کیمیاگران

شیمی - مهندسی شیمی و ....

سنگهاي آذرين

بسمه تعالي

- سنگ‌هاى آذرين

در سطح زمين دما در حدي است كه شرايط براي زندگاني موجودات زيادي فراهم گرديده است. و ميزان تغييرات دما نيز آنقدر زياد نيست كه باعث از بين رفتن زندگي گردد. اما هرچه از سطح زمين به سمت مركز آن حركت نماييم دما بيشتر مي شود تا اينكه در لايه هاي مركزي زمين دما درحدي است كه سنگها را ذوب مي كند. اما با توجه به فشار زيادي كه لايه هاي فوقاني به لايه هاي مركزي زمين وارد مي كنند در اين لايه ها سنگ هرچند داراي دماي بسار بالايي هستند ولي كاملاً ذوب نمي شوند. فقط در بعضي از قسمت ها كه به هر دليلي مانند جابجايي لايه هاي فوقاني فشار كم مي شود دماي بالا باعث ذوب سنگها و تشكيل ماده اي نسبتاً مذاب و روان با ويسكوزيته بالا مي شود. اين ماده مذاب كه به آن ماگما مي گويند، براي كاهش فشار شروع به حركت به سمت لايه هاي بالايي نموده و آرام آرام از دماي آن كاسته مي شود و بر اثر مرور زمان دماي آن تاحدي كاهش مي يابد كه دوباره منجمد مي گردد. هرچه ماگما به سطح زمين نزديك تر مي گردد سريعتر سرد مي شود. ماگما ممکن است 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. هرچه ماگما كندتر سرد شود بلورهاي درشت تري را تشكيل داده و سخت تر خواهد بود.

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

 

گونه‌ى سنگ

کانى‌هايى که در آن يافت مى‌شود

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

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
بافت يک سنگ آذرين به اندازه، شکل و آرايش کاني هاي موجود در سنگ اشاره مي کند. سنگ هاي آذرين را از روي بافت، به سه نوع درشت بلور، ريزبلور و شيشه اي طبقه بندي مي کنند. هرقدر سرعت سرد شدن، کندتر باشد، بلورها درشت تر مي شوند. در بافت شيشه اي به علت سريع سرد شدن، ساختمان منظم بلورين وجود ندارد. بافتي به نام پورفيري نيز وجود دارد که در آن بلورهاي درشت در زمينه اي فاقد بلور يا ريزبلور قرار دارند. وجود بافت پورفيري حاکي از آن است که سنگ در دو مرحله سرد شده است. بافت حفره دار و اسفنجي نيز در سنگ پا و پوکه معدني ديده مي شود که به علت خروج گازها از گدازه در حال انجماد به وجود مي آيد.

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.

 

نوع کاني هاي سنگ هاي آذرين کاملاً بستگي به ترکيب شيميايي اين سنگ ها دارد. چنانکه سنگ هاي پرسيليس به علت وفور کوارتز و فلدسپات، ظاهري روشن داشته و سنگ هاي کم سيليس به علت وفور کاني هاي آهن و منيزيم دار رنگ تيره تر از خود ظاهر مي سازند. وقتي ماگماي داغ شروع به سرد شدن مي کند در دماهاي مختلف، کاني هايي با ترکيب هاي متفاوت مي توانند از مايع جدا شوند. يکي از پژوهش هاي بي سابقه در مورد تبلور ماگما توسط بوون ژئوفيزيکدان آمريکايي انجام شد.

 

 

- خانواده‌هاى سنگ‌هاى آذرين:

 

 Image hosting by TinyPic

 

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.

+ نوشته شده در  سه شنبه بیستم تیر 1385ساعت 16:5  توسط یعثوب شاهماری   |