مقاله در مورد سنگ های رسوبی

word قابل ویرایش
30 صفحه
4700 تومان

سنگ های رسوبی

مقدمه
در حدود ۷۰% از سنگ های سطح زمین دارای منشأ رسوبی هستند و این سنگها عمدتاً از ماسه سنگها، سنگ های آهکی شیل ها و به مقدار کمتری اما به همان معروفیت از رسوبات نمک، سنگ های آهن دار، ذغال و چرت تشکیل شده است.
سنگ های رسوبی در ادوار گذشته زمین شناسی در محیط های طبیعی متفاوتی که امروزه وجود دارد رسوب کرده اند. رسوبات پس از ته نشین تحت تأثیر فرآیندهای دیاژنز قرار می گیرند که به صورت فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی است و باعث فشردگی، سیمانی شدن تبلور مجدد و سایر تغییرات در رسوب اولیه می شود.

دلایل زیادی برای مطالعه سنگ های رسوبی وجود دارد. زیرا ارزش اقتصادی کانی ها و مواد موجود در آن ها کم نمی باشد. سوخت های فسیلی نفت و گاز از پختگی مواد آلی در رسوبات مشتق شده و سپس این مواد به یک سنگ مخزن مناسب که عمدتاً یک سنگ رسوبی متخلخل است مهاجرت می کند. روش های رسوب شناسی و سنگ شناسی به طور گسترده در پی جویی ذخایر جدید این منابع سوختی و سایر منابع طبیعی مورد استفاده قرار می گیرد. سنگ های رسوبی بیشتر آهن، پتاس، نمک و مصالح ساختمانی و بسیاری دیگر از مواد خام ضروری را تأمین می کند.

سنگ های رسوبی حاوی زندگی گذشته زمین به فرم فسیل ها هستند که اینها مفاهیم اصلی انطباق چینه شناسی در فانروزوئیک می باشند.
سنگهای رسوبی منشأ خارجی داشته و تحت تأثیر عوامل مختلف نظیر باد، آب و غیره حاصل می شود به همین دلیل آنها را سنگ های بیرونی نیز می نامند سنگ های رسوبی ۵% حجم لیتوسفر را تشکیل داده ولی سطحی از زمین که توسط آنها پوشیده می شود ۷۰% می باشد

. عمق متوسطی که توسط سنگهای رسوبی اشغال می شود دو هزار متری می باشد۱٫ سنگ هایی که از ته نشین شدن مواد رسوبی پدید آمده باشند سنگ های رسوبی نامیده می شوند.۲ سنگ های رسوبی به تعبیری از فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تشکیل می شوند.
ادامه ۲ :
بر اساس عملکرد فرآیندهای غالب معمولاً رسوبات را از نظر سنگ شناسی در چهار رده گروه بندی می کنند( جدول ۱ـ۱) رسوبات سیلیسی آواری( هم چنین تحت عنوان رسوبات کریجنوس یا اپی کلاسیک خوانده می شوند) آنهایی هستند که از خرده( قطعات) سنگهای قبلی که توسط فرآیندهای فیزیکی حمل و رسوب کرده اند. تشکیل شده اند. کنگلومراها و ماسه سنگ ها و گل سنگ ها به این گروه تعلق دارند.

طبقه بندی سنگهای رسوبی:
سنگ های رسوبی دسته أی از سنگ هاست که دردرجه حرارت و فشار پایین در نتیجه فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی ایجاد می شود و رسوبات در درجه حرارت و فشار پایین محیط های رسوبی تشکیل شده و در شرایط دیاژنتیک یعنی درجه حرارت زیر ۲۰۰ درجه سانتیگراد و فشار کمتر از یک تا ۲ کیلو بار به سنگهای رسوبی تبدیل می گردند حدود ۷۰% سطح کره زمین از لایه های رسوبی تشکیل شده است.

معیارهایی که در طبقه بندی سنگهای رسوبی می توان از آنها استفاده کرد متنوع می باشد. اولین طبقه بندی سنگهای رسوبی به وسیله گرابو۱ (۱۹۰۴) بوده و تا حدودی طبقه بندی زایشی۲ است او سنگهای رسوبی را به دو دسته تقسیم می نماید. دسته آواری یا انتقالی که مواد تشکیل دهنده عمل ته نشست مواد از حالت محلول تشکیل می شود.

طبقه بندی بعدی طبقه بندی توصیفی۳ است که از نظر کار ساده تر است و به وسیله کرینین۴ (۱۹۴۸) ارائه شده است و در این طبقه بندی یک سنگ رسوبی را از نظر نوع ترکیب، شکل، اندازه و ترتیب قرار گیری اجزاء تشکیل دهنده کاملاً توصیف می شود و در نهایت یک نام توصیفی ارائه می گردد. طبقه بندی دیگری که نسبتاً پیشرفته تر و قابل استفاده تر است که به وسیله محققین

مختلف برای سنگهای رسوبی متفاوت ارائه گردیده است. در این طبقه بندی به منشأ سنگ اهمیت داده می شود رسوباتی که بیشتر منشأ بیولوژیکی، بیو شیمیایی و آلی دارند شامل سنگ های آهکی که ممکن است دو لومیت دگرسان شوند. رسوبات فسفاته، ذغال، شیل نفتی و چرت ها می باشند رسوباتی که منشأ شیمیایی دارند شامل تبخیرها و سنگ های آهن دار است.

 

رسوبات و لکانی کلاستیک رده چهارم را تشکیل می دهند و از لاوا و خرده سنگهایی که از فعالیت های آتشفشانی همزمان سرچشمه می گیرند. تشکیل شده اند. هر یک از این سنگهای رسوبی متنوع معمولاً بر اساس ترکیب، می تواند بطور جزئی تر تقسیم بندی می شود. بعلاوه بسیاری از سنگهای رسوبی به صورت جانبی یا عمودی از طریق سنگهای حد واسط به سایر سنگها تبدیل می شوند.

رسوبات سیلیسی آواری گروههای اصلی سنگ های رسوبی ، رسوبات بیولوژنیک بیوشیمیایی و آلی رسوبات شیمیایی رسوبات غیر آواری
کنگلومرا و برش ها
ماسه سنگها و گل سنگها سنگ های آهکی. چرت ها
فسفات ها، زغال و شیل نفتی تبخیری ها
سنگ های آهن دار ایگمنبریت ها
کلاسیت ها
جدول ۱ـ۱
محیط ها و رخساره های رسوبی:
محیط های رسوبی از جایی که فرسایش و حمل و نقل بیشتر است تا جایی که رسوبگذاری غالب است در تغییر می باشند. محیط های رسوبی اصلی قاره أی عبارت است از سیستم های رودخانه أی و یخچالی، دریاچه ها و دریاهایی که از ماسه بادی در صحرا می باشد.

عوامل زیادی رسوبگذاری رسوبات را کنترل و تحت تأثیر قرار می دهند و تعیین کننده نوع سنگ رسوبی و رخساره۱ تولید شده می باشد. در مقیاس کلی عوامل مهم کنترل کننده شامل: الف ـ فرآیندهای رسوبی. ب ـ محیط رسوبی. ج ـ موقعیت تکتونیکی. دـ آب و هوا می باشد.
رسوبات می توانند در یک محدوده وسیعی از فرآیندها از جمله باد، جریان آب( مانند رودخانه) جریان های جزر و مدی و جریان های طوفانی، امواج جریان های رسوب+ آب( نظیر جریان های توربیدیتی) جریان های خرده دار در جای اسکلت جانوران و رسوبگذاری مستقیم کانی ها( نظیر تبخیرها)

رسوب کنند. فرآیندهای رسوبی اثر خود را به فرم ساختمانهای رسوبی و بافت در رسوبات باقی می گذارند.
بررسی سنگ های رسوبی با تعبیر و تفسیر محیطی متوقف نمی شود سرگذشت کاملی از رویدادهایی که بعد از رسوبگذاری یعنی در طی دیاژنز اتفاق می افتد، قابل گفتن است که در طی دیاژنز است که یک سنگ سخت شده از یک رسوب سست و سخت نشده بوجود می آید.
فرآیندهای دیاژنتیکی بلافاصله بعد از رسوب گذاری شروع شده و تا قبل از اینکه دگرگونی شروع شود ادامه می یابد این واکنش ها تا زمان افزایش درجه حرارت و فشار ادامه می یابد.
فرآیندهای دیاژنتیکی شامل: فشردگی، تبلور، انحلال، جانشینی، در جازایی و سیمانی شدن می باشد. فشردگی هم یک فرآیند فیزیکی و هم یک فرآیند شیمیایی است و از توده رسوبی بالایی ناشی می شود که باعث شده است آب با فشار خارج می گردد و دانه ها آرایش نزدیکتر پیدا می کنند. فرآیند های دیاژنتیکی به چند دلیل حائز اهمیت اند آنها می توانند بطور قابل ملاحظه أی

رسوب را هم از نظر ترکیب آن و هم از نظر بافت تغییر دهند و در بعضی موارد نادر ساختمانهای اولیه را به طور کامل از بین ببرند. رویدادهای دیاژنتیکی همچنین بر روی تخلخل و نفوذپذیری رسوب که از خواص کنترل کننده پتانسیل یک رسوب بعنوان مخزن نفت، گاز و آب است تأثیر می گذارند.
رسوبات آهن دار
تعریف:
آهن یکی از فراوانترین عناصر موجود در پوسته زمین است. و در واقع کمتر سنگی را می توان یافت که عاری از آهن باشد. برای مثال، بطور متوسط شیلها دارای۴۷/۶ درصد Feo و—- می باشند. بنابراین می توان گفت که تمام رسوبات کم و بیش حاوی آهن می باشند. ولی واژه آهن دار برای آندسته از سنگهایی به کار برده می شود که مقدار آهن آنها به مراتب بیشتر از حد معمول باشد. معمولاً واژه هایی چون تشکیلات آهن دار۱ و سنگ آهن۲ در مورد سنگهای سرشار از آهن به کار برده می شود که گاهی به این سنگها فری فروس۳ می گویند.

تعریف دقیق تشکیلات آهن دار یا سنگ آهن در یک چهارچوب معین مشکل است زیرا این واژه ها گروهی از سنگها را که از نظر کانی شناسی و بافتی متنوع هستند در بر می گیرد. تنها محدودیت این است که مقدار کل آهن موجود در سنگ باید به طور قابل ملاحظه أی بیشتر از مقدار کل آهن موجود در سنگهای رسوبی معمولی است. در ناحیه دریاچه سوپریور هنگامی از این واژه ها استفاده می شود که حداقل ۱۵درصد آهن در سنگ موجود باشد. این مقدار آهن معادل با ۳/۲۱ درصد —- یا ۴/۱۹ درصد Feo می باشد.

سایر رسوبات سرشار از آهن عبارتند از: کانسنگ آهن با تلاقی۱ ، سنگ آهنهای رسی۲ و لاتریت۳ . سنگ آهنهای رسی، نودولهای سیدریتی هستند که منشأ دیاژنتیکی دارند. کانسنگ های بتلاقی تجمعات فرعی ناچیزی هستند که در دریاچه های کوچک آب شیرین در عرض های جغرافیایی بالا تشکیل می شوند؛ لاتریتها بقایایی از رسوبات سرشار از آهن هستند که به سیلکریت و بوکسیت وابسته می باشند(تمام آنها حاصل عمل هوازدگی اند).

کانی شناسی و طبقه بندی
رسوبات آهن دار سرشار از آهن هستند زیرا به میزان غیر طبیعی یک یا چند کانی آهن دار در آنها وجود دارد.( جدول ۱ـ۱)
مسأله اصلی که سنگ

شناسان با آن مواجه هستند این است که وضع پیچیده ترکیب کانی شناسی رسوبات آهن دار را مورد تجزیه و تحلیل قرار داده و تعیین کنند که کدامیک از کانیها توسط فرآیندهای رسوبی اولیه تشکیل شده اند، کدامیک محصول عمل دیاژنز هستند، کدامیک بر اثر متامورفیسم حاصل شده اند و کدامیک حاصل عمل هوازدگی می باشند. کانی های مزبور در چهار گروه قرار می گیرند: اکسیدها، کربناتها، سیلیکاتها و سولفیدها. بسیاری از رسوبات آهن دار دارای ترکیب پیچیده أی هستند. زیرا در این رسوبات معمولاً بیش از یک نوع کانی آهن دار همراه با کانیهای دیگر یافت می شود.

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
جدول ۲ـ۲ ـ کانیهای آهن دار در رسوبات
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
سولفیدها: پیریت
مارکاسیت
هیدروتروپلیت
اکسیدها: لیمونیت
گوتیت
هماتیت
مگنتیت
سیلیکاتها: گلوکونیت
شاموزیت
استیپ نوملان
مینه سوتائیت
گرینالیت
کربناتها: سیدریت
آنکریت
فسفاتها: ویویانیت

شکل۲ـ۱۲٫ ترکیب تقریبی کانی شناسی سنگهای آهن دار؛ تجزیه شیمیایی آنها در جدول ۲ـ۳ ارائه شده است. اجزای فرعی تشکیل دهنده آنها حذف شده است.
پیدایش و گسترش رسوبات آهن دار
رسوبات آهن دار از نظر زمانی و مکانی دارای گسترش زیادی هستند. ضخیم ترین و جالبترین رسوبات آهن دار مربوط به زمان پرکامبرین است. بیشتر تشکیلات آهن دار موضعی با سن آرکشن(۲۵۰۰ میلیون سال یا قدیمتر) بطور متناوب با سنگهای سبز( گرینستون) بیضوی شکل قرار داشته و با رسوبات ضخیمی از گری و اسلیت نیز همراه می باشند. این سنگها را تشکیلات آهن دار « نوع کیواتین۱ » می نامند.۲

جالب ترین نوع رسوبات آهن دار آنهایی هستند که دارای سن پروتروزوئیک بوده، و عمدتاً بین ۱۷۰۰ و ۲۵۰۰ میلیون سال قبل ته نشین شده اند. از معروفترین رسوبات آهن دار پروتوزوئیک می توان سازنده های واقع در جزایر بلچر، خلیج ریچ موند. کیپ اسمیت و نواحی کورال لابرادور در کانادا. و ناحیه دریاچه سوپریور، عمده در ایالات متحده را نام برد. دو حوضه دیگر پروتوزوئیک که از معروفیت خاصی برخوردارند عبارتند از: حوضه همرسلی در غرب استرالیا و حوضه ترنسوال سیستم در آفریقای جنوبی.

به احتمال زیاد یک دوره أی از رسوبگذاری آهن در هر دوره زمین شناسی( عصر فانروزوئیک) وجود داشته است.
بطور کلی رسوبات آهن دار را می توان به دو گروه تقسیم بندی کرد: رسوبات آهن دار چرتی( تشکیلات آهن دار که عمدتاً مربوط به پرکامبرین هستند) و رسوبات غیر چرتی( سنگ آهنها) که بیشتر مربوط به فانروزوئیک می باشند.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 4700 تومان در 30 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد