اختصاصی از یارا فایل
دانلود تحقیق سنگ شناسی (کلیات سنگهای رسوبی، آذرین و دگرگونی) دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:62
چکیده:
سنگهای آذرینIgneous Rocks
- بافت در سنگهای آذرین
بافت سنگهای آذرین به اندازه، شکل، چگونگی قرار گرفتن و رابطه فیزیکی کانیهای موجود در سنگ اشاره می کند. برخی سنگها از بلورهای بسیار دانه درشت ساخته شده اند ، بلورهای سازنده برخی دیگر بسیار ریز بوده و گروهی مخفی بلور و یا فاقد بلور می باشند. به طور کلی سنگهای آذرین دارای یکی از بافتهای درشت بلور، ریز بلورو یا شیشه‌ای هستند.
بافت پورفیری: بافت پورفیری یکی از معمولی‌ترین و فراوانترین بافتهای سنگهای آتشفشانی (ولکانیک) است. در این سنگها بلورهای درشت در یک زمینه‌‌ی ریزدانه و یا شیشه‌ای قرارگرفته‌اند. این اختلاف اندازهی بین بلورها و زمینه سنگ ناشی از تغییر شرایط تبلور ماگما است. بلورهای درشت در اعماق زمین به آرامی شکل می‌گیرند و در اثر خروج ناگهانی مواد مذاب و سردشدن سریع آن در سطح زمین، زمینه ی ریزبلور یا شیشه‌ای شکل می‌گیرد. این بافت معمولاً در سنگهای آتشفشانی، دایکها، سیلها، و یا توده‌های نفوذی کوچک دیده میشود.
بافت درشت بلور یا فانریتیک: در اثر انجماد آرام مواد مذاب در اعماق زمین، بلورها فرصت کافی برای رشد پیدا می کنند و گاهی طولشان به چندین سانتی متر نیز می رسد. این نوع بافت فاقد بخش شیشه‌ای و غیر متبلور بوده و کانیهای سازنده آن دارای شکل بلورشناسی مشخصی هستند. بافتهای درشت بلور انواع مختلفی چون بافت دانه‌ای، بافت پگماتیتی ، بافت کروی و ... دارند.
بافت ریز بلور یا آفانیتیک: این نوع بافت مخصوص سنگهای آذرین بیرونی (آتشفشانی)، دایکها، سیلها و سطح خارجی توده‌های نفوذی است. در این نوع بافت که در اثر انجماد سریع ماگما پدید آمده است گاهی بلورهای دانه ریز با چشم غیر مسلح قابل تشخیص نمی‌باشند. از انواع بافت ریز بلور می‌توان به بافت دانه‌ای ریز بلور اشاره کرد که مشخصات بافت دانه‌ای درشت بلور را در مقیاس کوچکتر دارا می‌باشد. در این نوع بافتها فضای بین بلورها را شیشه و یا خمیره‌ای با بلورهای بسیاردانه ریز پر نموده است.
بافت شیشه‌ای Hyaline: در این نوع بافت تقریبا تمامی سنگ غیر متبلور و شیشه‌ای است. این بافت بیانگر سرد شدن بسیار سریع ماگما است و در ماگماهای بازالتی بیشتر از ماگماهای اسیدی و خنثی دیده میشود.
- شکل و ساخت توده‌های ماگمایی
مواد آتشفشانی بر اساس انجماد در اعماق و یا سطح زمین اشکال متنوعی پدید می‌آورند. توده‌های آذرین بیرونی عمدتاً مخروط آتشفشانی، گدازه و مواد تخریبی یا آذرآواری را ایجاد می‌کنند. توده‌های آذرین درونی نسبت به سنگهای اطراف خود ( سنگهای درونگیر) اشکال متفاوتی ایجاد می‌نمایند که بر حسب وضعیت نسبت به لایه‌بندی سنگهای رسوبی و یا شیستوزیته ( تورق ) سنگهای دگرگونی مجاور خود به دو دسته‌ی توده‌های نفوذی هم‌شیب و دگرشیب یا متقاطع تقسیم می‌گردند.
- باتولیت Batholithe Bothos : به معنی عمیق و lithos به معنی سنگ می باشد. باتولیتها توده های آذرین نفوذی بسیار بزرگی هستند که وسعتی بالغ بر 100 کیلومتر مربع را اشغال می کنند. با افزایش عمق، وسعت باتولیتها افزایش می یابد و در زیر آنها مواد رسوبی دیده نمی شود. حجم ماگمای سازنده این توده ها به قدری زیاد است که انجماد کامل آن گاهی میلیونها سال به طول می انجامد. توده های کوچک باتولیت که وسعتی کمتر از 100 کیلومتر مربع داشته باشند، استوک خوانده می شوند که استوک سرچشمه که عامل اصلی کانی سازی مس است از مثالهای معروف آن است.
دایک dike: توده‌های نفوذی لایه‌ای شکل که طبقات دربر‌گیرنده‌ی خود را قطع می‌کنند و نسبت به آنها به صورت زاویه دار قرار می‌گیرند(قطع لایه بندی). ضخامت دایک بین چند سانتی‌متر تا چندین متر و طول آن ممکن است به دهها کیلومتر برسد. به دلیل مقاومتر بودن جنس این توده‌ها نسبت به سنگهای اطرافشان، پس از فرسایش به صورت دیواره‌ای دیده می‌شوند. مدت انجماد کامل ماگما در دایک‌های سطحی به چند روز و در دایک‌های عمیق به صدها سال می‌رسد.
لاکولیت : در اثر تزریق مواد به درون لایه‌های رسوبی اشکالی شبیه به عدسی پدید می‌آید به گونه‌ای که سطح محدب آن به سمت بالا و سطح مسطح آن به سمت پایین قرار می‌گیرد. این اشکال را که با سنگهای درونگیر خود هم شیب بوده و ممکن است قطرشان به چندین کیلومتر و ضخامتشان به یک کیلومتر برسد لاکولیت نامیده می‌شوند. لاکولیت‌ها نسبت طول به ضخامت کمتر از 10 بوده و طبقات رویی آنها معمولاً گنبدی شکل هستند.
لوپولیت lopolith: توده‌های نفوذی پیاله مانندی که به صورت هم‌شیب با طبقات درونگیر خود ایجاد می‌شوند و سطح بالای آنها مقعر و سطح زیرینشان محدب است. گاهی قطر لوپولیت‌ها به صد کیلومتر و ضخامت آنها به 1 کیلومتر نیز می‌رسد.
فاکولیت phacolite: فاکولیت‌ها توده‌های نفوذی هم شیبی هستند که لولای چین و فضای بین طبقات چین خورده را پر می کنند و در قله تاقدسیها و یا قعر ناودیسها دیده می شوند.
سیل :sill توده‌های نفوذی با ضخامت کم و به صورت صفحه‌ای هستند که به موازات طبقات رسوبی یا شیستوزیته ( تورق) سنگهای دگرگونی تزریق شده‌اند. سیلها، بافت متراکم و بدون حفره داشته و از نظر اندازهی بلورهای سازنده دارای ساخت یکنواخت می‌باشند. سن این لایه‌ها همواه از سنگهای درونگیرشان کمتر است و به کمک این مشخصه می‌توان آنها را از گدازه‌ها که تنها از لایه‌های زیرین خود جوانترند تشخیص داد. نسبت طول به ضخامت در سیلها بیشتر از 10 می‌باشد.
- مشخصات ماگما
ترکیب : ماگما از عناصرSi, Al , Ca, Na, K, Fe, Mg, H, O تشکیل شده است. مهمترین ترکیبات موجود در ماگما AL2o3,Sio2,H2o,Cao می‌باشند. سنگهای آذرین درونی نمی‌تواند معرف خوبی برای ترکیب شیمیایی ماگما باشند چون کانیهای مختلف بسته به نقطه انجماد خود در مراحل مختلف از ماگما جدا می‌شوند و سنگهای متفاوتی را تشکیل می دهند. به همین خاطرنماینده و نشانگر قسمت خاصی از ماگما می‌باشد ولی اگر گدازه به سرعت سرد شود در این حالت مراحل تفریق ماگما صورت نگرفته و این دسته سنگها به ترکیب واقعی ماگما نزدیک‌تر هستند. با بررسی این دسته گدازه‌ها آنها را به سه دسته کلی که 45 تا 75 درصد وزنی آنها را سیلیس تشکیل می‌دهند تقسیم کرده‌اند.
1) ماگمای بازالتی (ماگمای بازیک ) 2) ماگمای آنذریتی (ماگمای حد واسط) 3)ماگمای ریولیتی (ماگمای اسیدی)
گازهای محلول در ماگما در حدود 5% ماگما را تشکیل می‌دهند. تعیین نوع و مقدار واقعی آنها بسیار مشکل است ولی می‌توان مهمترین آنها را، بخار آب همراه با دی‌اکسیدکربن دانست که 90% گازهای خروجی آتشفشانها را تشکیل می‌دهد. از جمله این گازها در ماگما ازت، کلر، گوگرد و آرگون می‌باشند. از مطالعات به عمل آمده در مورد منشاء بخارات آب ماگما چنین برداشت میشود که تمام بخار آب خارج شده از آتشفشان به صورت محلول در ماگما نبوده بلکه مقداری از آن از تبخیر آبهای زیرزمینی در نتیجه حرارت ناشی از ماگما حاصل شده است.
دما : دما در ماگمای گرانیتی(اسیدی) و بازالتی(بازی) متفاوت است. دمای ماگما از 800 تا 1200 درجه متغیر می‌باشد. دمای ماگمای بازالتی از ماگمای گرانیتی بیشتر است.
گرانروی یا وزیسکوزیته : گرانروی ماگماهای مختلف متفاوت است هر چه گرانروی زیاد شود سیالیت آن کاهش می‌یابد. گرانروی بستگی با ترکیب شیمیایی، درصد سیلیس، دما، فشار، بخارات و گازهای مخلوط در ماگما و فاز جامد ماگما دارد. ماگمای بازالتی کمترین گرانروی و ماگمای گرانیتی بیشترین گرانروی را دارد. ماگمای بازی(بازالتی) همانند رودخانه در سطح زمین جریان می یابد.
- انواع سنگهای آذرین
آندزیت
سنگ آذرین بیرونی هست که از ماگمای آندزیتی ( حدواسط ) تولید میشود. ماگماهای آندزیتی معمولاً از آتشفشان های استراتوولکان به صورت گدازه با دمای بین 900 تا 1100 درجه‌ی سانتیگراد خارج می‌شوند و می‌توانند منطقه‌ای در حدود چندین کیلومتر را بپوشانند. این ماگماها می‌توانند فوران‌های انفجاری بسیار قوی همراه با مقدار زیادی مواد پیروکلاستیک تولید نمایند. آندزیت‌ها سنگهای دانه‌ریز و تقریباً روشن می‌باشند که کانیها اصلی سازنده‌ی آنها ( پلاژیوکلاز، پیروکسن، آمفیبول و بیوتیت ) در زمینه‌ای خاکستری رنگ تا سیاه قرار گرفته است. آندزیت‌ها به دلیل مقاومت زیاد در مقابل عوامل جوی در ساختمان‌‌سازی به عنوان سنگ‌نما بکار برده می‌شوند.
بازالت (سنگ سیاه )
یک سنگ سخت و سیاه و دانه ریز ولکانیکی با کمتر از 52% سیلیس(SiO2) است. بافت سنگهای بازالت می‌تواند حفره‌دار و یا متراکم باشد. این ماگماها به دلیل کم بودن میزانSiO2، ویسکوزیته کمی دارند. به همین دلیل گدازه‌های بازالتی بر روی زمین می‌توانند سطحی تا حدودKM 20را بپوشاند.
بازالت‌ها که معادل بیرونی گابرو به شمار می‌روند فراوانترین سنگ آذرین بیرونی در پوسته اقیانوس‌ها هستند در صورتی که ماگمای بازالتی در زیر آب فوران نمایند اشکال ویژه‌ای را که به گدازه‌های بالشتی(Pillow lava) معروفند ایجاد میکند. وجود این اشکال در توالی‌های سنگی قدیمی در شناسایی محیط‌های دریایی و آبی قدیمی به زمین‌شناسان کمک فراوانی میکند. فراوانترین کانیهای سازنده‌ی این سنگ عبارتند از، الیوین، پیروکسن و پلاژیوکلاز. رنگ بازالت بر اساس میزان و نوع کانیهای موجود در سنگ بخصوص الیوین می‌تواند از خاکستری روشن تا خاکستری تیره و سیاه تغییر نماید. دمای گدازه‌های بازالتی معمولاً بین 1100 تا 1250 درجه‌ی سانتیگراد می‌باشد. در صورتی که گدازه‌های بازالتی به سرعت سرد شوند یک نوع شیشه بازالتی سیاهرنگ می‌سازد که تاکی‌لیتtachylite نامیده می‌شوند.
دیوریت
دیوریت یک سنگ حد واسط دانه درشت و ندرتاً نهان بلوراست که رنگ آن معمولاً متمایل به سبز می‌باشد. کانیهای اصلی سازنده‌ی این سنگ عبارتند از کوارتز، پلاژیوکلاز، فلدسپات، آمفیبول و بیوتیت. دیوریت از کلمه‌ای یونانی به همین شکل به معنی تشخیص دادن گرفته شده است. این سنگ در تزئین ساختمان‌ها و بناها کاربرد فراوان دارد.
گابرو
گابروها سنگهای آذرین درونی سخت، تیره، دانه درشت و بازیکی هستند که درشتی بلور آنها بیانگر سردشدن آرام مواد مذاب در درون زمین است گاهی می‌توان آثار جریان مواد مذاب را در این سنگ مشاهده نمود. گابرو فراوانترین و معمولی ترین سنگهای پلوتونیک(آذرین درونی) در پوسته‌ی اقیانوس‌ها و بعد از گرانیت‌ها، فراوانترین سنگهای پلوتونیک در نواحی قاره‌ای محسوب می‌شوند. پیروکسن و پلاژیوکلاز دو کانی اصلی سازنده‌ی این نوع سنگ به شمار می‌روند. نام آن از کلمه‌ای ایتالیایی به همین شکل گرفته شده است.
گرانیت ( سنگ خارا ):
فراوانترین و معمولی‌ترین سنگ پلوتونیک در نواحی قاره‌ای که سازنده‌ی بزرگترین باتولیت‌های جهان محسوب می‌شوند. با توجه به گرانیتی بودن پوسته‌ی قاره‌ها می‌توان نتیجه گرفت که اغلب این سنگهای اسیدی از ذوب پوسته تشکیل شده‌اند. گرانیت‌ها سنگ‌هایی به رنگ روشن با کوارتز فراوان ( حداقل 25% ) و دانه درشتند. طول بلور کانیهای سازنده‌ی این سنگها ممکن است به چندین سانتی‌متر نیز برسد وجود این بلورهای درشت تجزیه سنگ را تسهیل کرده و در اثر تجزیه فلدسپات، آنها به کائولن تبدیل میشود تبدیل میشود. کانیهای اصلی سازنده‌ی آنها عبارتند از کواتز، فلدسپات، آمفیبول و بیوتیت. کانیهای آپاتیت، زیرکن، تورمالین، توپازو ....... به صورت کانیهای فرعی در گرانیت‌ها یافت می‌گردند. سختی و مقاومت گرانیت سبب شده که از آن به طور گسترده در تزئین ساختمان‌ها و سنگ‌فرش پیاده‌رو‌ها و .... به عنوان سنگ نما استفاده گردد. نام گرانیت از کلمه گرانوم Granum به معنی دانه گرفته شده است.
کیمبرلیت Kimberlite
یک نوع سنگ آذرین تیره رنگ، فاقد فلدسپات و دارای کانیهای کربناته و فلوگوپیت است. این سنگها به صورت برش‌های انفجاری پرکننده‌ی دودکش‌ها و یا در برخی از دایکها و سیلها یافت می‌گردند. کیمبرلیت در سطح زمین به آسانی تجزیه شده و به صورت سنگی سست و به رنگ خاکستری مایل به آبی دیده میشود. در برخی نقاط جهان مانند آفریقای جنوبی کیمبرلیت‌ها منابع اقتصادی الماس به شمار می‌رود.
ریولیت
یک سنگ آتشفشانی اسیدی به رنگ روشن با بیش از 68 درصدSiO2 است که معادل بیرونی (آتشفشانی) سنگهای گرانیتی محسوب میشود و مانند آنها در مناطق قاره‌ای یافت می‌گردد. کانیهای اصلی سازنده این سنگ عبارتند از کوارتز، فلدسپات و بیوتیت که قبل از فوران ماگما متبلور شده‌اند. کوارتز و فلدسپات اغلب در زمینه‌ای شیشه قرار دارند و حکایت از انجماد سریع مواد پس از فوران دارد. ریولیت در فورانهایی با دمای بین 700 تا 850 درجه سانتیگراد دیده میشود. بافت معمول در این سنگها پرفیری آفانیتیک است. بلورهای پرفیر کوارتز و فلدسپات می باشد.
- انجماد و تبلور ماگما
از مهمترین ویژگیهای ماگما نحوه تبلور ماگما است که باعث میشود کانیهای مختلف در مراحل متفاوت از آن جدا شده و سنگهای متنوعی را بسازند. می‌دانیم به تدریج که ماگما سرد میشود، ابتدا کانیهایی که نقطه انجمادشان بالا است از آن جدا می‌شوند و در مراحل بعد، کانیهایی با نقطه ذوب پایین متبلور می‌شوند. بنابراین در ضمن انجماد ماگما از آن جدا شده‌اند، از این نظر که در شرایط جدید، به حال تعادل نیستند، لذا با مایع باقیمانده، فعل و انفعالات جدیدی انجام می‌دهند و کانیهای جدیدی را به وجود می‌آورند. چگونگی ترتیب تبلور این کانیها در جدول (باون) آمده است. که این سری عکس سری هوازدگی گلدیس می‌باشد. چون می‌دانیم که این کانیها که در ابتدا متبلور می‌شوند در دمای بالا تشکیل شده‌اند بنابراین وقتی در سطح زمین قرار می‌گیرند اختلاف زیاد شرایط موجود در سطح زمین با شرایط تشکیل آنها، باعث ناپایداری و هوازدگی آنها میشود ولی کانیهایی که در آخر تشکیل شده‌اند در شرایط زمین مقاومتر هستند.
تفریق ماگمایی :
تحولاتی که سبب میشود از یک ماگمای واحد سنگهای متنوع به وجود آید، تفریق ماگمایی خوانده میشود.
مراحل مختلف انجماد :
1) مراحل مختلف انجماد در سنگهای آذرین درونی :
می‌دانیم سنگهای آذرین درونی از انجماد ماگما در اعماق زمین به وجود می‌آیند. به علت قرار گرفتن طبقات رسوبی و دگرگونی پوسته زمین بر روی مخزن ماگما چون یک درپوش از سریع سرد شدن ماگما و انجماد آن جلوگیری می کند. همچنین با نگه‌داشتن مواد فرار درون ماگما در مراحل آخر تبلور باعث ورود آنها در ترکیب و ساختمان کانیها می گردد. با توجه به این شرایط چهار مرحله در انجماد ماگماها و تشکیل سنگهای آذرین درونی قابل تشخیص می باشد.
دانلود با لینک مستقیم
