بخشی از مقاله
آشنایی با مصالح و ساخت
مقدمه
آثاری از اسباب و ابزارهای سنگی انسان اولیه به دست آمده است که تاریخ آنها به پنجاه تا صد هزار سال پیش از میلاد می رسد. نخستین اسبابهای سنگی انسان را ریگهای رودخانه ها و کرانه های دریا تشکیل می داده اند زیرا، این سنگها آسان به دست آمده و گرفتن آنها در دست نیز سهل بوده است. از همین زمان، صنعت تراشیدن سنگ در تهیة ابزارهای سنگی بتدریج رواج یافته است (این آثار را در آفریقا و اروپا یافته اند) . دورة مزبور، که هنوز در سنگها تغییرات زیادی نداده اند و تنها به تراشیدن آنها می پرداخته اند، به دورة «دیزینستگی» یعنی دورة سنگهای قدیمی،
موسوم است. مثلاً، سنگ آتشزنه (چخماق) بیش از همه مورد استعمال داشته است و در صورت فقدان ان از کوارتزیت، ابسیدین، ژاسپ، و گاهی نیز از ماسه سنگ استفاده می شده است. در آغاز کار، اسباب و وسایل کار خشن و خیلی ابتدایی بوده است اما، پس از چندی، در دورة «دیزینسنگی» میانی (دورة «موسته رین» و غیره)، اسبابها و ابزارها تکامل بیشتری یافتند و به صورت قلمهای مختلف، که به کار سوراخ کردن و تراشیدن سنگها می خوردند، در آمدند و ضمناً کوچکتر و ظریفتر نیز شدند.
انواع سنگ ها
کلیه سنگها را به سه دستة بزرگ می توان تقسیم کرد:
الف) سنگ های آذرین : این سنگها از ژرفاهای زمین به صورت توده های مذاب، به نام تفتال (ماگما)، بیرون آمده اند. گاهی این مواد گداخته در زیر لایه های قشر جامد زمین می مانند و به سطح زمین نمی رسند؛ و گاهی نیز به سطح خارجی زمین راه می یابند و همراه با انفجار، از دهانة کوههای آتشفشان خارج می شوند. این سنگها را به این علت که از مواد گداخته تشکیل شده اند، سنگهای آذرین و از این لحاظ که درون زمین به وجود آمده اند، سنگهای درونزاد و از این لحاظ که از درون زمین به خارج راه یافته اند، سنگهای خروجی، و گاهی نیز به آنها سنگهای تفتالی می گویند.
ب) سنگهای تهنشستی- این سنگها، از نهشته هایی که در آب یا هوا گذاشته شده شکل گرفته اند و به این سبب که در سطح زمین به وجود آمده اند، آنها را سنگهای برونزاد نیز می نامند.
ج) سنگهای دگرگونی – این گونه سنگها بر اثر تغییر شکل یا دگرگونی سنگهای تهنشستی یا خروجی به وجود آمده اند. به علت اینکه در این سنگها بلورها به شکل لایه لایه قرار گ
رفته اند، آنها را سنگهای بلورلایه نیز می گویند. سنگهای دگرگونی صفات مشترک سنگهای آذرین و تهنشستی را دارند.
خواص عمومی سنگها
ساختمان سنگها - سنگ اگر از یک عنصر منحصر به فرد تشکیل شده باشد، آن را سنگ ساده می گویند، مانند کوارتزیت که تنها از کواتز تشکیل شده است. اگر سنگ از چند
عنصر مشخص تشکیل شده باشد آن را سنگ مرکب می گویند، مانند سنگ خارا که از فلدسپات، میکا، و کوارتز تشکیل شده است.
شکل عناصر – عناصری که سنگها از آنها تشکیل می شوند، اگر دارای شکل هندسی مشخص و معینی باشند، متبلور یا به اختصار بلور نامیده می شوند و اگر فاقد شکل هندسی باشند آنها را بی شکل می گویند.
سختی – سختی کانیها با یکدیگر فرق دارد و حتی بعضی از کانیها، در رویه های مختلف خود، دارای سختیهای مختلف هستند. از این رو مقایسة آنها برای شناختن و تمیز دادن کانیها از یکدیگر به ما کمک بسیار می کند.
عناصر تشکیل دهندة سنگها
الف – سیلیس یا انیدرید سیلیسیوم : انیدرید سیلیسیوم (SiO2) را گاهی در میان اکسیدها رده بندی می کنند زیرا کوارتز از نظر شیمیایی یک اکسید است.
ب ) فلدسپاتها : فلدسپاتها سیلیکاتهایی هستند که خواص شیمیایی و فیزیکی آنها اندکی با هم اختلاف دارد و به سه گروه تقسیم می شوند: 1- فلدسپاتهای سود یومی – پوتاسیومی ، 2- فلدسپاتهای پلاژیوکلاز ، 3- فلدسپاتهای باریومی – پوتاسیومی یا هیالوفان.
کانی ها
از نقطه نظرهای مختلف
بستر
ترکیب شیمیایی
از نظر مقدار سیلیس
از نظر بافت
از نظر رنگ عناصر
کانی های فرعی
سیلکاتها
اکسیدها
سولفورها
فسفاتها
کربوتانها
سولفاتها
گچ: H2O 2 . CaSO4 . نام این کانی از گلمة یونانی «گیپسوس» آمده است. به این کانی در یونان قدیم گیپسوس می گفتند.
ترکیب شیمیایی : 5/32 درصد CaO ، 6/46 درصد SO3 ، 9/20 درصد H2O . معمولاً خالص است. ناخالصیهای مکانیکی آن عبارتند از : مواد رسی یا آلی، دانه های کوارتز و غیره.
گچ، بر اثر دمای 120 تا 140 درجه آب خود را از دست داده و به صورت «گچ بنایی» در می آید ولی اگر دما از این حدود بیشتر باشد، همة آب خود را از دست می دهد و دیگر نمی تواند آب جذب کند. در این صورت به آن «گچ سوخته» می گویند. گچ بنایی را اگر با آب مخلوط کنیم به صورت خمیری در می آید که بسرعت سخت شده و برحجمش افزوده می شود.
ویژگی : گچ اگر به صورت بلور باشد، به وسیلة شکافت کامل در امتداد (010) و سختی کمش به آسانی شناخته می شود. اگر به صورت توده های متراکم باشد، منظره ای شبیه به مرمرپیدا می کند. در این حالت به وسیلة سختی کم و عدم خروج CO2 بر اثر HCL تشخیص داده می شود. در شعلة فوتک آب خود را از دست می دهد و به صورت مینایی سفید در می آید، در آبی که به وسیلة H2SO4 اسیدی شده باشد، آسانتر از آب خالص حل می شود. HCL به مقدار کم آن را حل کند.
منشأ و بستر : در طبیعت، گچ از راههای مختلف تشکیل می شود. اصولاً گچ جزو تهنشستهایی است که منشأ شیمیایی دارند و در میان آهکرسها (مارنه
ا) یافت می شوند گچ، گاهی از اکسایش پیریت آهن، که نخست به سولفات آهن و سپس در مجاورت آهک به سولفات کلسیوم آبدار مبدل می شود، حاصل می شود. در نواحی بری و خشک، همینکه آبهای عمقی، که گچ را در خود حل کرده اند، به سطح زمین برسند، بتدریج آب تبخیر شده و گچ متبلور می شود و به صورت ورقه ای نازک سفید رنگ، سطح زمین را می پوشاند. به صورت توده های بزرگ در سازندهای تهنشستی حوزه های دریایی و دریاچه ای، هنگام خشک شدن، به وجود آمده اند. گاهی بر اثر آبش (ئیدراتاسیون) انیدریت به صورت توده های بزرگ در سنگهای تهنشستی تشکیل شده اند (در این حالت افزایش حجم پیدا
می کنند و موجب به هم خوردگی وضع طبیعی تهنشستها می شوند). معادن گچ در بیشتر نقاط ایران وجود دارد. در جزیرة هرمز. سردرة خوار، و در بعضی از معادن گچ مسگر آباد، واقع در مشرق تهران، بلورهای بسیار زیبایی از گچ به طور ساده یا به شکل ماکل سر نیزه ای پیدا می شود. در فلات مرکزی ایران گنبدهای گچ و نمک، که متعلق به دورة اولیگوسن یا نئوژن هستند، را زیاد می توان یافت.
کاربرد: اهمیت زیادی در ساختمان بناها دارد. در قالب گیری نیز به کار می رود. در گچ بری، تزیین داخل اطاقها، و برای به هم چسباندن آجرها مصرف می شود. در جراحی، صنعت کاغذ سازی، مجسمه سازی، و غیره کاربرد دارد.
کلرورها
فلوئورها
نیتراتها
یدراتها
خانوادة خاراها
گرانیت
گرانیت از کلمة گرانوم به معنی دانه مشتق شده است این سنگها اصولاً از فلدسپات، کوارتز، و میکا تشکیل شده اند.
گرانیت دارای بافت دانه ای است . ابعاد عناصر آن ممکن است میکروسکوپی باشد ولی بیشتر اوقات عناصر آن با چشم دیده می شود و گاهی نیز ابعاد عناصر آن ممکن است به چند سانتی متر و حتی چند متر برسد.
در قصر فیروزه، واقع در مشرق تهران، گرانیتهایی که میکای سیاه و آمفیبول دارند به صورت باتولیت بالا آمده اند. در راه کرمان و سیرجان و در نزدیک
ی گردنة «خانه سرخه» گرانیتهایی با میکای سیاه وجود دارد. در اطراف مشهد، گرانیت با میکای سیاه و ارتوزهای گلی رنگی دیده می شود. در آذربایجان، همدان ، و همچنین در کوههای فلات مرکزی و مغرب ایران نیز گرانیت یافت می شود.
کاربرد : گرانیت سنگی است به رنگ روشن که قابلیت صیقلی شدن دارد. سختی و مقاومت آن در مقابل عوامل جوی بسیار زیاد است. انواعی که بلورهای آن ریزتر هستند، مقاومتشان بیشتر است. مقاومت متوسط گرانیتها در مقابل فشار 1500 کی
لوگرم بر هر سانتی متر مربع است.
گرانیت برای تزیین بناها، ساختن ستونها، پله های ساختمان، و همچنین در ساختمان اسکله ها، موج شکنها، و سدها و برای تهیة تخته سنگهای روی نهرها و سنگفرش پیاده روها و غیره به کار می رود.
از بعضی از اقسام آن مانند گرانیتهای گلی رنگ ناحیة وژ و گرانیک سرخ رنگ سوئد، سنگهای بسیار زیبایی برای روکش بناها و تزیین داخل ساختمانها تهیه می کنند. اکثر کانیهای رادیو آکتیو را در توده های گرانیتی ، به صورت «میانبار» می توان یافت.
خانوادة سینیت – سینیت (کلمة سینیت از نام شهر قدیمی سیین واقع در مصر آمده است) گرانیتی است بدون کوارتز که اغلب محتوی آمفیبول و پیروکسن بوده و فلدسپات آن بیشتر از نوع ارتوز است.
در ایران، بخصوص در شمال غربی آن، سینیت به شکل رگه هایی در میان توده های گرانیتی یافت می شود.
کاربرد : مقاومت این سنگ در مقابل عوامل خارجی تقریباً مانند گرانیت است و به این لحاظ همان موارد استعمال گرانیت را دارد. سینیت، مانند گرانیت، برای سنگفرش، تزیین بناها، پایة مجسمه ها، ستون عمارات، و غیره به کار می رود. به علت کم داشتن میکا، بهتر از گرانیتها صیقلی می شود و از طرفی فلدسپاتها و آمفیبول آن، چون اغلب دارای رنگهای زیبایی هستند، بیشتر از گرانیتها برای تزیین بنا به کار می رود.
3- خانوادة دیوریت – دیوریت (دیوریت، کلمه ای یونانی است به معنی تشخیص دادن) از فلدسپات کالکوسدیک (به ویژه از اولیگو کلاز، آندزین، و ماکلهای آلبیت)، میکای سیاه، و هورنبلاند تشکیل شده است و فاقد میکای سیاه است.
اقسام گابرو :
کاربرد – گابرو سنگی است تیره رنگ و سخت. در مقابل عوامل جوی پر مقاومت و مقاومت آن در مقابل فشار مساوی مقاومت گرانیت است. بر اثر خواص آن را نیز مانند گرانیتها در ساختن بناها به کار می برند.
خانوادة پریدوتیت – سنگهای این خانواده اصولاً از پریدو و سرپانتین تشکیل شده اند و ممکن است با هورنبلاند، پیروکسن، بیوتیت، و غیره همراه باشند. رنگ آنها تیره و بافت آنها معمولاً دانه ای است.
سر پانتین در ایران، انارک «پیازی» مشهد، و طالقان قزوین وجود دارد. در «پیازی » سرپانتین محتوی ژیوبرتیت است.
مورد استعمال – پریدوتیتها و سرپانتینهایی که سیاه رنگ یا سبز تیره اند، مانند گابرو، در ساختمان بناها به کار می روند. در پریدوتیتها گاهی بر اثر تجزیة قسمتی از اولیوین، گروناهای سرخ رنگ پدیدار می شود و در نتیجه پس از صیقلی شدن، سنگ بسیار زیبایی برای تزیین بنا از آن به دست می آید.
دولریت - دولریتها از فلدسپاتهای کالکوسدیک و پیروکسن تشکیل شده اند و ممکن است آمفیبول، اولیوین ، و کوارتز نیز داشته باشند یا فاقد آنها باشند.
بستر – دولریت به صورت توده، رگه، وروانه زیاد دی
ده می شود. بخصوص به صورت «روانه» توأم با بمب، لاپیلی، و خاکستر آتشفشانی زیاد وجود دارد. سنگهای آذرین دوران دیرینزیوی بیشتر از نوع «دیاباز» است که اغلب در زیر تهنشستها قرار گرفته اند. دولریت در سوئد، وژ، انگلستان، ساکس، بوهم، و ایالات متحد آمریکا یافت می شود.
کاربرد – دیاباز را زیاد برای سنگفرش خیابانها استعمال می کنند. مقاومت آن در مقابل فشار زیاد است و هر سانتی متر مربع آن می تواند تحمل 2000 تا 2600 کیلوگرم فشار را بکند. بعضی از انواع آن نیز به نوعی سنگ ساختمان مصرف می شود.
