تحقیق در مورد سنگ و انواع آن
تعداد صفحات : 21 صفحه
فرمت : word ( قابل ویرایش )
قسمتی از متن:
فهرست مطالب:
سنگ
سنگ‌ها و كاني‌ها
سنگ‌ها و كاني‌هاي آن‌ها
سنگ‌هاي آذرين
بافت سنگ‌هاي آذرين
خانواده‌هاي سنگ‌هاي آذرين
سنگ‌هاي رسوبي
رسوب‌گذاري
دياژنز: سنگ‌زايي
بافت سنگ‌هاي رسوبي
خانواده‌هاي سنگ‌هاي رسوبي
سنگ‌هاي دگرگوني
بافت سنگ‌هاي دگرگوني
خانواده‌هاي سنگ‌هاي دگرگوني
چرخه‌ي سنگ
منابع
سنگ از نظر زمين‌شناسان به ماده‌ي سازنده‌ي پوسته و بخش جامد سست‌كره‌ي زمين گفته مي‌شود. سنگ‌ها از يك يا چند كاني درست شده‌اند و از نظر چگونگي پديد آمدن در سه گروه سنگ‌هاي آذرين، سنگ‌هاي رسوبي و سنگ‌هاي دگرگوني جاي مي‌گيرند. سنگ‌هاي آذرين از سرد شدن گدازه‌ي آتش‌فشان‌ها به وجود مي‌آيند. سنگ‌هاي رسوبي پيامد فرسايش سنگ‌ها و انباشته شدن رسوب‌ها در درياها هستند. هنگامي كه سنگي در فشار و گرماي زياد قرار گيرد، سنگ دگرگوني پديد مي‌آيد.
سنگ‌ها و كاني‌ها
كره‌ي زمين از نظر ويژگي‌هاي فيزيكي ساختار لايهاي دارد. بخش مركزي آن جامد است، بيش‌تر از آهن و نيكل درست شده و هسته‌ي دروني ناميده مي‌شود. پيرامون هسته‌ي دروني را لايه‌ي مايعي از آهن و نيكل فراگرفته كه هسته‌ي بيروني نام دارد. پيرامون هسته‌ي بيروني را لايهاي به نام گوشته در بر مي‌گيرد كه خود از لايهاي جامد و سخت به نام گوشته‌ي زيرين و لايهاي نرم‌تر و خميري به نام سست‌كره درست شده است. پيرامون گوشته را لايه‌ي نازك و جامدي به نام پوسته فراگرفته كه بيش‌تر از سيليس، اكسيژن و آلومينيوم درست شده است. زمين‌شناسان به مواد طبيعي و بي جان سازنده‌ي پوسته سنگ مي‌گويند و بيروني‌ترين لايه‌ي زمين را سنگ‌كره مي‌نامند.
سنگ‌ها از يك يا چند كاني درست شده‌اند. كاني به موادي بي‌جان، جامد و بلوري گفته مي شود كه تركيب شيميايي به نسبت ثابتي دارند. بيش از 3 هزار گونه كاني در طبيعت يافت شده است كه نزديك 20 تا 25 گونه از آن‌ها در ساختمان بسياري از سنگ‌ها وجود دارند. بيش‌تر سنگ‌ها از چند كاني درست شده‌اند، مانند گرانيت كه بخش زيادي از آن از سه كاني كوارتز، فلدسپات و بيوتيت است. هر گروه از سنگ‌ها نيز داراي كاني‌هاي مشخصي هستند كه در گروه سنگ‌هاي ديگر وجود ندارند يا بسيار اندك هستند. براي نمونه، كاني هاليت فقط در سنگ‌هاي رسوبي ديده مي شود و در سنگ‌هاي آذرين يا دگرگوني ديده نمي شود. كاني ولاستونيت نيز فقط در سنگ‌هاي دگرگوني يافت مي شود. با اين همه، برخي از كاني ها، مانند كوارتز، ممكن است در هر گونه سنگي وجود داشته باشند.
سنگ‌هاي آذرين
هرچه بيش‌تر به ژرفاي زمين برويم، دما بالاتر مي رود و در ژرفاي زياد به اندازه‌ي مي‌رسد كه براي ذوب شدن سنگ‌ها كافي است. با اين همه، مواد دروني زمين به حالت مذاب نيستند و فشار زيادي كه از لايه‌هاي بالايي بر لايه‌هاي زيرين وارد مي‌شود، از ذوب شدن سنگ‌ها جلوگيري ميكند. اما در جاهايي از ژرفاي زمين كه به دليلي(براي نمونه، در پي جايه‌جايي ورقه‌هاي سنگ كره) از فشار كاسته مي‌شود يا سنگ‌هاي سطحي زمين به زير سطح فرو مي‌روند، سنگ‌ها ذوب مي‌شوند. هر جايي كه سنگ‌ها ذوب شوند، ماده‌ي مذاب، كه ماگما نام دارد، به سوي بالا راه پيدا ميكند و آرام آرام دماي آن كاهش مي‌يابد و سنگ‌هاي آذرين را پديد مي‌آورد.
ماگما ممكن است به بخش‌هاي بالايي پوسته نفوذ كند يا از راه شكاف‌ها و سوراخ‌ها به سطح پوسته راه يابد. ماگمايي كه از سطح پوسته بيرون نمي‌زند به آهستگي و طي سال‌ها سرد مي‌شود و سنگ‌هاي آذرين دروني را مي‌سازد. به ماگمايي كه از دهانه‌ي آتش‌فشان بيرون مي‌آيد و به سطح زمين مي‌رسد، گدازه مي‌گويند. همه‌ي حجم گدازه‌اي كه به سطح زمين مي‌آيد، به حالت مذاب نيست و قطعه‌هاي ذوب نشده‌ي سنگ و كاني‌هاي بلوري را نيز در خود دارد. گدازه طي چند روز سرد مي‌شود و سنگ‌هاي آذرين بيروني را مي‌سازد.
بررسي تركيب شيميايي سنگ‌هاي آذرين و گدازه‌ي آتش‌فشان‌هاي فعال نشان داده است كه ماگما يك تركيب سيليكاتي با اندكي اكسيدهاي فلزي ، بخار آب و مواد گازي است. سنگ‌هاي آذرين را بر پايه‌ي درصد اين مواد در سه گروه گرانيتي(اسيدي)، بازالتي(بازي) و آندزيتي(ميانه) جاي مي‌دهند. سنگ‌هاي آذريني مانند ريوليت و داسيت را كه محتواي سيليس آن‌ها بالاست، يعني بيش از 63 درصد 2 SiO دارند، از گروه سنگ‌هاي آذرين اسيدي به شمار مي‌آورند. سنگ‌هاي آذريني مانند آندزيت كه بين 52 تا 63 درصد 2 SiO دارند، از سنگ‌هاي آذرين ميانه و سنگ‌هايي مانند بازالت و گابرو را كه محتواي سيليسي كم‌تري دارند، از سنگ‌هاي آذرين بازي هستند. برخي از سنگ‌هاي آذرين، مانند پريدوتيت، را كه محتواي سيليسي آن‌ها بسيار پايين است، فرابازي مي دانند.
بافت سنگ‌هاي آذرين
زمين‌شناسان در بررسي‌هاي صحرايي، كه ابزارهاي پيچيده‌ي آزمايشگاهي در دسترس نيست، از اندازه و آرايش بلورهاي سنگ، كه بافت سنگ نام دارد، براي توصيف سنگ‌ها بهره مي‌گيرند. اصطلاح بافت سنگ هنگام بررسي سنگ زير ميكروسكوپ نيز به كار مي رود. بافت سنگ آذرين علاوه بر اين كه آن را از سنگ‌ها ديگر جدا ميكند، ما را از دروني بودن يا بيروني بودن آن و حتي ژرفايي كه سنگ در آن‌جا از ماگما پديد آمده است، آگاه مي‌سازد.
1. بافت نهان‌بلورين. بلورها را نمي‌توان با چشم غيرمسلح ديد. اگر بلورها به اندازه‌اي كوچك باشند كه فقط با ميكروسكوپ پولاريزان ديده شوند، اصطلاح ميكروكريستالين و اگر فقط با ميكروسكوپ الكتروني يا پرتوهاي ايكس شناسايي شوند، اصطلاح كريپتوكريستالين را به كار مي‌برند.
2. بافت آشكاربلورين. بلورها درشت و از 2 تا 5 ميلي متر هستند. اين بافت زماني پديد مي‌آيد كه ماگما به آهستگي درون زمين سرد شود.
3. بافت پگماتيتي. گونه‌اي از بافت آشكاربلورين است كه اندازه‌ي بلورهاي آن بزرگ‌تر از 5 سانتي‌متر و حتي چند متر است.
4. بافت پرفيري. گونه‌اي از بافت آشكاربلورين است كه داراي بلورهاي درشت در زمينه‌اي از بلورهاي ريز است. اين بافت نتيجه‌ي سرد شدن آهسته زير سطح زمين و آمدن ناگهاني ماگما به سطح زمين است كه نخست با پديدآمدن بلورهاي درشت و سپس با بلورهاي ريز همراهي مي‌شود.
5. بافت سوراخ‌دار. در پي سرد شدن تند گدازه‌اي كه گاز فراوان در خود دارد، بر سطح زمين پديد مي‌آيد. سنگ‌پا نمونه‌اي از اين بافت است.
6. بافت شيشيه‌اي. در برخي فوران‌هاي آتش‌فشاني، گدازه به درون آب ريخته مي‌شود و بسيار تند سرد مي‌شود. اين گونه سنگ‌ها بلور ندارند و بافتي مانند شيشه دارند.
7. بافت آذرآواري. هنگامي كه گدازه به صورت ذره‌هاي خاكستر به هوا پرتاب مي‌شود و آن ذره‌ها به صورت لايهاي ته‌نشين مي‌شوند، سنگ‌هايي را مي‌سازند كه ذره‌هاي سازنده‌ي آن‌ها آذرين، ولي ته‌نشيني آن‌ها شبيه سنگ‌هاي رسوبي است.
8. بافت آگلومرا. اگر اندازه‌ي ذره‌هاي پرتابي از دهانه‌ي آتش‌فشان بزرگ باشد، پس از ته‌نشين شدن به يكديگر جوش مي‌خورند و سنگ يكپارچه‌اي را مي‌سازند كه آگلومرا ناميده مي‌شود.
خانواده‌هاي سنگ‌هاي آذرين
سنگ‌هاي آذرين را بر پايه‌ي بافت، درصد سيليس، رنگ، چگالي، تركيب شيميايي و در نظر داشتن ويژگي‌هاي ديگر، طبقه‌بندي مي‌كنند.
1. خانواده‌ي گرانيت- ريوليت. گرانيت از شناخته‌شده‌ترين سنگ‌هاي آذرين دروني است كه فراواني و زيبايي آن پس از صيقل يافتن، باعث شده است كه در معماري مورد توجه باشد. نام اين سنگ از واژه‌ي لاتين گرانوم به معناي دانه‌ي گندم گرفته شده است، زيرا بيش‌تر كاني‌هاي آن به اندازه‌ي دانه‌ي گندم است. بافت آن از نوع آشكاربلورين است و بيش‌تر از فلدسپات پتاسيم‌دار، پلاژيوكلاز سديم‌دار و كوارتز درست شده است. كاني‌هاي بيوتيت، آمفيبول، هورنبلند و گاهي ميكاي سفيد نيز در ساختمان آن ديده مي‌شود.گرانيت‌ها به رنگ‌هاي سفيد، خاكستري و صورتي ديده مي‌شوند كه برخاسته از نوع فلدسپات آن‌هاست.
ريوليت از نظر نوع كاني‌ها با گرانيت تفاوت زيادي ندارد و در واقع گرانيتي است كه بيرون از پوسته‌ي زمين پديد مي‌آيد. ريوليت‌ها رنگ روشني دارند و چون جهت‌يافتگي ماده‌ي مذاب را به آساني مي‌توان در آن‌ها شناسايي كرد، به اين نام خوانده مي‌شوند( ريوليت به معناي جريان يافته است.) در اين خانواده سنگ‌هايي با بافت شيشه‌اي نيز وجود دارد كه ابسيدين شناخته‌شده‌ترين آن‌هاست. اين سنگ تيره‌رنگ است و تيرگي آن به اين علت است كه هيچ گونه بلوري در آن وجود ندارد. به سنگ‌هاي بيروني با بافت سوراخ‌دار اين خانواده، پونس، پاميس يا سنگ‌پا مي گويند. توجه داشته باشيد كه سنگ‌پا ممكن است در خانواده‌هاي ديگر نيز وجود داشته باشد.
2. خانواده‌ي گرانوديوريت- داسيت. گرانوديوريت يكي از فراوان‌ترين سنگ‌هاي آذرين دروني است كه از نظر كاني شناسي، در ميانه‌ي سنگ‌هاي گرانيتي و ديوريتي جاي مي‌گيرد. زيرا درصد كوارتز آن اندكي از گرانيت كم‌تر ولي از ديوريت اندكي بيش‌تر است. داسيت همانند بيروني گرانوديوريت است. اين سنگ در ايران فراوان است و بيش‌تر به رنگ روشن ديده مي شود.
3. خانواده‌ي ديوريت- آندزيت. ديوريت‌ها سنگ‌هايي هستند كه بيش‌تر از فلدسپات پلاژيوكلاز سرشار از كلسيم درست شده‌اند. اين سنگ‌ها اغلب كوارتز ندارند، اما گاهي اندكي كوارتز و فلدسپات پتاسيم‌دار نيز در ساختمان آن‌ها ديده مي‌شود.كاني‌هاي تيره‌رنگ ديوريت‌ها اغلب آمفيبول، پيروكسن و بيوتيت است. آندزيت همانند بيروني ديوريت است كه به رنگ خاكستري تيره ديده مي‌شود به صورت سنگ‌پا و آذرآواري نيز وجود دارد.
4. خانواده‌ي گابرو- بازالت. گابروها سنگ‌هاي تيره با چگالي به نسبت بالا هستند كه بيش‌تر از پيروكسن و پلاژيوكلاز كلسيم‌دار درست شده‌اند. البته، ممكن است اندكي اليوين نيز در آن‌ها ديده شود. بازالت همانند بيروني گابرو است. بازالت و گابرو 75 درصد سنگ‌هاي آذرين پوسته‌ي زمين را مي‌سازند. بازالت سوراخ‌دار را اسكوري مي‌گويند كه شبيه سنگ‌پاست. بازالت شيشه‌اي نيز وجود دارد كه به آن‌ها تاكي‌ليت مي‌گويند. در پيرامون آتش‌فشان خاموش دماوند، به‌ويژه در كناره‌ي جاده‌ي هراز، مي‌توان گونه‌هاي اسكوري، پرفيري و آگلومراي بازالتي را پيدا كرد.
5. خانواده‌ي پريدوتيت. پريدوتيت سنگي بسيار بازي است كه بيش‌تر از كاني‌هاي آهن و منيزيم‌دار درست شده است.پريدوتيت‌ها چگالي بالايي دارند و رنگ آن‌ها تيره است. اليوين فراوان‌ترين كاني پريدوتيت‌هاست، اما ممكن است اندكي پيروكسن و حتي آمفيبول نيز در آن‌ها ديده شود. پريدوتيت‌ها سرشار از اليوين را دونيت گويند و پريدوتيت‌هاي سرشار از پيروكسن را پيروكسنيت مي‌نامند. در صورتي كه هم اليوين و هم پيروكسن را داشته باشند، لرزوليت خوانده مي‌شوند. لمبورژيت، كه بسيار كمياب است و از بلورهاي ريز اوژيت(نوعي پيروكسن) و اليوين آهن‌دار درست شده است، همانند بيروني پريدوتيت‌هاست و به رنگ قرمز قهوه‌اي ديده مي شود. كيمبرليت را نيز همانند بيروني آن‌ها مي‌دانند كه سرشار از اليوين است و بلورهاي ريز و اندكي گرونا(كاني دگرگوني) و الماس دارد.
سنگ‌هاي رسوبي
چهره‌ي زمين همواره در حال دگرگوني است و عامل‌هايي مانند نيروي گرانش، آب‌هاي جاري، موج‌هاي دريا، باد، يخچال‌ها و حتي انسان، همراه با كنش‌هاي شيميايي موادي مانند آب، اكسيژن، دي‌اكسيد كربن، اسيدها و مواد ديگر، باعث از هم‌پاشي ساختمان سنگ‌ها و خرد شدن آن‌ها مي شوند. خرده‌سنگ‌ها همراه با مواد محلول به جاهاي پستي مانند درياها، درياچه‌ها، كنار رودخانه‌ها، غارها و جاهاي ديگر مي‌روند و در آن‌جا ته‌نشين مي‌شوند. مواد ته‌نشين شده، كه رسوب ناميده مي‌شوند، در اثرعامل‌هاي گوناگوني، مانند فشار و گرما، به هم پيوسته مي شوند و سنگ‌هاي سخت و يكپارچه‌اي را مي‌سازند كه به آن‌ها سنگ‌هاي رسوبي مي‌گويند.
سنگ‌هاي رسوبي به علت لايه‌لايه بودن و نيز داشتن برجاي مانده‌هايي از جانداران گذشته، به زمين‌شناسان كمك مي‌كنند تاريخ گذشته‌ي زمين را بازسازي كنند. سنگ‌هاي رسوبي در مقايسه با سنگ‌هاي آذرين و دگرگوني بخش كم‌تري از پوسته‌ي زمين را مي سازند، اما چون در سطح زمين ساخته مي شوند، بخش زيادي از سطح قاره‌ها را پوشانده‌اند. اين سنگ‌ها جاي انباشته شدن و جابه‌جايي آب‌هاي زيرزميني هستند و به دليل اندوخته‌هاي زغال‌سنگ، نفت و گاز، نمك، كاني‌هاي آهن‌دار و ديگر كاني‌هايي كه در صنعت ارزش دارند، بسيار مورد توجه هستند.