up
Search      menu
زمین شناسی,جغرافیا :: مقاله سنگ هاي رسوبي PDF
QR code - سنگ هاي رسوبي

سنگ هاي رسوبي

تشريح کاملي در مورد سنگ هاي رسوبي و نامگذاري انها (1)

آشنايي با سنگ هاي کربناته و رده بندي سنگ هاي اهکي:
سنگ آهک کربنات کلسيم(CaCO3) به ندرت به صورت آهک خالص در طبيعت پيدا مي‌شود. اين سنگ بيشتر به صورت آهک رسي ، آهک ماسه‌اي و دولوميت يافت مي‌گردد. ناخالصيهاي مهم سنگ آهک شامل منيزيم ، سليس ، آلومينيم و منگنز است.
▪ نحوه تشکيل
سنگهاي آهکي از نظر ژنتيکي و نحوه تشکيل به دو گروه عمده و بزرگ آهکهاي برجا و آهکهاي نابرجا تقسيم مي‌شوند. آهکهاي برجا شامل کليه سنگ آهکهاي ستونهايي مي‌گردد که طي فرآيندهاي شيميايي و بيوشيميايي در محلي که وجود دارند، تشکيل گرديده‌اند. اصولا تشکيل در جاي رسوبات آهکي مربوط به فعاليتهاي بيولوژيکي بوده و از منشا بيوشيميايي مي‌باشند. مانند تراورتن و ستونهاي آهکي. آهکهاي نابرجا آهکهايي را شامل مي‌گردد که از نظر بافتي به سنگهاي کلاسيک شباهت داشته ، ولي از نظر منشا تشکيلاتشان کاملا مربوط به فرآيندهاي شيميايي است. مانند آهکهاي تخريبي و ماسه‌اي
▪ نحوه ي شناسايي سنگهاي کربناته :
۱: وجود اشفتگي زيستي ياBIOTURBATION در سنگ : وقتي شرايط زندگي جاندار تغيير ميکند باعث مرگ ناگهاني انها شده و اين اثار در سنگهاي کربناته ديده ميشود که البته وجود انها در مادستون ها محيط دريايي را نشان ميدهد.
۲GEOPETAL : قطعات تشکيل دهنده سنگ از دو کفه ايها باشد و قسمت ÷ايين ان از ماتريکس و بالاي ان از سيمان ÷ر شده باشد . که اين فابريک بالاي لايه و ÷ايين انرا مشخص ميکند .
۳LAMINATED FABRIC :لايه هاي تيره و روشن که توسط جلبک ها تشکيل ميشوند مثل :STROMATOLITES
۴ EYE BIRD : فابريک چشم پرنده اي از فابريکهاي فنسترال است در اثر حفرات ناشي از گاز موجود در ماتريکسها ست . بيشتر در محيط جزر و مدي ديده ميشوند .
▪ شکل و گسترش سنگهاي کربناته
رسوبات کربناته جديد در محيطهاي رسوبي مختلفي تشکيل شده و به اشکال گوناگون گسترش دارند. با وجود تنوع زيادي که در محيط رسوبي کربناتها وجوددارد، بطور کلي اين محيطها را مي‌توان در دو گروه بزرگ زير مطالعه نمود.
▪ کربناتها در محيطهاي عميق
سنگهاي کربناته که در محيطهاي عميق دريايي عصر حاضر تشکيل مي‌گردند، در دو گروه به شرح زير مشخص مي‌شوند.
۱گروه اول :
آهکهايي هستند که از مناطق کم عمق تر حوضه رسوبي توسط جريانهاي زير دريايي يا جريانهاي توربيديتي به مناطق عميق منتقل شده و به تدريج بر حسب اندازه و وزن مخصوصشان رسوب کرده‌اند. اين مواد منتقل شده ، طبعا ريز دانه و از بقايا و اسکلت جانوران و ارگانيسمهاي دريايي هستند که از آن جمله مي‌توان جلبکهاي آهکي رانام برد.
۲گروه دوم :
آهکهايي هستند که منشا آنها ، صدف و پوسته فرامينفرها و پلانکتونهايي نظير گلوبيژرينا مي‌باشد. تشکيل لجنهاي گلوبيژرينا در اعماق زيادتر يعني حدود ۴۰۰۰ متر به پايين به علت نا‌پايداري پوسته آهکي و حل شدن آنها در آب دريا ، متوقف مي‌گردد.
▪ کربناتها در محيطهاي کم عمق
معمولا محيطهاي کم عمق ، در حاشيه و سواحل درياهاي آزاد گسترش داشته و اين سواحل محل مناسبي براي تشکيل آهکهاي مربوط به اين محيطها هستند.
▪ ساخت سنگهاي آهکي
ساخت سنگهاي آهکي اعم از انواع برجا و يا آهکهاي نابرجاي تخريبي شامل بعضي يا تمام بخشهاي زير است.
۱( دامنه‌هايي تخريبي از تمام منشا شيميايي يا اکوکمها.
۲( مواد پرکننده بسيار دانه ريز به صورت گل کربناته که فضاهاي خالي بين دانه و درون دانه‌ها را پر کرده است.
۳( سيمان کربنات کلسيم که در اغلب قريب به اتفاق موارد ، کلسيتي است و بعد از نهشتگي تشکيل مي‌گردد. اين نيز نقش پرکننده فضاهاي خالي بين و درون دانه‌ها را ايفا مي‌کند.
موارد استعمال آهک
▪ تهيه منشورهاي نيکل :
اسپت ديسلند که نوعي کربنات کلسيم است، براي تهيه منشورهاي نيکل در ميکروسکوپها ، فتومترها و کولوريمترها بکار مي‌رود.
▪ تهيه کود :
نوع نامرغوب آن در صنعت تهيه قليائيان و به عنوان کود در زمينهاي بي آهک بکار مي‌رود.
▪ تهيه شيشه :
در صنعت شيشه‌سازي ، کلسيت خالص را به مذاب شيشه‌ها اضافه مي‌کنند، گاز کربنيک حاصله از ذوب آن موجب همگن شدن توده مذاب شيشه مي‌گردد.
▪ استفاده در صنايع شيميايي :
آهک در صنايع شيميايي به عنوان يک ماده اوليه و همچنين براي خنثي کردن اسيد و به عنوان کمک ذوب ، ماده قليا کننده ، جاذبه رطوبت ، عامل چسبندگي و... بکار مي‌رود. اين نوع آهک بايستي با درصد کلسيم زياد باشد.
▪ تهيه پودر مل :
سنگ آهک با درصد بالا از کربنات کلسيم در کارخانه‌هاي سنگ کوبي به صورت پودر تهيه مي‌گردد که به عنوان مل به بازار عرضه مي‌شود.
▪ استفاده در صنعت سيمان :
سنگ آهک به مقدار زياد در صنايع استعمال مي‌شود. ترکيب سيمان به صورت (آهک، رس ، آهن ، گچ ، سيليس) که با درصدهاي مختلفي اين مخلوط در کوره پخته و محصول حاصل بعد از خرد شدن و مخلوط شدن با آب و بعد از سفت شدن به سيمان تبديل مي‌شود.
▪ ديگر مصارف سنگ آهک :
نمونه‌اي از سنگ آهک بسيار دانه ريز که به سنگ چاپ معروف است، قابل استفاده در چاپ و امور چاپي است. بالاخره سنگهاي آهکي در خمير دندان سازي، لاک سازي ، عطرسازي و لاستيک سازي کاربرد دارند.
سنگ هاي اهکي
فرآيندهاي بيولوژيکي و بيوشيميايي تشکيل رسوبات کربناته مهم هستند، هر چند ته نشست غير آلي CaCO۳ از آب دريا نيز انجام مي‌شود. پس از رسوبگذاري ، فرايندهاي فيزيکي و شيميايي دياژنزي مي‌تواند بطور قابل ملاحظه‌اي رسوب کربناته را تغيير دهد. سنگهاي آهکي در سرتاسر جهان و در هر دوره زمين شناسي از پرکامبرين به بعد يافت مي شوند، و منعکس کننده تغييرات انجام شده از طريق تکامل و انقراض بي‌مهرگان با اسکلت‌هاي کربناته مي‌باشند.
سنگهاي آهکي در پرکامبرين نيز فراوانند، ليکن معمولا دولوميتي شده و بيشتر حاوي استروماتوليت هستند، که عمدتا توسط سيانو باکتريا (جلبک سبز - آبي) توليد شده‌اند.
▪ اهميت اقتصادي سنگهاي آهکي
امروزه اهميت اقتصادي سنگهاي آهکي عمدتا در رابطه با خواص مخزن آنها مي‌باشد چون در حدود نيمي از مخازن مهم نفتي جهان در سنگهاي کربناته قرار دارد. سنگهاي آهکي نيز ميزبان رسوبات سولفيد سرب و روي اپي ژنتيکي از نوع دره مي سي سي پي هستند که داراي مصارف صنعتي و شيميايي خيلي زيادي ، از جمله در ساختن سيمان مي‌باشند.
▪ گسترش سنگهاي آهکي
در نتيجه رويدادهاي اخير زمين شناسي و با توجه به دوره يخچالي پليستوسن و پايين آمدن سطح آب دريا در جهان ، در حال حاضر رسوبات کربناته درياهاي عميق گسترش وسيعي ندارند. در گذشته درياهاي اپي ريک کم عمق بطور متناوب نواحي قاره‌اي را بطور وسيع مي‌پوشانده‌اند بطوري که سنگهاي آهکي در هزاران کيلومتر مربع رسوب کرده‌اند. و مقياس وسيع ، گسترش رسوبگذاري کربناتها با بالا بودن سطح آب دريا در جهان انطباق دارد.
▪ عوامل کنترل کننده رسوبگذاري کربناتها
درجه حرارت
بسياري از موجودات با اسکلت کربناته ، نظير مرجانهاي ريف ساز و بسياري از جلبکهاي سبز آهکي ، براي رشد خود به آبهاي گرم نياز دارند. بنابراين اکثر رسوبات کربناته در کمربند گرمسيري - نيمه گرمسيري و در حدود ۳۰ درجه شمال و جنوب خط استوا يافت مي‌شوند.
شوري
توليدات بيولوژيکي در آب دريا با درجه شوذي نرمال در عمق کم (کمتر از ۱۰ متر)، و بخش آشفته منطقه نوري (به طرف پايين تا عمقي که نور نفوذ مي کند، در حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰ متر) در حد ماکزيمم است.
عمق
دانه‌هاي غير اسکلتي ، نظير آئيدها و گل آهکي ، فقط در آبهاي گرم کم عمق گرمسيري ته نشين مي‌شوند. در محيط پلاژيک آبهاي عميق‌تر ، لجن‌هاي آهکي بطور وسيعي گسترش مي‌يابند که عمدتا از اسکلت‌هاي موجودات پلاژيک ، فرامينيفر و کوکوليتي که در منطقه نوري زندگي مي‌کنند، تشکيل شده‌اند. نرخ بالاي انحلال کربنات در اعماق چندين کيلومتري باعث مي‌شود تا مقدار کمي کربنات در زير اين عمق رسوب کند. سنگهاي آهکي در درياچه‌ها و خاک‌ها نيز تشکيل مي‌شوند.
ورود مواد سيليسي آواري
يکي از عوامل مهم کنترل کننده رسوبگذاري کربناتها، فقدان مواد سيليسي آواري است. بيشتر موجودات توليد کننده کربنات مي‌توانند ورود مقادير زيادي گل آواري را تحليل نمايند.
▪ کاني شناسي رسوبات کربناته
آراگونيت و کلسيت دو کاني فراوان کربنات کلسيم در رسوبات عهد حاضر و قديم هستند. دو نوع کلسين تشخيص داده مي‌شود که به مقدار منيزيم بستگي دارد، کلسيت با منيزيم که يا کمتر از ۴% مول MgCO۳ و کلسيت با منيزيم بالا با بيشتر از ۴% مول. ولکن بطور تيپيک بين ۱۱ و ۱۹ درصد مول MgCO۳ دارد در مقايسه ، آراگونيت معمولا داراي مقدار خيلي کم منيزيم است. رسوب عهد حاضر بيشتر به دانه‌هاي اسکلتي و غير اسکلتي موجود بستگي دارد. اسکلت‌هاي کربناته موجودات داراي يک ترکيب کاني شناسي خاص يا مخلوطي از کانيهاست هر چند مقدار منيزيم در کلسيت‌ها متغير بوده و تا حدودي به درجه حرارت آب بستگي دارد.
آراگونيت در درجه حرارت و فشار سطحي ناپايدار است و با گذشت زمان کلسيت با منيزيم بالا ، Mg خود را از دست مي‌دهد. بنابراين تمام رسوبات کربناته‌اي که داراي کاني شناسي اوليه مخلوطي هستند در طي دياژنز به کلسيت با Mg پايين تبديل مي‌شوند. کانيهاي غير کربناته در سنگ آهک شامل کوارتز ، رس آواري ، پيريت ، هماتيت ، مسقات با منشا دياژنتيکي مي‌باشد. کانيهاي تبخيري ، بويژه ژيپس و ايندريت ، ممکن است بطور تنگاتنگ با توالي‌هاي سنگ آهک همراه باشد.
▪ ديد کلي
از آنجايي که فراوانترين سنگهاي رسوبي، سنگهاي آهکي هسند و چون کانيهاي اصلي تشکيل دهنده اين سنگها معمولا از نوع کلسيت، آراگونيت و دولوميت مي باشد و در بعضي از سنگهاي آهکي مقادير ناچيزي آنکريت و سيدريت مشاهده مي‌شود، لذا در اين مبحث بيشتر به بررسي اين کانيها مي پردازيم. از بين اين کانيها، کلسيت و دولوميت بسيار فراوان بوده و آراگونيت، آنکراسيت و سيدريت به مقدار کمتري يافت ميشوند. تمام اين کانيها به استثناي آراگونيت در سيستم هگزاگونال متبلور مي‌شوند. هر يک از کانيهاي ذکر شده را به طور مختصر در زير شرح مي دهيم.
کلسيت
کلسيت در بيشتر موارد بافت موزائيکي بي شکلي را دارد و در االيت ها و بعضي از سيمانهاي ته نشين شده ممکن است شکل شعاعي يا رشته اي داشته باشد. کلسيت در سنگهاي آهکي هم به صورت اوليه و هم به صورت ثانويه وجود دارد. مواد اسکلتي بعضي از موجودات آراگونيتي، و بعضي منحصرا کلسيتي است و در بعضي از آنها بخشي از آراگونيتي و بخشي کلسيتي مي باشد. کلسيت هاي موجود در سنگهاي آهکي معمولا از نوع CaCo۳ خالص مي باشند و تقريبا عاري از آهن و منيزيم مي باشند. کلسيت در بيشتر سنگهاي آهکي يا به صورت اجزاي اصلي تشکيل دهنده خرده هاي فسيلي بوده، و يا به صورت سيمان ته نشيني ديده ميشود. ضمنا ممکن است کلسيت از تبلور مجدد آراگونيت نيز ايجاد شده باشد که اين اشکال مختلف کلسيت را مي توان از روي شکل هندسي بافت آنها از يکديگر متمايز کرد.
دولوميت
دولوميت در بعضي از سنگهاي آهکي همراه با کلسيت يافت مي شود. معمولا تشخيص اين دو کاني از يکديگر مشکل است. معمولا شکل رومبوهدرال دولوميت، اين کاني را از کلسيت متمايز مي کند. دولوميت معمولا به صورت اوليه بوده و در بيشتر موارد بر اثر جانشيني کلسيت يا آراگونيت به وجود مي آيد. دولوميت موجود در ساختمانهاي فسيلي در اصل بر اثر جانشيني بعد از عمل رسوبگذاري حاصل مي‌شود. لوزيهاي دولوميتي پراکنده که ساختمانهاي اوليه سنگ را به طور عرضي قطع مي کنند ممکن است از نتيجه آزاد شدن منيزيم بر اثر تجزيه کلسيتهاي نيمه پايدار حاوي منيزيم زياد، به وجود آمده باشند. بنابراين سنگهايي که کاملا از بلورهاي موزائيکي دولوميت تشکيل شده باشند، وجود منيزيم را تاييد مي کنند.
آراگونيت
آراگونيت پلي مورفي از کربنات کلسيبم مي باشد. اين کاني داراي سيستم کريستالي ارتورومبيک بوده و از نظر خصوصيات نوري و ساير خواص فيزيکي با کلسيت تفاوت دارد. آراگونيت از اجزاي اصلي تشکيل دهنده صدف دو کفه ايها و شکم پايان و بعضي از مرجانها مي باشد. آراگونيت همچنين به شکل رسوبات کربناته شيميايي ته نشين مي‌شود. گلهاي کربناته عهد حاضر عمدتا از سوزنهاي آراگونيتي ريز تشکيل شده اند. اووئيدهاي آهکي عهد حاضر آراگونيتي هستند و آراگونيت به صورت بلورهاي سوزني شکل که به حالت مماسي قرار دارند، لايه هاي متحدالمرکز را تشکيل مي‌دهند.
سيدريت
سيدريت از مواد کمياب بوده و معمولا در بعضي از سنگهاي آهکي جز عناصر فرعي محسوب مي شود. فرمول شيميايي سيدريت، FeCo۳ مي باشد، آهن دو ظرفيتي معمولا در کاني دولوميت وجود دارد، اما در بعضي موارد، نظير سنگ آهکهايي که با سنگ آهنهاي سيدريتي همراه مي باشند، آهن دو ظرفيتي به شکل لوزيهاي سيدريتي پراکنده اي يافت مي شود. اکسيداسيون خفيف موجب تجزيه سيدريت گريده و اين واکنش به سادگي توسط رنگ تند اکسيد آهن در امتداد کيلواژ و مرز دانه ها قابل رويت است
سنگهاي آهکي
فرآيندهاي بيولوژيکي و بيوشيميايي تشکيل رسوبات کربناته مهم هستند، هر چند ته نشست غير آلي CaCO3 از آب دريا نيز انجام مي‌شود. پس از رسوبگذاري ، فرايندهاي فيزيکي و شيميايي دياژنزي مي‌تواند بطور قابل ملاحظه‌اي رسوب کربناته را تغيير دهد. سنگهاي آهکي در سرتاسر جهان و در هر دوره زمين شناسي از پرکامبرين به بعد يافت مي شوند، و منعکس کننده تغييرات انجام شده از طريق تکامل و انقراض بي‌مهرگان با اسکلت‌هاي کربناته مي‌باشند.
سنگهاي آهکي در پرکامبرين نيز فراوانند، ليکن معمولا دولوميتي شده و بيشتر حاوي استروماتوليت هستند، که عمدتا توسط سيانو باکتريا (جلبک سبز - آبي) توليد شده‌اند.
اهميت اقتصادي سنگهاي آهکي
امروزه اهميت اقتصادي سنگهاي آهکي عمدتا در رابطه با خواص مخزن آنها مي‌باشد چون در حدود نيمي از مخازن مهم نفتي جهان در سنگهاي کربناته قرار دارد. سنگهاي آهکي نيز ميزبان رسوبات سولفيد سرب و روي اپي ژنتيکي از نوع دره مي سي سي پي هستند که داراي مصارف صنعتي و شيميايي خيلي زيادي ، از جمله در ساختن سيمان مي‌باشند.
گسترش سنگهاي آهکي
در نتيجه رويدادهاي اخير زمين شناسي و با توجه به دوره يخچالي پليستوسن و پايين آمدن سطح آب دريا در جهان ، در حال حاضر رسوبات کربناته درياهاي عميق گسترش وسيعي ندارند. در گذشته درياهاي اپي ريک کم عمق بطور متناوب نواحي قاره‌اي را بطور وسيع مي‌پوشانده‌اند بطوري که سنگهاي آهکي در هزاران کيلومتر مربع رسوب کرده‌اند. و مقياس وسيع ، گسترش رسوبگذاري کربناتها با بالا بودن سطح آب دريا در جهان انطباق دارد.
عوامل کنترل کننده رسوبگذاري کربناتها
درجه حرارت
بسياري از موجودات با اسکلت کربناته ، نظير مرجانهاي ريف ساز و بسياري از جلبکهاي سبز آهکي ، براي رشد خود به آبهاي گرم نياز دارند. بنابراين اکثر رسوبات کربناته در کمربند گرمسيري - نيمه گرمسيري و در حدود 30 درجه شمال و جنوب خط استوا يافت مي‌شوند.
شوري
توليدات بيولوژيکي در آب دريا با درجه شوذي نرمال در عمق کم (کمتر از 10 متر)، و بخش آشفته منطقه نوري (به طرف پايين تا عمقي که نور نفوذ مي کند، در حدود 100 تا 200 متر) در حد ماکزيمم است.
عمق
دانه‌هاي غير اسکلتي ، نظير آئيدها و گل آهکي ، فقط در آبهاي گرم کم عمق گرمسيري ته نشين مي‌شوند. در محيط پلاژيک آبهاي عميق‌تر ، لجن‌هاي آهکي بطور وسيعي گسترش مي‌يابند که عمدتا از اسکلت‌هاي موجودات پلاژيک ، فرامينيفر و کوکوليتي که در منطقه نوري زندگي مي‌کنند، تشکيل شده‌اند. نرخ بالاي انحلال کربنات در اعماق چندين کيلومتري باعث مي‌شود تا مقدار کمي کربنات در زير اين عمق رسوب کند. سنگهاي آهکي در درياچه‌ها و خاک‌ها نيز تشکيل مي‌شوند.
ورود مواد سيليسي آواري
يکي از عوامل مهم کنترل کننده رسوبگذاري کربناتها، فقدان مواد سيليسي آواري است. بيشتر موجودات توليد کننده کربنات مي‌توانند ورود مقادير زيادي گل آواري را تحليل نمايند.
کاني شناسي رسوبات کربناته
آراگونيت و کلسيت دو کاني فراوان کربنات کلسيم در رسوبات عهد حاضر و قديم هستند. دو نوع کلسين تشخيص داده مي‌شود که به مقدار منيزيم بستگي دارد، کلسيت با منيزيم که يا کمتر از 4% مول MgCO3 و کلسيت با منيزيم بالا با بيشتر از 4% مول. ولکن بطور تيپيک بين 11 و 19 درصد مول MgCO3 دارد در مقايسه ، آراگونيت معمولا داراي مقدار خيلي کم منيزيم است. رسوب عهد حاضر بيشتر به دانه‌هاي اسکلتي و غير اسکلتي موجود بستگي دارد. اسکلت‌هاي کربناته موجودات داراي يک ترکيب کاني شناسي خاص يا مخلوطي از کانيهاست هر چند مقدار منيزيم در کلسيت‌ها متغير بوده و تا حدودي به درجه حرارت آب بستگي دارد.
آراگونيت در درجه حرارت و فشار سطحي ناپايدار است و با گذشت زمان کلسيت با منيزيم بالا ، Mg خود را از دست مي‌دهد. بنابراين تمام رسوبات کربناته‌اي که داراي کاني شناسي اوليه مخلوطي هستند در طي دياژنز به کلسيت با Mg پايين تبديل مي‌شوند. کانيهاي غير کربناته در سنگ آهک شامل کوارتز ، رس آواري ، پيريت ، هماتيت ، مسقات با منشا دياژنتيکي مي‌باشد. کانيهاي تبخيري ، بويژه ژيپس و ايندريت ، ممکن است بطور تنگاتنگ با توالي‌هاي سنگ آهک همراه باشد.
آهک
آهک و گچ ، از جمله موادي هستند که کارآيي آنها از دوران باستان ، توسط بشر شناخته شده است و از آنها در ساختن انواع بناها ، استفاده مي‌شد. موادي مانند آهک ، ساروج و سيمان براي اتصال محکمتر قطعات سنگ و يا چوب بکار گرفته مي‌شد.
مفاهيم آهک مرده و آب آهک
هرگاه بر روي اکسيد کلسيم (آهک زنده) ، آب ريخته شود، بر اثر واکنش با آب ، گرما ايجاد مي‌کند که موجب بخار شدن قسمتي از آب مي‌شود. در اين عمل ، آهک بر اثر جذب آب ، متورم شده ، سپس به‌صورت گرد سفيدي در مي‌آيد که اصطلاحا «آهک مرده» ناميده مي‌شود، (زيرا در تماس با آب ، ديگر واکنشي از خود نشان نمي‌دهد) و اين عمل را شکفته شدن آهک نيز مي‌گويند.
هر گاه مقداري آب به آهک مرده اضافه شود، به شير آهک تبديل مي‌شود که اگر آن را صاف کنيم، محلول زلالي که در حقيقت محلول سيرشده هيدروکسيد کلسيم در آب است، حاصل مي‌شود که به آب آهک موسوم است. آب آهک کاربردهاي بسياري در صنايع شيميايي دارد. مثلا در تهيه هيدروکسيد سديم ، آمونياک ، هيدروکسيد فلزات ، پرکلرين و به‌ويژه در استخراج منيزيم از آب دريا بکار مي‌رود.
انواع آهک
معمولا از سه نوع آهک در کارهاي ساختماني استفاده مي‌شود.
آهک چرب يا پر قوه
اين نوع آهک ، حدود چهار درصد ناخالصي همراه دارد و مهمترين ويژگي آن اين است که در تماس با آب به‌شدت شکفته مي‌شود و حجم آن تا حدود 2.5 برابر مقدار اوليه‌اش افزايش مي‌يابد. مخلوط آن با شن در تماس با گاز کربنيک به‌سرعت خود را مي‌گيرد و سفت مي‌شود، (به مدت 15 روز در مجاورت هوا). از اينرو ، آهک چرب را آهک هوايي نيز مي‌گويند.
آهک‌هاي کم قوه
اين نوع آهک از سنگ آهک‌هايي که 5 تا 6 درصد آهک دارند، توليد مي‌شود و ناخالصي‌هاي عمده آن را اکسيد آهن (II) (گل اُخري) ، اکسيد سيليسيم (سيليس) و اکسيد آلومينيوم (آلومين) تشکيل مي‌دهد. از ويژگيهاي اين نوع آهک آن است که به‌کندي شکفته مي‌شود و ملاط حاصل از مخلوط آن با شن ، به‌آرامي‌ در هوا سفت مي‌شود.
آهک‌هاي آبي
اين نوع آهک ، معمولا از سنگ آهک‌هايي که حدود 6 تا 22 درصد گل رس دارند، تهيه مي‌شود. از ويژگيهاي مهم اين نوع آهک آن است که دور از هوا و حتي در زير آب ، به آهستگي سفت مي‌شود، در تماس با آب خيلي شکفته مي‌شوند و با آب خمير کم‌چسب توليد مي‌کند. بطور کلي ، مي‌توان اين نوع آهک‌ها را حد واسط بين آهک‌هاي هوايي و سيمان دانست.
روشهاي تهيه آهک‌
روش تهيه کلي آهک ، همان حرارت دادن سنگ آهک (کربنات کلسيم) تا دماي 1000 تا 1200 درجه سانتي‌گراد است. البته ، هر چه دما بالاتر باشد و گاز دي‌اکسيد کربن حاصل ، بهتر از محيط خارج شود، عمل تجزيه سنگ آهک بهتر صورت مي‌پذيرد. اما بطور کلي ، تهيه انواع آهک متفاوت است که در اينجا به چند نمونه اشاره مي‌شود.
تهيه آهک معمولي
براي تهيه اين نوع آهک ، از کوره‌هاي ثابت و غيره پيوسته يا از کوره‌هاي مکانيکي استفاده مي‌شود.
کوره‌هاي ثابت و غير پيوسته: در اين کوره‌ها که به روش سنتي کار مي‌کنند، خرده‌هاي سنگ آهک را در اندازه‌هاي تقريبي 10 سانتيمتر روي هم مي‌چينند و سطح آن را با کاه گل مي‌پوشانند. سپس از قسمت پايين با کمک سوخت (بوته ، چوب ، زغال يا نفت سياه) تا دماي 1000 درجه سانتي‌گراد به آن گرما مي‌دهند، پس از زمان معيني گرما دادن را قطع کرده ، بعد از آنکه کوره سرد شد، آهک زنده حاصل را خارج مي‌کنند (چون در زمان خالي کردن ، آهک کوره کار نمي‌کند، از اينرو ، آن را کوره ثابت و غير پيوسته مي‌گويند.)
کوره‌هاي مکانيکي و پيوسته: اين کوره‌ها نيز انواع مختلف دارند. کوره آلبرگ که در قسمت پايين آن ، شبکه فلزي ضخيمي ‌تعبيه شده است و بر روي آن ، مخلوط زغال (به‌عنوان سوخت) و سنگ آهک را قرار مي‌دهند. گرماي سوختن زغال ، دماي کوره را بالا مي‌برد و سنگ آهک را تجزيه و به آهک تبديل مي‌کند. آهک حاصل از پايين شبکه فلزي و گاز دي‌اکسيد کربن نيز از بالاي کوره خارج مي‌شود. عيب عمده استفاده از اين نوع کوره آن است که مقداري خاکستر زغال در آهک وارد مي‌شود. بازدهي اين روش بين 12 تا 14 تن آهک در روز است.
کوره شماتولا : اين کوره شبيه کوره آلبرگ است، با اين تفاوت که قسمت آتشدان آن در خارج از محفظه کوره قرار دارد و از اينرو ، عيب مخلوط شدن آهک با خاکستر زغال را ندارند.
کوره‌هاي گردان : اين کوره‌ها مشابه کوره پخت سيمان هستند. بازدهي اين نوع کوره‌ها از انواع ديگر بالاتر است.
مراحل تهيه آهک‌هاي آبي
براي تهيه اين نوع آهک مراحل زير به ترتيب انجام مي‌گيرد.
تجزيه سنگ آهک
در اين مرحله ، به روشي که براي تهيه آهک گفته شد، عمل مي‌شود. با اين تفاوت که سنگ آهک انتخاب شده است، بايد مقدار قابل ملاحظه‌اي خاک رس همراه داشته باشد.
شکفته کردن
در اين مرحله با دقت و مهارت کافي ، آن اندازه آب به آهک زنده اضافه مي‌شود که فقط اکسيد کلسيم هيدراته شود و سيليکات‌ها و آلومينات کلسيم آب جذب نکنند و به صورت بلورهاي هيدراته در نيايند. براي اين منظور اضافه کردن آب را بايد در دماي 250 تا 400 درجه سانتي‌گراد انجام داد، زيرا در اين دما ، سيليکات‌ها ، آب جذب نمي‌کنند.
الک کردن
آهک را پس از شکفته شدن بايد از الکهاي ويژه‌اي عبور داد و بر اساس اندازه ذرات ، آن را به صورت زير دسته‌بندي کرد:
آهک سبک : که نرم‌ترين قسمت آن است و درجه خلوص آن نيز بالا است.
آهک هيدروليک معمولي : که از الک رد نشده است و بايد آن را دوباره آسياب و بوجاري کرد.
آهک‌هاي سنگين : که دانه‌هاي آنها داراي ماهيت سيمان است و مقدار سيليکات آن زياد است.
نخاله آهک : شامل سنگ آهک‌هاي نپخته است که در برابر آب شکفته نمي‌شود و حاوي مقدار زيادي سيليکات است.
کاربردهاي مهم آهک
آهک کاربردهاي زيادي در کارهاي ساختمان‌سازي و تهيه فرآورده‌هاي صنعتي و شيميايي دارد که به بسياري از آنها اشاره مي‌کنيم:
تهيه ظرفهاي چيني : چيني‌ها در واقع از انواع سراميک محسوب مي‌شوند و به دو دسته چيني‌هاي اصل يا چيني‌هاي سخت و چيني‌هاي بدلي تقسيم مي‌شوند.
تهيه شيشه‌هاي معمولي : عمدتا شامل سيليس ، کربنات کلسيم (يا آهک) ، کربنات سديم و زغال کک است.
تهيه سيمان : در ابتدا از سنگ آسياب براي پودر کردن مخلوط و از کوره‌هاي ثابت استفاده مي‌شد.
تهيه ساروج : ساروج يا ملاط ، مخلوطي از آهک ، ماسه و آب است که بر خلاف سيمان در داخل آب خود را نمي‌گيرد و سفت نمي‌شود، ولي در مجاورت هوا به علت جذب گاز دي‌اکسيد کربن و تشکيل سنگ آهک ، به‌تدريج سفت مي‌شود.
قندسازي : مي‌توان از ريشه گياه چغندر ، قند استخراج کرد.
دباغي پوست : قبل از دباغي پوست بايد عمليات آماده‌سازي را به منظور حذف ضايعات باقيمانده بر روي پوست ، بر روي آن انجام داد. يکي ديگر از مصارف عمده آهک در صنايع شيميايي و در آزمايشگاه‌هاي شيمي ، تهيه هيدروکسيد سديم از کربنات سديم و هيدروکسيد آمونيوم از کلريد آمونيم است.
سنگ آهک (Limestone) يا کربنات کلسيم به ندرت به صورت آهک خالص در طبيعت پيدا مي‌شود. اين سنگ، بيشتر به صورت آهک رسي ، آهک ماسه‌اي و دولوميت يافت مي‌شود. ناخالصيهاي مهم سنگ آهک عبارتند از : منيزيم ، سيليس ، آلومينيوم و منگنز. سنگ آهک در کوره و در دماي مناسب با ترکيب شيميايي آن پخت مي‌گردد. سنگ آهک خالص در دماي خالص در دماي حدود 1000 درجه سانتيگراد و سنگ آهک رسي يا دولوميتي در دماي حدود 1300 درجه سانتيگراد کلسينه مي‌شود.
به آهک هيدراته ، شکفته نيز گفته مي‌شود. آهک زنده در برابر هوا و رطوبت ناپايدار است و از اين روي نمي‌توان آن را مدتي دراز نگهداري کرد. آهک هيدراته را مي‌توان مدتي دراز انبار نمود. براي تهيه آهک زنده پايه کار آن است که بايد ميزان کربنات کلسيم در سنگ آهک بيش از 90 درصد و مقدار SiO2+Fe2O3+Al2O3 آن کمتر از 4 درصد باشد. سنگ آهک در کوره‌هاي افقي يا عمودي پخته مي‌گردد.
مصارف آهک زنده و هيدراته
آهن و فولاد 41 درصد، صنعت ساختمان 32 درصد، محيط زيست 3 درصد، صنايع شيميايي 6 درصد، کاغذ سازي ، سراميک ، رنگ سازي، تصفيه قند ، چرم سازي ، کشاورزي و صنعت نفت 8 درصد را شامل مي‌شوند.
صنايع فولاد
تا پيش از سال 1960 آهک به عنوان کمک ذوب در فولاد سازي همراه با ديگر مواد و به روش کوره‌هاي روباز ، استفاده مي‌شده است. ميزان آهک مصرف شده براي تهيه يک تن فولاد حدود 12 کيلوگرم است. از سال 1960 به اين سو و با رواج روش کوره‌هاي بازي اکسيژني (BOF) ، فقط از آهک به عنوان کمک ذوب استفاده مي‌شود و ميزان آهک مصرفي به حدود 50 تا 100 کيلوگرم در تن افزايش يافته است. مقدار آهک مصرفي براي صنايع فولاد از حدود 1.4 ميليون تن در سال 1961 به 8.1 ميليون تن در سال 1979 افزايش يافته است.
در آمريکا بر آهک زنده حدود 10 تا 30 درصد اکسيد منيزيم زنده مي‌افزايند گوگرد و فسفر از عناصر مزاحم شمرده مي‌شوند و به اين دليل است که ميزان آنها در سنگ آهک بايد ناچيز باشد. نقش آهک علاوه بر کاهش دماي ذوب، به عنوان جدا کننده و جمع کننده عناصر زايد و از جمله گوگرد ، فسفر ، آلومينيوم و سيليس و با افزايش آن به سرباره نيز اهميت دارد.
مصارف متالوژي آهک
براي ذوب کردن کانسنگ بعضي از فلزات نظير مس از آهک استفاده مي‌کنند. آهک علاوه بر کاهش دماي ذوب موجب جذب گاز SO2 مي‌گردد. در فلوتاسيون مواد معدني از آهک به عنوان کنترل کننده PH محلول استفاده مي‌شود. در بيشتر روشهاي استخراج منيزيم از آب دريا ، آهک نيز بکار مي‌رود. در تهيه آلومينيوم به روش باير ، ميزان قابل توجهي آهک مصرف مي‌گردد. در استحصال طلا به روش سيانوراسيون نيز آهک را بکار مي‌برند.
مصارف بهداشتي آهک
بهبود کيفيت آب آشاميدني : بي‌کربنات موجود در آب با افزودن آهک را سبب شده و موجب کاهش سختي آب مي‌گردد. براي استريل کردن آب به کمک آهک ، نخست PH آب را براي مدتي از 3 تا 10 ساعت و در حدود 11.5 تثبيت مي‌کنند. پس با وارد کردن گاز CO2 سطح PH آب را به ميزان استاندارد (PH=5.7) کاهش مي‌دهند. بخش اعظم آهک به صورت لجن ته نشست مي‌گردد. آهک همچنين موجب راسب شدن ترکيبات فسفاته و نيتروژن مي‌گردند.
کنترل PH پسابها و راسب کردن مواد زايد
خنثي نمودن پسابهاي اسيدي کارخانه‌ها
کنترل آلودگي هوا : در کارخانه‌هاي ذوب فلزات و نيز به عنوان جذب کننده گازهاي سمي نظير HCl ، HF و SO2 و غيره از آهک استفاده مي‌کنند.
مصارف شيميايي آهک
در تهيه کربنات و بي‌کربنات سديم : براي تهيه يک تن کربنات سديم در حدود 700 کيلوگرم آهک مورد نياز است.
تهيه کاربيد کلسيم : مخلوط آهک و کک در کوره الکتريکي و دماي 3000 تا 3400 درجه سانتيگراد به کاربيد کلسيم تبديل مي‌شود. براي تهيه يک تن کاربيد کلسيم به حدود يک تن آهک احتياج است. از کاربيد کلسيم به منظور توليد گاز استيلن (C2H2) استفاده مي‌شود. هم اينک ، گاز استيلن را از گاز اتيلن تهيه مي‌کنند و اين روش از کاربيد کلسيم مناسبتر است.
مواد شيميايي آلي : براي تهيه ترکيبهاي اتيلن و پروپيلن ، گلينکولها ، نمکهاي آلي کلسيم‌دار ، همچنين تصفيه و تغليظ اسيد سيتريک و گلوکز ، به آهک نياز است.
ساير مصارف شيميايي : تهيه منيزيم از آب دريا، تهيه نمک طعام و حشره کشها و مواد رنگي.
مصرف آهک در کاغذ سازي
در صنعت کاغذ سازي به منظور تهيه پالپ سولفات ، استفاده دوباره از کربنات سديم و تهيه هيپوکلريت کلسيم که خاصيت سفيد کنندگي دارد از آهک استفاده مي‌کنند.
مصرف آهک در مصالح ساختماني و سراميک
به عنوان ملات ، روکش داخل ساختمان و در شيشه سازي به عنوان کمک ذوب از آهک بهر مي‌گيرند. در ديرگدازهاي دولوميتي ، آهک نيز بکار مي‌رود. در تهيه سيمان نيز آهک ماده اصلي و عمده را تشکيل مي‌دهد.
ديگر مصارف آهک
کارخانه‌هاي قند و شکر : در تهيه قند و شکر ، از آهک براي تصفيه و جداسازي ترکيبات فسفاته و اسيدهاي آلي استفاده مي‌شود. در کارخانه‌هايي که از چغندر استفاده مي‌کنند. به ازاي هر تن شکر ، 250 کيلوگرم و در کارخانه‌هايي که از نيشکر تغذيه مي‌شوند، براي تهيه هر تن شکر ، 2 تا 7 کيلوگرم آهک بکار مي‌گيرند.
صنايع نفت : براي خنثي کردن ترکيبات آلي سولفورها ، بي‌اثر ساختن گاز SO2 و تهيه گريس مخصوص از آهک استفاده مي‌شود.
در صنايع رنگ سازي : از آهک به عنوان ماده پرکننده استفاده مي‌کنند.
در چرم سازي : براي جدا کردن مو يا پشم از پوست حيوانات از آهک بهره مي‌گيرند (صنعت دباغي)
در کشاورزي : براي کنترل PH آب از آهک استفاده مي‌کنند.
ميزان توليد آهک
ميزان آهک زنده و هيدراته توليدي جهان در سال 1979 بالغ بر 112972290 تن گزارش گرديده که از اين تعداد ، 21 درصد در شوروي (سابق) ، 16 درصد در ايالات متحده آمريکا ، 9 درصد در آلمان غربي (سابق) ، 7 درصد در لهستان و 8 درصد در ژاپن توليد شده است.
سنگ آهک در ايران
سازندهايي که آهک آنها مناسب است به شرح زيرند:
پالئوزوئيک
قديمي ترين سنگ آهکي که در مقياس نيمه صنعتي استفاده مي‌گردد، آهک سازنده مبارک است، سازندهاي آهک قديمي تر به دليل بالا بودن ميزان ناخالصيها و از جمله اکسيد منيزيم و کانيهاي رسي، مناسب نيستند. مناسب ترين سنگهاي آهکي پالئوزوئيک به پرمين تعلق دارد. اين سنگها به رنگ خاکستري و به صورت توده‌اي يافت مي‌شوند.
مزوزوئيک
سنگهاي آهکي ژوراسيک مياني در کوه‌هاي البرز و کپه داغ )مزدوران(، قلعه دختر ، اسفنديار و بادامو در ايران مرکزي براي تهيه سيمان بسيار مناسبند. آهکهاي کرتاسه به دليل کيفيت مناسب ، گسترش وسيع در سطح کشور در بيشتر کارخانه‌هاي سيمان استفاده مي‌شوند. به عنوان مثال ، کارخانه‌هاي سيمان ري ، تهران ، اصفهان ، کرمان ، صوفيان ، درود ، آبيک و نکا از آهک کرتاسه استفاده مي‌کنند.
سنوزوئيک
آهکهاي سازند قم در بيشتر مناطق مناسب هستند. آهکهاي سازند آلماري عمدتا مناسب هستند و در حال حاضر کارخانه‌هاي سيمان شيراز و بهبهان از اين سازند بهره مي‌برند.
رده بندي سنگ هاي اهکي
طبقه‌بندي سنگها معمولا بر اساس توصيف بافت و کاني شناسي آنها مي‌باشد که اين نوع طبقه‌بندي به طبقه‌بندي توصيفي موسوم است. نوع ديگر طبقه‌بندي بر اساس چگونگي تشکيل سنگها مي‌باشد که به طبقه‌بندي ژنتيکي مشهور است که در واقع طبقه بندي سنگها بر اساس محيط رسوبگذاري آنها مي‌باشد. براي سنگهاي آهکي طبقه‌بنديهاي مختلفي ارائه شده است که مهمترين آنها طبقه‌بندي ارائه شده گرابو در سال ۱۹۰۴ ، فولک در سال ۱۹۶۲ و دانهام ۱۹۶۲ مي‌باشد.
طبقه‌بندي گرابو
گرابو سنگهاي رسوبي را به دو دسته اگزوژنتيک و اندوژنتيک تقسيم کرده است. همچنين از نظر اندازه براي ذرات تشکيل دهنده سنگ به جاي واژه هاي گراول ، ماسه و گل (سيليت و رس) ، واژه‌هاي رودايت ، آرنايت و لوتايت را بکار برده است. وي براي نامگذاري سنگها نوع کانيهاي تشکيل دهنده آنها را به صورت پيشوند قبل از واژه‌هاي ذکر شده اضافه مي‌کند. چون سنگهاي آهکي تماماً از کربنات کلسيم درست شده‌اند در آغاز هر يک از واژه‌هاي رودايت ، آرنايت و لوتايت کلمه کالک (calc) اضافه مي‌گردد و بر اساس اندازه ذرات تشکيل دهنده عبارتند از :
۱( سنگ آهک دانه درشت يا کالکي رودايت (calcirudite)
۲( سنگ آهک دانه متوسط يا کالک آرنايت (calcarenite)
۳( سنگ آهک دانه ريز يا کالکي لوتايت (calcilutite)
تقسيم‌بندي سنگ آهکهاي حاوي فسيل
اگر سنگ حاوي فسيل باشد ، قبل از اسم سنگ کلمه اسکلت (skeletal) نام سنگ اضافه مي‌شود که بيانگر وجود فسيل در سنگ مي‌باشد .
تقسيم‌بندي دقيقتر سنگها
براي طبقه‌بندي دقيقتر ذرات علاوه بر اندازه ذرات تشکيل دهنده سنگهاي کربناته مي‌توان از اختصاصات ديگري از قبيل نوع طبقه‌بندي و غيره استفاده کرد و آنها را بطور دقيقتر نامگذاري نمود به عنوان مثال سنگ آهک دانه ريز با لاميناسيون.
طبقه‌بندي گرابو براي نامگذاري سنگهاي آهکي در نمونه‌هاي دستي و توصيف آنها در بيابان بسيار مفيد بوده و کاربرد آن ساده تر از طبقه‌بنديهاي ديگر است.
طبقه‌بندي فولک
اين طبقه‌بندي توسط فولک در سال ۱۹۶۲ براي توصيف سنگهاي آهکي ارائه شده است. طبقه‌بندي فولک بر اساس ذرات تشکيل دهنده و بافت سنگهاي آهکي مي‌باشد. بر طبق گفته فولک اجزاي تشکيل دهنده سنگها از سه گروه آلوکمها (allochem) ، لجن‌هاي کلسيت ميکروکريستالين (microcrystallincalciteooze) و سيمان کلسيت اسپاري (sparrycalcitecement) مي‌باشد.
فولک بر اساس اجزاي تشکيل دهنده سنگ آهکها ، سنگهاي آهکي را به چهار گروه تقسيم مي‌کند که عبارتند از :
آهکهاي نوع اول (Type I) : که حاوي مقدار زيادي عناصر آلوکم مي‌باشند و توسط سيمان اسپاري به هم متصل شده‌اند.
آهکهاي نوع دوم (Type II) : که اين دسته از سنگهاي آهکي از مقدار زيادي ذرات آلوکم که درون ماتريکسي از کلسيت ميکروکريستالين (ميکرايت) قرار گرفته است تشکيل شده‌اند.
آهکهاي نوع سوم (Type III) : سنگهاي آهکي نوع سوم ، سنگهاي ميکروکريستالين (micro crystallin Rocks) ناميده مي‌شوند و از ذرات دانه ريز يا کريستالهاي ريز بلور کربنات کلسيم درست شده‌اند.
آهکهاي نوع چهارم (Type IV) : اين نوع سنگها از باقي مانده موجوداتي که در محيط رشد کرده و پس از مرگشان ريف را ساخته‌اند درست شده‌اند و بايوليتايت ناميده مي‌شوند.
در واقع فولک سنگها را بر اساس عناصر تشکيل دهنده سنگهاي آهکي نامگذاري مي‌کند.
ديد كلي
فولک ماسه سنگها را بر اساس درصد کاني‌هاي تشکيل دهنده سنگ تقسيم بندي کرده است. در اين طبقه بندي از مثلثي که در رئوس آن 3 حروف Q ، F و R نوشته شده است استفاده مي‌شود. قطب Q شامل انواع کوارتز و متا کوارتزيت بوده ، ولي شامل چرت نمي‌شود. قطب F شامل انواع فلدسپات پتاسيم يا سديم يا کلسيم به اضافه خرده‌هاي گرانيتي و گنايسي است.
قطب RF يا R شامل انواع خرده سنگ‌ها از قبيل چرت ، اسليت ، شيست ، خرده‌هاي ولکانيکي ، سنگ آهک ، ماسه سنگ و غيره مي‌باشد. در اين طبقه بندي درصد ماتريکس ، سيمان شيميايي ، گلاکونيک ، فسفاتها ، فسيل‌ها ، کاني‌هاي سنگين ، ميکا و ... در نظر گرفته نمي‌شود. بعد از تعيين مقادير Q ، F و RF در سنگ ، آنها را به درصد تبديل کرده و بعد از تعيين درصدها و محاسبه نسبت F/RF ، اسم سنگ را بدست مي‌آورند.
كوارتز آرنايت (Quartz arenite)
در اين نوع سنگ بايد مقدار Q بيش از 95٪ ذرات اصلي سنگ باشد.
ساب آركوز(Subarkose)
اگر بين 5 تا 25 درصد ذرات اصلي تشکيل دهنده سنگ در قطب F قرار گيرد و مقدار F بيشتر از R باشد، سنگ حاصله ساب آرکوز ناميده مي‌شود.
آركوز(arkose)
آرکوز عبارت از سنگي است که بيش از 25٪ ذرات آن را فلدسپات تشکيل داده و نسبت بين F/RF از 1/3 بيشتر مي‌باشد.
ليتار نايت (litharenite)
ليتارنايت سنگي است که بيش از 25٪ ذارت آن در قطب R بوده و نسبت بين F/RF از 3/1 کمتر است.
ليتيك آركوز (lithic arkose)
در صورتي که نسبت F/RF بين 1/1 تا 1/3 باشد، سنگ را ليتيک آرکوز مي‌نامند.
فلدسپاتيك ليتارنايتlitharnite feldspatic))
اين واژه هنگامي بکار مي‌رود که نسبت F/RF بين 3/1 تا 1/1 باشد.
ساب ليتار نايت (Sublitharenite)
گر بين 5 تا 25 درصد ذرات اصلي تشکيل دهنده سنگ از نوع خرده سنگ‌ها باشد و مقدار آنها از فلدسپات‌ها بيشتر باشد نام سنگ ساب ليتارنايت خواهد بود.
تقسيم بندي ريزتر سنگهاي حاوي خرده سنگ
اگر بعد از محاسبه نام سنگ يکي از اسامي ليتارنايت ، ساب ليتارنايت و يا فلدسپاتيک ليتارنايت باشد، مقدار خرده سنگ‌هاي موجود در سنگ را به درصد جديد تبديل کرده و به روي مثلث ديگري بر اساس اين درصد جديد مي‌توان نام سنگ را مشخص کرد. اگر جنس خرده سنگ‌ها از نوع ولکانيکي باشد، سنگ را ولکانيک آرنايت (Volcanic aernite) و اگر از جنس دگرگوني باشد، فيلارنايت (phillarnite) و اگر رسوبي باشد، سديمنت آرنايت يا سدآرنايت (Sediment arnite or Sedarenite) مي‌نامند.
تقسيم بندي سد آرانيت ها
اگر نام سنگ در قسمت سد آرانايت‌ها قرار بگيرد مي‌توان دو مرتبه مقدار خرده سنگ‌هاي رسوبي را به دو درصد جديد تبديل کرده و نام سنگ را بر روي مثلث ديگري مشخص نمود. اگر خرده سنگ‌ها بيشتر از نوع چرت باشد، سنگ را چرت آرنايت
(Chert-arnite) و اگر بيشتر از نوع آهک باشد، کالک آرنايت (Calc-arnite) و اگر از جنس ماسه سنگي يا شيلي باشد، سنداستون آرنايت و يا شيل آرنايت (Sandstan-arnite or Shale arnite) مي‌نامند.
نامگذاري دقيق و توصيف بيشتر ماسه سنگها
تقسيم بندي‌هاي ذکر شده بر اساس کاني‌هاي تشکيل دهنده سنگ مي‌باشد. براي نامگذاري دقيق و توصيف بيشتر ماسه سنگها ، فولک معتقد است که علاوه بر نام اصلي سنگ بايد 4 خاصيت مهم را در توصيف ماسه سنگ‌ها در نظر گرفت تا بتوان آنها را دقيقا از يکديگر تفکيک نمود. اين چهار خاصيت شامل اسم اندازه ذرات تشکيل دهنده سنگ ، سيمان يا سيمان شيميايي موجود در سنگ ، بلوغ بافتي در سنگ ، عناصر فرعي از قبيل گلاگونيت و غيره است.
طبقه بندي سنگ هاي اهکي توسط دانهام:
اين طبقه‌بندي بر اساس بافت ، در هنگام رسوبگذاري ، براي سنگهاي آهکي ارائه شده است. در اين تقسيم‌بندي سنگها به دو دسته تقسيم مي‌شوند:
دسته اول شامل سنگهايي است که در هنگام رسوبگذاري اجزاي تشکيل دهنده آنها به هم متصل بوده‌اند و باندستون ناميده مي‌شوند.
دسته دوم سنگهايي هستند که اجزاي تشکيل دهنده آنها در هنگام رسوبگذاري به هم متصل نشده‌اند. اين دسته شامل چهار گروه گرينستون (Grain stone) ، پکستون (Packstone) ، وکستون (Wacke stone) و مادستون (Mud stone) مي‌باشند.
علاوه بر اين دو دسته اصلي از سنگهاي آهکي که بر اساس بافت رسوبي در هنگام رسوبگذاري تقسيم‌بندي شده‌اند گروه ديگري از سنگهاي آهکي وجود دارد که بافت رسوبي در آنها قابل تشخيص نمي‌باشد. اين دسته از سنگها متبلور بوده و در آنها عمل تبلور مجدد صورت گرفته است. اين نوع سنگها را کربناتهاي بلورين مي‌نامند. مانند سنگ آهک کريستالين و دولوميت کريستالين. گرچه اين دسته از سنگها فاقد بافت رسوبي هستند ولي معمولا از روي شبح و شکل دانه‌هاي متبلور موجود در سنگ مي‌توان آنها را بر مبناي منشا تشکيل دانه‌ها نامگذاري کرد
ديد کلي
اين طبقه‌بندي بر اساس بافت ، در هنگام رسوبگذاري ، براي سنگهاي آهکي ارائه شده است. دانهام بر اساس اينکه اجزاي تشکيل دهنده سنگها در هنگام رسوبگذاري به هم متصل شده‌اند و يا اينکه بعد از رسوبگذاري به هم متصل شده باشند آنها را به دو دسته اصلي تقسيم مي‌کند.
دسته اول
اين دسته شامل سنگهايي است که اجزاي تشکيل دهنده آنها در هنگام رسوبگذاري به هم متصل شده‌اند. اين سنگها باندستون (Bound stone) ناميده مي‌شوند . از جمله اين سنگها مي‌توان ريف‌ها ، استروماتوليتها ، تراورتن و غيره را نام برد. طبق نظر دانهام سه عامل ممکن است باعث متصل شدن اجزاي تشکيل دهنده سنگها در هنگام رسوبگذاري شود که عبارتند از :
اتصال در هنگام رسوبگذاري در اثر رشد جانداراني از قبيل مرجانها و رويش پوسته‌هاي فرامينيفرها بر روي يکديگر ، تشکيل لاميناسيونها بر خلاف نيروي جاذبه ، مانند استراماتوليتها و وجود حفره‌ها و تونلهاي کوچک و بزرگي که در کف آنها رسوبگذاري صورت گرفته و شکافهاي آنها توسط مواد آلي يا شبه آلي پر شده است مانند تونلهاي کوچک و بزرگي که در ريفهاي مرجاني ديده مي‌شود.
دسته دوم
اجزاي تشکيل دهنده اين دسته از سنگها در هنگام رسوبگذاري به هم متصل نشده‌اند . اين سنگها بر اساس اينکه حاوي گلهاي آهکي و يا اينکه فاقد آن باشند به ۴ گروه تقسيم شده‌اند.
گرينستونها (Grainstones)
اين گروه از سنگها فاقد گلهاي آهکي مي‌باشند . از نظر هيدروليکي اين سنگها ممکن است توسط جريانهاي آبي يا در اثر شسته شدن و از بين رفتن رسوبات گلي و يا رسوبگذاري سريع ذرات دانه درشت تشکيل شده باشند. نام گرينستون به علت عدم حضور گل هاي آهکي را براي اين سنگها در نظر گرفته‌اند . چنانچه ذرات دانه درشت به هم متصل نشده باشند ممکن است آثار تبلور مجدد در گلهاي آهکي موجود در بين اين ذرات مشاهده شود.
تقسيم بندي گرينستونها : بر اساس قطر ذرات ، جورشدگي و سايش گرينستونها را مجددا تقسيم‌بندي کرده‌اند . اين زير تقسيم‌هاي گرينستونها عبارتند از : کلسي رودايت (calcirudite) ، جورسنگ (sorted stone) و ورن ستون (worn stone) مي‌باشد.
پکستون (Pack stone)
پکستون عبارت است از سنگ آهکي است که داراي دانه و مقداري گل کربناته باشد. تعبير و تفسير اين سنگها چون حاوي دانه که در محيط آشفته تشکيل مي‌شود و گل که در محيطهاي آرام رسوب مي‌کنند کمي پيچيده و مشکل مي‌باشد و به مطالعات و بررسيهاي دقيقتري احتياج دارد. بر طبق گفته دانهام اين سنگها ممکن است بر اثر فشردگي سنگهاي وکستون حاصل شده و بين دانه‌ها بوسيله رسوبات گلي پر شده باشد.
همچنين ممکن است بر اثر رسوبگذاري ذرات دانه درشت در روي رسوبات دانه ريز که قبلا گذاشته شده‌اند اين ذرات تشکيل گردند يا اينکه ذرات درشت و ريز در اثر تغييرات شرايط محيطي با يکديگر رسوب کرده باشند. البته احتمال اينکه اختلاط ذرات دانه ريز و درشت موجود در طبقات مختلف توسط موجودات زنده انجام گرفته باشد و اين موجودات باعث به هم ريختگي و اختلاط در اين طبقات گردند، وجود دارد.
وکستون (wackestone)
اين واژه براي سنگهاي آهکي گلي که حاوي بيش از ۱۰ درصد دانه هستند بکار مي‌رود. در اين سنگها دانه‌ها توسط ماتريکس گلي به يکديگر متصل شده‌اند. وکستون‌ها تا حدودي هم ارز سنگهاي آهکي کالک آرنايت و کلسي لوتايت مي‌باشند.
مادستون (mudstone)
سنگهاي آهکي را که داراي کمتر از ۱۰ درصد دانه باشد مادستون مي‌نامند. ذرات اين سنگها نيز مانند وکستون‌ها توسط ماتريکس گلي به هم متصل شده‌اند. مادستون‌ها مترادف سنگهاي کلسي لوتايت مي‌باشند. البته بايد توجه داشت که مادستون‌ها نشانگر ترکيب کاني شناسي سنگ را که ممکن است کلسي لوتايت دولوميت‌دار و همچنين منشا گل را که ممکن است آواري باشد را مشخص نمي‌نمايد. مادستون‌ها علاوه بر اينکه نشان دهنده رسوبگذاري در محيطهاي آرام مي‌باشند بيانگر عدم وجود ارگانيسم هاي مولد دانه در آب نيز هستند.
کربناتهاي بلورين
علاوه بر دو دسته سنگهاي بلورين آهکي که بر اساس بافت رسوبي در هنگام رسوبگذاري تقسيم‌بندي شده‌اند. گروه ديگري از سنگهاي آهکي وجود دارد که بافت رسوبي در آنها قابل تشخيص نمي‌باشد. اين دسته از سنگها را کربناتهاي بلورين نامگذاري کرده اند مانند سنگ آهک کريستالين. اگر چه اين سنگها فاقد بافت رسوبي هستند ولي معمولا از روي آثار باقي مانده و شکل دانه‌هاي متبلور موجود در سنگ مي‌توان آنها را بر مبناي منشا تشکيل دانه‌ها نامگذاري کرد
سنگ هاي اواري(تريجنوس)
ذرات رسوبي آواري
اين گروه از رسوبات از تخريب سنگهاي موجود در سطح زمين حاصل شده اند. ذرات تشکيل دهنده اين گروه داراي مقاومت مکانيکي و ثبات شيميايي زيادي در مقابل هوازدگي مي باشند. اگر مقاومت ذرات کم باشد در منشا و يا بعد از رسوبگذاري تجزيه شده و کاني هاي جديدي از آنها حاصل مي شود. از جمله کاني هايي که در اثر تجزيه ساير کاني ها و ذرات حاصل مي شوند کاني هاي رسي مي باشند. ذرات آواري به دو دسته غير آلي و آلي تقسيم مي شوند
ديد کلي
ذرات رسوبي در اثر تخريب سنگ هاي آذرين، دگرگوني و رسوبي، انفجار آتشفشانها و يا در اثر فعل و انفعالات شيميايي و بيوشيميايي به وجود مي آيند. در واقع منشا رسوبها يا از عمل تخريب موادي است که قبلا وجود داشته و پس از به حرکت در آوردن در اثر نيروي جاذبه ته نشين شده است و يا نتيجه فعل و انفعالات فيزيکو شيميايي محيط رسوبي است و يا از اثر موجودات زنده حاصل شده است.
به طور کلي رسوبات را از لحاظ منشا تشکيل به ۴ دسته کلي رسوبات تخريبي يا آواري رسوبات شيميايي و بيوشيميايي و ذرات پيرو کلاستيکي يا آذر آواري تقسيم مي کنند. البته با وجود اين تقسيم بندي، تشخيص مطلق هر يک از اين گروهها در طبيعت امکان ندارد چون تمامي اين گروهها کم و بيش با هم مخلوط شده اند. به همين منظور براي تعيين نوع رسوب بايد به اکثريت مواد تشکيل دهنده رسوب توجه کنيم.
ذرات آواري آلي
اين ذرات از تخريب و حمل و نقل مجدد رسوبات حاوي کربن بوجود آمده اند. براي مثال مي توان ذرات تخريبي آنتراسيت و کروژن و تکه هاي جامد واکس را نام برد. در واقع اين مواد هيدروکربن هاي غير قابل حل، با ساختمان پليمري و زنجيري بلند وطويل مي باشند. کروژن فراوانترين مواد آلي موجود در رسوبات دنيا را تشکيل مي دهد. کروژن از تجزيه و فساد مواد آلي در درجه حرارت پايين و در پوسته جامد زمين تشکيل شده است. اين ماده داراي ثبات بسيار زيادي مي باشد و در حلال هاي آلي و يا اسيدها حل نمي شود و همچنين در درجه حرارت هاي معمولي اکسيده نمي شود.
ذرات آواري غير آلي
اين ذرات بر اثر هوازدگي بر روي سنگ هاي منشا تشکيل مي شوند. هوازدگي به دو صورت فيزيکي و شيميايي بر روي سنگ منشا اثر مي گذارد. در هوازدگي مکانيکي عوامل شيميايي هيچ تاثير ندارند. از جمله عوامل مکانيکي مي توان به تغييرات درجه حرارت روز و شب در نواحي کويري، ذوب را انجماد آب در درون درز و شکاف ها و... اشاره کرد.
تخريب شيمايي توسط مواد محلول در آب انجام مي شود. مواد محلول باعث مي شوند تا قسمتي از کاني هاي موجود در سنگ، تجزيه شده و کاني هاي جديدي حاصل شود. عوامل موثر در ميزان هوازدگي سنگ منشا عبارتند از اثر توپوگرافي، آب و هوا و گياهان موجود در محل و سنگ هاي موجود در منطقه.
ذرات آواري غير آلي داراي انواع زيادي هستند که در زير برخي از آنها اشاره شده است:
کوارتز
تمام سنگهاي آذرين و اغلب سنگهاي دگرگوني به استثناي سنگ کوارتزيت که ممکن است تا حدود ۱۰۰ درصد حجم سنگ از کوارتز تشکيل شده باشد، حاوي کوارتز هستند و مقدار آن از خيلي کم تا ۴۰ درصد حجم کل سنگ را تشکيل مي‌دهد. ولي برعکس در سنگهاي آواري تيپيک ، کوارتز بطور فراوان يافت مي‌شود، زيرا مقاومت مکانيکي و ثبات شيميايي آن در مقابل عمل فرسايش بسيار زياد است.
با استفاده از مقاطع نازک و مطالعه آنها به توسط ميکروسکوپ پلاريزان مي‌توان انواع کوارتز را بر اساس نوع خاموش ، انکلوزيون و مقدار ذرات پلي‌کريستالين موجود در سنگ را ، که در رابطه با منشا آنهاست، تعيين نمود. کريستالهاي منفرد کوارتز داراي خاموشي مستقيم و موجي مي‌باشند. دانه‌هاي کوارتز ولکانيکي در نور پلاريزان داراي خاموشي مستقيم است ولي دانه‌هاي کوارتز پلوتونيکي و دگرگوني داراي خاموشي مستقيم و موجي هستند. خاموشي موجي معمولا منعکس کننده فشار در شبکه کريستالي است.
مطالعات آماري نشان داده است که حد متوسط خاموشي در دانه‌هاي کوارتز دگرگوني بيشتر از ۵ درجه است در حاليکه دانه‌هاي کوارتز پلوتونيکي داراي حد متوسط کمتر از ۵ درجه هستند. دانه‌هاي کوارتز به صورت کريستال منفرد يا مرکب در سنگها يافت مي‌شوند. دانه‌هاي کوارتز آتشفشاني غالبا تک کريستالي است. مقدار دانه‌هاي کوارتز پلي‌کريستالين در سنگهاي پلوتونيکي کمبوده و در سنگهاي دگرگوني با درجه بالا بيشتر و در سنگهاي دگرگوني با درجه کم ، فراوانتر است. همچنين تعداد کريستالهاي کوارتز در يک دانه پلي‌کريستالين که منشا دگرگوني با درجه کم داشته‌باشد بيشتر از سنگهاي دگرگوني با درجه بالا و سنگهاي پلوتونيکي است.
فلدسپاتها
فلدسپاتها در سنگهاي آواري از نظر اهميت در درجه دوم قرار دارند، زيرا به علت داشتن رخ ، مقاومت مکانيکي کمتري نسبت به کوارتز در مقابل عمل فرسايش دارند و در اثر عوامل شيميايي به کانيهاي رسي تجزيه مي‌شوند. به اين دليل ، ميزان دانه‌هاي فلدسپات در رسوبات رودخانه‌اي بويژه سيکل اول ، به مراتب بيشتر از ماسه‌هاي ساحلي و تپه‌هاي شني است. فلدسپاتها در سنگهاي آذرين و دگرگوني بطور فراوان يافت مي‌شوند و بدين جهت در حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد رسوبات آواري عهد حاضر را تشکيل مي‌دهند. بطوري که در بالا اشاره شد، ممکن است فلدسپاتها قبل از تجزيه شدن در منشا بوسيله فرآيندهاي هوازدگي مکانيکي شکسته شده و بصورت ذرات آزاد توسط جريان آب از منطقه خارج شوند که اين خود به عوامل زير بستگي دارد:
توپوگرافي :اگر اختلاف ارتفاع زياد باشد، آب و هوا نقش مهمي را در تجزيه اين کانيها نخواهدداشت و اين کانيها قبل از تجزيه شدن توسط فرآيندهاي هوازدگي مکانيکي خردشده و در مسير جريان آب قرار مي‌گيرد.
آب و هوا :در آب و هوا خشک ، تجزيه شيميايي خيلي کم صورت مي‌گيرد، زيرا گياهان خيلي کم بوده و هوازدگي مکانيکي از اهميت زيادي برخوردار است. در چنين آب و هوايي توپوگرافي اثر چنداني نخواهدداشت.
يخچالها :تخريب توسط يخچالهاي باعث مي‌شود که مقدار زيادي از سنگهاي فلدسپاتدار منطقه کنده شود و قبل از تجزيه در مسير حرکت توسط يخچالهاي حمل گردد.
خرده سنگها
خرده سنگها دانه‌هايي هستند که خصوصيات قابل تشخيص از سنگ منشا خود را دارا باشند. اگر يک سنگ منشا ، خرد شود و کانيهاي مختلفي از آن آزاد گردد، اين دانه‌ها به نام خرده سنگ گفته نمي‌شود زيرا اختصاصات سنگ منشا را ندارد. خرده سنگها ممکن است از چندين کاني مختلف تشکيل شده‌ باشند. عواملي که باعث باقيماندن يا از بين رفتن اين گونه دانه‌هاي رسوبي مي‌شوند عبارتند از : نوع سنگ منشا ، فاصله يا فضاي بين اجزاي تشکيل دهنده ، نوع هوازدگي ، عوامل موثر در هنگام حمل و نقل ، هوازدگي (تجزيه شيميايي) بعد از عمل رسوبگذاري و فشارهايي که در هنگام سيماني شدن به آنها وارد مي‌شود.
اندازه اوليه خرده سنگها توسط قطعات شکسته شده در محل درزه‌ها ، گسل‌ها و سطح جدايي لايه‌ها از يکديگر تعيين مي‌گردد. همچنين قطعات بزرگ قبل از حرکت ممکن است دوباره شکسته شده و به قطعات ريزتري تبديل شوند. تجزيه فلرسپاتها در خرده سنگهاي گرانيتي باعث مي‌گردد که اين دانه‌ها خردشده و کانيهاي مقاومتري از قبيل کوارتز و کانيهاي سنگين را بطور جداگانه آزاد سازد.
خرده سنگهايي که از ماسه سنگهاي با سيمان کلسيتي سرچشمه گرفته‌اند، ممکن است بر اثر انحلال سيمان به قطعات کوچکتر تبديل شوند و با سيمان آنها از بين رفته و کانيهاي موجود در خرده سنگ به صورت آزاد در محيط رها گردد. بنابراين عمل هوازدگي ممکن است باعث از بين رفتن خرده سنگها و آزاد شدن کانيهاي مقاوم گردد. در هنگام حمل و نقل بر اثر عمل فرسايش ممکن است قطعات خرده سنگها ، که داراي مقاومت کمي هستند، تخريب حاصل نموده و کوچکتر شوند. همچنين حتي بعد از عمل رسوبگذاري در اثر عوامل دياژنز (تجزيه شيميايي و فشارهاي حاصله در هنگام سيماني شدن) ممکن است اين دانه‌هاي از بين بروند.
کانيهاي سنگين
سنگهاي آذرين و دگرگوني حاوي يک سري کانيهاي سنگين با وزن مخصوص بيشتر از ۲.۶۵ (وزن مخصوص کوارتز) و ۲.۵۶ تا ۲.۷۶ (وزن مخصوص فلدسپاتها) مي‌باشند که در برابر تجزيه شيميايي مقاوم هستند. اين کانيها درصد ناچيزي (در حدود ۱ تا ۲ درصد) از رسوبات را تشکيل مي‌دهند و به دو دسته کدر و شفاف تقسيم مي‌شوند. کانيهاي کدر شامل اکسيدها ، سولفيدها و کانيهاي معدني هستند و کانيهاي شفاف بيشتر از سيليکاتها سرچشمه گرفته‌اند. معمولترين کانيهاي سنگين شفاف در رسوبات روتيل ، تورمالين ، آپاتيت ، گارنت ، اپيدوت ، استاروليت و زيرکن هستند.
ايلمنيت و مگنتيت دو کاني تخريبي کدر هستند که معمولا در رسوبات يافت مي‌شوند. مطالعه کانيهاي سنگين براي پي‌بردن به سنگ منشا رسوبات از اهميت خاصي برخوردار است. بطور کلي براي بررسي سنگ منشا رسوبات بايد کانيهاي سنگين را بصورت گروهي در رابطه با چگونگي تشکيل آنها تقسيم‌بندي کرد. وجود کانيهاي روتيل ، تورمالين و آپاتيت در رسوبات نشان‌دهنده منشا آذرين و گارنت ، اپيدوت و استاروليت مويد منشا دگرگوني است.
براي مطالعه کانيهاي سنگين ، نخست آنها را از کانيهاي سبک جدا مي‌کنند و پس از تميز کردن با استون ، آنها را با ميکروسکوب مورد مطالعه قرار مي‌دهند. با استفاده از مايعات سنگين نظير برومورفورم و سانتريفوژ مي‌توان کانيهاي سنگين را از سبک جدا نمود. دو روش مايعات سنگين ، کانيها سبک به علت داشتن وزن مخصوص کمتر از مايع در بالا تجمع مي‌يابند و کانيها سنگين که داراي وزن مخصوص بيشتري از مايع هستند، در ته ظرف رسوب مي‌نمايند. پس از عبور از صافي و خشک‌کردن ، آنها را مي‌توان مورد مطالعه قرار داد.
ميکاها و کلريت‌ها
کانيهاي مسکويت ، بيوتيت و کلريت در سنگهاي آذرين و سنگهاي دگرگوني يافت مي‌شوند. اين کانيها بيشتر بصورت ورقه‌اي درون رسوبات ديده مي‌شوند. يکي از اختصاصات مهم اين کانيها وجود رخ يک‌ جهته است که باعث جدا شدن ورقه‌اي آنها از يکديگر مي‌گردد. در سنگهاي آذرين مسکويت بيشتر از سنگهاي اسيدي نتيجه مي‌شود و بزرگي آن تا ۲ ميلي‌متر مي‌رسد. مسکويت ممکن است به شکل قطعات گردشده يا ذرات خيلي ريزي ديده‌ شود که ذرات خيلي ريز آن را سرسيت مي‌نامند. بيوتيت مي‌تواند از سنگهاي ولکانيکي نيز سرچشمه گرفته‌باشد.
در سنگهاي دگرگوني کانيهاي مذکور بر حسب نوع درجه دگرگوني درجه بالا يا پايين در سنگ پراکنده هستند. سرسيت ، مسکويت و کلريت مربوط به سنگهاي دگرگوني با درجه پايين است و در اينگونه سنگها بيوتيت يافت نمي‌شود ولي بيوتيت در سنگهاي دگرگوني درجه بالا تشکيل مي‌گردد که در آنها کلريت ديده نمي‌شود. در پيست‌ها ، بيوتيت و مسکويت همراه با يکديگر يافت مي‌شوند. وجود مسکويت و کلريت در سنگهاي رسوبي و نبودن بيوتيت در آنها حاکي از اين است که منشا اين سنگها شيست‌هاي سبز بوده است. کاني مسکويت، بيوتيت وکلريت در سنگ هاي آذرين و دگرگوني يافت ميشوند. از اختصاصات مهم اين کاني ها داشتن يک سري رخ است که باعث جدا شدن ورقه اي آنها از يکديگر مي شود.
کاني هاي رسي به يک سري از ذرات دانه ريز با ساختمان بلوري لايه اي اطلاق ميشود و ترکيب آنها عمدتا هيدراتهاي آلومينيوم و سيليکاتها مي باشد. اين کاني ها از تجزيه کاني هاي سيليکاته موجود در سنگ ها بويژه فلدسپات ها و سيليکاتهاي آهن و منيزيم دار تشکيل شده اند
کانيهاي رسي
کانيهاي رسي به يک سري ذرات دانه ريز ميزالي با شبکه‌اي لايه‌اي اطلاق مي‌شود که بيشتر از هيدراتهاي آلومينيوم و سيليکات تشکيل شده‌است. اين کانيها از تجزيه کانيهاي سيليکاته تشکيل دهنده سنگها ، بويژه فلدسپاتها و سيليکاتهاي فرومنيزيم ، حاصل شده‌اند. کانيهاي رسي در اثر هوازدگي سنگها ، در محيط‌هاي با درجه حرارت پايين و رطوبت زياد ، تشکيل مي‌شوند. همچنين اين کانيها ، منعکس کننده نوع کاني هوازده و شرايط هوازدگي هستند.
نوع کاني رسي از مطالعه آن با اشعه ايکس مشخص مي‌گردد. کانيهاي رسي در هنگام دياژنز بر اثر تغييرات فيزيکي و شيميايي به يکديگر تبديل مي‌شوند. مطالعات انجام‌شده نشان داده‌است که رسوبات عهد حاضر و بيشتر شيلهاي دوران دوم و سوم حاوي کانيهاي ايليت ، کلريت ، کايوينيت و مونت موريلونيت هستند ولي شيلهاي دوران اول بيشتر حاوي کانيهاي کلريت و ايليت مي‌باشند که اين خود بيانگر مقاومت اين دو کاني در مقابل تجزيه شيميايي در مراحل دفن عميق و زمان است.
شاخصه هاي بافتي سنگ هاي رسوبي تخريبي
سه جزء اصلي بافتي سنگ هاي رسوبي تخريبي عبارتند از
۱( دانه ها که در حد گراول ، ماسه ، و سيلت مي‌باشند
۲(ماتريکس يا ماده زمينه که از ذرات دانه ريز در حد سيلت و رس تشکيل شده و دانه هاي رسوبي را در بر مي‌گيرد.
۳(سيمان که به صورت شيميايي تشکيل شده وعمدتاً از جنس سيليس و يا کربنات کلسيم مي باشد، البته برخي از اوقات سيمان از جنس اکسيد آهن نيز دربين دانه ها تشکيل مي شود. سيمان دانه‌ها را به يکديگر مي چسباند. در بسياري از مواقع بين دانه ها فضاهاي خالي باقي مي ماند که بعداً ممکن است توسط آب هاي زيرزميني و يا نفت و گاز اشغال شود که برخي از رشته هاي تخصصي زمين شناسي نظير آب شناسي و زمين شناسي نفت وظيفه بررسي اين فضاهاي خالي را که اصطلاحاً تخلخل ناميده مي‌شوند را دارند.
۱( اندازه دانه‌ها
يکي از مهمترين شاخصه هاي بافتي رسوبات و سنگ هاي رسوبي اندازه دانه هاي تشکيل دهنده آن مي باشد. زيرا توسط بررسي اندازه دانه ها مي‌توان انرژي عامل حمل ونقل و دوري و نزديکي 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 که 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.
۲) شکل دانه grain shape
شکل دانه عبارت از توصيف فرم هندسي دانه در رسوب يا سنگ است که توسط فرم، کروپت ، گردشدگي و بافت سطح دانه مورد بررسي قرار مي‌گيرد.
الف ) فرم form :
فرم عبارت است از رابطه بين سه قطر اصلي تشکيل دهنده يک دانه مي باشد ( اقطار بلند، کوتاه، متوسط) که براساس آن دانه ها ممکن است به اشکال زير ديده شوند.
ب) کرويت sphericity
کرويت عبارتست از اين که شکل دانه تا چه حد به کره نزديک باشد. کرويت يکي از ويژگي هاي ارثي دانه ها مي باشد
ج) گردشدگي roundness
گردشدگي عبارتست از اين که 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 کنار بستر يک رودخانه برويد ذراتي را خواهيد ديد که کاملاً‌ 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 تشکيل مي دهند. بعنوان مثال رسوبات از منشاء يخچالي که در حد گراول باشند عمدتاً برروي آن‌ها خطوطي ديده مي شود که نمايانگر جهت حرکت يخچال مي‌باشد. و يا اينکه در کنار ساحل دريا به دانه هاي ماسه اي توجه نمايند متوجه مي شويد که دانه ها ماسه‌اي درخشان و براق مي باشند. زيرا سطح اين دانه‌ها در اثر حرکت بر روي يکديگر توسط امواج براق گرديده است.
در محيط هاي بياباني سطح دانه‌ها کدر يا مات است ، امروزه دانشمندان زمين شناسي توسط بررسي اين اختصاصات توسط ميکروسکوپ هاي پيشرفته ، به راحتي مي توانند فشار بسياري از رسوبات را شناسايي نمايند.
۳ ) جورشدگي sorting
جورشدگي به يکنواختي اندازه دانه‌ها در سنگ اشاره مي نمايد، اگر سنگي از دانه هاي بااندازه تقريباً يکسان تشکيل شده باشد را سنگ با جورشدگي خوب مي نامند و اگر سنگ از مخلوطي از دانه‌ها در سايزهاي مختلف نظير گراول ، ماسه و گل تشکيل شده باشد آن را سنگي با جورشدگي بد مي‌نامند، به طور کلي 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.
۴) طرز قرارگيري دانه ها
نحوه آرايش دانه هاو رسوبات در مقدارفضاي خالي بين ذرات حايز اهميت بسزايي است. بطوريکه هرگاه دانه ها به صورت مکعبي آرايش پيدا نمايند مقدار تخلخل به صورت ۴۷ % و اگر به صورت رومبوئدر آرايش يابند ميزان تخلخل تقريباً نصف خواهد شد. اين مسئله در آب شناسي حائز اهميت است
طبقه‌بندي سنگ‌هاي رسوبي
سنگهاي رسوبي بوسيله پروسه‌‌هاي فيزيکي، شيميائي و بيولوژيکي تشکيل مي‌شوند. بر اساس پروسه اصلي تشکيل دهنده سنگهاي رسوبي اين سنگها به سه گروه عمده تقسيم مي‌شوند. سنگهاي آواري آنهايي هستند که از قطعات سنگهاي قديميتري که حمل و نقل شده و بعداً رسوب کرده‌اند درست شده‌اند (مثل ماسه‌سنگها). رسوباتي که منشأ جانوري، بيوشيميائي و آلي دارند (مثل کربناتها) و آنهايي که منشأ شيميائي دارند (مثل سنگهاي تبخيري) گروههاي ديگر سنگهاي رسوبي را شامل مي‌شوند.
گروههاي اصلي سنگ‌هاي رسوبي، سنگهاي رسي (۶۰%)، ماسه سنگها (۲۵-۲۰%) و سنگهاي کربناته (۲۰-۱۵%) بوده و بقيه فقط ۵% سنگها را شامل مي‌شوند.
۱) سنگهاي رسي Mud Rocks
اين سنگها شامل ذراتي هستند که قطر آنها از ۶۲ ميکرون کمتر مي‌باشد (سيلتها ۶۲-۴ ميکرون و رسها کمتر از ۴ ميکرون) اکثر اين سنگها داراي ذراتي کوچکتر از ۵ ميکرون مي‌باشند. به اين دليل ذرات سنگهاي رسي در موقع تشکيل براحتي و بوسيله کمترين جريان در آب معلق شده و مي‌توانند تنها در آبهاي آرام انباشته شوند .
۲) ماسه‌سنگ‌ها Sand Stones
اين سنگها در محيطي که انرژي نسبتاً زيادي دارند (مثل محيط‌هائي با جريان سريع آب) انباشته مي‌شوند. محيط‌هاي پر انرژي شامل تپه‌هاي بادي، سواحل درياها، رودخانه‌ها و دره‌‌هاي عميق زير دريائي مي‌باشند.
ماسه‌هائي که در نقاط کم عمق دريا انباشته مي‌شوند ممکن است توسط جريانات توربيديتي که شامل مخلوطي از ماسه و آب مي‌باشد، به ناحيه عميق دريا حمل شده و در آنجا انباشته شوند. اکثر توده‌هاي ماسه‌اي در موقع ته نشست شکل ظاهري کشيده‌اي (طويل) بخود مي‌گيرند (مثل ماسه‌هائي که در رودخانه‌ها و سواحل درياها تشکيل مي‌شوند).
۳( رسوبات کربناتي Carbonates
رسوبات جديد کربناته دريائي تقريباً بطور کلي از قسمتهاي مختلف موجودات دريائي تشکيل شده‌اند و شواهد زيادي وجود دارد که سنگهاي کربناته زمان فانروزوئيک نيز چنين بوده‌اند. ولي ذرات سنگهاي کربناته به آساني مي‌توانند تجزيه شده و يا تغيير جنس دهند بطوريکه منشأ آلي آنها هميشه مشخص نمي‌باشد
سنگ‌هاي رسوبي آواري (تخريبي)
چگونگي تشکيل سنگهاي رسوبي آواري:
در سطح زمين سنگهاي رسوبي آواري از تخريب سنگهاي قديمي‌تر تشکيل ميگردند. سنگهاي آذرين و دگرگوني که در مقابل فرسايش مکانيکي و شيميائي ناپايدارند، منشأ اکثر سنگهاي رسوبي – آواري مي‌باشند. نوع مواديکه از تجزيه شيميائي سنگهاي آذرين و دگرگوني بوجود مي‌آيند بستگي به شرايط موجود در سطح زمين (مقدار آب، درجه حرارت و وجود اکسيژن کاني) و ترکيب شيميائي اين سنگها دارد.
دانه‌هاي آواري ممکن است قطعات سنگها باشند ولي اکثر آنها را بلورهاي کوارتز و فلدسپات تشکيل مي‌دهند. مواد دانه‌ريز حاصل از تخريب که در موقع هوازدگي آزاد مي‌شوند، بيشتر شامل کانيهاي رسي بوده که در سنگهاي رسي (mudrocks) فراوانند و ماتريکس ماسه‌سنگها و کنگلومراها را ميسازنند.
آب و هوا و نوع سنگ‌هاي منشأ، ترکيب سنگهاي آواري را مشخص مي‌نمايند. طول مسير حمل و نقل رسوبات آواري و دياژنز آنها تا حدي در ترکيب اين سنگها مؤثرند.
سنگ‌هاي تخريبي دانه درشت
سنگ‌هاي آواري دانه درشت (ماسه‌سنگها، کنگلومراها و برشها) حدود ۲۰ تا ۲۵ درصد ستون چينه‌نگاري را تشکيل مي‌دهند. اين سنگها نسبت به سنگهاي آواري دانه‌ريز بيشتر مورد توجه واقع شده‌اند، زيرا:
۱( دانه‌هاي اين سنگها درشت بوده و ساختمانها و بافتهاي رسوبي که نشان‌دهندة حمل و نقل رسوبات و محيط‌هاي رسوبي مي‌باشند، در اين سنگها فراوانند.
۲( ماسه‌سنگهاي متخلخل مانند سنگهاي کربناته مخزن خوبي براي نفت و گاز و آب هستند. حدود ۵۰ درصد گاز و نفت دنيا در ماسه سنگها ذخيره شده است
طبقه بندي سنگهاي آواري
ذرات تشکيل دهنده اين سنگها در اثر تخريب سنگهاي مناطق قاره‌اي بوجود آمده‌اند و توسط رودخانه‌ها به درون حوضه رسوبي حمل شده و رسوب کرده‌اند. اين سنگها را بر اساس اندازه ذرات تشکيل دهنده آنها به سه دسته سنگهاي دانه ريز يا گل سنگها ، دانه متوسط يا ماسه سنگها و دانه درست يا کنگرومراها و برشهاي رسوبي تقسيم مي‌کنند.
سنگهاي آواري دانه ريز يا گل سنگها
اندازه ذرات تشکيل دهنده اين دسته از سنگهاي رسوبي کمتر از ماسه و در حد سيليت و رس (ريزتر از ۰.۰۶۲۵ ميليمتر) است. بطور کلي اين دسته از سنگهاي رسوبي بر اساس اندازه ذرات و قابليت تورق آنها نامگذاري مي‌شوند. قابليت تورق يکي از خصوصيات محيط رسوبي است که نشاندهنده عدم فعاليتهاي موجودات زنده کف‌زي در هنگام رسوبگذاري مي‌باشد. زيرا اگر موجودات زنده داراي فعاليت باشند باعث به هم ريختگي طبقات مي‌گردند.
چنانچه بيش از ۳/۲ ذرات تشکيل دهنده سنگ در اندازه سيليت باشد در صورت نبودن تورق ، سنگ را سيلتستون (Siltstone) ناميده و در صورت وجود تورق ، شيل سيلتي (silt - shale) مي‌نامند. اگر ذرات سيليت بيشتر از ۳/۱ ولي کمتر از ۳/۲ ذرات تشکيل دهنده سنگ را درست کند و بقيه ذرات در انداره رس باشد، در صورت نبود تورق سنگ را گل سنگ (mudstone) و در صورت وجود تورق آنرا شيل گل(mud - shale) مي‌نامند.
اگر مقدار سيليت در سنگ کمتر از ۳/۱ ذرات تشکيل دهنده سنگ و بيشتر از رس باشد، در صورت دارا بودن تورق ، سنگ را شيل رسي (cldy-shale) ناميده و در صورت نبود تورق آنرا رس سنگ (clay stone) مي‌نامند. بطور کلي واژه گل سنگ زماني بکار برده مي‌شود که ميزان رس و سيليت در سنگ تقريبا به يک اندازه باشد. همچنين گل سنگ واژه عمومي است که در هنگام طبقه‌بندي سنگهاي آواري دانه ريز براي تمامي سنگهايي که اندازه آنها ريزتر از ماسه باشد نيز بکار برده مي‌شود.
سنگهاي آواري دانه متوسط يا ماسه سنگها
اندازه ذرات تشکيل دهنده اين دسته از سنگهاي رسوبي در حد ماسه (بين ۰.۰۶۲۵ تا ۲ ميليمتر) بوده و بدين جهت آنها را ماسه سنگ مي‌نامند. ماسه سنگها به دو دليل توصيفي و يا ژنتيکي نامگذاري مي‌شوند. نامگذاري توصيفي بر اساس کانيهاي تشکيل دهنده و بافت سنگ مي‌باشد. ولي تقسيم‌بندي ژنتيکي بر اساس محيط رسوبي ، که سنگ در آن تشکيل شده استT مي‌باشد.
چون طبقه‌بندي ماسه سنگها بيشتر بر اساس کانيهاي تشکيل دهنده سنگ است. فراواني کانيهاي موجود در سنگ به سه عامل فراواني ، پايداري مکانيکي و ثبات شيميايي بستگي دارد.
فراواني(availbility)
بدين معني است که کانيهاي تشکيل دهنده سنگ بايد به حد کافي در منشا وجود داشته باشد. نامگذاري و تقسيم‌بندي سنگ بر اساس فراواني کانيها و ذرات تشکيل دهنده سنگ مي‌باشد.
پايداري مکانيکي
عبارت از مقاومت سنگها در برابر هوازدگي است. براي اين منظور بايد کانيها فاقد رخ بوده و از سختي زيادي برخوردار باشند. زيرا در مدت تخريب طولاني ذراتي که نرم بوده و داراي رخ باشند از بين مي‌روند. بنابراين بايد ذرات تشکيل دهنده سنگ از پايداري مکانيکي زيادي برخوردار باشند تا از بين نروند.
ثبات شيميايي
عبارت از مقاومت شيميايي کانيها در برابر تجزيه است. کانيهايي که در سنگهاي آذرين در مرحله آخر متبلور شده‌اند در مقابل عمل هوازدگي شيميايي از ثبات شيميايي بيشتري برخوردار هستند. زيرا در محيطهاي سردتر و داراي آب بيشتر تشکيل شده‌اند و شرايط تشکيل آنها مشابه سطح زمين مي‌باشد. طبق اين اصل کوارتز داراي ثبوت شيميايي بيشتري مي‌باشد، چون آخرين کاني متبلور شده مي‌باشد.
طبقه‌بندي ماسه سنگ بوسيله فولک
طبقه‌بندي ماسه سنگ توسط فولک بر اساس کانيهاي کوارتز ، فلدسپات و خرده سنگها مي‌باشد در اين طبقه‌بندي که بر اساس کانيهاي اصلي مي‌باشد، درصد ماتريکس ، سيمان شيميايي ، گلاگونيک و ... در نظر گرفته نمي‌شود. براي نامگذاري سنگها در اين روش بايد مقدار کانيهاي اصلي ذکر شده در سنگ را تعيين کرده و آنها را به درصد تبديل نمود و بر اساس درصد ذرات بدست آمده سنگ را نامگذاري کرد. فولک ماسه سنگها را به هفت گروه کوارتز آرنايت ، ساب آرکوز ، ساب ليتارنايت ، ليتارنايت ، ليتيک آرکوز و فلدسپاتيک ليتارنايت تقسيم مي‌شوند. البته بر حسب نوع خرده سنگها نيز تقسيم‌بنديهاي جزئي تري دارند.
طبقه‌بندي ماسه سنگها توسط پتي جان
در اين طبقه‌بندي بافت سنگها نيز در نظر گرفته شده است و بر اساس ماسه سنگها به دو گروه تقسيم مي‌شوند گروه اول آنهايي هستند که بيشتر از ذرات ماسه‌اي تشکيل شده‌اند و کمتر از ۱۵% ماتريکس دارند و گروه دوم ماسه سنگهاي کثيف ناميده مي‌شوند و ماتريکس آنها بيش از ۱۵% مي‌باشد.
در واقع در اين نوع تقسيم‌بندي بر اساس بافت و همچنين جنس ذرات تشکيل دهنده سنگ را تقسيم مي‌کنند و سنگهايي که ماتريکس آنها کمتر از ۱۵% مي باشند شامل:
کوارتز آرنايت
ساب آرکوز
ساب ليتارنايت
آرکوز
آرکوز آرنايت
ليتيک آرنايت مي‌باشد و سنگهايي که ماتريکس آنها بيشتر از ۱۵% مي‌باشد عبارتند :
- کوارتز وک
- آرکونيک وک
- فلدسپات گري وک
- ليتيک گري وک.
اگر درصد ماتريکس سنگ بيش از ۷۵% باشد مادستون‌ها را بوجود مي‌آورد.
سنگهاي آواري دانه درشت
سنگهاي دانه درشت آواري از به هم چسبيدن ذرات در اندازه گراول تشکيل مي‌شوند بر اساس درجه گردشدگي ذرات خود به دو دسته گنگلومراها و برشهاي رسوبي تقسيم مي‌شوند. کنگلومرا سنگي است که از ذرات دانه درشت (گراول) با گردشدگي خوب تشکيل شده است. برشهاي رسوبي عبارت از سنگهايي است که ذرات دانه درشت تشکيل دهنده آن به صورت زاويه‌دار باشند.
کنگلومراها
در حالت کلي مي‌توان سنگهاي دانه درشت آواري را بر اساس بافت که عبارت است از نسبت ذرات دانه درشت و نوع ماتريکس موجود در سنگ ، نوع يا جنس ذرات دانه درشت تشکيل دهنده و منشا دانه‌ها تقسيم‌بندي کرد. چنانچه دانه‌هاي گراول بيش از ۸۰% ذرات سنگ را تشکيل دهند سنگ را کنگلومرا مي‌نامند.
اگر مقدار گراول کمتر از ۸۰% باشد سنگ را بر اساس مقدار گراول و نوع ماتريکس موجود در آن نامگذاري مي‌کنند اگر مقدار گراول بين ۳۰ تا ۸۰ درصد باشد، بر اساس ماتريکس سنگ را به سه دسته کنگلومراي ماسه‌اي (ماتريکس دانه‌هاي ماسه مي‌باشد) ، کنگلومراي ماسه‌اي - گلي (ماتريکس ذرات در اندازه ماسه و گل مي‌باشد) و کنگلومراي گلي (ماتريکس ذرات در حد گل است) نامگذاري مي‌کنند.
دياميکتايت (diamictite)
سنگهاي دانه درشت که حاوي ماتريکس زيادي مي‌باشند و از رسوبات يخچالي حاصل شده‌اند را دياميکتايت مي‌نامند. اين واژه براي سنگهايي بکار مي‌رود که داراي جورشدگي بد ، بدون آهک و از ذرات آواري در اندازه ماسه يا درشتتر که در داخل ماتريکس دانه ريز قرار گرفته‌اند، تشکيل شده است. بيشتر دياميکتايت‌ها کنگلومراهايي هستند که از دانه‌هايي با ترکيب متفاوت تشکيل شده‌اند.
تقسيم‌بندي کنگلومراها بر اساس ترکيب
بر اساس ترکيب يا جنس ذرات دانه درشت تشکيل دهنده کنگلومرا ، آنها را به دو دسته اوليگوميکتيک و پلي ميکتيک تقسيم مي‌کنند. اگر ذرات دانه درشت گراولي از يک جنس باشد، سنگ را تک منشائي يا اولگيوميکتيک (oligomictic) مي‌نامند. در واقع اوليگوميکتيک سنگي مخلوطي است که جنس ذرات آن تقريبا يکنواخت مي‌باشد. کنگلومراهايي که ذرات گراول آنها از انواع مختلف خرده سنگها درست شده باشد آن را چند منشائي يا پلي ميکتيک کنگلومرا (polymictic) مي‌نامند.
تقسيم‌بندي کنگلومراها از لحاظ منشا
کنگلومراها را بر اساس منشا دانه‌ها نيز تقسيم‌بندي مي کنند. چنانچه ذرات از خارج حوضه به درون حوضه حمل شوند و رسوب کنند آنرا کنگلومراي خارج سازندگي (extra formational) مي‌نامند و اگر منشا دانه‌ها از درون حوضه باشد آن را کنگلومراي درون سازندگي (intra formational) مي‌نامند.
فولک ماسه سنگها را بر اساس درصد کاني‌هاي تشکيل دهنده سنگ تقسيم بندي کرده است. در اين طبقه بندي از مثلثي که در رئوس آن ۳ حروف Q ، F و R نوشته شده است استفاده مي‌شود. قطب Q شامل انواع کوارتز و متا کوارتزيت بوده ، ولي شامل چرت نمي‌شود. قطب F شامل انواع فلدسپات پتاسيم يا سديم يا کلسيم به اضافه خرده‌هاي گرانيتي و گنايسي است.
قطب RF يا R شامل انواع خرده سنگ‌ها از قبيل چرت ، اسليت ، شيست ، خرده‌هاي ولکانيکي ، سنگ آهک ، ماسه سنگ و غيره مي‌باشد. در اين طبقه بندي درصد ماتريکس ، سيمان شيميايي ، گلاکونيک ، فسفاتها ، فسيل‌ها ، کاني‌هاي سنگين ، ميکا و ... در نظر گرفته نمي‌شود. بعد از تعيين مقادير Q ، F و RF در سنگ ، آنها را به درصد تبديل کرده و بعد از تعيين درصدها و محاسبه نسبت F/RF ، اسم سنگ را بدست مي‌آورند.
۱( کوارتز آرنايت (Quartz arenite)
در اين نوع سنگ بايد مقدار Q بيش از ۹۵٪ ذرات اصلي سنگ باشد.
۲( ساب آرکوز (Subar***e)
اگر بين ۵ تا ۲۵ درصد ذرات اصلي تشکيل دهنده سنگ در قطب F قرار گيرد و مقدار F بيشتر از R باشد، سنگ حاصله ساب آرکوز ناميده مي‌شود.
۳( آرکوز (Ar***e)
آرکوز عبارت از سنگي است که بيش از ۲۵٪ ذرات آن را فلدسپات تشکيل داده و نسبت بين F/RF از ۱/۳ بيشتر مي‌باشد.
۴( ليتارنايت (Litharenite)
ليتارنايت سنگي است که بيش از ۲۵٪ ذارت آن در قطب R بوده و نسبت بين F/RF از ۳/۱ کمتر است.
۵( ليتيک آرکوز (Lithic ar***e)
در صورتي که نسبت F/RF بين ۱/۱ تا ۱/۳ باشد، سنگ را ليتيک آرکوز مي‌نامند.
فلدسپاتيک ليتارنايت (Feldespatic litharnite)
اين واژه هنگامي بکار مي‌رود که نسبت F/RF بين ۳/۱ تا ۱/۱ باشد.
۶( ساب ليتارنايت (Sublitharenite)
اگر بين ۵ تا ۲۵ درصد ذرات اصلي تشکيل دهنده سنگ از نوع خرده سنگ‌ها باشد و مقدار آنها از فلدسپات‌ها بيشتر باشد نام سنگ ساب ليتارنايت خواهد بود.
تقسيم بندي‌هاي ريزتر سنگ‌هاي حاوي خرده سنگ:
اگر بعد از محاسبه نام سنگ يکي از اسامي ليتارنايت ، ساب ليتارنايت و يا فلدسپاتيک ليتارنايت باشد، مقدار خرده سنگ‌هاي موجود در سنگ را به درصد جديد تبديل کرده و به روي مثلث ديگري بر اساس اين درصد جديد مي‌توان نام سنگ را مشخص کرد. اگر جنس خرده سنگ‌ها از نوع ولکانيکي باشد، سنگ را ولکانيک آرنايت (Volcanic aernite) و اگر از جنس دگرگوني باشد، فيلارنايت (phillarnite) و اگر رسوبي باشد، سديمنت آرنايت يا سدآرنايت (Sediment arnite or Sedarenite) مي‌نامند.
تقسيم بندي سد آرانايت‌ها:
اگر نام سنگ در قسمت سد آرانايت‌ها قرار بگيرد مي‌توان دو مرتبه مقدار خرده سنگ‌هاي رسوبي را به دو درصد جديد تبديل کرده و نام سنگ را بر روي مثلث ديگري مشخص نمود. اگر خرده سنگ‌ها بيشتر از نوع چرت باشد، سنگ را چرت آرنايت (Chert-arnite) و اگر بيشتر از نوع آهک باشد، کالک آرنايت (Calc-arnite) و اگر از جنس ماسه سنگي يا شيلي باشد، سنداستون آرنايت و يا شيل آرنايت (Sandstan-arnite or Shale arnite) مي‌نامند.
نامگذاري دقيق و توصيف بيشتر ماسه سنگ‌ها:
تقسيم بندي‌هاي ذکر شده بر اساس کاني‌هاي تشکيل دهنده سنگ مي‌باشد. براي نامگذاري دقيق و توصيف بيشتر ماسه سنگها ، فولک معتقد است که علاوه بر نام اصلي سنگ بايد ۴ خاصيت مهم را در توصيف ماسه سنگ‌ها در نظر گرفت تا بتوان آنها را دقيقا از يکديگر تفکيک نمود. اين چهار خاصيت شامل اسم اندازه ذرات تشکيل دهنده سنگ ، سيمان يا سيمان شيميايي موجود در سنگ ، بلوغ بافتي در سنگ ، عناصر فرعي از قبيل گلاگونيت و غيره است.
دياژنز ماسه سنگها Sandstone diagensis
دياژنز (Diagensis) عبارت از کلية تغييراتي است که در سنگ بعد از رسوبگذاري و قبل از دگرگوني ايجاد مي‌شود. دياژنز ممکن است زودرس باشد (early diagensis) که درست بعد از رسوبگذاري شروع و ممکن است که تا صد هزار سال طول کشيده و از عمق يک تا صد متري روي رسوبات تأثير گذارد. دياژنز ديررس (Late diagenesis) در موقعي که رسوبات در اعماق بيشتر دفن مي شوند و در موقع کوهزائي و يا بعد از آن اتفاق مي‌افتد.
مهمترين عوامل فيزيکي دياژنز، فشردگي (Compaction) و انحلال در اثر فشار (Pressure solution)مي‌باشند که هر دو بستگي به ضخامت طبقات بالائي دارند.
پروسه ها (عوامل) شيميائي دياژنز رسوب کانيهاي مختلف که منجر به تشکيل سيمان مي شود، انحلال کانيهاي ناپايدار و جانشين دانه‌ها توسط کانيهاي ديگر را شامل مي‌شود.
پروسه‌هاي شيميايي در مجاورت آب انجام مي‌گيرد به طوري که شوري، PH و EH (پتانسيل احياء کنندگي) آب و توانايي عبور آب از داخل رسوبات (که بستگي به تخلخل و تراوايي دارد) در دياژنز اهميت زيادي دارد. آب موجود در تخلخل سنگها در اعماق زياد به علت تجزيه مواد آلي توسط باکتريها که حالت احياء کنندگي پيدا مي‌کند و بخاطر انحلال کانيهاي ناپايدار و رسوب کانيهاي اُتي ژن تغيير مي‌کند. دياژنز در اعماق زياد (ضخامت زياد طبقات بالائي، تا عمق حدود ۰۰۰/۱۰ متري) در جائي که درجه حرارت °c ۲۰۰- °c۱۰۰ مي‌باشد ممکن است تا ميليون‌ها سال طول بکشد. از اين به بعد پروسه‌هاي دگرگوني سنگها شروع مي‌شود.
آب داخل تخلخل (آب داخل تشکيلاتي) (formation water) در مقايسه با آب دريا داراي +Na ، ++Mg ، - - So۴ و+ R کمتر نسبت به – Cl مي‌باشد ولي مقدار ++Ca ، ++ Sr و سيليس آن بيشتر مي‌باشد. بعد از کوهزائي، دياژنز در سنگهاي رسوبي در مجاورت آب شيرين که اکسيد کننده بوده و PH آن نيز اسيدي مي‌باشد صورت مي ‌گيرد.

سنگ از نظر زمين شناسان به ماده ي سازنده ي پوسته و بخش جامد سست کره ي زمين گفته مي شود. سنگ ها از يک يا چند کاني درست شده اند و از نظر چگونگي پديد آمدن ...

دياژنز: سنگ زايي پس از انباشته شدن رسوب ها در محيط هاي رسوبي ممکن است فرايندهاي فيزيکي و شيميايي گوناگوني در آن ها رخ دهد که به سنگ شدن آن ها بينجامد. ...

گلسنگ نوعي پيکره گياهي بدون ريشه، برگ يا گل است؛ در واقع، مجموعه اي از جلبک و قارچ است که زندگي هر کدام وابسته به زندگي ديگري است. در اين همزيستي جلبک ...

سنگ آهک کربنات کلسيم(CaCO3) به ندرت به صورت آهک خالص در طبيعت پيدا مي‌شود. اين سنگ بيشتر به صورت آهک رسي ، آهک ماسه‌اي و دولوميت يافت مي‌گردد. ناخالصي ...

سنگ آهک نوعي سنگ رسوبي است که عمدتا از کلسيت معدني تشکيل شده‌است. اصول تهيه و بکارگيري آهک در واقع هدف از تهيه آهک، تبديل سنگ آن به حالت قابل مصرف و ت ...

وجود ۱۵۰۰ آتشفشان در کره زمين فوران توده هاي بزرگي از خاکستر در ايسلند در اثر فعال شدن يکي از آتشفشان هاي خفته اين منطقه باعث شده است نشريه علمي لايو ...

زمين شناسي رسوبي براي اکتشاف و تکميل اطلاعات مربوط به مخازن نفت و گاز مهم مي باشد. اطلاعات زمين شناسي براي براي پيشبيني مکان هاي احتمالي استان هاي نفت ...

● مقدمه: منشا سوختهاي گازي متفاوت است. برخي به طور طبيعي وجود دارند و برخي ديگر از تغيير شکل سوختهاي مايع و يا جامد تهيه مي شوند. سازنده ي اصلي مفيد آ ...

دانلود نسخه PDF - سنگ هاي رسوبي