PDA

نسخه کامل مشاهده نسخه کامل : کانی شناسی



bb
07-05-2006, 11:35
میکا
اعضای گروه میکا از روی رخ قاعده‌ای کامل خود به آسانی قابل تشخیص هستند. ترکیب شیمیایی هر یک از نمونه‌ها می‌تواند بسیار پیچیده باشد، اما فرمول کلی را می‌توان برای تمام اعضای گروه نوشت. در این فرمول W معمولا پتاسیم است (در پاراگونیت ) ، و نشان دهنده و ، ، ، و نشان دهنده و و 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 کامل تعیین نشده است.

انواع میکا
در بیشتر موارد دو عضو از گروه به موازات 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، فرمولها بطور ایده‌آل ساده شده‌اند تا بتوانند با ساختار تعیین شده در مطالعات اشعه ایکس جور در بیایند.


مسکویت



پاراگونیت



فلوگوپیت



بیوتیت



لپیدولیت


شمای ساختاری میکاها
واحدهای اصلی ، یعنی چهار وجهی‌های هر کدام از سه راس به چهار وجهی‌های مجاور متصل بوده و تشکیل یک صفحه را می‌دهند. بنابراین هر چهار وجهی دارای 3 اکسیژن متصل و یک اکسیژن آزاد است. بدین ترتیب ترکیب و ظرفیت را می‌توان به صورت نمایش داد. دو صفحه از این چهار وجهی‌ها طوری به یکدیگر متصل می‌شوند که نوک چهار وجهی‌ها به طرف داخل قرار داشته باشند. نوک برجسته این چهار وجهی‌ها در مسکویت به وسیله Al و در فلوگوپیت و بیوتیت به وسیله Fe و Mg به یکدیگر وصل می‌شود.

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 وجهی‌ها در دو طرف بیرونی صفحات می‌باشد. ساختمان میکا یک توالی از این گونه جفت صفحات است که بین هر دو جفت صفحه پتاسیم قرار می‌گیرد.

سنگهای محتوی میکا
میکای رایج سنگهای آذرین بیوتیت است.


مسکویت در بعضی از گرانیتها وجود دارد.


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


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


پاراگونیت کانی کمیاب در شیست‌ها است.
علت فراوانی بیوتیت در سنگهای آذرین
علت رخداد رایج بیوتیت در سنگهای آذرین که در مقابل محدود بودن مسکویت به پگماتیت‌ها و بعضی 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 300 درجه سانتیگراد بالاتر از منحنی پایداری مسکویت قرار داشته و بسیار بالاتر از منحنی حداقل نقطه ذوب گرانیت قرار دارد. معنای این حرف این است که بلور فلوگوپیت (و بیوتیت) می‌توانند بطور مستقیم در دماهای عادی تبلور از ماگما متبلور شوند.

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

ترکیب شیمیایی بیوتیت
ترکیب شیمیایی بیوتیت‌های سنگهای آذرین به شدت متغیر است. منیزیم و آهن فرو می‌توانند بطور کامل جانشین یکدیگر شوند و تمام انواع این گونه بیوتیت شناخته شده است، از بیوتیت بدون آهن (فلوگوپیت) گرفته، تا انواعی که تمام منیزیم در آنها به وسیله آهن جایگزین شده است. آهن فریک می‌تواند نصف یا مقدار بیشتری از آلومینیوم دارای کوردیناسیون شش را جایگزین شود.

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

آلومینیوم در میکا
مقدار آلومینیوم در بیوتیت گرانیت‌ها و پگماتیتها در بیشترین حد خود و در بیوتیت سنگهای اولترا بازیک در کمترین حد خود است، سیلسیم رابطه معکوس با آلومینیوم دارد

bb
07-05-2006, 11:41
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.

bb
15-06-2006, 09:33
گوشته زمین در قسمت عمیقی قرار گرفته که ما هیچ گاه از طریق حفاری و مشاهده مستقیم نمی توانیم اطلاعات مناسبی در مورد آن بدست آوریم و بیشتر اطلاعات ما از آن قسمت مربوط به روشهای غیر مستقیم مطالعه آن است. مطالعه این قسمت از زمین نسبت به سطح آن خیلی متفاومت است .این مورد مانند مطالعه یک موتور ماشین بدون باز کردن قطعات آن است. اما ما نمونه های واقعی از آن عمق را ممکن است دیده باشیم و آن الماس است.
می دانید الماس یک کانی سخت است که از فشرده شدن کربن خالص ایجاد می گردد. به طور فیزیکی سخت تر از این ماده وجود ندارد. این کانی یک 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 منطقه گوشته را ایجاد کنیم . الماس در عمق های کمتر تشکیل نمی شود و به جای آن گرافیت تشکیل می گردد. این کانی که در مناطق سطحی تر ایجاد می شود از جمله کانی های نرم به حساب می آید. لذا به ظاهر اشتراکی با الماس ندارد.
حال این نکته جالب توجه است که الماسی که ما در اختیار داریم ممکن است در فاصله زمانی کمتر از یک روز تشکیل شده باشد که از آن جمله می توان به الماس های ایجاد شده در اثر رخداد آتشفشان های انفجاری اشاره کرد. شرایط تشکیل الماس در این حالت از موارد غیر معمول در زمین است.
ماگما در اعماق زمین ممکن است به جایی برسد که قدرت و قابلیت نفوذ به مناطق سطحی را پیدا کند لذا در این شرایط از عمق به سطح شروع به حرکت می کند. در مسیر خود از 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 صورت گاز از حلال ماگما خارج می شود و در بالای ماگما به بالا صعود می کند تا به پوسته نفوذ کند. این حرکت با سرعت چند صد متر در ثانیه به سمت بالا صورت می پذیرد.
تا به حال شاهدی از الماس های انفجاری جدید تر از آنچه در میوسن استرالیا یعنی نزدیک به بیست میلیون سال پیش دیده شده گزارش نگردیده است. اما این مورد نیز خیلی کمیاب تر از مواردی هستند که در حدود 1 میلیارد سال قبل و دورتر تشکیل شده اند. در این زمینه یک سری سنگ های مربوط به گوشته از جنس سولفید هستند که توسط سوراخ های نامحدودی گوشته را ترک می کنند و از آنها با عنوان کیمبرلیت و لامپروئیت یاد می کنند و ساختارهایی را ایجاد می کنند که به آنها "دودکش های الماسی" می گویند. برخی از این نمونه ها در "آرکانزاس"، "ویسکانسین" و "وایومینگ " دیده شده اند.
دراثر نفوذ ماگما به صورت کیمبرلیت و لامپروفیر که از گوشته حتی از عمق 300 کیلومتری به سطح می رسند یک سری قطعات خارجی را به نام "زینولیت" به همراه خود می آورند و این ماگما اگر از قسمت های ریفت اقیانوسی خارج شود پس از میلیون ها سال در اثر حرکت پشته های اقیانوسی به حاشیه قیمت فرورانشی می رسد و در طی مدت حرکت در حاشیه منطقه فرورانش پوسته به همراه آب، رسوبات و کربن تحت تاثیر فشار بالای منطقه فرورانش قرار گرفته و این ترکیب باعث ایجاد یک مخلوط داغ سرخ رنگی می شود که در منطقه فرورانش از دودکش های الماسی ایجاد شده در حاشیه قاره ها در اثر فعالیت آتشفشان های قبلی بالا می آید و به سطح می رسد.

bb
23-06-2006, 08:49
ميكروگراويته و الماسها
جستجوي الماس به خوش اقبالي در پيدا كردن رسوبات الماس‌دار با تعييين مكان يايپهاي كيمبرليتي عجيب كه الماس را از اعماق بيش از 100 كيلومتري گوشته‌هايي كه تشكيل مي‌شوند، بالا مي‌آورد،‌ 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 سپر كانادا پيدا كردند، پديدار شد. منابع جديد احتمالا در نواحي بزرگ استخراج شدة كانادا، استراليا، آفريقا و شمال آسيا وجود دارد، با وجود اين كيمبرليت‌ها اكثرا به صورت 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 نواحي صورت گرفته ولي موفقيت‌آميز نبوده است. به جز طبيعيت نامشخص كيمبرليت‌ها، بيشتر زمينهاي اوليه آنها استپهاي پهناور با پوشش گياهي در نواحيي مي‌باشند كه تحت شرايط يخچالي قرار گرفته‌اند و اين عوامل باعث مي‌شود كه دورسنجها در مناطقي مثل‌ استراليا يا جنگلهاي مناطق گرم مرطوب نتايج مطلوبي ارائه ندهد.
يايپهاي كيمبرليتي آثار گرد شده در سطح دارند و سنگ چگالي متفاوتي با سنگهاي معمول پوسته فوقاني دارد، بنابراين يكي از روشهاي تعيين مكان آنها جستجو براي الگوهاي مدور بر روي نقشه‌هاي گراني سنجي مي‌باشد. اما آنها نسبت به resolution نقشه‌هاي گراني سنجي ناحيه‌اي كه معمولا با اندازه‌گيري دقيق پتانسيل گراويته‌اي در سطح ساخته مي‌شوند، كوچك هستند. نقشه‌هاي ميدان مغناطيسي زمين و جذب اشعه‌هاي گاما بوسيله ايزوتوپهاي راديواكتيو resolution مناسب براي بررسيهاي منطقه‌اي را دارند، اما كيمبرليتها تنها مقدار جزئي از اين مشخصات را دارند. شركت معدنيBroken Hill Proprietary-Bilhton پس از موقعيت در دست‌يابي به منطقه Ekati در شمال كانادا تشويق شدند تا يك راهبرد مناسب براي مشكل پيدا كنند. در حاليكه درجه سنجي گراويته يكي از روشهاي دقيق بررسي گراني سنجي است، روشهاي ديگر نيز ممكن است و ژئونيزيكدانان سعي دارند تا تغييرات كوچكتر ميدان گراويتي را اندازه‌گيري كنند تا پايين و بالا آمدن ماگما در آتشفشانها را به روش ارزانتر و با پيچيدگي كمتر مشخص كنند.

bb
25-06-2006, 07:40
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.

سنگ‌ها و کانى‌ها

کره‌ى زمين از نظر ويژگى‌هاى فيزيکى ساختار لايه‌اى دارد. بخش مرکزى آن جامد است، بيش‌تر از آهن و نيکل درست شده و هسته‌ى درونى ناميده مى‌شود. پيرامون هسته‌ى 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 لايه‌ا‌ى جامد و سخت به نام گوشته‌ى زيرين و لايه‌اى نرم‌تر و خميرى به نام سست‌کره درست شده است. پيرامون گوشته را لايه‌ى نازک و جامدى به نام پوسته فراگرفته که بيش‌تر از سيليس، اکسيژن و آلومينيوم درست شده است. زمين‌شناسان به مواد طبيعى و بى ‌جان سازنده‌ى پوسته سنگ مى‌گويند و بيرونى‌ترين لايه‌ى زمين را سنگ‌کره مى‌نامند.

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 هزار گونه کانى در طبيعت يافت شده است که نزديک 20 تا 25 گونه از آن‌ها در ساختمان بسيارى از سنگ‌ها وجود دارند. بيش‌تر سنگ‌ها از چند کانى درست شده‌اند، مانند گرانيت که بخش زيادى از آن از سه کانى کوارتز، فلدسپات و بيوتيت است. هر گروه از سنگ‌ها نيز داراى کانى‌هاى مشخصى هستند که در گروه سنگ‌هاى ديگر وجود ندارند يا بسيار اندک هستند. براى نمونه، کانى هاليت فقط در سنگ‌هاى رسوبى ديده مى ‌شود و در سنگ‌هاى آذرين يا دگرگونى ديده نمى ‌شود. کانى ولاستونيت نيز فقط در سنگ‌هاى دگرگونى يافت مى شود. با اين همه، برخى از کانى ‌ها، مانند کوارتز، ممکن است در هر گونه سنگى وجود داشته باشند

سنگ‌ها و کانى‌هاى آن‌ها

سنگ‌هاى آذرين
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 مى ‌رود و در ژرفاى زياد به اندازه‌ى مى‌رسد که براى ذوب‌ شدن سنگ‌ها کافى است. با اين همه، مواد درونى زمين به حالت مذاب نيستند و فشار زيادى که از لايه‌هاى بالايى بر لايه‌هاى زيرين وارد مى‌شود، از ذوب شدن سنگ‌ها جلوگيرى مى‌کند. اما در جاهايى از ژرفاى زمين که به دليلى(براى نمونه، در پى جايه‌جايى ورقه‌هاى سنگ کره) از فشار کاسته مى‌شود يا سنگ‌هاى سطحى زمين به زير سطح فرو مى‌روند، سنگ‌ها ذوب مى‌شوند. هر جايى که سنگ‌ها ذوب شوند، ماده‌ى مذاب، که ماگما نام دارد، به سوى بالا راه پيدا مى‌‌کند و آرام آرام دماى آن کاهش مى‌يابد و سنگ‌هاى آذرين را پديد مى‌آورد.

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

بررسى ترکيب شيميايى سنگ‌هاى آذرين و گدازه‌ى آتش‌فشان‌هاى فعال نشان داده است که ماگما يک ترکيب سيليکاتى با اندکى اکسيدهاى فلزى ، بخار آب و مواد گازى است. سنگ‌هاى آذرين را بر پايه‌ى درصد اين مواد در سه گروه گرانيتى(اسيدى)، بازالتى(بازى) و آندزيتى(ميانه) جاى مى‌دهند. سنگ‌هاى آذرينى مانند 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 آندزيت که بين 52 تا 63 درصد 2 SiO دارند، از سنگ‌هاى آذرين ميانه و سنگ‌هايى مانند بازالت و گابرو را که محتواى سيليسى کم‌ترى دارند، از سنگ‌هاى آذرين بازى هستند. برخى از سنگ‌هاى 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.

سنگ‌هاى رسوبى

چهره‌ى زمين همواره در حال دگرگونى است و عامل‌هايى مانند نيروى گرانش، آب‌هاى جارى، موج‌هاى دريا، باد، يخچال‌ها و حتى انسان، همراه با کنش‌هاى شيميايى موادى مانند آب، اکسيژن، دى‌اکسيد کربن، اسيدها و مواد ديگر، باعث از هم‌پاشى ساختمان سنگ‌ها و خرد شدن آن‌ها مى ‌شوند. خرده‌سنگ‌ها همراه 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 رسوب ناميده مى‌شوند، در اثرعامل‌هاى گوناگونى، مانند فشار و گرما، به هم پيوسته مى شوند و سنگ‌هاى سخت و يکپارچه‌اى را مى‌سازند که به آن‌ها سنگ‌هاى رسوبى مى‌گويند.

سنگ‌هاى رسوبى به علت لايه‌لايه بودن و نيز داشتن برجاى ‌مانده‌هايى از جانداران گذشته، به زمين‌شناسان کمک مى‌کنند تاريخ گذشته‌ى زمين را بازسازى کنند. سنگ‌هاى رسوبى در مقايسه با سنگ‌هاى آذرين و دگرگونى بخش کم‌ترى از پوسته‌ى زمين را مى ‌سازند، اما چون در سطح زمين ساخته مى ‌شوند، بخش زيادى از سطح قاره‌ها را پوشانده‌اند. اين سنگ‌ها جاى انباشته شدن و جابه‌جايى آب‌هاى زيرزمينى هستند و به دليل اندوخته‌هاى زغال‌سنگ، نفت و گاز، نمک، کانى‌هاى آهن‌دار و ديگر کانى‌هايى که در صنعت ارزش دارند، بسيار مورد توجه هستند.

رسوب‌گذارى

هنگامى که انرژى يک رود زياد است، بستر خود و هر چه را که در راه آن است، خراب مى‌کند و خرده‌ها را به خود جابه‌جا مى‌کند. هنگامى که از انرژى رود کاسته مى‌شود، براى نمونه هنگامى که شيب بستر کاهش مى‌يابد يا حجم آب کاهش مى‌يابد، توان جابه‌جايى مواد همراه خود را از دست مى دهد و ته‌نشينى آن مواد 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 آوارى هستند.

برخى از رسوب‌ها پيامد فرايندهاى شيميايى و زيست‌شيميايى هستند. رسوب‌هاى آهکى درون غارها و رسوب‌هاى ژيپس و نمک خوراکى، از نمونه‌هاى فراوان فرسايش شيميايى هستند. پوسته‌ى آهکى برخى از جانداران دريايى پس از مرگ در کف دريا ته‌نشين مى‌شود و بخشى از سنگ‌هاى رسوبى مى شود. اين پوشش‌ها حاوى کانى‌هايى از کربنات‌هاى کلسيم، منيزيم، سيليسيم و گاهى فسفات‌ها، سولفيدها و اکسيدهاى آهن هستند. برخى از سنگ‌هاى رسوبى حاصل از آن‌ها در معمارى ارزش بسيار دارند.

فعاليت‌هاى آتش‌فشان‌هاى دريايى و قاره‌اى باعث پرتاپ شدن ذره‌هاى گوناگونى به صورت خاکستر، غبار، تکه‌هاى کوچک و بزرگ و ماده‌ى مذاب به پيرامون آتش‌فشان مى‌شود. اين ذره‌ها روى‌هم انباشته مى‌شوند و در پى فرايند فرسايش فيزيکى و شيميايى به جاهاى رسوب‌گذارى برده مى‌شوند اين گونه رسوب‌ها را که خاستگاه آتش‌فشانى دارند، رسوب‌هاى آذرآوارى گويند. از برخورد شهاب‌سنگ‌ها و گذر دنباله‌دارها از نزديکى زمين نيز اندکى مواد رسوبى با خاستگاه فرازمينى به محيط‌هاى رسوبى وارد مى‌شود. حجم اين رسوب در زمانى که جو زمين رقيق بوده، قابل توجه بوده است.

رسوب‌ها در شرايط معينى در درياها و خشکى‌ها ته‌نشين مى‌شوند. اين شرايط 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 برخورد کوه 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 متقاطع و نامنظم روى هم قرار گرفته‌اند.

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

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

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

5. محيط کولابي. رسوب‌گذارى در درياچه‌هايى که در اقليم خشک بيابانى به وجود آمده‌اند، بيش‌تر از رسوب‌گذارى شيميايى است. نمک‌هاى گوناگونى مانند ژيپس، انيدريت، نمک خوراکى، همراه با رسوب‌هاى سيلتى 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 ديده مى‌شود. برجاى ‌مانده‌هاى صدف نرم‌تنان و اسکلت آهکى مرجان‌ها نيز درون آن‌ها يافت مى‌شود.

7. فلات قاره. جايى است که از سطح آب به هنگام جزر آغاز مى‌شود و تا ژرفاى 200 متر ادامه مى‌يابد. رسوب‌هاى اين محيط از نظر ويژگى و پراکنش گوناگونى زيادى دارند، زيرا شدت موج‌ها و جريان‌هاى دريايى و ورودى رودها در اين جا متفاوت است. در اين‌جا ماسه فراوان است. در دهانه‌ى رود لاى و رس نيز فراوان است. رسوب‌هاى آهکى نيز به فراوانى ديده مى‌شود. هم‌چنين صخره‌هاى مرجانى در آن‌جا به وجود مى‌آيد.

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

دياژنز: سنگ‌زايى

پس از انباشته شدن رسوب‌ها در محيط‌هاى رسوبى ممکن‌ است