مقاله سنگ هاي رسوبي (docx) 18 صفحه

دسته بندی : تحقیق

نوع فایل : Word (.docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحات: 18 صفحه

قسمتی از متن Word (.docx) :

سنگ هاي رسوبي: سه جزء اصلي بافتي سنگ هاي رسوبي تخريبي عبارتند از: 1- دانه ها كه در حد گراول ، ماسه ، و سيلت مي‌باشند     گراول 2- ماتريكس يا ماده زمينه كه از ذرات دانه ريز در حد سيلت و رس تشكيل شده و دانه هاي رسوبي را در بر مي‌گيرد. 3- سيمان كه به صورت شيميايي تشكيل شده وعمدتاً از جنس سيليس و يا كربنات كلسيم مي باشد، البته برخي از اوقات سيمان از جنس اكسيد آهن نيز دربين دانه ها تشكيل مي شود. سيمان  دانه‌ها را به يكديگر مي چسباند. در بسياري از مواقع بين دانه ها فضاهاي خالي باقي مي ماند كه بعداً ممكن است توسط آب هاي زيرزميني و يا نفت و گاز اشغال شود كه برخي از رشته هاي تخصصي زمين شناسي نظير آب شناسي و زمين شناسي نفت وظيفه بررسي اين فضاهاي خالي را كه اصطلاحاً تخلخل ناميده مي‌شوند را دارند.   1_ اندازه دانه‌ها يكي از مهمترين شاخصه هاي بافتي رسوبات و سنگ هاي رسوبي اندازه دانه هاي تشكيل دهنده آن مي باشد. زيرا توسط بررسي اندازه دانه ها مي‌توان انرژي عامل حمل ونقل و دوري و نزديكي رسوب نسبت به ناحيه فشار را تعيين نمود و به واسطه اندازه دانه ها تقسيم بندي رسوبات و سنگ هاي رسوبي مطابق جدول زير انجام مي شود. طبقه بندي دانه ها از روي بلندترين قطر آنها صورت مي گيرد كه براي اولين بار توسط ونثورث واودرن ارايه شد. اين مقياس لگاريتمي بوده و در آن ، هر درجه اي برابر بزرگتر از درجه قبلي است. امروزه اين مقياس ميلي متري نيز معروف است. 2_شكل دانه grain shape شكل دانه عبارت از توصيف فرم هندسي دانه در رسوب يا سنگ است كه توسط فرم، كروپت ، گردشدگي و بافت سطح دانه مورد بررسي قرار مي‌گيرد.   الف ) فرم form : فرم عبارت است از رابطه بين سه قطر اصلي تشكيل دهنده يك دانه مي باشد ( اقطار بلند، كوتاه، متوسط) كه براساس آن دانه ها ممكن است به اشكال زير ديده شوند. ب) كرويت sphericity كرويت عبارتست از اين كه شكل دانه تا چه حد به كره نزديك باشد. كرويت يكي از ويژگي هاي ارثي دانه ها مي باشد.   ج) گردشدگي roundness گردشدگي عبارتست از اين كه دانه رسوبي زوايا و گوشه هاي تيز خود را در حين حمل و نقل از دست بدهد. هرچه دانه رسوبي بزرگتر باشد گردشدگي سريعتر اتفاق مي افتد. امروزه اگر كنار بستر يك رودخانه برويد ذراتي را خواهيد ديد كه كاملاً‌ گوشه هاي تيز خودرا از دست داده اند. به واسطه ميزان گردشدگي مي توان به راحتي مقدار مسافت طي شده رسوب را تخمين زد. هرچه رسوبي مسافت بيشتري را طي نموده باشد گردتر مي شود. بايد توجه داشت ذرات دانه ريز در صد سيلت هيچگاه گرد نمي شوند. ميزان گردشدگي بستگي به درجه سايش 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 تشكيل مي دهند. بعنوان مثال رسوبات از منشاء يخچالي كه در حد گراول باشند عمدتاً برروي آن‌ها خطوطي ديده مي شود كه نمايانگر جهت حركت يخچال مي‌باشد. و يا اينكه در كنار ساحل دريا به دانه هاي ماسه اي توجه نمايند متوجه مي شويد كه دانه ها ماسه‌اي درخشان و براق مي باشند. زيرا سطح اين دانه‌ها در اثر حركت بر روي يكديگر توسط امواج براق گرديده است.     بافتهاي مختلف در محيط هاي بياباني سطح دانه‌ها كدر يا مات است ، امروزه دانشمندان زمين شناسي توسط بررسي اين اختصاصات توسط ميكروسكوپ هاي پيشرفته ، به راحتي مي توانند فشار بسياري از رسوبات را شناسايي نمايند. 3 - جورشدگي sorting جورشدگي به يكنواختي اندازه دانه‌ها در سنگ اشاره مي نمايد، اگر سنگي از دانه هاي بااندازه تقريباً يكسان تشكيل شده باشد را سنگ با جورشدگي خوب مي نامند و اگر سنگ از مخلوطي از دانه‌ها در سايزهاي مختلف نظير گراول ، ماسه و گل تشكيل شده باشد آن را سنگي با جورشدگي بد مي‌نامند، به طور كلي رسوبات ساحل دريا از جورشدگي بسيار خوب و رسوبات يخچالي از جورشدگي بدي بهره مي‌برند. دانشمندان از جورشدگي در تشخيص مقدار منافذ خالي موجود در سنگ استفاده مي‌نمايند.   4- طرز قرارگيري دانه ها نحوه آرايش دانه هاو رسوبات در مقدارفضاي خالي بين ذرات حايز اهميت بسزايي است. بطوريكه هرگاه دانه ها به صورت مكعبي آرايش پيدا نمايند مقدار تخلخل به صورت 47 % و اگر به صورت رومبوئدر آرايش يابند ميزان تخلخل تقريباً نصف خواهد شد. اين مسئله در آب شناسي حائز اهميت است.  سنگ هاي رسوبي دانه ريز براساس اندازه تشكيل دهنده اين گونه سنگ‌ها آن را به دو قسمت تقسيم مي‌شوند. 1- سيلت سنگ ها ( اندازه دانه‌ها يابين 4 تا 64 ميكرون)2- رس سنگ ها(اندازه دانه‌ها از 4 ميكرون كوچكتر مي‌باشد). 1- سيلت سنگ‌ها اندازه دانه‌ها تشكيل دهنده اين گونه سنگها مابين 64 تا 4 ميكرون مي‌باشد. از نظر بافتي سيلت سنگ‌ها مابين ماسه‌ها و فسيل‌ها مي‌باشند. تشخيص اندازه دانه‌ها توسط چشم غير مسلح مشكل است، اما يكي از ساده ترين راهها براي تشخيص آن در طبيعت اين است كه اگر مقداري از آن را مابين دندان هاي خود قرار دهيم، دانه‌هاي تشكيل دهنده آن را احساس خواهيم نمود. كوارتز عمده‌ترين ذره تشكيل‌دهنده سيلت‌ها است.     ذرات سيلت 2- رس سنگ ها شيل ها ويا رس سنگ ها از دانه هاي بسيار ريز ( كوچكتر از 4 ميكرون) تشكيل شده‌اند. بنابراين دانه‌ها بقدري ريز هستند كه توسط لنز دستي و ميكروسكوپ با بزرگنمايي كم هم قابل تشخيص نمي‌باشند. در طبيعت جهت تشخيص اين گونه سنگ ها از سيلت سنگ ها كافي است قدري آن را مابين دندان‌هاي خود بگذاريم بر اثر فشار هيچگونه دانه‌اي را در بين دندان‌هاي خود احساس نمي‌ نماييم. اين گونه سنگ ها را براساس رده‌بندي و نحوه شكسته شدن به دودسته شيل و رس سنگ تقسيم مي نمايد. ـ شيل : داراي خاصيت فيسيليستي است fissile ) اين داراي لايه بندي ظريف بوده و در امتداد اين لايه بندي به راحتي جدا مي‌شود.   شيل ـ رس سنگ : فاقد فيسيليستي بوده و به صورت نامنظم مي شكند. ـ رنگ رسوبات دانه‌ريز بسيار متغير است كه علت برخي ازرنگ ها به شرح زير است. رنگ سياه بعلت وجود مواد آلي مي‌باشد كه به اين گونه شيل ها ، شيل سياه مي‌گويند. رنگ قرمز در شيل هاي قرمز بعلت وجوداكسيد آهن است ونمايانگر رسوبگذاري آن در محيط هاي اكسيدان مي‌باشد.     شيل قرمز ـ كائولن : نوعي گل سنگ سفيد رنگ است كه عمدتاً از كاني كائوليونيت تشكيل شده است. اين گونه سنگ كاملاً اقتصادي است واز آن در ساخت چيني، كاغذ ، پلاستيك و صنايع ديگر استفاده مي‌شود. كشور مانسبت به اين ماده معدني نسبتاً غني مي‌باشد و معادن آن در استان آذربايجان شرقي ، خراسان و لرستان موجوداست.  کائولن گل از نظر علمي گل عبارتست از مخلوط سيلت رس مي‌باشد. ومعادل سنگي گل را گلسنگ مي‌نامند. هرگاه گل سنگ داراي خاصيت فيسيليتي بود به آن گل شيلي مي‌گويند.     گلسنگ سنگ هاي آواري دانه درشت اجزاء تشكيل دهنده اين دسته از سنگ هاي آواري اندازه بزرگتر از 2 ميلي متر داشته و بر اساس گردشدگي دانه ها به دودسته كنگلومرا (Conglomerate) و برش (Breccia) تقسيم مي‌شوند. كنگلومرا يا سنگ جوش از قطعات گردودانه درشتي تشكيل شده كه اختلافش با برش در فقدان ذرات زاويه دار مي باشد. طبق نظريه پتي‌جان (Pettijohn) اگر ده درصد ذرات سنگي ابعاد بيش از 2 ميلي متر داشته باشند آن‌ سنگ را كنگلومرا مي نامند. برش سنگي است كه از قطعات زاويه‌دار و دانه‌دار درشت تشكيل شده است. اصولاً برش در وسعت خيلي كمتر از كنگلومرا در رسوبات ديده مي‌شود. علت گوشه دار بودن برش دراين است كه قطعات متشكله آنها بوسيله آب يا عامل ديگري حمل نشده‌اند ودر نتيجه زواياي آن ها محفوظ مانده است. از انواع برش ها مي توان به برش انحلالي ، برش گسلي وبرش آتشفشاني اشاره نمود.     برش سنگ هاي آواري دانه متوسط (ماسه سنگ ها sandston) ماسه سنگ‌ها از دانه‌هاي در حدوداندازه ماسه (بين دو ميلي متريا شصت وچهارميکرون)تشكيل شده‌اند. ماسه‌ها و ماسه سنگ‌ها نسبت به كنگلومرها داراي گستردگي بيشتري مي‌باشند و بر خلاف رسوبات دانه درشت از جورشدگي بهتري بهره مي‌برند. ذرات ماسه در ماسه سنگ ها عمدتاً توسط سيمان سيليس يا كربنات به يكديگر چسبيده است. در صورتي‌كه دركنگلومرها اين امر بيشتر توسط ماتريكس انجام مي‌شود. ماسه سنگ‌ها را براساس تركيب شيميايي ذرات به سه دسته عمده تقسيم مي نمايند.     ماسه سنگ 1- ماسه هاي كوارتزي Quartz Sand stone يا كوارتز آرنايت Quartz  arenite كه اين گونه ماسه ها حاوي بيش از نودو پنج درصد دانه‌هاي كوارتزمي‌باشند. علت فراواني دانه‌هاي كوارتزدراين دسته از ماسه سنگ ها فرسايش و حذف دانه‌ها ديگر نظير فلدسپات‌ها و... به علت هوازدگي مي‌باشد. اين گونه ماسه سنگ ها از نظر اقتصادي حايز اهميت فراواني مي‌باشند زيرا از آنهامي‌توان بعنوان سنگ معدن اس اي او دو جهت شيشه سازي و الكترونيك استفاده نمود. در ايران كوارتز آرنايت به وفور ديده مي‌شود. يكي از مهمترين سازند‌هاي اين ماده معدني است، بيس كوارتزيت به سن كامبرين است. كوارتز آرنايت ها در نواحي تشكيل مي‌شوند كه از نظر تكتونيكي فعال نباشد.     ماسه کوارتزي 2- اركوز Arkose : ماسه سنگي است كه حدودبيست وپنج درصدحجم دانه‌هاي آن را ذرات فلدسپات تشكيل داده‌اند. بنابراين اركوز يك سنگ رسوبي آواري است كه از كوارتز و فلدسپات تشكيل شده است. فلدسپات ها معمولاً رنگ صورتي به اين قبيل ماسه سنگ‌ها مي دهند. از آنجايي كه فلدسپات ، يكي از كاني هاي اصلي تشكيل دهنده اركوز است واين كاني به سهولت توسط هوازدگي تجزيه مي‌شود. وجود فلدسپات فراوان در اين گونه ماسه سنگ مي تواند نمايانگر شرايط آب و هوايي كاملاً خشك و يا بالا آمدگي سريع تاچه بعلت فعاليت هاي شديد تكتونيكي و فرسايش شديد پي آمدآن باشد. امروزه در نواحي گرم وخشك ايران در بستر رودخانه هاي فصلي عمدتاً  رسوبات ماسه‌اي غني از فلدسپات نهشته مي‌شود.     آرکوز 3- ماسه سنگ ليت ارنايتي در اين گونه ماسه سنگ ها مقدار قطعات خرده سنگي بيش ازبيست وپنج درصدمي باشد. جنس اين قطعات عمدتاً سنگ هاي دگرگوني با درجه خفيف ، سنگ هاي آذرين بيروني وقطعات رسوبي مي باشند. وجود اين گونه سنگ ها نمايانگر فعاليت‌هاي كوهزايي در ناحيه مورد بررسي مي‌باشد. در بسياري از مواقع فضاي مابين ذرات را در اين گونه ماسه سنگ‌ها را ماتريكس دانه‌ريز پر مي نمايد.  تعریف Magma کلمه‌ای است یونانی به معنی خیر که برای مذابهای طبیعی سیلیکاته بکار گرفته می‌شود. اما در اصطلاح زمین شناسی، ماگما مایعی است سیلیکاته با گرانروی زیاد همراه با گاز و مواد فرار گدازه یا لاوا ماگمایی است که مواد فرار خود را از دست داده باشد. ماگماها ممکن است کاملا مایع و یا نیمه متبلور باشند. گدازه‌ها معمولا نیمه متبلورند. زیرا محتوی بلور ، کانیهایی هستند که نقطه ذوب و یا انجماد بالاتر دارند. این بلورها یا مستقیما از ماگما متبلور شده‌اند و یا کانیهای دیرگداز سنگ ما در ماگما هستند که از سنگ مادر جدا شده و به داخل ماگما افتاده‌اند. انواع ماگما "یاگار" ماگماها را از لحاظ محتوی گاز به سه دسته به قرار زیر تقسیم می‌کند: هیپوماگما: ماگمایی است محتوی گاز فراوان و تحت فشار که به علت فشار زیاد لیتوستاتیک گازها در ماگما بصورت محلول باقی مانده‌اند. پیرو ماگما: ماگمایی است پرگاز و کف مانند که گازهای آن آزاد شده اما از ماگما خارج نشده است. اپی ماگما: ماگمایی است فقیر از گاز شبیه به گدازه ها. گرانروی ماگماها گرانروی ماگما بسته به ترکیب شیمیایی ، درجه حرارت و مقدار درصد گاز محلول تغییر می‌کند. گرانروی ماگماهای بازالتی حداقل 100 پواز و گرانروی ماگماهای گرانیتی بین 3 10 تا 6 10 پواز می‌باشد. گازهای محلول در ماگما سبب پایین آمدن وزن مخصوص کلی ماگما و نیز تقلیل گرانروی می‌شوند. گرانروی یک ماگما با پیشرفت تبلور در آن ماگما نسبت مستقیم دارد. زیرا افزایش فازهای جامد و بالا رفتن درصد سیلیس در مایع باقی مانده موجب افزایش گرانروی می‌شود. حرارت ماگماها حرارت ماگماها بین 1500 تا 500 درجه سانتیگراد است. ماگماها وقتی می‌توانند به سطح زمین برسند که حرارتی بین 950 ( ریولیتها ) تا 1200 درجه سانتیگراد ( بازالتها ) داشته باشند زیرا در کمتر از این حدود حرارتی ، ماگماها منجمد شده و در همان عمقی که هستند متوقف می‌شوند. ترکیب شیمیایی ماگماها مطالعات زیادی برای تشخیص ترکیب شیمیایی ماگماها از لحاظ کانی شناسی ، درصد اکسیدها و مواد فرار صورت گرفته و نتیجه این شده که ماگماها اصولا از اکسیدهای مختلف تشکیل شده‌اند اما بسته به نوع ماگما درصد هر اکسید متفاوت است. اکسیدها عمده سازنده ماگماها عبارتند از: Si O2 , Al2 O3 , Fe O , Fe2 O3 , Ca O , Mg O , Na2 O , K2 O , Ti O2 , Mn O , P2 O5 , H2 O , C O2 علاوه بر اکسید‌ها فوق ، ترکیبات زیر نیز در ماگماها دیده شده‌اند: Fe Cl3 , Al cl3 , B O3 , H F , H CL , C O , S O2 , S H2 , H2 , N H3 , C H4 ,