دانلود تحقیق سنگهای آذرین رسوبی

سنگهای آذرین
تعریف
منظور از بافت ، شکل و اندازه بلور و رابطه فیزیکی آنها با یکدیگر است که توسط میکروسکوپ مورد مطالعه قرار می‌گیرد.

بنابراین بافت سنگ آذرین می‌تواند مراحل مختلف انجماد نحوه تبلور سنگ آذرین را مشخص نماید.

از این رو بافت سنگهای آذرین بصورت زیر تقسیم‌بندی می‌شوند.

بافت درشت بلور
بافت درشت بلور به سنگهای آذرینی اختصاص دارد که آرام در اعماق سرد شده و همه بلورها فرصت کافی برای رشد یافته‌اند.

در بافت درشت بلور اندازه بلورها بین چند دهم میلیمتر تا چند سانتیمتر متغیر است.

در این بافت به هیچ وجه بخش شیشه‌ای و غیر متبلور وجود ندارد.

اغلب کانی در این بافت ، اتومورف بوده و شکل بلور شناسی خود را در سنگ حفظ می‌کنند و بعضی دیگر که حد فاصل کانی‌های اتومورف را پر کرده‌اند، گزنومورف می‌باشند.

بافت دانه‌ای :
در این بافت بلورهای گزنومورف کوارتز بصورت منفرد و یا مجتمع فصای بین بلورهای اتومورف را پر کرده‌است.

در بافت دانه‌ای فلدسپاتهای پلاژیوکلاز تقریبا اتومورف می‌باشند و در بین آنها فلدسپاتهای آلکالن بصورت گزنومورف و گاهی تقریبا اتومورف دیده می‌شوند.

• بافت پورفیروئید :
گاهی در بعضی از سنگها بعضی از بلورها به قدری رشد می‌کنند که اندازه آنها به چند سانتیمتر می‌رسد.

لذا به آن ساخت پورفیر مانند یا پورفیروئیدی می‌گویند.

بلورهای بسیار درشت را پورفیروبلاست می‌گویند.

• بافت پگماتیتی :
در این بافت بلورها بسیار درشت می‌شوند.

بطوری که اندازه آنها بین چند سانتیمتر تا چند دسیمتر متغیر است.

• بافت پگماتیک گرافیک :
موقعی است که یک بلور کوارتز و یک بلور فلدسپات آلکالن طوری در هم داخل شده‌ باشند که یکی از آنها (معمولا فلدسپات آلکالن) متن را تشکیل داده و بلور دیگر ادخال‌ها را بسازد.

• بافت کروی :
در این بافت زمینه سنگ دارای بافت دانه‌ای است و در این زمینه اجتماعاتی از بلورها بصورت کره با ساخت شعاعی قرار گرفته‌اند.

هر کره از طبقات متحدالمرکز و متناوب کانیهای تیره و روشن تشکیل شده به نحوی که کانیهای روشن در امتداد شعاعها کره و کانیهای تیره موازه با سطح کره رشد کرده‌اند.

• بافت آپلیتی :
در این بافت بلورها ریز و یکنواخت هستند که با چشم غیر مسلح به آسانی قابل رویت نمی‌باشند.

این بافت مخصوص دسته‌ها و فیلونهای توده‌های آذرین اسیدی غنی از پلاژیو کولز است.

بافت ریز بلور
بافت ریز بلور مخصوص سنگهای آتشفشانی ، دایکها ، سیل‌ها و سطح خارجی توده‌های نفوذی است.

بافت دانه‌ای ریز بلور :
در این بافت اندازه دانه‌ها از بافت آپلیتی تا بافت کریپتو کریستال (نامرئی بلور) تغییر می‌کند.

بافت دانه‌ای ریزبلور بافت فلسی تیک نیز نامیده می‌شود.

در بافت فلسی تیک پرفیریک بلورهای درشت در متن دانه‌ای ریزبلور مشاهده می‌گردند.

• بافت میکرولیتیک :
بافت میکرولیتیک مخصوص گدازه‌هاست.

در این بافت قسمت اعظم فلدسپات بصورت بلورهای اتومورف و باریک متبلور می‌گردد که میکرولیت خوانده می‌شود.

فضای بین میکرولیتها را بخشی متبلور و نامرئی و یا غیر متبلور شیشه‌ای پر می‌کند که اصطلاحا مزوستاز گفته می‌شود.

• بافت میکرولیتیک پورفیریک :
اگر در بافت میکرولیتیک بلورهای درشت کانیها نیز دیده ‌شود به آن بافت میکرولیتیک پورفیریک می‌گویند.

• بافت دلریتی :
بافت دلریتی در سنگهای بازیک که بصورت فیلون ، دایک یا سیل تشکیل شده‌ باشند دیده می‌شود.

در بافت دلریتی بلورهای اتومورف پلاژیو کلاز طوری در کنار هم قرار می‌گیرند که بین خود فضاهای چند گوش بوجود می‌آورند و این فضاها بوسیله خمیره‌ای ریز بلور یا شیشه‌ای پر می‌شود.

در بافت دلریتی انترسرتال فضاهای بین پلاژیوکلازها را پیروکسن یا الیوین پر می‌کند.

بافت شیشه‌ای در این بافت قسمت اعظم و یا تمام سنگ غیر متبلور و شیشه‌ای است بدین ترتیب که ماگما بقدی سریع سرد می‌شود که اتمها و مولکول‌ها فرصت آرایش و تشکیل شبکه تبلور را ندارند.

بافت تمام شیشه‌ای در ماگماهای بازیک کمتر از ماگماهای خنثی و اسیدی بوجود می‌آید.

بافت شیشه‌ای مرواریدی : در این بافت سنگ غیر متبلور و شیشه‌ای بعد از انجماد نیز به سرعت سرد می‌شود در نتیجه شکستگی‌های قوسی و کروی شکل در سنگ بوجود می‌آید که سبب خرد شدن آن به قطعات گرد نظیر مروارید می‌گردد.

قطعات کروی قطری در حدود یک یا چند میلیمتر دارند.

بافت هیالو پورفیریک : بافتی است شیشه‌ای محتوی بلورهای درشت.

بافت هیالو اسفرولیتیک : این بافت در سنگهای شیشه‌ای که تبلور مجدد پیدا می‌کنند بوجود می‌آید.

در این صورت بلورهای سوزنی کانیها مافیک مانند اوژیت (در بازالتها) و اژیرین (در سنگهای قلیائی) بصورت دستجات شعاعی یا شانه‌مانند در شیشه بوجود می‌آیند، سپس بلورهای کوارتز و فلدسپات متبلور می‌گردند.

تمام این بلورها تشکیل اجتماعات کروی به قطر یک تا چند میلیمتر می‌دهند.

بافت دیاپلکتیک : بافتی است حد واسط بین ششه‌ای و متبلور.

بافت اوتاکسیتیک : به بافتی گفته می‌شود که در آن قطعات شیشه بهم جوش خورده ، جهت یافته شده و حالت جریان نشان دهند.

این اصطلاح را برای ایگنمبریت‌ها بکار می‌برند.

سنگهای دگرگون دگرگونی به مجموعه عواملی گفته می‌شود که در اثر آن ، مشخصات سنگ‌ها تغییر می‌کند و سنگ به نوع دیگری که سنگ دگرگونی نام دارد، تبدیل می‌شود.

عوامل دگرگونی ممکن است باعث تغییر بافت و ساخت ، ترکیب شیمیایی و ترکیب کانی شناسی سنگ‌ها بشود.

اگر سنگ اولیه‌ای که تحت تاثیر دگرگونی قرار می‌گیرد رسوبی باشد، پیشوند پارا و در حالتی که سنگ اولیه آذرین باشد پیشوند ارتو در جلو اسم سنگ دگرگونی حاصله قرار می‌گیرد.

مقدمه بسیاری از سنگهایی که امروز ، در سطح زمین دیده می‌شوند، آثار و شواهدی بروز می‌دهند که نشان می‌دهد پس از نهشته‌ شدن به صورت سنگ رسوبی ، یا تبلور به صورت سنگ آذرین ، دچار تغییرات دیگری نیز شده‌اند.

در نگاه اول برخی از این سنگها شبیه به سنگهای آذرین بلور شده بنظر می‌‌رسند، اما دقت بیشتر نشان می‌دهد که دانه‌های کانی سازنده آنها بطرز خاصی به صورت صفحه‌ای قرار گرفته‌اند.

برخی دیگر از این سنگها آثار خمیدگی شدید از خود نشان می‌دهند.

تعدادی دیگر ممکن است دارای ترکیب شیمیایی مشابه سنگ آهک باشند.

اما بنظر می‌رسد که دانه‌های کانی تشکیل‌ دهنده آنها بسیار بیشتر از دانه‌های سنگ آهک رشد کرده است.

بالاخره در این میان سنگهایی هم یافت می‌شود که با سنگهای رسوبی و آذرین تفاوت دارند.

تمام این سنگها را سنگهای دگرگونی می‌نامند.

فرایند دگرگونی برخی از سنگهای رسوبی و آذرین به عنوان واکنش در مقابل تغییرات شدید محیط خود ، در حالت جامد تغییر کرده‌اند.

این تغییرات از طریق فرآیندی که دگرگونی نامیده می‌شود، ممکن است باعث ایجاد تبدیلاتی در درون سنگها شود.

دگرگونی در درون پوسته زمین ، در زیر ناحیه هوازدگی ، سیمانی شدن و بالاتر از ناحیه ذوب مجدد به وقوع می‌پیوندد.

در این محیط سنگها برای تطبیق با شرایطی که شرایط تشکیل‌ آنها متفاوت است، دچار تغییرات شیمیایی و ساختاری می‌شوند.

از آنجایی که دگرگونی معمولا در درون پوسته زمین رخ می‌دهد، مطالعه مستقیم آن به آسانی مطالعه هوازدگی ، رسوبگذاری و فعالیت آذرین نبوده و با مشکلات بیشتری همراه است.

عوامل دگرگونی دما دما یکی از مهمترین عوامل دگرگونی است.

دمای لازم جهت دگرگون شدن سنگ‌ها به یکی از روش‌های زیر تامین می‌شود.

ازدیاد دما در اثر شیب زمین گرمایی : دمای زمین نسبت به عمق بر اساس شیب زمین گرمایی افزایش می‌یابد.

بطور متوسط در هر 30 متر عمق یک درجه به دمای زمین اضافه می‌شود.

در این صورت در اعماق 10 تا 20 کیلومتری ، دما بین 35 تا 65 درجه سانتیگراد خواهد بود، که این دما برای دگرگون کردن سنگ‌ها در بعضی موارد کافی است.

ازدیاد دما در اثر عوامل تکتونیکی : تغییر شکل پوسته جامد زمین به هنگام تشکیل چین‌‌ها و گسل‌ها باعث بالا رفتن دما در محل می‌شود.

در مواردی که حرکات تکتونیکی به کندی انجام می‌گیرد، گرمای حاصله فرصت تجمع ندارد و پراکنده می‌شود.

ولی اگر حرکات شدید باشد، گرما و در نتیجه دمای حاصله قابل توجه است.

حرارت ناشی از توده‌های ماگمایی : هنگامی که ماگما بطرف بالا حرکت می‌کند، دمای ناشی از آن ، باعث دگرگون شدن سنگ‌های درونگیر می‌شود.

فشار فشارهای موثر در دگرگونی را به انواع زیر تقسیم می‌کنند.

فشار ناشی از وزن طبقات : این فشار در اثر وزن طبقات رویی بوجود می‌آید و میزان آن تقریبا 250 تا 300 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع به ازای هر کیلومتر عمق است.

فشار ناشی از وزن طبقات تقریبا خواص فشار هیدرواستاتیک را داراست و به حالت ایزوتروپ بر سنگ‌ها وارد می‌شود.

بنابراین ، در اثر این نوع فشار ، ساخت توجیه شده‌ای در سنگ‌ها بوجود نمی‌آید.

بطور کلی نتیجه این فشار ، تشکیل کانی‌هایی است که وزن مخصوص بیشتری دارند.

فشار جهت دار : فشارهای جهت دار ، ساختمان‌های زمین شناسی مختلفی را بوجود می‌آورند.

در چنین مواردی ، فشار وارد بر سنگ‌ها به حالت ایزوتروپ نیست.

بلکه اثر آن ، در امتداد‌های خاصی شدیدتر است.

نتیجه تاثیر چنین فشارهایی ، ایجاد کانی‌هایی است که در امتدادهای خاص ، طویل یا متورق هستند.

فشار جزیی آب : در اثر فعل و انفعالات متعددی که ضمن دگرگونی انجام می‌گیرد، غالبا مقداری (آب تولید می‌شود که فشار مربوط به آن ، که به نام فشار جزیی آب خوانده می‌شود، نقش مهمی در فعل و انفعالات دگرگونی به عهده دارد.

اهمیت نسبی دما و فشار ازدیاد دما باعث تشکیل کانی‌هایی می‌شود که آنتروپی بیشتری دارند.

مثلا افزایش دما باعث بی آب شدن کانی‌ها می‌شود.

زیرا تبدیل آب به بخار آب آنتروپی را افزایش می‌دهد.

در صورتی که ازدیاد فشار ، باعث ایجاد کانی‌هایی می‌شود که حجم کمتری دارند.

به عبارت دیگر ، کانی‌های تشکیل دهنده سنگ‌های دگرگونی نسبت به سنگ اولیه ، وزن مخصوص بیشتری دارند.

محصول دگرگونی یک سنگ واحد ، در شرایط فشار (عمق) و دمای مختلف ، سنگ‌های متفاوتی است.

به عنوان مثال از دگرگونی شیل در شرایط دگرگونی مختلف سنگ‌های مختلفی مثل شیست آمفیبول دار ، شیست کلریتی ، گنیس و انواع هورنفلس‌ها حاصل می‌شود.

انواع دگرگونی انواع مختلفی از دگرگونی وجود دارد.

دو نوع اصلی دگرگونی مجاورتی و دگرگونی ناحیه‌ای هستند.

نوع سوم دگرگونی که دگرگونی کاتاکلاستیک نام دارد، در اثر فرسایش ناشی از گسلش و چین خوردگی شدید بوجود می‌آید.

در این حالت کانی‌ها و سنگها شکسته می‌شوند و یا حتی به صورت پودر درمی‌آیند و نوعی برش گسلی درشت دانه و یا انواع دانه ریزتری موسوم به میلونیت تولید می‌کنند.

اینگونه سنگها نشان دهند‌ه شدت فشار و دمایی است که با گسلش و چین خوردگی همراه می‌باشند.

دگرگونی مجاورتی هنگامی که ماگما در پوسته‌ زمین نفوذ می‌کند، دگرسانی سنگهای اطراف را سبب می‌شود.

دگرسان شدن سنگها در سطح تماس یا نزدیکی سطح تماسشان با توده ماگما را دگرگونی مجاورتی می‌گویند.

کانی‌های تولید شده در اثر این فرایند را نیز کانی‌های دگرگونی مجاورتی می‌نامند.

دو نوع کانی دگرگونی مجاورتی تشخیص داده شده است، کانی‌هایی که در اثر گرم شدن سنگ مورد نفوذ قرار گرفته تشکیل می‌شوند و کانی‌هایی که از واکنش محلولهای گرمایی ، با سنگ مورد نفوذ قرار گرفته حاصل می‌شوند.

نوع دوم کانی‌ها در اعماق نسبتا کم تشکیل می‌شوند.

چرا که تنها در اواخر سرد شدن یک توده ماگمایی و در نزدیکی سطح است که مقادیر متنابهی محلول گرمایی آزاد می‌شوند.

دگرگونی ناحیه‌ای دگرگونی ناحیه‌ای در مناطقی گسترده و وسیع رخ می‌دهد، و اغلب هزاران کیلومتر مربع سنگ با هزاران متر ضخامت را در بر می‌گیرد.

عقیده عمومی بر این است که ارتباط مستقیمی بین دگرگونی ناحیه‌ای و ساخته شدن رشته کوهها وجود دارد .

سنگهای این نوع دگرگونی در مناطقی که روزگاری ریشه کوهستانهای قدیمی را تشکیل می‌دادند، و نیز در سپرهای قاره‌ای دوران پرکامبرین یافت می‌شوند.

برای بیرون زده‌ شدن این سنگهای دگرگونی، می‌باید هزاران متر سنگ فرسوده و منتقل شوند.

مناطق دگرگونی شدت دگرگونی ، نسبت به عمق ، فشار و دما تغییر می‌کند.

به عبارت دیگر در هر موقعیتی سنگ‌های خاصی تولید می‌شود.

پوسته زمین از نظر شدت دگرگونی معمولا به 3 منطقه تقسیم می‌شود.

منطقه کم عمق در این منطقه ، دگرگونی خفیف است و شرایط آن با دمای متوسط ، فشار لیتوستاتیک (فشار ناشی از وزن سنگ‌ها) کم و فشار جهت دار یا فشار تکتونیکی معمولا زیاد مشخص می‌شود.

در این منطقه سنگ‌هایی نظیر فیلیت و شیست‌های کلریتی تشکیل می‌شود.

کانی‌هایی که در این منطقه بوجود می‌آیند نیز مشخص است و از جمله آنها می‌توان سریسیت ، کلریت ، آنتیگوریت ، تالک و اکتیونیت ، اپیدوت ، آلبیت و ...

را نام برد.

منطقه عمق متوسط این منطقه که در زیر منطقه کم عمق قرار گرفته است با دما و فشار لیتوستاتیک زیاد مشخص می‌شود.

گاهی نیز فشارهای تکتونیکی مربوط به این منطقه قابل توجه است.

در این منطقه معمولا سنگ‌های میکا شیست ، گنیس ، کوارتزیت مرمر و آمفیبولیت تشکیل می‌شود.

از جمله کانی‌های مربوط به این منطقه می‌توان بیوتیت ، مسکویت ، دیستن ، آنتوفیلیت ، هورن بلند معمولی ، اپیدوت پلاژیوکلازهای سدیم دار و کلسیت را نام برد.

منطقه عمیق این منطقه با دمای زیاد و فشار لیتوستاتیک فوق‌العاده زیاد مشخص می‌شود.

فشار جهت دار یا وجود ندارد و یا اینکه اثرش ناچیز است.

در این منطقه ، کانی‌ها و سنگ‌هایی که تحت شرایط فشار و دمای زیاد پایدارند بوجود می‌آیند.

از آنجا که در این منطقه فشار جهت دار قابل توجه نیست، لذا معمولا سنگ‌های حاصله بدون تورق هستند، که از جمله آنها می‌توان بیوتیت و پیروکسن و گنایس ، اکلوژیت و آمفیبولیت را نام برد.

کانی‌های مهمی که در این منطقه تولید می‌شوند شامل بیوتیت ، فلدسپاتهای پتاسیم ، سیلیمانیت ، آندالوزیت ، انستاتیت ، هیپرستن ، الیوین ، دیوپسید و ...

هستند.

رخساره‌های دگرگونی رخساره‌های دگرگونی عبارت از مجموعه‌ای از کانی‌های دگرگونی هستند که در تحت شرایط فشار و دمای مشابهی تولید می‌شوند.

بدین ترتیب به کمک آنها می‌توان به شرایط دگرگون شدن سنگ پی برد.

بعضی از کانی‌ها فقط در یک رخساره معین دیده می‌شوند.

این کانی‌ها که مشخصه نوع دگرگونی‌اند ، به نام کانی‌های راهنما معروفند، معمولا رخساره نامیده می‌شوند.

عده‌ای از کانی‌ها ممکن است در چند رخساره مختلف دیده شوند.

سنگها سنگ‌ها تشکیل شده‌اند از یک یا چند نوع از کانی‌های موجود در زمین که لایه فوقانی کره زمین (سنگ‌کره) را پدید آورده‌اند.

سنگ‌ها سنگ‌ها ازجمله موادی هستند که در همه جای کره زمین وجود دارند.

روی زمین، در رودخانه‌ها، کوه‌ها و کف دریاها و داخل زمین هم سنگ وجود دارد.

سنگ‌ها انواع متفاوتی دارند.

بعضی زبر و بعضی دیگر صاف هستند.

بعضی درشت و برخی کوچک.

بعضی از سنگ‌ها به علت استحکام فراوان، سال‌ها به شکل بناهای تاریخی باقی می‌مانند.

سنگ‌های رسوبی۰: بعضی از سنگ‌ها بر اثر ته نشین شدن مواد داخل آب به وجود می‌آیند.

رودها مقدار زیادی مواد را با خود به دریاها و دریاچه‌ها می‌برند.

این مواد به دلیل سنگینی به ته دریا می‌روند.

روی هم قرار می‌گیرند و پس از سفت شدن سنگ‌هایی را به وجود می‌آورند که به آنها سنگ‌های رسوبی گفته می‌شود.

سنگ‌های رسوبی لایه لایه‌اند که رنگ یا جنس هر لایه با لایه دیگر متفاوت است.

سنگ‌های رسوبی در کوه‌های البرز و زاگرس به فراوانی یافت می‌شوند.

ریگ، شن و سنگ‌های آهکی نمونه‌هایی از سنگ‌های رسوبی هستند.

سنگ‌های آذرین: گروه دیگری از سنگ‌ها بر اثر سرد شدن مواد بسیار داغ به وجود آمده‌اند که قبلاً در زمین بوده‌اند.

دمای اعماق زمین زیاد است و بعضی سنگ‌ها را ذوب می‌کند.

این سنگ‌ها در زیر یا سطح زمین دوباره سرد می‌شوند و سنگ‌هایی را به وجود می‌آورند که به آنها آذرین می‌گویند.

سنگ‌های کوه‌هایی مانند دماوند و الوند از نوع آذرین است.

سنگ‌های آذرین از بلورهای ریز یا درشت تشکیل شده‌اند.

سنگ‌های دگرگون شده: بعضی از سنگ‌های رسویی یا آذرین اگر مدت زیادی در اعماق زمین بمانند، باید فشار و گرمای زیادی را تحمل کنند.

این سنگ‌ها مانند آجر پخته می‌شوند و شکل قبلی خود را از دست می‌دهند و به همین دلیل به آنها سنگ‌های دگرگون شده می‌گویند.

(مانند سنگ مرمر) سنگ‌ها از چه ساخته شده اند؟

همه سنگ‌ها از یک یا چند کانی به وجود آمده‌اند.

کانی چیست؟

مغز مداد شما یک کانی است.

گچی که با آن می‌نویسید، پنجره‌های فلزی و حتی نمکی که با غذا می‌خورید یک کانی است.

بعضی کانی‌ها مانند نمک به همان شکل خود قابل استفاده‌اند.

اما بعضی دیگر این گونه نیستند بلکه سنگ معدن بعضی کانی‌ها مانند فلزات را برای به دست آوردن مواد مورد نیاز کاملاً خرد و ذوب می‌کنند.

فایده سنگ‌ها و کانی‌ها: سنگ‌ها و کانی‌ها در امر ساختمان سازی، صنعت، پزشکی و غیره به کار می‌روند.

مصارف کانی‌ها باید با دقت و صرفه جویی فراوان صورت'' گیرد.

سنگ شناسی رسوبی پیشگفتار سنگ های رسوبی بیش ازهفتادوپنج درصدسطح زمین را می پوشانند.

یک توده رسوبی شامل موادی است که در سطح یا نزدیک سطح زمین ودر محیطی که دارای فشار و حرارت پایین می باشد، انباشته می‌گردد.

معمولاً مواد رسوبی از مایعی که آن ها را در بر می گیرد، در محیط های مختلف رسوبی ته نشین می گردند ، رسوبات به روش های مختلفی تشکیل می شوند.

رسوبات در برخی از مواقع از هوازدگی و فرسایش سنگ های قدیمی تر تشکیل می شوند که در این شرایط به رسوب تخریبی یا آواری می گویند.

گاهی اوقات رسوبات در اثر فرایند های بیولوژیکی ، شیمیایی و یا بیو شیمیایی ، نیز تشکیل می شوند.

بعنوان مثال تشکیل رسوبات تبخیری نظیر نمک و گچ یک فرایند شیمیایی محض و تشکیل بافیمانده صدف جانداران آب زی یک فرایند بیوشیمیایی است.

مواد رسوبی هرگاه تحت تاُثیر فرایندهای سنگ زدایی قرار گیرند تبدیل به سنگ رسوبی می شوند .

مطالعه سنگ های رسوبی برای ما بسیار حائز اهمیت است ، زیرا اطلاعات ما درباره‌ی چینه شناسی و بسیاری از علومات ما درباره تاریخ گذشته زمین در این سنگ ها نهفته است.

بخش مهمی از ذخایر معدنی که دارای ارزش قابل توجهی می باشند از سنگ های رسوبی بدست می آیند.

بعنوان مثال همه یا قسمت عمده نفت ، گاز طبیعی ، زغال ، نمک ، گوگرد، املاح پتاسیم، سنگ گچ ، سنگ اهک ، فسفات، اورانیوم ، منگنز، و همچنین موادی مانند‌ : ماسه، سنگ های ساختمانی، رس های سفال سازی، از سنگ های رسوبی بدست می‌ آیند.

بدلیل ارزش اهمیت مطالعه این گونه سنگ ها در کشورهای پیشرفته ،دین رشته های تخصصی بررسی این سنگ ها در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری دایر شده است، در کشور ما نیز بعد از انقلاب پرشکوه اسلامی توجه خاصی بر زمین شناسی خصوصاً رسوب شناسی و سنگ شناسی رسوبی شده است و این رشته تخصصی در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری تدریس شده است.

سنگ شناسی رسوبی سنگ‌های شیمیایی و بیوشیمیایی الف) تبخیری‌ها کانیهای تبخیری در محیط‌های کولابی یعنی محیطی که میزان تبخیر نسبت به ورود آب فزونی دارد تشکیل می‌شود.

در این محیط اصل اشباع عامل ایجاد انواع رسوبهای تبخیری بوده و چون درجه اشباع آب با حرارت متفاوت است، لذا ترتیب خاص در پیدایش سنگ‌های تبخیری پیدا می‌شود که به آن شیل سنگهای تبخیری گفته می‌شود.

محیط تشکیل این سنگها را می‌توان به دو دسته تقسیم نمود که عبارتست از الف) دریاچه‌های موقتی نظیر دریاچه قم ب) حوضه‌های کناری دریاهای بهرالیل ارتباط آن با دریای آزاد محدود می‌باشد نظیر خلیج فارس و خلیج قره‌ نباز.

شرایط عادی تبخیر و اشباع در این حوضه‌ها هم از نظر مکانی و هم از نظر زمان نظم خاصی را ایجاد می‌نماید که بطور مثال افزایش وزن مخصوص در اثر تبخیر و نوع کانی تبخیری به شرح زیر است.

(شمای اوزپگلرو وانت هوف رابطه بین وزن مخصوص آب و رسوب مواد تبخیری (معتمد 1366)) نحوه رسوب‌گذاری، نهشته‌های نمک‌دار در هنگام تبخیر یک متر از آب دریا به شرح زیر است سنگ‌های کربناته مقدمه سنگ‌های کربناته حدود 0/020 سنگ‌های رسوبی را تشکیل می‌دهند و تقریباً همیشه خالص می‌باشند.

این سنگ‌ها عمدتاً از کانی‌های کربناته، نظیر کلسیتCaCo3 ، اراگونیت CaCo3 و دولومیتCamg(Co3)2 تشکیل شده‌اند بعلت فعالیت یخچال‌ها در پلئیتوسن (Pleistocene) رسوبات کربناته دریاهای کم عمق کنونی توسعه زیادی ندارند.

ولی در گذشته دریاهای کم عمق شبیه بخش جنوبی خلیج فارس متناوباً بخش وسیعی از کره زمین را می‌پوشاند که منجر به تشکیل انباشته‌های ضخیمی از سنگ‌های آهکی شده است.

عوامل مختلفی از قبیل درجه حرارت، شوری، عمق آب و ورود مواد تخریبی تشکیل سنگ‌های آهکی را کنترل می‌نمایند.

اکثر رسوبات کربناته در مناطق گرم حدود 30 درجه جنوب و شمال خط استوا بوجود می‌آیند.

مطالعه و بررسی سنگ‌های کربناته بسیار با اهمیت است زیرا حدود 50 درصد سنگ‌های مخزن نفت در دنیا و حدود 95 درصد سنگ‌های مخزن نفت و گاز ایران در این گونه سنگ‌ها تشکیل شده است.

بعنوان مثال سنگ مخزن نفت در سازند اسماری در جنوب و جنوب غرب ایران یکی از بهترین سنگ مخزن نفت در دنیا می‌باشد.

سنگ‌های کربناته دارای کاربردهای شیمیایی و صنعتی فراوانی می‌باشد بعنوان مثال این گونه سنگ‌ها کارایی فراوانی در صنعت ساختمان‌سازی چه به صورت مصالح و چه به صورت سنگ ساختمانی می‌باشند ایران از جهت دارابودن این گونه معادن بسیار غنی است.

در جای‌جای کشورمان این گونه منابع با حجم بسیار مناسب نهفته است استان‌های امروزه دارای منابع فعال‌تری نسبت به این‌گونه سنگ‌ها می‌باشند عبارتند از استان قم، لرستان، اصفهان ....

می‌باشند.

از طرف دیگر بررسی اینگونه سنگ‌ها برای شناسایی مناطق کارستیک حایز اهمیت فراوان از جنبه آب‌شناسی و توریستی می‌باشد.

زیرا بسیاری از منابع آب زیرزمینی در استان‌های خشک ما در این سنگ‌ها واقع باشند.

از نظر توریستی نیز با بررسی اینگونه سنگ‌ها می‌توان مناطق مستمر جهت شناسایی غار بنی‌صدر را شناسایی شود.

این گونه سنگ‌ها را بر اساس کانی تشکیل دهنده آن‌ها به 1- سنگ‌آهک limestone : که عمدتاً از اراگونیت و کلسیت تشکیل شده و عمدتاً رنگ خاکستری دارد.

2- دولومیت: که عمدتاً از کانی دولومیت ساخته شده است.

از ویژگی‌های مهم جهت شناسایی دولومیت می‌توان به سطح هوازدگی دولومیت‌ها اشاره نمود که معمولاً به رنگ زرد خاکستری یا قهوه‌ای خاکستری می‌باشد.

علت این امر وارد مقادیر کمی آهن در ساختمان بلور دولومیت است که در هنگام هوازدگی این رنگ خاص را به سطح دولومیت‌ها می‌دهد.

بافت سنگ‌های کربناته بافت سنگ‌های تخریبی از دانه‌ها، ماتریکس و سیمان تشکیل شده بود.

سنگ‌های کربناته اجزاء مشابه بافتی با سنگ‌های تخریبی دارند که اجزاء آن عبارتند از الف: اکولم‌ها (معادل دانه‌ها در سنگ‌های تخریبی بوده و عبارتند از رسوباتی می‌باشند که منشاء داخل حوضه رسوبی داشته و از خارج از حوضه وارد آن نمی‌شود) که عبارتند از 1- اپنتراکلاست‌ها: ذرات یا قطعات نابجای زاویه‌دار یا شبه زاویه‌دار بوده که همزمان با رسوب‌گذاری بوجود آمده‌اند.

اندازه آنها متغیر بوده و بنظر می‌رسد این ذرات از کف دریا کنده شده و مجدداً رسوب نموده‌اند.

-2 لائیدها: ذرات کروی یا شبه کروی با ساختمان داخلی شعاعی با دوایر متحدالمرکز که جنس آن کربنات کلسیم است می‌باشند.

اندازه لائیدها عمدتاً از 2 میلی‌متر کوچکتر است.

3- پلت: ذرات گرد تا بیضوی بوده که فاقد ساختمان داخلی می‌باشند.

اندازه آنها مابین 0/03 تا 0/15 میلی‌متر است.

پلت‌ها از فضولات جانوران لجن‌خوار کف دریاها تشکیل شده‌اند.

ذرات فسیلی: صدف انواع موجودات دریازی نظیر دوکفه‌ای‌ها، براکپرپودها و انواع موجودات نظیر مرجان‌ها، ماهیها ...

که بعد از مرگ موجود در محیط زیست آن‌ها رسوب می‌نماید.

تقسیم‌بندی سنگ‌های کربناته: امروزه دانشمندان مختلف زمین‌شناسی سنگ‌های کربناته را بر اساس بافت و نوع اکولم‌های آن به طرق مختلف تقسیم‌بندی نموده‌اند که برای بررسی آن‌ها می‌توان به کتب مختلف سنگ‌شناسی رسوبی مراجعه نمود.

ما سعی داریم که در این مبحث برخی از معروف‌ترین انواع سنگ‌های کربناته را به اختصار شرح دهیم.

1- میکرایت: میکرایت از گل کربناته تشکیل شده است.

میکرایت در نواحی از دریا رسوب می‌نماید که انرژی محیط بسیار کم باشد.

2-سنگ آهک فسیل‌دار: این‌گونه سنگ‌های آهکی فسیل‌ها یا قطعات باقی‌مانده جانوران قدیمی می‌باشند.

مابین این قطعات را یا گل‌کربناته پر می‌نماید.

3- کوکینا: کوکینا نوعی سنگ آهک فسیل‌دار می‌باشد که از صدف فسیلها تشکیل شده است کوکنیا فاقد ماترکس بوده و یا مقدار ماتریکس در آن بسیار کم است.

اندازه صدف‌ها در کونیا از 2 میلی‌متر بزرگتر بوده و با چشم قابل مکشاهده می‌باشند.

4- چالک: چالک نوعی سنگ آهک فسیل‌دار است که از صدف جانوران میکروسکوپی تشکیل شده است.

پلانکتون‌ها عمده‌ترین موجودات تشکیل دهنده چالک می‌باشند.

از نظر بافتی چالک مشابه میکرایت‌ها است ولی از نظر رنگ چالک سفید رنگ می‌باشد.

- سنگ آهک‌های کریستالین: این گونه سنگ‌ها زا بلورهای درشت کربنات کلسیم تشکیل شده‌اند.

علت بوجود‌آمدن این بلورها تغییرات فیزیکی و شیمیایی در حین مراحل سنگ‌زایی (دیاژنز) می‌باشد.

- تراورتن: در محیط‌های غاری، چشمه‌ها و یا رودخانه‌ از تبخیر آب‌های حاوی کربنات کلسیم بوجود می‌آید.

متراورتن سنگی با چگالی زیاد و بلوری می‌باشد استالاکتیت‌ها و استالاگمیت‌ها از جنس تراورتن می‌باشند.

تراورتن نوعی سنگ زمینی بوده و در مجسمه‌سازی و سنگ‌های تزئینی کاربرد دارد.

تراورتن‌ها از رخساره‌های جدید زمین‌شناسی هستند که در رخساره‌‌های دوران چهارم در عهد حاضر گسترش دارند.

- سنگ دولومیت: سنگ دولومیت از کانی دولومیت تشکیل شده است.

بیشتر دولومیت‌ها منشاء ثانویه داشته یعنی در اثر فعل و انفعال سیلات حاوی mg با سنگ‌های کربناته تشکیل یافته‌اند.

در حین دولومیتی‌شدن ممکن است بافت سنگ اولیه حفظ شود و یا کلاً از بین می‌رود.

دولومیت سلطانیه با سن پرکامبرین در ایران نمونه‌ای از دولومیت‌های با منشاء اولیه می‌باشد.

دولومیت کاربرد صنعتی شیمیایی فراوانی صنایع مختلف نظیر صنایع نسوز و شیشه‌سازی دارد.

3- سنگ‌های رسوبی آلی سنگ‌های رسوبی سیلیسی سنگ‌های رسوبی‌ سلیس‌دار عمدتاً از Sio2 تشکیل شده‌اند، این گونه سنگ‌ها از رسوب شیمیایی Sio2 موجود در محلول تشکیل شده‌اند.

بنابراین، این‌گونه رسوبات از نظر ژنتیکی تفاوت فاحشی نسبت به کوارتزآرنایت دارند.

عمده‌ترین سنگ‌های سیلیسی عبارت از چرت، دیاتومیت و اُپال می‌باشد.

چرت Chert (کوارتز میکروکریستالین): چرت از دانه‌های بسیار ریز سیلیس که دارای منشاء شیمیایی یا بیوشیمیایی است تشکیل یافته است.

برخی از چرت‌ها حاوی باقی مانده اسکلت جانداران ریز نظیر رادیولاریت‌ها و یا سوزن‌های اسفنج‌های سیلیسی می‌باشند که فقط در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده ‌اند.

انواع چرت براساس رنگ آن‌ها به اسامی مختلف نامیده می‌شوند.

سنگ کک یکی از انواع چرت می‌باشد که عمدتاً رنگ تیره دارد.

ـ دیاتومیت Diatomite یکی از سنگ‌های معدنی می‌باشد که کاربرد صنعتی فراوانی در صنایع مختلف خصوصاً صنایع نظامی دارد.

دیاتومیت، سنگی بسیار نرم، سفید و با چگالی کم و قابلیت پودرشدگی خوبی است.

دیاتومیت از اسکلت دیاتومه‌ها تشکیل شده است.

در ایران معادن دیاتومیت یافت می‌شود که یکی از معادن آن در آذربایجان شرقی در نزدیکی تبریز می‌باشد.

ج: سنگ‌ آهن رسوبی آهن یکی از فراوان‌ترین عناصر در پوسته جامد زمین است و فقط معدودی از سنگ‌ها، از ترکیب آهن عاری می‌باشند.

بنابراین سنگ آهن به سنگهایی اطلاق می‌گردد که مقدار آهن آنها بیش از 15 درصد، (که معادل 21/3 درصد Fe2o3 و یا 19/4 درصدFeo است) تعیین شده باشد.

از جمله رسوبات غنی از آهن می‌توان به لاتریت و رس‌های آهن‌دار اشاره نمود.

سنگ شناسی رسوبی سنگ های رسوبی سه جزء اصلی بافتی سنگ های رسوبی تخریبی عبارتند از 1- دانه ها که در حد گراول ، ماسه ، و سیلت می‌باشند 2- ماتریکس یا ماده زمینه که از ذرات دانه ریز در حد سیلت و رس تشکیل شده و دانه های رسوبی را در بر می‌گیرد.

3- سیمان که به صورت شیمیایی تشکیل شده وعمدتاً از جنس سیلیس و یا کربنات کلسیم می باشد، البته برخی از اوقات سیمان از جنس اکسید آهن نیز دربین دانه ها تشکیل می شود.

سیمان می شد چسب دانه‌ها را به یکدیگر می چسباند.

در بسیاری از مواقع بین دانه ها فضاهای خالی باقی می ماند که بعداً ممکن است توسط آب های زیرزمینی و یا نفت و گاز اشغال شود که برخی از رشته های تخصصی زمین شناسی نظیر آب شناسی و زمین شناسی نفت وظیفه بررسی این فضاهای خالی را که اصطلاحاً تخلخل نامیده می‌شوند را دارند.

- اندازه دانه‌ها یکی از مهمترین شاخصه های بافتی رسوبات و سنگ های رسوبی اندازه دانه های تشکیل دهنده آن می باشد.

زیرا توسط بررسی اندازه دانه ها می‌توان انرژی عامل حمل ونقل و دوری و نزدیکی رسوب نسبت به ناحیه فشار را تعیین نمود و به واسطه اندازه دانه ها تقسیم بندی رسوبات و سنگ های رسوبی مطابق جدول زیر انجام می شود.

طبقه بندی دانه ها از روی بلندترین قطر آنها صورت می گیرد که برای اولین بار توسط ونثورث واودرن ارایه شد.

این مقیاس لگاریتمی بوده و در آن ، هر درجه ای برابر بزرگتر از درجه قبلی است.

امروزه این مقیاس میلی متری نیز معروف است.

2: شکل دانه grain shape شکل دانه عبارت از توصیف فرم هندسی دانه در رسوب یا سنگ است که توسط فرم، کروپت ، گردشدگی و بافت سطح دانه مورد بررسی قرار می‌گیرد.

الف ) فرم form : فرم عبارت است از رابطه بین سه قطر اصلی تشکیل دهنده یک دانه می باشد ( اقطار بلند، کوتاه، متوسط) که براساس آن دانه ها ممکن است به اشکال زیر دیده شوند.

ب) کرویت sphericity کرویت عبارتست از این که شکل دانه تا چه حد به کره نزدیک باشد.

کرویت یکی از ویژگی های ارثی دانه ها می باشد.

ج) گردشدگی reandness گردشدگی عبارتست از این که دانه رسوبی زوایا و گوشه های تیز خود را در حین حمل و نقل از دست بدهد.

هرچه دانه رسوبی بزرگتر باشد گردشدگی سریعتر اتفاق می افتد.

امروزه اگر کنار بستر یک رودخانه بروید ذراتی را خواهید دید که کاملاً‌ گوشه های تیز خودرا از دست داده اند.

به واسطه میزان گردشدگی می توان به راحتی مقدار مسافت طی شده رسوب را تخمین زد.

هرچه رسوبی مسافت بیشتری را طی نموده باشد گردتر می شود.

باید توجه داشت ذرات دانه ریز در صد سیلت هیچگاه گرد نمی شوند.

میزان گردشدگی بستگی به درجه سایش دانه در هنگام حمل ونقل ، اندازه دانه ومسافت حمل ونقل دارد.

د) بافت سطح دانه grain surface texture عوارض مواد در سطح دانه ، بافت سطح دانه را تشکیل می دهند.

بعنوان مثال رسوبات از منشاء یخچالی که در حد گراول باشند عمدتاً برروی آن‌ها خطوطی دیده می شود که نمایانگر جهت حرکت یخچال می‌باشد.

و یا اینکه در کنار ساحل دریا به دانه های ماسه ای توجه نمایند متوجه می شوید که دانه ها ماسه‌ای درخشان و براق می باشند.

زیرا سطح این دانه‌ها در اثر حرکت بر روی یکدیگر توسط امواج براق گردیده است.

در محیط های بیابانی سطح دانه‌ها کدر یا مات است ، امروزه دانشمندان زمین شناسی توسط بررسی این اختصاصات توسط میکروسکوپ های پیشرفته ، به راحتی می توانند فشار بسیاری از رسوبات را شناسایی نمایند.

3 - جورشدگی sorting جورشدگی به یکنواختی اندازه دانه‌ها در سنگ اشاره می نماید، اگر سنگی از دانه های بااندازه تقریباً یکسال تشکیل شده باشد را سنگ با جورشدگی خوب می نامند و اگر سنگ از مخلوطی از دانه‌ها در سایزهای مختلف نظیر گراول ، ماسه و گل تشکیل شده باشد آن را سنگی با جورشدگی بد می‌نامند، به طور کلی رسوبات ساحل دریا از جورشدگی بسیار خوب و رسوبات یخچالی از جورشدگی بدی بهره می‌برند.

دانشمندان از جورشدگی در تشخیص مقدار منافذ خالی موجود در سنگ استفاده می‌نمایند.

4- طرز قرارگیری دانه ها نحوه آرایش دانه هاو رسوبات در مقدارفضای خالی بین ذرات حایز اهمیت بسزایی است.

بطوریکه هرگاه دانه ها به صورت مکعبی آرایش پیدا نمایند مقدار تخلخل به صورت 47 % و اگر به صورت رومبوئدر آرایش یابند میزان تخلخل تقریباً نصف خواهد شد.

این مسئله در آب شناسی حائز اهمیت است.