مقاله در مورد سنگ شناسی رسوبی

word قابل ویرایش
21 صفحه
8700 تومان
87,000 ریال – خرید و دانلود

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 معلومات 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 شد

ه 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 های رسوبی

سه جزء اصلی بافتی سنگ های رسوبی تخریبی عبارتند از
۱- دانه ها که در حد گراول ، ماسه ، و سیلت می‌باشند

۲- ماتریکس یا ماده زمینه که از ذرات دانه ریز در حد سیلت و رس تشکیل شده و دانه های رسوبی را در بر می‌گیرد.

۳- 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 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.

۱_ 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.

۲_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 roundness
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.

۳ – جورشدگی sorting
جورشدگی به یکنواختی اندازه دانه‌ها در سنگ اشاره می نماید، اگر سنگی از دانه های بااندازه تقریباً یکسان 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.

۴- 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 ۴۷ % 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.
۱- سیلت سنگ ها ( اندازه دانه‌ها یابین ۴ تا ۶۴ میکرون)۲- رس سنگ ها(اندازه دانه‌ها از ۴ میکرون کوچکتر می‌باشد).

۱- سیلت سنگ‌ها
اندازه دانه‌ها تشکیل دهنده این گونه سنگها مابین ۶۴ تا ۴ 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.

۲- رس سنگ ها
شیل ها ویا رس سنگ ها از دانه های بسیار ریز ( کوچکتر از ۴ 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.
ـ شیل : دارای خاصیت فیسیلیستی است fissile ) این دارای لایه بندی ظریف بوده و در امتداد این لایه بندی به راحتی جدا می‌شود.

ـ رس سنگ : فاقد فیسیلیستی بوده و به صورت نامنظم می شکند.
ـ رنگ رسوبات دانه‌ریز بسیار متغیر است که علت برخی ازرنگ ها به شرح زیر است.
رنگ سیاه بعلت وجود مواد آلی می‌باشد که به این گونه شیل ها ، شیل سیاه می‌گویند.
رنگ قرمز در شیل های قرمز بعلت وجوداکسید آهن است ونمایانگر رسوبگذاری آن در محیط های اکسیدان می‌باشد.

ـ کائولن : نوعی گل سنگ سفید رنگ است که عمدتاً از کانی کائولیونیت تشکیل شده است. این گونه سنگ کاملاً اقتصادی است واز آن در ساخت چینی، کاغذ ، پلاستیک و صنایع دیگر استفاده می‌شود. کشور مانسبت به این ماده معدنی نسبتاً غنی می‌باشد و معادن آن در استان آذربایجان شرقی ، خراسان و لرستان موجوداست.

گل
از نظر علمی گل عبارتست از مخلوط سیلت رس می‌باشد. ومعادل سنگی گل را گلسنگ می‌نامند. هرگاه گل سنگ دارای خاصیت فیسیلیتی بود به آن گل شیلی می‌گویند

سنگ های آواری دانه درشت
اجزاء تشکیل دهنده این دسته از سنگ های آواری اندازه بزرگتر از ۲ میلی متر داشته و بر اساس گردشدگی دانه ها به دودسته کنگلومرا (Conglomerate) و برش (Breccia) تقسیم می‌شوند. کنگلومرا یا سنگ جوش از قطعات گردودانه درشتی تشکیل شده که اختلافش با برش در فقدان ذرات زاویه دار می باشد. طبق نظریه پتی‌جان (Pettijohn) اگر ده درصد ذرات سنگی ابعاد بیش از ۲ میلی متر داشته باشند آن‌ سنگ را کنگلومرا می نامند. برش سنگی است که از قطعات زاویه‌دار و دانه‌دار درشت تشکیل شده است. اصولاً برش در وسعت خیلی کمتر از کنگلومرا در رسوبات دیده می‌شود. علت گوشه دار بودن برش دراین است که قطعات متشکله آنها بوسیله آب یا عامل دیگری حمل نشده‌اند ودر نتیجه زوایای آن ها محفوظ مانده است. از انواع برش ها می توان به برش انحلالی ، برش گسلی وبرش آتشفشانی اشاره نمود.

سنگ های آواری دانه متوسط (ماسه سنگ ها sandston)
ماسه سنگ‌ها از دانه‌های در حدوداندازه ماسه (بین دو میلی متریا شصت وچهارمیکرون)تشکیل شده‌اند.
ماسه‌ها و ماسه سنگ‌ها نسبت به کنگلومرها دارای گستردگی بیشتری می‌باشند و بر خلاف رسوبات دانه درشت از جورشدگی بهتری بهره می‌برند. ذرات ماسه در ماسه سنگ ها عمدتاً توسط سیمان سیلیس یا کربنات به یکدیگر چسبیده است. در صورتی‌که درکنگلومرها این امر بیشتر توسط ماتریکس انجام می‌شود. ماسه سنگ‌ها را براساس ترکیب شیمیایی ذرات به سه دسته عمده تقسیم می نمایند.

۱- ماسه های کوارتزی Quartz Sand stone یا کوارتز آرنایت Quartz arenite که این گونه ماسه ها حاوی بیش از نودو پنج درصد دانه‌های کوارتزمی‌باشند. علت فراوانی دانه‌های کوارتزدراین دسته از ماسه سنگ ها فرسایش و حذف دانه‌ها دیگر نظیر فلدسپات‌ها و… به علت هوازدگی می‌باشد. این گونه ماسه سنگ ها از نظر اقتصادی حایز اهمیت فراوانی می‌باشند زیرا از آنهامی‌توان بعنوان سنگ معدن اس ای او دو جهت شیشه سازی و الکترونیک استفاده نمود. در ایران کوارتز آرنایت به وفور دیده می‌شود. یکی از مهمترین سازند‌های این ماده معدنی است، بیس کوارتزیت به سن کامبرین است. کوارتز آرنایت ها در نواحی تشکیل می‌شوند که از نظر تکتونیکی فعال نباشد.

۲- ارکوز Arkose : ماسه سنگی است که حدودبیست وپنج درصدحجم دانه‌های آن را ذرات فلدسپات تشکیل داده‌اند. بنابراین ارکوز یک سنگ رسوبی آواری است که از کوارتز و فلدسپات تشکیل شده است. فلدسپات ها معمولاً رنگ صورتی به این قبیل ماسه سنگ‌ها می دهند. از آنجایی که فلدسپات ، یکی از کانی های اصلی تشکیل دهنده ارکوز است واین کانی به سهولت توسط هوازدگی تجزیه می‌شود. وجود فلدسپات فراوان در این گونه ماسه سنگ می تواند نمایانگر شرایط آب و هوایی کاملاً خشک و یا بالا آمدگی سریع تاچه بعلت فعالیت های شدید تکتونیکی و فرسایش شدید پی آمدآن باشد. امروزه در نواحی گرم وخشک ایران در بستر رودخانه های فصلی عمدتاً رسوبات ماسه‌ای غنی از فلدسپات نهشته می‌شود.

۳- ماسه سنگ لیت ارنایتی
در این گونه ماسه سنگ ها مقدار قطعات خرده سنگی بیش ازبیست وپنج درصدمی باشد. جنس این قطعات عمدتاً سنگ های دگرگونی با درجه خفیف ، سنگ های آذرین بیرونی وقطعات رسوبی می باشند. وجود این گونه سنگ ها نمایانگر فعالیت‌های کوهزایی در ناحیه مورد بررسی می‌باشد. در بسیاری از مواقع فضای مابین ذرات را در این گونه ماسه سنگ‌ها را ماتریکس دانه‌ریز پر می نماید.

سنگ شناسی رسوبی
منابع اصلی رسوب
منابع اصلی رسوب از پنج منشاء زیر تجاوز نمی کند
۱- منشاء تخریبی سنگ های شیلی که در این صورت رسوب را تخریبی می نامند.

۲- بقایای اسکلت حیوانات و گیاهان

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 8700 تومان در 21 صفحه
87,000 ریال – خرید و دانلود
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