خانه / خاک شناسی وفرسایش خاک / سنگ‌های کربناته
سنگ‌های کربناته

سنگ‌های کربناته

 

مقدمه

سنگ‌های کربناته حدود ۰/۰۲۰ سنگ‌های رسوبی را تشکیل می‌دهند و تقریباً همیشه خالص می‌باشند. این سنگ‌ها عمدتاً از کانی‌های کربناته، نظیر کلسیتCaCo3 ، اراگونیت CaCo3 و دولومیتCamg(Co3)2 تشکیل شده‌اند بعلت فعالیت یخچال‌ها در پلئیتوسن (Pleistocene) رسوبات کربناته دریاهای کم عمق کنونی توسعه زیادی ندارند. ولی در گذشته دریاهای کم عمق شبیه بخش جنوبی خلیج فارس متناوباً بخش وسیعی از کره زمین را می‌پوشاند که منجر به تشکیل انباشته‌های ضخیمی از سنگ‌های آهکی شده است. عوامل مختلفی از قبیل درجه حرارت، شوری، عمق آب و ورود مواد تخریبی تشکیل سنگ‌های آهکی را کنترل می‌نمایند.

357516_wv6AzpDH

اکثر رسوبات کربناته در مناطق گرم حدود ۳۰ درجه جنوب و شمال خط استوا بوجود می‌آیند. مطالعه و بررسی سنگ‌های کربناته بسیار با اهمیت است زیرا حدود ۵۰ درصد سنگ‌های مخزن نفت در دنیا و حدود ۹۵ درصد سنگ‌های مخزن نفت و گاز ایران در این گونه سنگ‌ها تشکیل شده است. بعنوان مثال سنگ مخزن نفت در سازند اسماری در جنوب و جنوب غرب ایران یکی از بهترین سنگ مخزن نفت در دنیا می‌باشد. سنگ‌های کربناته دارای کاربردهای شیمیایی و صنعتی فراوانی می‌باشد بعنوان مثال این گونه سنگ‌ها کارایی فراوانی در صنعت ساختمان‌سازی چه به صورت مصالح و چه به صورت سنگ ساختمانی دارند ایران از جهت دارابودن این گونه معادن بسیار غنی است. در جای‌جای کشورمان این گونه منابع با حجم بسیار مناسب نهفته است استان‌های امروزه دارای منابع فعال‌تری نسبت به این‌گونه سنگ‌ها می‌باشند عبارتند از استان قم، لرستان، اصفهان …. . از طرف دیگر بررسی اینگونه سنگ‌ها برای شناسایی مناطق کارستیک حایز اهمیت فراوان از جنبه آب‌شناسی و توریستی می‌باشد. زیرا بسیاری از منابع آب زیرزمینی در استان‌های خشک ما در این سنگ‌ها واقع باشند. از نظر توریستی نیز با بررسی اینگونه سنگ‌ها می‌توان مناطق مستمر جهت شناسایی غار بنی‌صدر را شناساییکرد.

این گونه سنگ‌ها را بر اساس کانی تشکیل دهنده آن‌ها به:

۱- سنگ‌آهک limestone : که عمدتاً از اراگونیت و کلسیت تشکیل شده و عمدتاً رنگ خاکستری دارد.

۲- دولومیت: که عمدتاً از کانی دولومیت ساخته شده است. از ویژگی‌های مهم جهت شناسایی دولومیت می‌توان به سطح هوازدگی دولومیت‌ها اشاره نمود که معمولاً به رنگ زرد خاکستری یا قهوه‌ای خاکستری می‌باشد. علت این امر  مقادیر کمی آهن در ساختمان بلور دولومیت است که در هنگام هوازدگی این رنگ خاص را به سطح دولومیت‌ها می‌دهد.

357516_DyWDsVLH

 بافت سنگ‌های کربناته

بافت سنگ‌های تخریبی از دانه‌ها، ماتریکس و سیمان تشکیل شده بود. سنگ‌های کربناته اجزاء مشابه بافتی با سنگ‌های تخریبی دارند که اجزاء آن عبارتند از

الف: اکولم‌ها (معادل دانه‌ها در سنگ‌های تخریبی بوده و عبارتند از رسوباتی می‌باشند که منشاء داخل حوضه رسوبی داشته و از خارج از حوضه وارد آن نمی‌شود) که عبارتند از

۱-  اپنتراکلاست‌ها: ذرات یا قطعات نابجای زاویه‌دار یا شبه زاویه‌دار بوده که همزمان با رسوب‌گذاری بوجود آمده‌اند. اندازه آنها متغیر بوده و بنظر می‌رسد این ذرات از کف دریا کنده شده و مجدداً رسوب نموده‌اند.

357516_KtUqsLZW

۲-   ۲_ اائیدها: ذرات کروی یا شبه کروی با ساختمان داخلی شعاعی با دوایر متحدالمرکز که جنس آن کربنات کلسیم است می‌باشند. اندازه لائیدها عمدتاً از ۲ میلی‌متر کوچکتر است.

357516_hcsscEpn

۳-  ۳- پلت: ذرات گرد تا بیضوی بوده که فاقد ساختمان داخلی می‌باشند. اندازه آنها مابین ۰/۰۳ تا ۰/۱۵ میلی‌متر است. پلت‌ها از فضولات جانوران لجن‌خوار کف دریاها تشکیل شده‌اند.

 

ذرات فسیلی: صدف انواع موجودات دریازی نظیر دوکفه‌ای‌ها، براکپرپودها و انواع موجودات نظیر مرجان‌ها، ماهیها … که بعد از مرگ موجود در محیط زیست آن‌ها رسوب می‌نماید. 

357516_MrPnSXtE

 

تقسیم‌بندی سنگ‌های کربناته:

امروزه دانشمندان مختلف زمین‌شناسی سنگ‌های کربناته را بر اساس بافت و نوع اکولم‌های آن به طرق مختلف تقسیم‌بندی نموده‌اند که برای بررسی آن‌ها می‌توان به کتب مختلف سنگ‌شناسی رسوبی مراجعه نمود. ما سعی داریم که در این مبحث برخی از معروف‌ترین انواع سنگ‌های کربناته را به اختصار شرح دهیم.

۱-  میکرایت: میکرایت از گل کربناته تشکیل شده است. میکرایت در نواحی از دریا رسوب می‌نماید که انرژی محیط بسیار کم باشد.


 ۲-سنگ آهک فسیل‌دار: این‌گونه سنگ‌های آهکی فسیل‌ها یا قطعات باقی‌مانده جانوران قدیمی می‌باشند. مابین این قطعات را یا گل‌کربناته پر می‌نماید.

357516_FPHid7UR

۴-کوکینا: کوکینا نوعی سنگ آهک فسیل‌دار می‌باشد که از صدف فسیلها تشکیل شده است کوکنیا فاقد ماترکس بوده و یا مقدار ماتریکس در آن بسیار کم است. اندازه صدف‌ها در کونیا از ۲ میلی‌متر بزرگتر بوده و با چشم قابل مشاهده می‌باشند.

357516_nKLDe7dc

۴-  چالک: چالک نوعی سنگ آهک فسیل‌دار است که از صدف جانوران میکروسکوپی تشکیل شده است. پلانکتون‌ها عمده‌ترین موجودات تشکیل دهنده چالک می‌باشند. از نظر بافتی چالک مشابه میکرایت‌ها است ولی از نظر رنگ چالک سفید رنگ می‌باشد.

357516_079AW4kX

– سنگ آهک‌های کریستالین: این گونه سنگ‌ها ازبلورهای درشت کربنات کلسیم تشکیل شده‌اند. علت بوجود‌آمدن این بلورها تغییرات فیزیکی و شیمیایی در حین مراحل سنگ‌زایی (دیاژنز) می‌باشد.

– تراورتن: در محیط‌های غاری، چشمه‌ها و یا رودخانه‌ از تبخیر آب‌های حاوی کربنات کلسیم بوجود می‌آید. تراورتن سنگی با چگالی زیاد و بلوری می‌باشد استالاکتیت‌ها و استالاگمیت‌ها از جنس تراورتن می‌باشند. تراورتن نوعی سنگ زمینی بوده و در مجسمه‌سازی و سنگ‌های تزئینی کاربرد دارد. تراورتن‌ها از رخساره‌های جدید زمین‌شناسی هستند که در رخساره‌‌های دوران چهارم در عهد حاضر گسترش دارند.

357516_2LwlOIra

– سنگ دولومیت: سنگ دولومیت از کانی دولومیت تشکیل شده است. بیشتر دولومیت‌ها منشاء ثانویه داشته یعنی در اثر فعل و انفعال سیلات حاوی mg با سنگ‌های کربناته تشکیل یافته‌اند. در حین دولومیتی‌شدن ممکن است بافت سنگ اولیه حفظ شود و یا کلاً از بین می‌رود. دولومیت سلطانیه با سن پرکامبرین در ایران نمونه‌ای از دولومیت‌های با منشاء اولیه می‌باشد. دولومیت کاربرد صنعتی شیمیایی فراوانی در صنایع مختلف نظیر صنایع نسوز و شیشه‌سازی دارد.

۳- سنگ‌های رسوبی آلی

 سنگ‌های رسوبی سیلیسی

357516_JMp3s62m

سنگ‌های رسوبی‌ سلیس‌دار عمدتاً از Sio2 تشکیل شده‌اند، این گونه سنگ‌ها از رسوب شیمیایی Sio2 موجود در محلول تشکیل شده‌اند. بنابراین، این‌گونه رسوبات از نظر ژنتیکی تفاوت فاحشی نسبت به کوارتزآرنایت دارند. عمده‌ترین سنگ‌های سیلیسی عبارت از چرت، دیاتومیت و اُپال می‌باشد.

چرت Chert (کوارتز میکروکریستالین):

357516_TfBArk93

چرت از دانه‌های بسیار ریز سیلیس که دارای منشاء شیمیایی یا بیوشیمیایی است تشکیل یافته است. برخی از چرت‌ها حاوی باقی مانده اسکلت جانداران ریز نظیر رادیولاریت‌ها و یا سوزن‌های اسفنج‌های سیلیسی می‌باشند که فقط در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده ‌اند. انواع چرت براساس رنگ آن‌ها به اسامی مختلف نامیده می‌شوند. سنگ کک یکی از انواع چرت می‌باشد که عمدتاً رنگ تیره دارد.

دیاتومیت Diatomite

 

357516_rKbrlMTT

یکی از سنگ‌های معدنی می‌باشد که کاربرد صنعتی فراوانی در صنایع مختلف خصوصاً صنایع نظامی دارد. دیاتومیت، سنگی بسیار نرم، سفید و با چگالی کم و قابلیت پودرشدگی خوبی است. دیاتومیت از اسکلت دیاتومه‌ها تشکیل شده است. در ایران معادن دیاتومیت یافت می‌شود که یکی از معادن آن در آذربایجان شرقی در نزدیکی تبریز می‌باشد.

 

 

ج: سنگ‌ آهن رسوبی

357516_G0c3goTO

آهن یکی از فراوان‌ترین عناصر در پوسته جامد زمین است و فقط معدودی از سنگ‌ها، از ترکیب آهن عاری می‌باشند. بنابراین سنگ آهن به سنگهایی اطلاق می‌گردد که مقدار آهن آنها بیش از ۱۵ درصد، (که معادل ۲۱/۳ درصد Fe2o3 و یا ۱۹/۴ درصدFeo است) تعیین شده باشد. از جمله رسوبات غنی از آهن می‌توان به لاتریت و رس‌های آهن‌دار اشاره نمود.

تعریف

سنگهای بیرونی با بافت آواری ( Clastic ) هستند که محصول ولکانیسم انفجاری می‌باشند.

تقسیم بندی ذرات آذر آواری بر اساس قطر ذره

ذرات و قطعات آذر آواری را از نظر قطر به ۳ دسته تقسیم می‌کنند.

  • خاکستر آتشفشانی : قطر کوچکتر از ۲۰۰۰۰۰۰
  • لاپیلی: قطر mm 64 ـ ۲
  • پمپ ( مدور و دوکی شکل ). بلوک ( زاویه دار ): قطر بزرگتر از mm 64

رده‌بندی و نامگذاری

  • توف :
    سنگی که اساسا از خاکستر تشکیل شده است.
  • توف لاپیلی :
    این سنگ از لاپیلی و خاکستر آتشفشانی تشکیل شده است.
  • آلگومرا :
    این سنگ اساسا از بمب آتش فشانی تشکیل شده است.
  • برش ولکانیک :
    سنگی که اساسا از بلوک تشکیل شده است.
  • برش توفی :
    برشی که با مقدار زیادی خاکستر همراه است.
  • توفیت‌ها یا رسوبات توفی :
    وقتی توف‌ها در محل ته‌نشینی خود با مواد تخریبی (رسوبات اپی کلاستیک) مخلوط می‌شوند به سنگ حاصله توفیت می‌گویند.
  • پامیس :
    ماگماهای غنی از سیلیس وسیکوزیته بالایی دارند، وقتی این ماگماها به طور انفجاری تشکیل سنگهای پرحفره‌ای را بدهند پامیس تشکیل می‌شود. معمولا قطعات تشکیل دهنده آن لاپیلی و بمب است و در درجه اول خاکستر شیشه‌ای.

    پامیس آنقدر حفره‌دار است که قطعات تشکیل دهنده‌اش روی آب شناور می‌مانند و بعد از زمان زیادی سنگ اشباع شده و در آب فرو می‌رود. معمولا حفرات پامیس مدور یا بیضوی هستند.

  • اسکوریا :
    یک سنگ با ترکیب بازالتی و به شدت حفره‌دار است. حداقل قسمتی از آن شیشه‌ای ولی آفانیتیک است.
  • سیندر ( cinder ):
    اغلب لاپیلی‌ها و بمب‌های بازالتی که به شکل اسکوریا هستند، سیندر نامیده می‌شوند.
  • تفرا ( tephra ):
    به هر ماده آذر آواری ، صرفنظر از اندازه‌ آن گفته می‌شود.

رسوبگذاری سنگهای آذر آواری

سنگهای آذر آواری به طرق مختلف رسوب می‌کنند که دو نوع آن مهم می‌باشد.

  • نهشته‌های بارشی ( ریزشی )
    تفرا به دورن اتمسفر فوران کرده و بر اثر نیروی ثقل ته نشست حاصل می‌کند و به صورت ذرات محزا روی هم می‌نشینند. این نهشته‌ها معمولا تحت تاثیر نیروی وزن و اندازه ذرات قرار می‌گیرند. در نتیجه از نظر اندازه و ترکیب ذرات جور شدگی و لایه بندی خوبی نشان می‌دهند. گاه نشانه‌های تفریق بادی نشان می‌دهند.
  • لاپیلی تجملی :
    وقتی در توفهای بارشی ، توفها رطوبت و مواد ریز موجود در فضا را به خود جذب می‌کنند و لایه لایه رشد می‌نمایند و به شکل مرطوب رسوب می‌کنند، به صورت «گلوله‌های گلی» توفی در می‌آیند که به آنها لاپیلی رشد کرده می‌گویند. ممکن است ذرات مرطوب موجود در آزمایش‌های مربوط به هوا ، نتیجه‌ فوران در محیطهای آبی یا دریاچه‌ها باشند. اکثرا اندازه‌شان ۲ تا ۱۰ میلی‌متر است و معمولا نزدیک مرکز فوران تجمع حاصل می‌کنند. سنگهایی که سخت شده و از این نوع لاپیلی‌ها تشکیل شده‌اند توف پیزولیتی می‌گویند.
  • نهشته‌های جریانی :
    تفراها بعد از ته نشست مواد ، تحت تاثیر نیروی ثقل شروع به جریان می‌کنند. این نهشته‌ها بطور شاخصی بدون جورشدگی و بدون لایه‌بندی هستند. بعضی از روانه‌ها ، توده‌های گرم لاپیلی و خاکستر پامیس هستند که بر اثر رها شدن و فرار گازهای ماگمایی گرم شده‌اند. این مواد ، گرما و تحرک بیشتری نسبت به بقیه آذر آواریها دارند و گرما و تحرک خود را در نتیجه گاز دهی سریع ماگمابدست آورده‌اند. این مواد بعدا ( یا در حین جریان ) به هم جوش خورده و ایگنمبریت‌ها را بوجود می‌آورند.

    • لاهار :
      جریان‌هایی که مخلوطهایی از بلوک ، لاپیلی و توف با آب همراه می‌شوند را جریانهای گلی یا لاهار می‌گویند. لاهار سرد و یا گرم است.
    • ایگنمبریت یا توف روانه خاکستر :
      به طور کلی به هر نهشته از روانه‌های آذر آواری گرم که گازدار شود و وسیکوزیته زیاد دارندایگنمبریت می‌گوییم. سرعت جریان آنها زیاد و گرمای آنها بین ۶۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد بوده است که به سرعت سرد شده‌اند. سرعت سرد شدن بستگی به دمای اولیه و وسعت و بویژه ضخامت آن دارد. ضخامت ایگنمبریت‌ها بین کمتر از یک متر تا چند صد متر متغیر است. ایگنمبریت‌ها در صحرا مخلوطی از ذرات گرد نشده خاکستر شیشه‌ای و پامیس‌های لاپیلی هستند ( گاه بمب هم دیده می‌شود ). ترکیب آنها اغلب ریولیتی یا دایستی و گاه آنرزیتی می‌باشد.

لیتوفیزا اسفرولیت بزرگ در ایگنمبریت‌ها می‌باشد که دارای مرکز تو خالی می‌باشد که بعدها توسط فلز بخار پوسته گرفته است.

    • توفهای آبی ( آکواژن ) یا هیالوکلاستیت :
      وقتی ذرات آذر آواری بدرون آب ریخته و توسط آب سرد می‌شوند به آنها توف آبی یا هیالوکلاستیت می‌گویند. توفهای آبی معمولا با ولکانیسم زیر دریایی هستند.

یک شیشه بازالتی قهوه‌ای روشن به نام سیدروملان تشکیل دهنده مهم توفهای آکواژن است. چون سیدروملان آبدار است براحتی دگرسان شده و تبدیل به یک جسم قهوه‌ای یا زرد به نام پالاگونیت می‌شود.

درباره سید امین خسروی

من سید امین خسروی دانش آموخته مهندسی آبخیزداری از دانشگاه ارومیه هستم و این تارنما رو جهت فراهم آوردن مرجعی برای دانشجویان رشته های منابع طبیعی و محیط زیست و کشاورزی با تاکید بر رشته های مرتع و آبخیزداری و جنگلداری برپاکردم. خوشحال میشم با ارائه نظراتتون و لینک ادرس ما در وبلاگ وسایتتون و ارسال پاورپوینت و تحقیقات کلاسیتون به ایمیل ما ،مارو در هر چه بهتر شدن سایت یاری کنید. ادرس ایمیل سایت: aminkhosravi1471@gmail.com

پاسخ بدهید

ایمیلتان منتشر نمیشودفیلدهای الزامی علامت دار شده اند *

*

کد امنیتی مقابل را وارد نمایید * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.

رفتن به بالا