان، همراه با کنش‌هاى شيميايى موادى مانند آب، اکسيژن، دى‌اکسيد کربن، اسيدها ومواد ديگر، باعث از هم‌پاشى ساختمان سنگ‌ها و خرد شدن آن‌ها مى ‌شوند. خرده‌سنگ‌هاهمراه با مواد محلول به جاهاى پستى مانند درياها، درياچه‌ها، کنار رودخانه‌ها،غارها و جاهاى ديگر مى‌روند و در آن‌جا ته‌نشين مى‌شوند. مواد ته‌نشين شده، که رسوبناميده مى‌شوند، در اثرعامل‌هاى گوناگونى، مانند فشار و گرما، به هم پيوسته مى شوندو سنگ‌هاى سخت و يکپارچه‌اى را مى‌سازند که به آن‌ها سنگ‌هاى رسوبىمى‌گويند.

سنگ‌هاى رسوبى به علت لايه‌لايه بودن و نيز داشتن برجاى‌مانده‌هايى از جانداران گذشته، به زمين‌شناسان کمک مى‌کنند تاريخ گذشته‌ى زمين رابازسازى کنند. سنگ‌هاى رسوبى در مقايسه با سنگ‌هاى آذرين و دگرگونى بخش کم‌ترى ازپوسته‌ى زمين را مى ‌سازند، اما چون در سطح زمين ساخته مى ‌شوند، بخش زيادى از سطحقاره‌ها را پوشانده‌اند. اين سنگ‌ها جاى انباشته شدن و جابه‌جايى آب‌هاى زيرزمينىهستند و به دليل اندوخته‌هاى زغال‌سنگ، نفت و گاز، نمک، کانى‌هاى آهن‌دار و ديگرکانى‌هايى که در صنعت ارزش دارند، بسيار مورد توجههستند.

رسوب‌گذارى

هنگامى که انرژى يک رود زياد است، بستر خود و هرچه را که در راه آن است، خراب مى‌کند و خرده‌ها را به خود جابه‌جا مى‌کند. هنگامىکه از انرژى رود کاسته مى‌شود، براى نمونه هنگامى که شيب بستر کاهش مى‌يابد يا حجمآب کاهش مى‌يابد، توان جابه‌جايى مواد همراه خود را از دست مى دهد و ته‌نشينى آنمواد آغاز مى شود. آن مواد رسوبى ممکن است ذره‌هاى حاصل از خرد شدن سنگ‌هاى آذرين،دگرگونى و حتى رسوبى باشند. به اين گونه رسوب‌ها رسوب‌هاى آوارى مى‌گويند.کوارتز،فلدسپات، کانى‌هاى سنگين و سپس ميکاها و کانى‌هاى رسى ، از ذره‌هاى رسوب‌هاى آوارىهستند.

برخى از رسوب‌ها پيامد فرايندهاى شيميايى و زيست‌شيميايى هستند. رسوب‌هاى آهکى درون غارها و رسوب‌هاى ژيپس و نمک خوراکى، از نمونه‌هاى فراوانفرسايش شيميايى هستند. پوسته‌ى آهکى برخى از جانداران دريايى پس از مرگ در کف درياته‌نشين مى‌شود و بخشى از سنگ‌هاى رسوبى مى شود. اين پوشش‌ها حاوى کانى‌هايى ازکربنات‌هاى کلسيم، منيزيم، سيليسيم و گاهى فسفات‌ها، سولفيدها و اکسيدهاى آهنهستند. برخى از سنگ‌هاى رسوبى حاصل از آن‌ها در معمارى ارزش بسياردارند.

فعاليت‌هاى آتش‌فشان‌هاى دريايى و قاره‌اى باعث پرتاپ شدن ذره‌هاىگوناگونى به صورت خاکستر، غبار، تکه‌هاى کوچک و بزرگ و ماده‌ى مذاب به پيرامونآتش‌فشان مى‌شود. اين ذره‌ها روى‌هم انباشته مى‌شوند و در پى فرايند فرسايش فيزيکىو شيميايى به جاهاى رسوب‌گذارى برده مى‌شوند اين گونه رسوب‌ها را که خاستگاهآتش‌فشانى دارند، رسوب‌هاى آذرآوارى گويند. از برخورد شهاب‌سنگ‌ها و گذردنباله‌دارها از نزديکى زمين نيز اندکى مواد رسوبى با خاستگاه فرازمينى به محيط‌هاىرسوبى وارد مى‌شود. حجم اين رسوب در زمانى که جو زمين رقيق بوده، قابل توجه بودهاست.

رسوب‌ها در شرايط معينى در درياها و خشکى‌ها ته‌نشين مى‌شوند. اينشرايط در جاهاى گوناگونى فراهم مى‌شوند که از آن‌ها با نام محيط رسوبى ياد مى‌کنند. اين محيط‌ها عبارتند از:

1. مخروط افکنه. در دامنه‌ى کوه‌ها و جاى برخوردکوه با دشت به وجود مى‌آيد. مواد سازنده‌ى آن قلوه‌سنگ، ريگ و گاهى ذره‌هاى رس است. ذره‌هاى رسوبى آن جورشودگى و گردشدگى ضعيفى دارند. لايه‌هاى سازنده‌ى آن نيز متقاطعو نامنظم روى هم قرار گرفته‌اند.

2. دشت سيلابي. در زمين‌هاى به نسبت هموارپيرامون رودها به وجود مى‌آيد. در زمان سيل و طغيان، رودخانه تا آن جا گسترشمى‌يابد. ماسه‌هايى با جورشدگى به نسبت خوب همراه با توده‌هايى از گل و لاى و رس درآن ديده مى‌شوند. فسيل‌هاى نرم‌تنان آب شيرين و شاخ و برگ درختان نيز درون آن‌هايافت مى‌شود. گاهى داراى لايه‌هاى متقاطع هستند.

3. دلتا. در جاى برخورد رودبا دريا يا درياچه به وجود مى‌آيد. ماسه‌هايى با جورشدگى وگردشدگى خوب، با لايه‌هاىموازى و در بيش‌تر جاها متقاطع، در آن‌ها ديده مى ‌شود. فسيل نرم‌تنان آب شور و شاخو برگ گياهان نيز درون آن‌ها ديده مى‌شود.

4.تلماسه‌ى ساحلي. در کناره‌ىدرياهايى که رطوبت کمى دارند به وجود مى ‌آيد. ذره‌هايى با جورشدگى و گردشدگى خوب ولايه‌هاى متقاطع، در آن‌ها ديده مى‌شود.

5. محيط کولابي. رسوب‌گذارى دردرياچه‌هايى که در اقليم خشک بيابانى به وجود آمده‌اند، بيش‌تر از رسوب‌گذارىشيميايى است. نمک‌هاى گوناگونى مانند ژيپس، انيدريت، نمک خوراکى، همراه با رسوب‌هاىسيلتى تيره رنگ که گاهى از مواد آلى سرشار است، در آن‌ها ته‌نشين مى‌شود.

6. محيط ساحلي. جايى است که هنگام جزر از آب بيرون مى‌ماند و هنگام مد زير آب مى‌رود. رسوب‌هاى آن درشت و ريز هستند و از قطعه‌سنگ‌هاى بزرگ تا گل نرم در ميان آن‌ها ديدهمى‌شود. برجاى ‌مانده‌هاى صدف نرم‌تنان و اسکلت آهکى مرجان‌ها نيز درون آن‌ها يافتمى‌شود.

7. فلات قاره. جايى است که از سطح آب به هنگام جزر آغاز مى‌شود و تاژرفاى 200 متر ادامه مى‌يابد. رسوب‌هاى اين محيط از نظر ويژگى و پراکنش گوناگونىزيادى دارند، زيرا شدت موج‌ها و جريان‌هاى دريايى و ورودى رودها در اين جا متفاوتاست. در اين‌جا ماسه فراوان است. در دهانه‌ى رود لاى و رس نيز فراوان است. رسوب‌هاىآهکى نيز به فراوانى ديده مى‌شود. هم‌چنين صخره‌هاى مرجانى در آن‌جا به وجودمى‌آيد.

8. محيط عميق. از ژرفاى 200 متر به پايين دريا گفته مى‌شود. داراىدو نوع رسوب اصلى است: رسوب‌هاى بسيار دانه‌ريزى که از قاره‌ها آمده‌اند، اما بهدليل سبکى در جاهاى کم‌عمق رسوب نکرده‌اند. اين مواد را گل‌هاى دريايى مى‌گويند کهرنگ‌ آن‌ها ممکن است سبز، آبى ، قرمز يا زرد باشد. نوع ديگر رسوب‌هاى اين محيط ازدسته‌ى رسوب‌هاى آلى و بيش‌تر از برجاى‌ مانده‌هاى اسکلت جانداران ريز دريايى، يعنىپلانکتون‌ها، است که پوشش آهکى يا سيليسى دارند.

دياژنز: سنگ‌زايى

پساز انباشته شدن رسوب‌ها در محيط‌هاى رسوبى ممکن‌ است فرايندهاى فيزيکى و شيميايىگوناگونى در آن‌ها رخ دهد که به سنگ‌شدن آن‌ها بينجامد. به مجموعه‌ى فرايندهاىفيزکى و شيميايى که پس از رسوب‌گذارى و طى روند سنگ‌شدن رخ مى‌دهد، دياژنز ياسنگ‌زايى مى‌گويند. عامل‌ها و فرايندهاى زير در روند سنگ‌زايى دخالتدارند:

1.گرما. هر چه از سطح زمين به پايين برويم، گرما افزايش مى ‌يابد. افزايش گرما بر سرعت واکنش‌هاى شيميايى مى ‌افزايد و بيرون رفتن آب و خشک شدنرسوب‌ها را ممکن مى‌سازد.

2. فشار. وزن رسوب‌هاى بالايى فشارى پديد مى‌آوردکه مهم‌ترين عمل فيزيکى در سخت‌شدن رسوب‌هاست. فشار روى رسوب‌هاى لاى و رس بيش‌تراثر مى‌گذارد. فشار در بيرون رفتن آب و خشک‌شدن رسوب‌ها نيز اثر دارد.

3. ازدست دادن آب. گرما و فشار برآمده از وزن لايه‌هاى بالايى باعث خشک شدن رسوب مى شود،اما از دست دادن آب در دماى معمولى روى سطح زمين نيز رخ مى‌دهد.

4. سيمانىشدن. آب‌هاى زيرزمينى هنگام جابه‌جا شدن از بين سوراخ‌ها و شکاف‌هاى ميان رسوب‌ها،مواد محلول در خود را به صورت سيمان بين ذره‌هاى رسوبى جا مى‌گذارند که باعث به هم‌پيوستن آن‌ها مى‌شود. گاهى سيمان از خود رسوب‌ها فراهم مى‌شود.

5. بلورىشدن دوباره. در اين فرايند يک کانى به حالت پايدارترى درمى‌آيد. براى نمونه، صدفجانداران دريايى به صورت آراگونيت است، اما پس از مرگ جاندار به صورت کلسيت درمى‌آيد که پايدارتر است. در اين فرايند تغييرى در ترکيب شيميايى کانى رخ نمى‌دهد،اما بلورى‌شدن دوباره باعث پر شدن سوراخ‌ها و شکاف‌هاى خالى مى‌شود.

6. واکنش‌هاى زيست‌شيمايي. در ژرفاى 75 مترى، هر گرم لجن کف دريا نزديک 63 ميليونباکترى در خود دارد. اين باکترى‌ها در پديد آمدن نفت، زغال‌سنگ و کانى‌هايى چوندولوميت پيريت نقش دارند. براى نمونه، باکترى‌هاى ناهوازى اکسيژن مورد نياز خود رااز ترکيب‌هاى سخت نشده‌اى مانند 4 FeSO به دست مى‌آورند و مواد سختى مانند FeS رابرجاى مى‌گذارند.

7. زمان. به تنهايى در سنگ‌شدن رسوب‌ها نقش ندارد، اما نقشعامل‌هاى ديگر طى زمان پر رنگ مى‌شود. براى نمونه، رسوب‌هاى نرم گل‌ سفيد اگر چندلحظه در فشار 6000 اتمسفر بمانند، تغيير چندانى پيدا نمى‌کنند، اما اگر براى 17 سالدر همين فشار بمانند، سنگ آهک سختى مى‌شوند

[ghasem motamedi]

بافت سنگ‌هاى رسوبى

از بافت سنگ‌هاىرسوبى مى‌توان چيزهايى درباره‌ى سرگذشت سنگ رسوبى، از جمله راهى که طى کرده است وچگونگى محيط رسوب‌گذارى، برداشت کرد. سه نوع بافت اصلى را در سنگ‌هاى رسوبى مى‌توان شناسايى کرد: بافت آوارى و دو بافت ناآوارى که بلورين و اسکلتى ناميدهمى‌شوند.

1. بافت آواري. از ذره‌هاى ريز و درشت درست شده است. در اين بافتعلاوه بر اندازه‌ى ذره‌ها، ميزان يک اندازه بودن ذره‌ها، که به آن جورشدگىمى‌گويند، نيز مورد توجه است. از ميزان جورشدگى مى‌توان اطلاعاتى پيرامون فرايندرسوب‌گذارى و محيط رسوب‌گذارى به دست آورد. براى نمونه، رسوب‌هاى بادى داراىجورشدگى خوب و رسوب‌هاى يخچالى داراى جورشدگى اندک هستند. ميزان گردشدگى ذره‌ها نيزمهم است که به سختى و جنس ذره‌ها، ميزان برخوردهاييکه ذره‌ها با هم داشته‌اند،درازى راهى که طى شده و انرژى جابه‌جا کننده، بستگى دارد.

2. بافت بلورين. اين بافت را در سنگ‌هاى رسوبى شيميايى مى‌توان ديد. طى فرايند سنگ‌زايى، مواد محلولدر آب به طور مستقيم بلورى مى‌شوند يا در پى بلورى‌شدن دوباره، شبکه‌ى بههم‌پيوسته‌اى از بلورهاى از پيش موجود، پديد مى‌آيد. بلورها ممکن است با چشم ديدهشوند(درشت‌بلور) يا براى ديدن آن‌ها به ميکروسکوپ نياز باشد(ريز‌بلور). اگر بلورهاىسنگ از دو اندازه‌ى متفاوت باشند، اصطلاح پورفيروبلاستيک را براى آن بافت به کارمى‌برند.

3. بافت اسکلتي. اين بافت از گردهم‌آمدن بخش‌هاى سخت بدن بى‌مهرگاندريايى و پوشش‌هاى سيليسى يا آهکى پلانکتون‌ها به وجود مى‌آيد. صدف‌ها و پوشش‌هاىسخت پس از مرگ جانداران روى هم انباشته مى‌شوند و گاهى سيمانى آن‌ها را به هم پيوندمى‌دهد. بافت سنگ به دست آمده شبيه بافت آوارى است، اما ذره‌هاى سازنده‌ى آنبخش‌هاى سخت جاندارن است.

خانواده‌هاى سنگ‌هاى رسوبى

سنگ‌هاى رسوبىرا در دو گروه سنگ‌هاى آوارى(ناشى از فرسايش فيزيکى) و ناآوارى(ناشى از فرسايششيميايى و زيست‌شيميايى) جاى مى‌دهند. سنگ‌هاى آوارى را بر پايه‌ى اندازه‌ى ذره‌هادر چهار خانواده‌ى بزرگ‌تر از ماسه، به اندازه‌ى ماسه، به اندازه‌ى لاى و کوچک‌تراز لاى طبقه‌بندى مى‌کنند.

1. بزرگ‌تر از ماسه: ذره‌هاى آن از 2 ميلى‌متربزرگ‌تر است.

الف) کنگلومرا، که ذره‌هاى آن کم و بيش گرد شده است و در ميانسيمانى از سيليس، آهک يا رس جاى گرفته‌اند.

ب) برش که ذره‌هاى آن گوشه‌داراست و جورشدگى خوبى ندارند و در پى فعاليت‌هاى ورقه‌هاى قاره‌اى، فعاليت‌هاىآتش‌فشانى يا رسوب‌گذارى در يخچال‌ها پديد مى‌آيند.

2. به اندازه‌ى ماسه: ذره‌هاى آن بين 06/0 تا 2 ميلى‌متر است.

الف) ماسه‌سنگ‌هاى کوارتزى، که بيشاز 90 درصد ذره‌هاى آن از کوارتز است.

ب) آرکوز، که 25 درصد ذره‌هاى آن ازفلدسپات‌ها و بيش از 50 درصد آن از کوارتز است.

ج) گريواک، که بخش زيادى ازآن از کوارتز و فلدسپات‌هاست، اما کانى‌هاى تيره‌اى مانند ميکا، هورنبلند و پيروکسننيز در آن ديده مى‌شود.

3. به اندازه‌ى لاي: ذره‌هاى آن بين 06/0 تا 002/0ميلى‌متر است.

الف) لاى ‌سنگ، از ذره‌هاى کوارتز درست مى‌شودکه سيمانى ازجنس سيليس، آهک يا حتى رس آن‌ها را به هم پيوند مى‌دهد. به اين سنگ‌ها سنگ سيلتى يافورش‌سنگ نيز مى‌گويند و اگر نيمى از ذره‌هاى آن‌ها از رس باشد، به آن‌ها گل‌سنگنيز گفته مى‌شود.

ب) لس، در پى سخت شدن رسوب‌هاى بادى به وجود مى‌آيد. لس‌هابه طور معمول زردرنگ هستند و ذره‌هاى آن‌ها بيش‌تر از کوارتز، فلدسپات، کلسيت،ميکا، کانى‌ها آهن‌دار و کانى‌هاى رسى است.

4. کوچک‌تر از لاي: ذره‌هاى آناز 002/0 ميلى‌متر کوچک‌تر است.

الف) سنگ‌هاى رسى، بيش از نيمى از ذره‌هاىآن‌ها از ذره‌هايى به اندازه‌ى لاى کوچک‌تر است. کانى‌هاى رسى (سيليکات‌هاى آبدار)،کوارتز، فلدسپات و ميکا به فراوانى در آن‌ها ديده مى‌شود.

ب) مارن، گونه‌اىسنگ رسى است که ميزان کربنات کلسيم آن بين 25 تا 50 درصد است. اغلب مارن‌ها به رنگخاکسترى ديده مى‌شوند، در خود فسيل دارند و با اسيدکلريدريک مى‌جوشند.

ج) شيل، به گروهى از سنگ‌هاى رسى يا حتى لاى‌سنگ‌ها گفته مى‌شود که در پى فشارهاىکوه‌زايى، کم و بيش حالت ورقه‌اى از خود نشان مى‌دهند. شيل‌ها در خود فسيل دارند واز برخى از آن‌ها، که شيل نفتى ناميده مى‌شوند، پس از تقطير نفت به دستمى‌آيد.

سنگ‌هاى ناآوارى را نيز در چهار خانواده‌ى سنگ‌هاى آهکى، سنگ‌هاىسيليسى، سنگ‌هاى اشباعى و زغال‌سنگ‌ها جاى مى‌دهند.

1. سنگ‌هاى آهکي: بيش ازنيمى از ترکيب آن‌ها را کربنات کلسيم مى‌سازد.

الف) سنگ‌ آهک معمولى، بيش از 90 درصد آن از کربنات کلسيم است. به رنگ شيرى تا کرم ديده مى‌شود. هنگام شکستنداراى لبه‌هاى تيز مى‌شود.

ب) چاک(گل سفيد)، سنگ آهک نرم و سفيدى است کهبيش‌تر از اسکلت جانداران ميکروسکوپى درست شده است.

ج) کوکينا، به طور کاملاز صدف جاندران دريايى درست شده است.

د) تراورتن، سنگ آهک به نسبت خالصى استکه در خشکى‌ها ديده مى‌شود و از رسوب‌گذارى آب چشمه‌هاى حاوى کربنات کلسيم درستمى‌شود.

ه) دولوميت، سنگ آهکى است که اندکى منيزيم دارد. در مقايسه با سنگآهک معمولى تيره‌تر است و اسيدکلريدريک رقيق بر آن بى ‌اثر است.

2. سنگ‌هاىسيليسي: بيش از نيمى از ترکيب آن‌ها را سيليس شيميايى يا زيستىمى‌سازد.

الف) چرت، نوعى سنگ سيليسى با دانه‌هاى ريز که فلينت(سنگ آتش‌زنه)،ژاسب(چت قرمز) و سنگ محک(چرت سياه) از نمونه‌هاى شاخص آن است.

ب) دياتوميت،بيش از نيمى از ترکيب آن را پوسته‌ى جانداران تک‌سلولى به نام دياتومهمى‌سازند.

ج) تريپولى، يا سنگ سمباده که بيش‌تر از کلسدونى درست شده و ازهوازدگى ديگر سنگ‌هاى سيليسى به وجود مى‌آيد.

3. سنگ‌هاى اشباعي: ازته‌نشينى يون‌ها در محيط‌هاى رسوبى پديد مى‌آيند.

الف) سنگ نمک، از کانىهاليت درست شده و اگر ناخالصى‌هايى از اکسيدهاى آهن يا رس داشته باشد، به رنگ زردتا قرمز در مى‌آيد.

ب) سنگ گچ، از سولفات کلسيم درست شده و به دو صورتبى‌آب(انيدريت) و آب‌دار(ژيپس) يافت مى ‌شود.

4. زغال‌سنگ‌ها: از پيکره‌ىگياهان که در لابه‌لاى رسوب‌ها جاى گرفته‌اند، درست مى‌شوند.

الف) تورب، بين 45 تا 60 درصد کربن دارد و آن را زغال‌سنگ نارس مى‌دانند.

ب) ليگنيت، بين 60تا 70 درصد کربن دارد و به رنگ قهوه‌اى تيره است.

ج) زغال‌سنگ معمولى، بين 70 تا 90 درصد کربن دارد و به رنگ سياه براق است.

د) آنتراسيت، بين 90 تا 95درصد کربن دارد. براق و سياه‌رنگ است، اما دست را سياه نمى‌کند.

ه) گرافيت،کربن 100 درصد خالص است که به صورت ورقه‌هاى نازک روى هم جاى گرفته‌اند.

[ghasem motamedi]

سنگ‌هاى دگرگونى

برخى سنگ‌ها در پى فشار و گرماى زياد، بى‌آن‌که ذوب شوند،دگرگونى‌هاى فيزيکى و شيميايى پيدا مى‌کنند و سنگ‌هاى ديگرى به نام سنگ‌هاى دگرگونىرا پديد مى‌آورند. سنگ دگرگونى ممکن است نسبت به سنگ مادر، شکل، اندازه، نوعکانى‌ها و در نتيجه بافت و ترکيب شيميايى بسيار تازه‌اى داشته باشد. هر چه گرما وفشارى که به سنگ‌ها وارد مى شود، کم‌تر باشد، دگرگونى آن‌ها کم‌تر است که از آن بهدگرگونى ضعيف ياد مى‌شود. به وجود آمدن گرافيت و برخى زغال‌سنگ‌ها از اين گونه است. اما هر چه گرما و فشارى که به سنگ وارد مى ‌شود، بيش‌تر باشد، دگرگونى‌ها نيزبيش‌تر خواهد بود که از آن به دگرگونى شديد ياد مى‌شود. به وجود آمدن الماس نمونه‌ىاز دگرگونى بسيار شديد است.

علاوه بر فشار و گرما، برخى سيال‌ها نيز درفرايند دگرگونى دخالت دارند. بررسى‌ها نشان داده است که همه‌ى سنگ‌ها به طورميانگين 5/3 درصد دى ‌اکسيدکربن و 5/5 درصد آب دارند. طى دگرگونى، آب و دى‌اکسيدکربن سيال فعالى را به وجود مى‌آورند که البته نقش آب پر رنگ‌تر است. بررسى‌ها نشانداه است که فشار و گرماى زياد در بسيارى از سنگ‌ها هيچ گونه دگرگونى به وجودنمى‌آورند، اما اگر به سنگى که در فشار و گرماى زياد است، اندکى آب افزوده شود،برخى کانى‌ها با تندى بيش‌تر رشد مى‌کنند و حتى کانى‌هاى جديدى در سنگ به وجودمى‌آيد. چرا که آب به جدا شدن برخى يون‌ها از کانى‌ها و جابه‌جا شدن آن‌ها در سنگکمک مى‌کند.

سنگ‌هاى دگرگونى به روش‌هاى زير پديد مى‌آيند:

1. دگرگونى مجاورتي. گاهى سنگ مادر در کنار توده‌ى آذرين قرار مى‌گيرد. در اين صورت،در جاى برخورد آن با توده‌ى داغ، بلورى‌شدن دوباره و دگرگونى شديد رخ مى‌دهد. امابا زياد شدن فاصله از توده‌ى آذرين از شدت دگرگونى کاسته مى‌شود.

2. دگرگونىجنبشي. اين نوع دگرگونى در پى فشار جهت‌دار و گرماى فراهم شده از انرژى مکانيکىهنگام شکستن سنگ‌ها رخ مى‌دهد. در جاى گسل‌ها، که شرايط اين دگرگونى را دارند، سنگدانه ريز و سياه‌رنگى به نام ميلونيت پديد مى‌آيد.

3. دگرگونى دفني. اين نوعدگرگونى در پى انباشته شدن پيوسته‌ى رسوب‌ها در کف محيط‌هاى رسوبى به وجود مى‌آيد. لايه‌هاى زيرين در پى فشار وزن رسوب‌ها فشرده مى شوند و سنگ‌هاى رسوبى را پديدمى‌آورند. اما لايه‌هاى بسيار پايين‌تر، در پى فشار و گرماى زياد رفته‌رفته دگرگونمى‌شوند.

4. دگرگونى گرمابي. در اين دگرگونى آب بسيار داغ نقش مهمى دارد. اين آب ممکن است از ماگما يا آب‌ها زيرزمينى باشد. در اين دگرگونى گاهى موادى بهسنگ مادر افزوده يا از آن برداشت مى شود.

5. دگرگونى برخوردي. در پى برخوردسنگ‌هاى آسمانى بزرگ بر سطح زمين رخ مى‌دهد. اين نوع دگرگونى در زمين کمياب است،اما در سطح ماه و مريخ به فراوانى رخ مى‌دهد.

6. دگرگونى ناحيه‌اي. اين نوعدگرگونى نتيجه‌ى همه‌ى عامل‌هايى است که در دگرگونى سنگ‌ها از آن‌ها نام برديم. بيش‌تر سنگ‌هاى دگرگونى نيز به همين روش به وجود مى‌آيند. اين نوع دگرگونى اغلب درفرورانش ورقه‌هاى سنگ‌کره رخ مى‌دهد. در ايران در راستاى رشته کوه زاگرس از سنندجتا حاجى‌آباد(شمال بندر عباس)اين نوع دگرگونى ديده مى ‌شود و بخش زيادى از سنگ‌هاىدگرگونى که در کارهاى ساختمانى کاربرد دارند، از معدن‌هاى همين ناحيه به دستمى‌آيد.

[ghasem motamedi]

بافت سنگ‌هاى دگرگونى

سنگ‌هاى دگرگونى به دليل فشارهمه‌سويه‌اى که به آن‌ها وارد مى‌شود، بسيار متراکم هستند و حجم فضاهاى خالى درآن‌ها بسيار پايين است. دگرگونى جنبشى بيش از همه باعث بر هم ‌خوردن بافت اوليه‌ىسنگ مى‌شود. طى دگرگونى کانى‌هاى دانه‌ريز با هم يکى مى‌شوند و کانى‌هاىدانه‌درشت‌ترى به وجود مى‌آورند. گاهى نيز، به‌ويژه در دگرگونى جنبشى، دانه‌هاشکسته مى‌شوند و دانه‌هاى ريزترى به وجود مى‌آيد. با بلورى شدن دوباره و رشددانه‌ها، ديواره‌ى بين دو کانى کنارهم، حالت دندانه‌اى و مضرس به خود مى‌گيرد. اينبافت را مضرسى يا درهم و گاهى دانه‌قندى مى‌گويند. فشار جهت‌دار عمودى نيز باعثجهت‌يافتگى کانى ‌ها به صورتى مى‌شود که سنگ نماى لايه‌اى يا نوارى پيدا مى‌کند کهاز آن به فولياسيون ياد مى‌شود.

خانواده‌هاى سنگ‌هاى دگرگونى

سنگ‌هاىدگرگونى را بر پايه‌ى جهت‌يافتگى در دو گروه داراى جهت‌يافتگى و بدون جهت‌يافتگىجاى مى‌دهند.

1. سنگ‌هايى که کانى‌ها آن‌ها جهت‌يافتگى دارند: اين سنگ‌هامانند سنگ‌هاى رسوبى نماى لايه‌اى دارند.

الف) اسليت، در پى دگرگون شدن ضعيفشيل‌ها پديد مى‌آيد. کانى‌هاى رسى،کوارتز، مسکوويت و کلريت از کانى‌هاى اصلى آنهستند.

ب) فيليت، در پى دگرگون شدن ضعيف شيل‌هايى پديد مى‌آيد که کانى‌هاورقه‌اى بزرگ‌ترى دارند. اين سنگ با داشتن سطح براق از اسليت بازشناختهمى‌شود.

ج) شيست، از دگرگون شدن شديد شيل‌ها پديد مى‌آيد. بيش از نيمى ازکانى‌هاى آن را کانى‌هاى ورقه‌اى مانند مسکوويت و بيوتيت تشکيل مى‌دهند. دوگونه ازشيست‌ها، تالک‌شيست و کلريت‌شيست، از دگرگونى سنگ‌هاى بازالتى پديدمى‌آيند.

د) گنايس، فراوان‌ترين سنگ دگرگونى است. سنگ مادر آن ممکن استگرانيت، ريوليت، سنگ‌هايى با دگرگونى ضعيف و سنگ‌هاى رسوبى، مانند آرکوز، باشد. کانى‌هاى اصلى گنايس‌ها از کوارتز، فلدسپات سديم‌دار و فلدسپات پتاسيم‌دار است. بيش‌تر آن‌ها نوارهاى يک‌درميانى از رنگ سفيد يا صورتى و لايه‌هاى تيره دارند. گنايسى که بيش‌تر از کانى‌ها تيره درست شده باشد، آمفيبوليت نام دارد.

2. سنگ‌هايى که کانى‌هاى آن‌ها جهت‌يافتگى ندارند: اين سنگ‌ها مانند سنگ‌هاى آذريننماى توده‌اى دارند.

الف) مرمر، از دگرگونى سنگ‌هاى آهکى و دولوميت پديدمى‌آيد. اگر خالص باشد به رنگ سفيد برفى و اگر داراى کانى‌هايى مانند ميکا، گرونا،ولاستونيت و کلريت باشد، به رنگ‌هاى سبز، صورتى، خاکسترى و حتى سياه ديدهمى‌شود.

ب) کوارتزيت، در پى دگرگونى نه چندان شديد ماسه‌سنگ کوارتزى پديدمى‌آيد. کوارتزيت خالص سفيدرنگ است اما اکسيدهاى آهن آن را صورتى يا قرمزمى‌کنند.

ج) هورنفلس، از دگرگونى مجاورتى سنگ‌هاى رسى پديد مى‌آيد. بافتمضرس و رنگ تيره‌اى دارد.

چرخه‌ى سنگ

طى زمان دراز و در پى واکنش‌هاىشيميايى، فيزيکى و زيستى، هر سه گروه سنگ‌ها مى‌توانند به هم تبديل شوند. سنگ‌هاىآذرين از سرد شدن ماده‌ى مذاب به وجود مى‌آيند. اگر فرياند سرد شدن ماده‌ى مذاب زيرپوسته‌ى زمين رخ دهد، سنگ‌هاى آذريت درونى پديد مى‌آيند. سنگ‌ها آذرين بيرونى ازسرد شدن گدازه نزديک يا روى سطح زمين به وجود مى‌آيند. زمين شناسان بر اين باورندکه سنگ‌هاى آغازين زمين همه از نوع آذرين بوده‌اند، چرا که زمين در آغاز توده‌اى ازماده‌ى مذاب بوده است.

سنگ‌هاى آذرين در برخورد با هوا و آب دچار هوازدگى وفرسايش مى‌شوند و به صورت ذره‌هاى کوچک‌ترى مى‌شکنند و خرد مى‌شوند. آن ذره‌ها درپى نيروى گرانش، آب‌هاى جارى، يخچال‌ها، موج‌ دريا و باد جابه‌جا مى‌شوند و بهمحيط‌هاى رسوب‌گذارى، به‌ويژه درياها و درياچه‌ها، مى‌روند. طى اين جابه‌جايى نيزبيش از پيش خرد مى‌شوند. رسوب‌ها در محيط‌هاى رسوب‌گذارى به صورت لايه‌هاى موازى وافقى روى هم انباشته مى‌شوند و طى فرايند سنگ‌زايى، سخت مى‌شوند و سنگ‌هاى رسوبى راپديد مى‌آورند.

اگر سنگ‌هاى رسوبى در ژرفاى زيادى جاى گرفته باشند، در پىفشار وزن لايه‌هاى بالايى يا فشار فراهم شده از جابه‌جايى ورقه‌هاى زمين و گرماىدرون زمين، آرام‌آرام دگرگون مى‌شوند و سنگ‌هاى دگرگونى را مى‌سازند. سنگ‌هاىدگرگونى نيز اگر گرماى بيش‌ترى ببينند، ذوب مى‌شوند و ماگما مى‌سازند. از سرد شدنماگما نيز بار ديگر سنگ آذرين پديد مى‌آيد.

اين چرخه‌ى سنگ، که از آغاز پديدآمدن زمين همواره ادامه داشته است، بيش از 200 سال پيش از سوى جيمز هاتن پيشنهادشد. او با گردآورى يافته‌هاى زمين‌شناسان پيش از خود به اين نتيجه دست يافت. اينچرخه با افزايش آگاهى دانشمندان از فرايند زمين‌ساخت ورقه‌اى بيش از پيش روشن‌ترشد. اين چرخه ميان‌برهايى نيز دارد. براى نمونه گاهى سنگ آذرين بى آن که هوازده شودو سنگ رسوبى پديد آورد، در پى گرما و فشار به سنگ دگرگونى تبديل مى‌شود. جاى برخوردورقه‌هاى قاره‌اى نمونه‌اى از جاهايى است که اين فرايند در آن رخ مى‌ دهد

منبع :
. حسينى ، احمد. سنگ‌ها. انتشارات مدرسه، 1385

2. لوتگن/تاربوک. مبانى زمين‌شناسي. ترجمه‌ى رسول اخروي. انتشارات مدرسه، 1378

3. درويش‌زاده، علي. سنگ‌شناسى دگرگوني. انتشارات دانشگاه پيام‌ نور، 1379

4. پروين، حسين. سنگ‌شناسى رسوبي. انتشارات دانشگاه پيام‌ نور، 1379

5.خيرى، فلوريز. سنگ‌شناسى آذرين. انتشارات دانشگاه پيام‌ نور، 1379

6. معماريان، حسين. زمين‌شناسى فيزيکي. انتشارات دانشگاه پيام‌ نور، 1370

7. سرابى، فريدون/ايران‌پناه، اسد/ زرعيان، سيروس. سنگ‌شناسي. انتشاراتدانشگاه تهران، 1356

8. همبلين، کنت/ هاوارد، جيمز. شناسايى مقدماتى سنگ‌ها. انتشارات مدرسه، 1