بخشی از مقاله
سنگهای آذرین
تعریف
منظور از بافت ، شکل و اندازه بلور و رابطه فیزیکی آنها با یکدیگر است که توسط میکروسکوپ مورد مطالعه قرار می‌گیرد. بنابراین بافت سنگ آذرین می‌تواند مراحل مختلف انجماد نحوه تبلور سنگ آذرین را مشخص نماید. از این رو بافت سنگهای آذرین بصورت زیر تقسیم‌بندی می‌شوند.
بافت درشت بلور
بافت درشت بلور به سنگهای آذرینی اختصاص دارد که آرام در اعماق سرد شده و همه بلورها فرصت کافی برای رشد یافته‌اند. در بافت درشت بلور اندازه بلورها بین چند دهم میلیمتر تا چند سانتیمتر متغیر است. در این بافت به هیچ وجه بخش شیشه‌ای و غیر متبلور وجود ندارد. اغلب کانی در این بافت ، اتومورف بوده و شکل بلور شناسی خود را در سنگ حفظ می‌کنند و بعضی دیگر که حد فاصل کانیهای اتومورف را پر کرده‌اند، گزنومورف می‌باشند.
بافت دانه‌ای :
در این بافت بلورهای گزنومورف کوارتز بصورت منفرد و یا مجتمع فصای بین بلورهای اتومورف را پر کرده‌است. در بافت دانه‌ای فلدسپاتهای پلاژیوکلاز تقریبا اتومورف می‌باشند و در بین آنها فلدسپاتهای آلکالن بصورت گزنومورف و گاهی تقریبا اتومورف دیده می‌شوند.
• بافت پورفیروئید :
گاهی در بعضی از سنگها بعضی از بلورها به قدری رشد می‌کنند که اندازه آنها به چند سانتیمتر می‌رسد. لذا به آن ساخت پورفیر مانند یا پورفیروئیدی می‌گویند. بلورهای بسیار درشت را پورفیروبلاست می‌گویند.
• بافت پگماتیتی :
در این بافت بلورها بسیار درشت می‌شوند. بطوری که اندازه آنها بین چند سانتیمتر تا چند دسیمتر متغیر است.
• بافت پگماتیک گرافیک :
موقعی است که یک بلور کوارتز و یک بلور فلدسپات آلکالن طوری در هم داخل شده باشند که یکی از آنها (معمولا فلدسپات آلکالن) متن را تشکیل داده و بلور دیگر ادخال‌ها را بسازد
• بافت کروی :
در این بافت زمینه سنگ دارای بافت دانه‌ای است و در این زمینه اجتماعاتی از بلورها بصورت کره با ساخت شعاعی قرار گرفته‌اند. هر کره از طبقات متحدالمرکز و متناوب کانیهای تیره و روشن تشکیل شده به نحوی که کانیهای روشن در امتداد شعاعها کره و کانیهای تیره موازه با سطح کره رشد کرده‌اند.
• بافت آپلیتی :
در این بافت بلورها ریز و یکنواخت هستند که با چشم غیر مسلح به آسانی قابل رویت نمی‌باشند. این بافت مخصوص دسته‌ها و فیلونهای توده‌های آذرین اسیدی غنی از پلاژیو کولز است.
بافت ریز بلور
بافت ریز بلور مخصوص سنگهای آتشفشانی ، دایکها ، سیل‌ها و سطح خارجی توده‌های نفوذی است.
بافت دانه‌ای ریز بلور :
در این بافت اندازه دانه‌ها از بافت آپلیتی تا بافت کریپتو کریستال (نامرئی بلور) تغییر می‌کند. بافت دانه‌ای ریزبلور بافت فلسی تیک نیز نامیده می‌ش
ود. در بافت فلسی تیک پرفیریک بلورهای درشت در متن دانه‌ای ریزبلور مشاهده می‌گردند.
• بافت میکرولیتیک :
بافت میکرولیتیک مخصوص گدازه‌هاست. در این بافت قسمت اعظم فلدسپات بصورت بلورهای اتومورف و باریک متبلور می‌گردد که میکرولیت خوانده می‌شود. فضای بین میکرولیتها را بخشی متبلور و نامرئی و یا غیر متبلور شیشه‌ای پر می‌کند که اصطلاحا مزوستاز گفته می‌شود.
• بافت میکرولیتیک پورفیریک :
اگر در بافت میکرولیتیک بلورهای درشت کانیها نیز دیده شود به آن بافت میکرولیتیک پورفیریک می‌گویند.
• بافت دلریتی :
بافت دلریتی در سنگهای بازیک که بصورت فیلون ، دایک یا سیل تشکیل شده باشند دیده می‌شود. در بافت دلریتی بلورهای اتومورف پلاژیو کلاز طوری در کنار هم قرار می‌گیرند که بین خود فضاهای چند گوش بوجود می‌آورند و این فضاها بوسیله خمیره‌ای ریز بلور یا شیشه‌ای پر می‌شود. در بافت دلریتی انترسرتال فضاهای بین پلاژیوکلازها را پیروکسن یا الیوین پر می‌کند.
بافت شیشه‌ای
در این بافت قسمت اعظم و یا تمام سنگ غیر متبلور و شیشه‌ای است بدین ترتیب که ماگما بقدی سریع سرد می‌شود که اتمها و مولکول‌ها فرصت آرایش و تشکیل شبکه تبلور را ندارند. بافت تمام شیشه‌ای در ماگماهای بازیک کمتر از ماگماهای خنثی و اسیدی بوجود می‌آید.
بافت شیشه‌ای مرواریدی :
در این بافت سنگ غیر متبلور و شیشه‌ای بعد از انجماد نیز به سرعت سرد می‌شود در نتیجه شکستگی‌های قوسی و کروی شکل در سنگ بوجود می‌آید که سبب خرد شدن آن به قطعات گرد نظیر مروارید می‌گردد. قطعات کروی قطری در حدود یک یا چند میلیمتر دارند.
• بافت هیالو پورفیریک : بافتی است شیشه‌ای محتوی بلورهای درشت.
• بافت هیالو اسفرولیتیک :
این بافت در سنگهای شیشه‌ای که تبلور مجدد پیدا می‌کنند بوجود می‌آید. در این صورت بلورهای سوزنی کانیها مافیک مانند اوژیت (در بازالتها) و اژیرین (در سنگهای قلیائی) بصورت دستجات شعاعی یا شانه‌مانند در شیشه بوجود می‌آیند، سپس بلورهای کوارتز و فلدسپات متبلور می‌گردند. تمام این بلورها تشکیل اجتماعات کروی به قطر یک تا چند میلیمتر می‌دهند.
• بافت دیاپلکتیک : بافتی است حد واسط بین ششه‌ای و متبلور.
• بافت اوتاکسیتیک :
به بافتی گفته می‌شود که در آن قطعات شیشه بهم جوش خورده ، جهت یافته شده و حالت جریان نشان دهند. این اصطلاح را برای ایگنمبریت‌ها بکار می‌برند.
سنگهای دگرگون
دگرگونی به مجموعه عواملی گفته می‌شود که در اثر آن ، مشخصات سنگها تغییر می‌کند و سنگ به نوع دیگری که سنگ دگرگونی نام دارد، تبدیل می‌شود. عوامل دگرگونی ممکن است باعث تغییر بافت و ساخت ، ترکیب شیمیایی و ترکیب کانی شناسی سنگها بشود. اگر سنگ اولیه‌ای که تحت تاثیر دگرگونی قرار می‌گیرد رسوبی باشد، پیشوند پارا و در حالتی که سنگ اولیه آذرین باشد پیشوند ارتو در جلو اسم سنگ دگرگونی حاصله قرار می‌گیرد.
مقدمه
بسیاری از سنگهایی که امروز ، در سطح زمین دیده می‌شوند، آثار و شواهدی بروز می‌دهند که نشان می‌دهد پس از نهشته شدن به صورت سنگ رسوبی ، یا تبلور به صورت سنگ آذرین ، دچار تغییرات دیگری نیز شده‌اند. در نگاه اول برخی از این سنگها شبیه به سنگهای آذرین بلور شده بنظر می‌‌رسند، اما دقت بیشتر نشان می‌دهد که دانه‌های کانی سازنده آنها بطرز خاصی به صورت صفحه‌ای قرار گرفته‌اند. برخی دیگر از این سنگها آثار خمیدگی شدید از خود نشان می‌دهند.
تعدادی دیگر ممکن است دارای ترکیب شیمیایی مشابه سنگ آهک باشند. اما بنظر می‌رسد که دانه‌های کانی تشکیل دهنده آنها بسیار بیشتر از دانه‌های سنگ آهک رشد کرده است. بالاخره در این میان سنگهایی هم یافت می‌شود که با سنگهای رسوبی و آذرین تفاوت دارند. تمام این سنگها را سنگهای دگرگونی می‌نامند.
فرایند دگرگونی
برخی از سنگهای رسوبی و آذرین به عنوان واکنش در مقابل تغییرات شدید محیط خود ، در حالت جامد تغییر کرده‌اند. این تغییرات از طریق فرآیندی که دگرگونی نامیده می‌شود، ممکن است باعث ایجاد تبدیلاتی در درون سنگها شود. دگرگونی در درون پوسته زمین ، در زیر ناحیه هوازدگی ، سیمانی شدن و بالاتر از ناحیه ذوب مجدد به وقوع می‌پیوندد. در این محیط سنگها برای تطبیق با شرایطی که شرایط تشکیل آنها متفاوت است، دچار تغییرات شیمیایی و ساختاری می‌شوند. از آنجایی که دگرگونی معمولا در درون پوسته زمین رخ می‌دهد، مطالعه مستقیم آن به آسانی
مطالعه هوازدگی ، رسوبگذاری و فعالیت آذرین نبوده و با مشکلات بیشتری همراه است.
عوامل دگرگونی
دما
دما یکی از مهمترین عوامل دگرگونی است. دمای لازم جهت دگرگون شدن سنگها به یکی از روش‌های زیر تامین می‌شود.
• ازدیاد دما در اثر شیب زمین گرمایی :
دمای زمین نسبت به عمق بر اساس شیب زمین گرمایی افزایش می‌یابد. بطور متوسط در هر 30 متر عمق یک درجه به دمای زمین اضافه می‌شود. در این صورت در اعماق 10 تا 20 کیلومتری ، دما بین 35 تا 65 درجه سانتیگراد خواهد بود، که این دما برای دگرگون کردن سنگها در بعضی موارد کافی است.
• ازدیاد دما در اثر عوامل تکتونیکی :
تغییر شکل پوسته جامد زمین به هنگام تشکیل چین‌‌ها و گسل‌ها باعث بالا رفتن دما در محل می‌شود. در مواردی که حرکات تکتونیکی به کندی انجام می‌گیرد، گرمای حاصله فرصت تجمع ندارد و پراکنده می‌شود. ولی اگر حرکات شدید باشد، گرما و در نتیجه دمای حاصله قابل توجه است.
• حرارت ناشی از توده‌های ماگمایی :
هنگامی که ماگما بطرف بالا حرکت می‌کند، دمای ناشی از آن ، باعث دگرگون شدن سنگهای درونگیر می‌شود.
فشار
فشارهای موثر در دگرگونی را به انواع زیر تقسیم می‌کنند.
• فشار ناشی از وزن طبقات :
این فشار در اثر وزن طبقات رویی بوجود می‌آید و میزان آن تقریبا 250 تا 300 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع به ازای هر کیلومتر عمق است. فشار ناشی از وزن طبقات تقریبا خواص فشار هیدرواستاتیک را داراست و به حالت ایزوتروپ بر سنگها وارد می‌شود. بنابراین ، در اثر این نوع فشار ، ساخت توجیه شده‌ای در سنگها بوجود نمی‌آید. بطور کلی نتیجه این فشار ، تشکیل کانی‌هایی است که وزن مخصوص بیشتری دارند.
• فشار جهت دار :
فشارهای جهت دار ، ساختمان‌های زمین شناسی مختلفی را بوجود می‌آورند. در چنین مواردی ، فشار وارد بر سنگها به حالت ایزوتروپ نیست. بلکه اثر آن ، در امتدادهای خاصی شدیدتر است. نتیجه تاثیر چنین فشارهایی ، ایجاد کانی‌هایی است که در امتدادهای خاص ، طویل یا متورق هستند.
• فشار جزیی آب :
در اثر فعل و انفعالات متعددی که ضمن دگرگونی انجام می‌گیرد، غالبا مقداری (آب تولید می‌شود که فشار مربوط به آن ، که به نام فشار جزیی آب خوانده می‌شود، نقش مهمی در فعل و انفعالات دگرگونی به عهده دارد.
اهمیت نسبی دما و فشار
ازدیاد دما باعث تشکیل کانی‌هایی می‌شود که آنتروپی بیشتری دارند. مثلا افزایش دما باعث بی آب شدن کانیها می‌شود. زیرا تبدیل آب به بخار آب آنتروپی را افزایش می‌دهد. در صورتی که ازدیاد فشار ، باعث ایجاد کانی‌هایی می‌شود که حجم کمتری دارند. به عبارت دیگر ، کانیهای تشکیل دهنده سنگهای دگرگونی نسبت به سنگ اولیه ، وزن مخصوص بیشتری دارند. محصول دگرگونی یک سنگ واحد ، در شرایط فشار (عمق) و دمای مختلف ، سنگهای متفاوتی است. به عنوان مثال از دگرگونی شیل در شرایط دگرگونی مختلف سنگهای مختلفی مثل شیست آمفیبول
دار ، شیست کلریتی ، گنیس و انواع هورنفلس‌ها حاصل می‌شود.
انواع دگرگونی
انواع مختلفی از دگرگونی وجود دارد. دو نوع اصلی دگرگونی مجاورتی و دگرگونی ناحیه‌ای هستند. نوع سوم دگرگونی که دگرگونی کاتاکلاستیک نام دارد، در اثر فرسایش ناشی از گسلش و چین خوردگی شدید بوجود می‌آید. در این حالت کانیها و سنگها شکسته می‌شوند و یا حتی به صورت پودر درمی‌آیند و نوعی برش گسلی درشت دانه و یا انواع دانه ریزتری موسوم به میلونیت تولید می‌کنند. اینگونه سنگها نشان دهنده شدت فشار و دمایی است که با گسلش و چین خوردگی همراه می‌باشند.
دگرگونی مجاورتی
هنگامی که ماگما در پوسته زمین نفوذ می‌کند، دگرسانی سنگهای اطراف را سبب می‌شود. دگرسان شدن سنگها در سطح تماس یا نزدیکی سطح تماسشان با توده ماگما را دگرگونی مجاورتی می‌گویند. کانیهای تولید شده در اثر این فرایند را نیز کانیهای دگرگونی مجاورتی
شدن سنگ مورد نفوذ قرار گرفته تشکیل می‌شوند و کانی‌هایی که از واکنش محلولهای گرمایی ، با سنگ مورد نفوذ قرار گرفته حاصل می‌شوند. نوع دوم کانیها در اعماق نسبتا کم تشکیل می‌شوند. چرا که تنها در اواخر سرد شدن یک توده ماگمایی و در نزدیکی سطح است که مقادیر متنابهی محلول گرمایی آزاد می‌شوند.
