برای درک علم سنگ شناسی ، لازم است در نخستین گام، عناصر تشکیل دهنده آنها مورد بررسی قرار گیرد و مشخص گردد که این عناصر تشکیل دهنده، به چه نحوی کنار هم قرار گرفته اند و ابعاد ذرات چه اندازه می باشند.
به طور کلی، کلیه سنگ های پوسته جامد زمین به سه دسته تقسیم میگردند که عبارتند از:
دسته ای که در اثر سرد شدن مواد گداخته (Magma) درونی زمین حاصل شده اند و سنگ های آذرین (Igneaous Rock) نامیده می شوند.
دسته ای در اثر فرسایش و حمل و نقل ذرات رسوبی در سطح ایجاد می شوند که به سنگ های رسوبی (Sedimentory Rock) موسوم اند. در تشکیل اکثریت این نوع سنگ ها، آب نقش بسیار موثری دارد.
 هرگاه سنگ های دو دسته قبل خاصیت خود را در اثر حرارت و فشار از دست بدهند و خواص فیزیکی جدیدی را پیدا کنند در دسته سنگهای دگرگونی (Metamorphic Rock) جای میگیرند. این دسته سنگ ها معمولا سنگهای درون پوسته جامد زمین را تشکیل میدهند.

در میان سه دسته سنگ های فوق، سنگ های آذرین اصلی بوده، زیرا مستقیما از انجماد مواد گداخته زمین، یا در اعماق زمین و یا در سطح زمین ایجاد می شوند. سنگ های آذرین ممکن است در اثر عوامل خارجی مثل آب تجزیه و پراکنده شده و ذرات آنها مجددا به صورت رسوب مجتمع گردند که در این حالت اقسام مختلف سنگهای رسوبی را بوجود می آورند. و همچنین ممکن است در اثر عوامل مختلف (حرارت و فشار) خاصیت اولیه خود را از دست داده و به سنگ های دگرگونی تبدیل شوند.

سنگ های آذرین:

همانطور که میدانیم در حدود 90 عنصر شیمیایی شناخته شده اند که تمامی این عناصر در ترکیب شیمیایی سنگ های پوسته جامد زمین بکار رفته اند، با این تفاوت که گروهی از این عناصر به مقدار خیلی فراوان و گروهی نیز به میزان فوق العاده کم در ترکیب شیمیایی سنگ ها وجود دارند.
تقریبا 99 درصد اغلب سنگ های آذرین تنها از 8 عنصر اکسیژن، سیلسیم، آلومینیوم، آهن، کلسیم، سدیم، پتاسیم و منیزیم تشکیل شده اند. بیشتر این عناصر در ساختمان بلورین کانی های سیلیکاتی (تشکیل دهنده سنگ ها) وجود دارند و کانی هایی همانند: فلدسپات ها، اولیوین، پیروکسن ها، آمفیبول ها، کوارتز و میکا ها را ایجاد می کنند. این شش گروه از کانی ها بیش از 95 درصد حجم سنگ های آذرین را تشکیل می دهند. از این رو در بررسی سنگ های آذرین، این کانی ها نقش مهمی دارند.
چنانچه قبلا ذکر شد سنگ های آذرین یا در اعماق زمین تشکیل شده اند (در این صورت با فشار زیاد و سرد شدن تدریجی حاصل می شوند) و یا به سطح زمین نفوذ کرده و در سطح زمین سرد می شوند (در این صورت فشار کم بوده و سرد شدن ماگما سریع است). به طور کلی این دو حالت، در شکل و حجم سنگ های آذرین بسیار موثر می باشند و در نامگذاری، دسته اول را سنگ های آذرین درونی و دسته دوم را سنگ های آذرین بیرونی می نامند.


ماگما
فوران آتشفشان

سنگ های آذرین درونی:
در علم سنگ شناسی ، به توده های نفوذی متقاطعی که ممکن است در سنگ های آذرین درونی مشاهده شوند عبارتند از: باتولیت، استوک، دایک و دودکش های آتشفشانی

باتولیت:
در این حالت مواد گداخته و مذاب موجود در زیر، به طبقات واقع در روی خود فشار وارد نموده و این طبقات را برجسته می کنند. این طبقات برجسته که بر روی مواد داخلی قرار دارند ممکن است در اثر عوامل خارجی سطح الارضی نظیر فرسایش و هوازدگی از بین رفته و سنگ های آذرین درونی در سطح زمین نمایان شوند.


باتولیت
نمایش توده باتولیت

استوک:
گاهی ممکن است مواد داخلی که به طرف سطح زمین رانده می شوند، طبقات رویی خود را هضم کرده و از بین ببرند و جای آن قرار گیرند، این شکل توده های نفوذی را استوک می نامند.


استوک
نمایش توده استوک

دایک:
دایک توده آذرین نفوذی لایه ای شکل است که طبقات مجاور خود را به صورت یک سری رگه ها و یا استوانه ای شکل قطع می کند. اغلب دایک ها در اثر نفوذ ماگما در شکاف ها بوجود می آیند.


دایک
نمایش توده دایک

دودکش های آتشفشانی:
این دودکش ها ریشه آتشفشان ها هستند و از نظر شکل دارای مقطع دایره ای و یا تقریبا دایره ای و گاهی نیز دارای شکل غیر مشخص می باشند. (مانند دماوند و بقیه آتشفشان ها)

سنگ های آذرین بیرونی:
در علم سنگ شناسی ، سنگ های آذرین بیرونی سنگ هایی هستند که مواد مذاب و گدازه آنها از اعماق به سطح زمین رسیده و پراکنده شده اند. شکل این نوع سنگ ها بستگی به نوع گدازه دارد. گاهی ممکن است گدازه غلیظ باشد که در این صورت زیاد از دهانه دور نمیشود و در ابتدای دهانه آتشفشان در پهنای وسیعی که دارای ضخامت زیاد است قرار می گیرد. (به خاطرچگالی و ویسکوزیته بالا)
ولی در مقابل گدازه های رقیق، از دهانه خیلی دور می شوند و به صورت جریانی حرکت کرده که در این حالت ضخامت آنها کم و پهنه وسیعی را اشغال میکنند و در واقع سفره های گدازه را بوجود می آورند. (مانند سنگ بازالت)


بازالت
منشورهای بازالتی

*نکته در مورد منشاء ماگما:

بر اساس شواهد ژئوفیزیکی (امواج لرزه ای) مشخص شده است که زمین تا اعماق 2900 کیلومتری جامد است و تنها هسته بیرونی آن حالت مایع دارد. وزن مخصوص مایع که هسته بیرونی زمین از آن تشکیل شده است، حدود 9 تا 10 گرم بر سانتی متر مکعب است که بسیار بیشتر از وزن مخصوص هر نوع ماگما یا سنگ آذرین در پوسته زمین است.
بازالت دارای وزن مخصوص 3 گرم بر سانتی متر مکعب است. بنابراین بر خلاف عقیده عموم، بسیار بعید است که ماگما از هسته بیرونی و حتی از قسمت های تحتانی یا میانی جبه (گوشته) منشاء بگیرد. بنابراین ماگما از ذوب منطقه ای سنگ جامد در گوشته فوقانی و پوسته تحتانی  در اعماق حدود 30 تا 160 کیلومتری زیر زمین منشاء می گیرد. (( یک نکته مهم در بررسی منشاء ماگما این است که هر کانی دارای نقطه ذوب مشخصی است، لذا هنگامی که یک توده سنگ داغ می شود، کانی های مختلف به تدریج ذوب می شوند و یک توالی مشخص برای ذوب شدن آنها وجود خواهد داشت، در نتیجه ذوب بخشی سنگ می تواند منجر به تشکیل ماگما با ترکیبات مختلف نسبت به سنگ اصلی شود.))


ماگما
شمایی از ماگما درون زمین

+ طبقه بندی سنگ های آذرین بر اساس ترکیب شیمیایی آنها:

سنگ های آذرین اسیدی: مقدار سیلیس در آنها بیش از 65 درصد است. مثل گرانیت ها.
سنگ های آذرین خنثی: مقدار سیلیس در آنها بین 52 تا 65 درصد است، به عبارت دیگر، مقدار عناصر اسیدیته آنها آنقدر می باشد که به وسیله عناصر قلیایی موجود در آنها خنثی شود. نظیر سینیت.
سنگ های آذرین قلیایی: عنصر اصلی آنها از فلدسپات های سدیم دار و کلسیم دار است. در این دسته مقدار سیلیس بین 45 تا 52 درصد میباشد. مثل گابرو.
سنگ های آذرین خیلی قلیایی: مقدار سیلیس آنها کمتر از 45 درصد است. نظیر پریدونیت.

سنگ های دگرگونی:

سنگ های دگرگون شده، سنگ هایی هستند که در اثر حرارت و فشار و احتمالا تاثیر مایعات و گازها، تغییرات عمده ای را متحمل شده اند. مواد اصلی و اولیه سنگ های دگرگونی ممکن است رسوبات دریایی که در دما و فشار سطحی تشکیل شده اند، به همراه لایه های متناوب گدازه باشد که در دماهای بالا متبلور می شوند.
گرانیت ممکن است به این مجموعه نیز به طور متناوب تزریق شده باشد. این مواد در دما و فشارهای داخل پوسته زمین، به ویزه در کمربندهای کوهزایی، حالتی ناپایدار دارند. در چنین شرایطی، کانی های سنگ ها به گونه ای تغییر می کنند که تحت شرایط جدید پایدار باشند. تغییرات دگرگونی همواره در جهتی انجام می شوند که حالت تعادل را برقرار کنند.

+انواع دگرگونی:

– دگرگونی مجاورتی: (Contact Metamorphism)
این نوع دگرگونی در اثر مجاورت ماگما در حال سرد شدن با سنگ های مجاور خود حاصل می شود و همواره با تاثیر دمای بالا و محلول های فعال است. دگرگونی مجاورتی حالتی موضعی و محلی دارد، یعنی با دور شدن از محل تماس توده نفوذی با سنگ مجاور، اثرات دگرگونی به سرعت از بین می رود. در این نوع دگرگونی، گرما و فعالیت های شیمیایی جزء عوامل دگرگون کردن سنگ ها هستند.

– دگرگونی ناحیه ای:(Regional Metamorphism)
این نوع دگرگونی به علت اثر دمای بالا و فشارهای جهت یافته ایجاد می شود. دگرگونی ناحیه ای معمولا در قسمت هایی که صفحات لیتوسفری باهم برخورد می کنند و همچنین بر روی سنگ های ریشه کمربند کوهزایی مشاهده می گردند.

+طبقه بندی سنگ های دگرگونی:
بر اساس وضعیت ساختاری و ترکیب کانی شناسی دو گروه اصلی از سنگ های دگرگونی را می توان مشخص نمود:
سنگ هایی که حالت تورق دارند. (دارای ساختار مشخص صفحه ای هستند).
سنگ هایی که فاقد تورق بوده و حالت توده ای دارند.

سنگ های رسوبی:

سنگ ها رسوبی از بازمانده های فرسایشی سنگ های دیگر (مثلا سنگ های آذرین) منشاء می گیرند و در دما و فشار معمولی در محیط های رسوبی (روی زمین) ته نشین می شوند. فرآیندهایی که در پیدایش سنگهای رسوبی دخالت دارند عبارتند از:
هوازدگی فیزیکی و شیمیایی مواد سازنده سنگ های اولیه
انتقال یافتن فرآورده های هوازدگی تئسط آب جاری، یخچال، باد و نیروی جاذبه
بر جای نهاده شدن مواد در یک حوضه رسوبی
فشرده شدن و سیمانی شدن رسوبات و تبدیل آنها به سنگی سخت

* خواص اصلی و کلی سنگ های رسوبی، مطبق (لایه لایه) بودن آنها است. و این لایه لایه بودن با مطبق بودن گدازه ها یکسان نیست، بلکه به خوبی از یکدیگر تمیز داده می شوند. سنگ های رسوبی در نتیجه دخالت آب و یا رسوب نمودن در آب بدین شکل در آمده و به آسانی می توان طبقات را از یکدیگر تفکیک نمود.
البته این نکته را باید در نظر داشت که این طبقات در نتیجه تغییر شرایط رسوبی و پدیده ای رسوبگذاری در دریاها حاصل شده اند، و ضخامت طبقات سنگ های رسوبی همواره یکسان نبوده و به دوام دوره رسوبگذاری بستگی دارد.

* یکی از مهمترین نتایج جابجایی و ته نشین شدن رسوبات، دانه بندی شدن دقیق مکانیکی و شیمیایی مواد سازنده سنگ های اولیه است که به نام تفریق رسوبات خوانده میشود.
موادی که از لحاظ اندازه و وزن مشابهند، به تبعیت از انرژی مکانیکی که در زمان ته نشینی بر آنها وارد می آید، در محیط رسوبی مشابهی تجمع می یابند. دانه بندی شیمیایی نیز به همان ترتیب که مواد قابل حل تر از بقیه جدا شده و وارد آب می شوند، به طور همزمان انجام می گیرد.
مثلا قلوه سنگ های درشت معمولا در مخروطه افکنه پای کوه نزدیک به سرچشمه رودها ته نشست می گردند، در حالیکه ماسه ها تا ساحل دریا به پیش کشانده می شوند.
جریان های دریایی، امواج، دانه های بسیار ریز گل را می شویند که این مواد نیز سرانجام در محیطی با انرژِی مکانیکی اندک، از قبیل برکه و دریاچه بر جای گذارده می شوند، کربنات کلسیم معمولا طی این فرآیند حل شده و در آبهای کم عمق فاقد ماسه و گل رسوبگذاری می کند.
در سنگ های رسوبی ممکن است بقایای موجودات زنده (سنگواره) وجود داشته باشد و یا اینکه این دسته از سنگ ها ممکن است به صورت متبلور دیده شوند.


استفاده از این محتوا با ذکر منبع و لینک مستقیم به مقاله مجاز است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

فارسی