دانلود تحقیق رسوبی سنگ

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.

کانیها زمین از سنگ تشکیل شده است .

سنگها تجمعی از کانیها هستند .

کانیها از اتمها تشکیل شده اند .

برای درک بهتر سنگها ، ما باید ابتدا درکی از کانیها داشته باشیم .

ما از تعریف یک کانی شروع می کنیم .

یک کانی : بصورت طبیعی تشکیل شده است .

جامد است ( کانیها نمی توانند بصورت مایع یا گاز باشند ) .

با ترکیب شیمیایی مشخص تشکیل می شوند .

ساختمانی بلوری دارد ( اتمها با حالتی کاملا مشخص در داخل کانیها قرار گرفته اند ) .

مثالهایی از کانیها : آیاشیشه کانی است؟

شیشه می تواند بصورت طبیعی تشکیل شود ( شیشه های ولکانیکی ابسیدین نام دارند ) ، جامد است ، ترکیبی شیمیایی معمولا مشخص است ، هرچند ، همواره چنین نیست ، ولی چون ساختاری بلوری ندارد ( اتمهای منفرد در شیشه بصورت تصادفی قرارگرفته اند شبیه قرارگرفتن اتمها داخل مایع ) .

بنابراین ، شیشه کانی نیست .

یخ : بصورت طبیعی تشکیل می گردد ، جامد است ، ترکیب شیمیایی معینی داردکه به صورت فرمول H2O بیان میگردد و دارای ساختمان کریستالی معین در هنکامی که در حالت جامد است می باشد .

بنابراین ، یخ کانی است در حالی که مایع آن هنگامی که جامد نیست دارای ساختمان بلوری نمی باشد پس کانی نیست .

هالیت ( نمک ) : بصورت طبیعی تشکیل می شود ، جامد است ، ترکیب شیمیایی معینی دارد که بصورت فرمول NaCl بیان میگردد ، دارای ساختمان کریستالی ( بلوری ) معینی است بنابراین ، هالیت یک کانی است .

کانیهای مهم پوسته زمین تنوع کانیهایی که ما می بینیم بستگی به عناصر شیمیایی موجود برای تشکیل آنها دارد.

در پوسته زمین فراوانی عناصر به شرح زیر است : 1 .

اکسیژن 45.5% 5 .

کلسیم 5.1 % 9 .

تیتانیم 0.9% 2 .

سیلیس 27.2 % 6 .

منیزیم 2.8 % 10 .

هیدروژن 0.14% 3 .آلومینیوم 8.0% 7 .

سدیم 2.3% 11 .

منگنز 0.1 % 4 .

آهن 5.8% 8 .

پتاسیم 1.7% 12 .

فسفر 0.1 % توجه کنید که کربن ( یکی از فراوان ترین عناصر در زندگی ) در 12 عنصر فوق بیان نمی شود .

با وجود محدودیت تعداد عناصر موجود در پوسته زمین ، حدود3000 کانی شناخته شده است که فقط 20 تا 30 کانی از این تعداد کانیهای رایج می باشند .

رایج ترین کانیها آنهایی هستند که اساس تشکیل آنها سیلیس و اکسیژن است : یعنی سییلیکاتها .

اساس یا بنیان سیلیکاتها Sio4 ( تترا هدران ) می باشد .

چهار اکسیژن یک اتم سیلیکات را احاطه کرده اند .

تشکیل کانیها کانیها در طبیعت توسط فرایندهای گوناگونی تشکیل می گردند .

ازجمله : کریستالی شدن ( بلوری شدن ) از ماده مذاب فرایندی که منتج به تشکیل سنگهای آذرین می شود .

ته نشینی در آب : فرایندی که منتج به تشکیل سنگهای رسوبی شیمیایی می گردند .

ته نشینی موجودات زنده : فرایندی که منتج به تشکیل سنگهای رسوبی بیو شیمیایی میشوند .

تبدیل به ثبات بیشتر : فرایندی که منتج به تشکیل خاک ، بواسطه هوازدگی ، و شکل گیری سنگهای دگرگونی می شود .

ته نشینی گاز : ( که البته این عمل رایج نیست ، اما برخی اوقات در اطراف دهانه آتشفشان ایجاد می گردد ) فرایندهای مختلف زمین باعث ایجاد کانیهای متفاوت می گردند که ما می توانیم این فرایندها را با شناخت کانیهای مختلف تشخیص دهیم .

هر فرایند شرایط حرارات و فشار خاص خود را دارند که با آزمایشاتی که در آزمایشگاه انجام می گیرد تشخیص داده می شوند .

کانی های مهم در این رابطه برای این هدف ، سه کانی از مهمترین کانیها ( بقیه کانیها اگر نیازشد معرفی می شوند ) عبارتند از : کوارتز : با فورمول شیمیایی Sio2 _ کوارتز یکی از کانیهایی است که بصورت کانی اولیه و اصیل بصورت کریستال از ماگمای ( گدازه ) اسیدی که سنگهای اسیدی را ایجاد می کنند ، در داخل سنگهای اسیدی ایجاد می گردند .

اگرچه کوارتز در حرارت بالا ایجاد می گردد ولی در شرایط نزدیک به سطح زمین پایدار است ( نمی شکند و آلتره نیز نمی گردد ) .

کانیهای رسی : کانیهای رسی سیلیکاتهای ورقه ای می باشند ، بنابراین دارای یک ساختار کریستالی ( بلوری ) می باشند که این امکان را به آنها می دهد که در امتداد ورقه ها به آسانی بشکنند .

کانیهای رسی در اثر آلتره شدن کانیهای دیگر در طول فرایند هوازدگی شیمیایی ایجاد می گردند ( آلتره شدن تحت شرایط نزدیک بودن به زمین ) .

کانیهای رسی اجزاء اصلی و اولیه تشکیل خاک می باشند و همچنین در سنگهای رسوبی به عنوان مثال شیل وماسه سنگ، یافت می گردند .

کلسیت : با فرمول شیمیایی Caco3 ( کربنات کلسیم ) .

کلسیت براحتی در آبی که مقدارکمی اسید دارد حل می شود .

بنابراین کلسیت می تواند مستقیما در آب ته نشین شود .

ارگانیسم ها می توانند یونهای کلسیم و کربنات را از آب جذب کرده و در پوسته هایشان رسوب دهند .

بنابراین کلسیت یکی از اجزا اصلی و اولیه سنگهای رسوبی شیمیایی و بیوشیمیایی می‌باشد سنگ‌ های 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.

کانیهای تبخیری در محیط‌های کولابی یعنی محیطی که میزان تبخیر نسبت به ورود آب فزونی دارد تشکیل می‌شود.

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 رسوبی سنگهایی هستند که منشا خارجی دارند و در نتیجه حمل و نقل و ته نشین شدن ذرات سنگهای قبلی یا رسوب مواد محلول در محیطهای مختلف ( سطح زمین ، رودخانه ، دریاچه ، دریا و یخچال ) و بالاخره از سیمان شدن و به هم چسبیدن ذرات سنگهای مختلف و برجا تشکیل شده اند .

4-2-1- سنگ آهک : سنگ های آهکی همیشه لایه لایه اند ، اما ضخامت لایه ها در کانسارهای مختلف و حتی در نقاط مختلف یک کانسار متفاوت است .

قسمتهایی که دارای توده بزرگتری هستند ، طبیعتا برای استخراج و تهیه سنگ در آبهای سطحی قابل انحلال می باشند ، لذا حاشیه این درزه ها کم و بیش هوازده می شود .

خواص سنگ آهک : سنگ آهک ها دارای بافت متغیری بوده ولی اکثر آنها ریزدانه اند .

آنهایی که درشت دانه هستند متشکل از بلورهای درشت یا قطعات فسیل اند .

انواع ریزدانه قابلیت پرداخت بهتری دارند و پایداری آنها در برابر هوازدگی بهتر است .

سنگ های آهکی و دولومیتهای متراکم و همین طور آنهایی که فاقد ناخالصی اند دارای دوام خوبی هستند ولی دوام آنها از گرانیتها و ماسه سنگهای متراکم کمتر است .

سنگ آهک در ابتدا با فرآیند حل شدن هوازده می شود .

تاثیر باران یا آب های سطحی ممکن است کند و تدریجی باشد ، اما احتمالا به شکل کاملا غیر یکنواخت رخ می دهد .

اگر بخشی از سنگ سیلیسی شده باشد ، این قسمتها در برابر فرآیند انحلال بیش از بخشهای کربناتی مجاور مقاومت می کنند و ظاهر سنگ به صورت غیریکنواخت و آبله رو در می آید .

دولومیتها معمولا به این سادگی هوازده نمی شوند .

برخی از دانه های درشت ممکن است تجزیه و دانه ها جدا شوند .

برخی از کانیهای مضر باعث آسیب دیدن سنگ و کاهش ارزش آن می شوند که در بخشهای قبلی توضیح داده شد .

طبقه بندی : استاندارد ASTM C : 568 سنگ آهک ساختمانی را به دسته زیر تقسیم می نماید : 1- سنگ آهک ساختمانی با چگالی کم : بین 1760 تا 2160 کیلوگرم بر مترمکعب 2- سنگ آهک ساختمانی با چگالی متوسط : بین 2160 تا 2560 کیلوگرم بر مترمکعب 3- سنگ آهک ساختمانی با چگالی زیاد : بیشتر از 2560 کیلوگرم بر مترمکعب مشخصات فیزیکی و مکانیکی لازم برای هر یک از دسته های فوق در استاندارد مذکور آمده است .

سختی : سنگهای آهکی معمولا سخت نیستند ، در حالی که سنگ آهک های متراکم معمولا سخت و انواع متخلخل آن سست هستند .

جذب آب : انواع مختلف سنگ آهک متراکم و سخت دارای جذب آب پایین ( کمتر از دو درصد ) هستند ، اما در انواع دیگران با چگالی کمتر که به عنوان سنگ ساختمانی نیز قابل استفاده اند ، جذب آب بیشتری حدود چهار تا دوازده درصد نیز دیده شده است .

مقاومت فشاری : اکثر سنگهای سخت مقاومت خوبی بین 60 تا 80 مگاپاسکال یا حتی خیلی بیشتر از خود نشان می دهند .

مقاومت در برابر آتش : مقاومت سنگ آهک در برابر آتش در دماهای پایین تر از تبدیل آن به آهک زنده ، خوب است .

اگر چه سنگ آهک نیز مانند سایر سنگها در معرض اثر همزمان آتش و آب شدیدا خرد می شود .

مقاومت سنگهای دولومیتی در برابر آتش از سنگهای آهکی کمتر است .

رنگ : سنگ آهک خالص چه از نوع کلسیتی و چه از نوع دولومیتی سفید رنگ است ، اما ناخالصی های رسی یا کربناتی به آنها رنگ خاکستری ، قهوه ای یا تیره تر می دهد .

برخی از انواع اخیرالذکر در معرض هوازدگی و آفتاب به سرعت کمرنگ می شوند .

کاربرد : سنگ آهک ساختمانی را می توان در ساخت دیوارها استفاده کرد .

سنگ آهک با وزن ویژه زیاد را می توان در سنگفرش خیابان ها و پیاده رو ها ، پی و نمای ساختمان مصرف کرد .

سنگ آهک با وزن ویژه زیاد در برابر قلیایی ها مقاوم است .

4-2-2- تراورتن : نوعی سنگ آهکی است که دارای منشا شیمیایی است و از ته نشین شدن کربنات کلسیم نزدیک چشمه ها ، غارها و حوضچه های مردابی به وجود می آید .

این سنگ بیشتر به رنگ کرم ، زرد ، قهوه ای ، خاکستری و سفید است .

بافت آن متخلخل است و به صورت لایه لایه نیز وجود دارد.

وجود حفره های سنگ به دلیل خروج گازها به هنگام ته نشین شدن و در پاره ای از موارد تجزیه گیاهان است .

4-2-3- ماسه سنگ : ماسه سنگ به طور معمول از دانه های کوارتز تشکیل شده است که به وسیله مواد سیمانی به یکدیگر متصل شده اند .

کانیهای فرعی شامل فلدسپات ، میکا ، اکسید آهن ، پیریت یا حتی تورمالین نیز وجود دارند .

در مواردی فلدسپاتها و قطعات خرده سنگی توانند جز غالب باشند .

ماسه سنگ ها دارای ساختار لایه لایه هستند و در تمام آنها درزه ها را میتوان مشاهده کرد .

دانه های تشکیل دهنده ماسه سنگها حدود 70 میکرون تا 4 میلیمتر است که با درشت شدن دانه ها به کنگلومرا تبدیل می شوند .

از طرف دیگر ، با ریز شدن دانه ها و افزایش مواد رسی آنها به شیل منتهی می شوند .

سیمان ماسه سنگ عموما اکسیدهای آهن ، سیلیس , کربنات کلسیم یا کانیهای رسی است ولی سیمانهای دیگر نیز وجود دارد .

کیفیت و مشخصات سیمان روی مقاومت ، دوام ، کارپذیری و رنگ ماسه سنگ تاثیر می گذارد .

در برخی از ماسه سنگها بیش از یک نوع سیمان وجود دارد .

در میان سیمانها سیمان سیلیسی با دوام ترین سیمان هاست ، اما اگر در مقادیر زیاد موجود باشد ، کارپذیری سنگ را بسیار دشوار می سازد .

اکسید آهن نیز سیمانی قوی است ، اما احتمالا نسبت به سیلیس ضعیف تر خواهد بود .

ضمنا باعث رنگی شدن سنگ می گردد .

کربنات کلسیم اگرچه مقاومت نسبتا خوبی به سنگ می دهد ، اما در کل سیمان ماده مناسبی نیست زیرا اولا سختی آن کم است ، ثانیا به سرعت در آبهای اسیدی حل می شود .

سیمان کربناتی را می توان به راحتی با ریختن چند قطره اسید کلریدریک شناسایی کرد .

مقادیر کم این ماده ضرری ندارد .

سیمان رسی دارای معایبی است .

رس چسباننده قوی نیست و به علاوه موجب جذب رطوبت سنگ نیز می شود ، لذا باعث تضعیف سنگ در برابر یخبندان می گردد .

مقادیر اندک آن باعث نرمی سنگ و بهبود کارپذیری آن می شود .

رس ظاهر تیره و ماتی به سنگ می دهد که چندان جذاب نیست ، در صورت موجود بودن در سنگ باید به صورت پراکنده باشد و نباید به شکل متمرکز در سنگ دیده شود .

ماسه سنگ های سخت و با جذب آب کم دارای عمر زیادی هستند اما انواع نرمتر آن ممکن است بر اثر یخبندان خراب شوند .

همان طور که گفته شد ، رگه های رس محل ضعیف سنگ هستند .

دانه های میکا نیز به خصوص در صورتی که در سطوح لایه بندی مجتمع شده باشند ، باعث تضعیف سنگ خواهند شد .

- سختی : سختی سنگ به سختی کانیهای تشکیل دهنده و سفتی آن به نحوه دانه بندی کانیها و سیمان سنگ بستگی دارد .

لذا سختی ماسه سنگ به خاطر دانه های کوارتز تشکیل دهنده آن بالاست .

اما در عین حال ممکن است به خاطر سیمان موجود در آن آنقدر سست باشد که زیر پا خرد شود .

- وزن ویژه : برای ماسه سنگها معمولا حدود 6/2 تن بر مترمکعب است .

- جذب آب : ماسه سنگها محدوده وسیعی را از نظر جذب آب نشان می دهند .

انواع سخت و متراکم آن ، مانند ماسه سنگهای کوارتزی جذب آب کمتر از یک درصد است ، در حالی که انواع متخلخل آن , ممکن است بیش از 10 درصد جذب آب داشته باشند .

- مقاومت فشاری : مقاومت فشاری ماسه سنگها معمولا در محدوده 60 تا 80 مگاپاسکال قرار می گیرد .

- مقاومت در برابر آتش : ماسه سنگها تا دمای حدود 600 درجه سلسیوس آسیب چندانی نخواهند دید .

اما در صورتی که در معرض اثر متوالی آتش و آب قرار گیرند متلاشی می شوند .

- رنگ : اگرچه به عوامل مختلفی بستگی دارد ، در کل می توان گفت که رنگهای زرد ، نخودی و زرد مایل به قهوه ای بر اثر لیمونیت و قرمز یا رگه های قرمز ، قهوه ای بر اثر هماتیت به وجود می آیند .

این ، در حالی است که سبز مایل به آبی و سیاه به علت وجود مواد رسی یا کربناتی است .

توزیع نامساوی مواد رنگی باعث لکه لکه شدن سنگ می شود .

بسیاری از ماسه سنگ ها بر اثر قرار گرفتن در معرض جو و به علت اکسیداسیون ترکیبات آهنی موجود در آنها دچار تغییر رنگ می شوند .

این تغییر رنگ لزوما نشانه تخریب سنگ نیست ، حتی گاهی اوقات ممکن است ظاهر سنگ هوازده جذابتر از سنگ نو اولیه باشد .

طبقه بندی : استاندارد ASTM C : 616 سنگ های ساختمانی بر پایه کوارتز را به سه دسته زیر تقسیم می نمایند : 1- ماسه سنگ با حداقل 60 درصد کانیهای سیلیس 2- ماسه سنگ کوارتزی با حداقل 90 درصد کانیهای سیلیس 3- کوارتزیت با حداقل 95 درصد کانیهای سیلیس ویژگیهای لازم برای اینها در استاندارد مذکور آمده است .

اما کوارتزیت در اصل یک نوع سنگ دگرگونی است ، لذا این تقسیم بندی را چندان مناسب نمی دانیم .

در طبقه بندی ماسه سنگها برای تدوین استاندارد ملی ایران ، ما گروهای زیر را پیشنهاد می کنیم : 1- ماسه سنگ با سیمان رسی ، 2- ماسه سنگ با سیمان آهکی 3- ماسه سنگ با سیمان سیلیسی با حداقل 60% کانیهای سیلیسی 4- ماسه سنگ کوارتزی با حداقل 90 درصد کانیهای سیلیسی برای تعیین ویژگیهای استاندارد این گروه ها نیاز به تحقیقات بیشتری 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.

سنگ های رسوبی دانه ریز براساس اندازه تشکیل دهنده این گونه سنگ‌ها آن را به دو قسمت تقسیم می‌شوند.

1- سیلت سنگ ها ( اندازه دانه‌ها یابین 4 تا 64 میکرون)2- رس سنگ ها(اندازه دانه‌ها از 4 میکرون کوچکتر می‌باشد).

1- سیلت سنگ‌ها اندازه دانه‌ها تشکیل دهنده این گونه سنگها مابین 64 تا 4 میکرون می‌باشد.

از نظر بافتی سیلت سنگ‌ها مابین ماسه‌ها و فسیل‌ها می‌باشند.

تشخیص اندازه دانه‌ها توسط چشم غیر مسلح مشکل است، اما یکی از ساده ترین راهها برای تشخیص آن در طبیعت این است که اگر مقداری از آن را مابین دندان های خود قرار دهیم، دانه‌های تشکیل دهنده آن را احساس خواهیم نمود.

کوارتز عمده‌ترین ذره تشکیل‌دهنده سیلت‌ها است 2- رس سنگ ها شیل ها ویا رس سنگ ها از دانه های بسیار ریز ( کوچکتر از 4 میکرون) تشکیل شده‌اند.

بنابراین دانه‌ها بقدری ریز هستند که توسط لنز دستی و میکروسکوپ با بزرگنمایی کم هم قابل تشخیص نمی‌باشند.

در طبیعت جهت تشخیص این گونه سنگ ها از سیلت سنگ ها کافی است قدری آن را مابین دندان‌های خود بگذاریم بر اثر فشار هیچگونه دانه‌ای را در بین دندان‌های خود احساس نمی‌ نماییم.

این گونه سنگ ها را براساس رده‌بندی و نحوه شکسته شدن به دودسته شیل و رس سنگ تقسیم می نماید.