تبلیغات
sprinco - سنگ شناسی آذرین

sprinco
. صفحه نخست.............. ........ لیست مطالب .

 

سنگ شناسى آذرین


این سنگهاى پرورده آتش ، زمانى توده‌اى داغ و مذاب را به نام ماگما تشکیل میداده‌اند، که سرد شدن تدریجى ماگما ، آنها را به سنگ سخت و جامد تبدیل کرده است. بنابراین گدازهاى که از دهانه آتشفشان فوران کرده و بر سطح زمین جارى مى‌شود، به سرعت سرد و سخت شده و سنگى آذرین را بوجود مى‌آورد.

تاریخچه و سیر تحولى و کلیات 
   

 

نمایى از سنگ شناسى آذرین

اغلب مولفین یونانى و رومى ، آتشفشانها ، فعالیتهاى آتشفشانى و زمین لرزهها را توصیف مى‌کردند. استاربو جغرافیدان و مورخ یونانى (63 قبل از میلاد ـ 20 بعد از میلاد ) فعالیتهاى آتشفشانى اتنا ، سوما ـ وزوو و جزایر لیپارى را توصیف کرد. او آتشفشانها را به منزله دریچه‌هاى اطمینان تلقى مى‌نمود که از آنها مواد سیال خارج مى‌شود.
در قرن هیجدهم اولین مناظرات و مباحثات تند و شدید درباره ماهیت و منشا سنگها در گرفت. در مباحثات منشا سنگها مناظراتى بین دسته و گروههاى زیر وجود داشت: در یک طرف نپتونیستها و در طرف دیگر ولکانیستها و پلوتونیستها قرار داشتند. نپتونیستها معتقد بودند که سنگهاى پوسته متوالیا در یک اقیانوس اولیه تهنشین شده‌اند و به نظر آنها بازالت و گرانیت هر دو سنگهایى هستند که در این اقیانوس بزرگ را سبب شده‌اند. پلوتونیستها اعتقاد داشتند که زمین از انجماد مواد مذاب و داغ بوجود آمده است و گرانیت را یک سنگ نفوذى داغ به شمار مى‌آوردند.
در سال 1825 واژه ماگما و مفهوم منحصر به فرد ماگماى اولیه توسط اسکراپ عنوان شد.
سرجـیـمزهال ( 1761 ـ 1832 ) به همراه ریمور ( 1726 ) و اسپالانزانى ( 1794 ) و جورج وات ( 1804 ) پترولوژى تجربى را پایه‌گذارى کرد.
در سال 1844 چاربز داردین ( 1882ـ 1809 ) اظهار داشت که انواع مختلف سنگهاى ماگمایى ممکن است از یک ماگماى اولیه اشتقاق یافته باشند به شرط آنکه ترکیب ماگما با تبلور و جدایش یک یا چند کانى مشکل سنگها تغییر یابد
در سال 1850 هنرى کلیفتون سوربى ( 1826ـ 1908 ) جهت مطالعه میکروسکوپى ، اولین مقطع نازک سنگها را تهیه کرد.
اوایل سال 1861 روش طبقه بندى شیمیایى سنگها را ابداع کرد و در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم برخى از روشهاى نمایش شیمیایى و نهایتا طبقه‌بندى شیمیایى سنگها پا به عرصه ظهور نهاد ( موینسون ـ لسینگ 1899 ، کراس ، ایدینگز ، پیرسون و واشنگتن 1903 ، اوسان 1919 ، نیگلى 1920 ، فون ولف 1922).
آلفرد لوتاروگز ( 1915 ) از کتابش تحت عنوان « منشا قاره‌ها و اقیانوسها  ، اصل و ریشه سوالات پزولوژیستها را به مفهوم تغییر ناپذیرى قاره مربوط دانست.
در سال 1969 موریس و ریچادر ویلژوئن اولین توصیف دقیق شیمیایى و سنگ شناسى یک سرى جدید و مهم سنگهاى آتشفشانى را که واجد انواع اولترامافیکها بود ، منتشر ساختند.
از آن زمان تا به امروز سنگ شناسى آذرین همانند دیگر رشته‌هاى علوم فراز و نشیبهاى بسیارى را پشتسر گذاشته و با کوشش پیشگامان علم پترولوژى تجربى ، بررسى شرایط تشکیل کانیها و سنگها ، بویژه سنگهاى آذرین و دگرگونى رو به رونق نهاد.
 
ریشه لغوى
 
سنگهاى آذرین ،  Igneous rocks نام خود را از واژه Ignis گرفته‌اند که در لاتین به معناى "آتش" است.

کلیات
این سنگهاى پرورده آتش ، زمانى توده‌اى داغ و مذاب را به نام ماگما تشکیل میداده‌اند، که سرد شدن تدریجى ماگما ، آنها را به سنگ سخت و جامد تبدیل کرده است. بنابراین گدازهاى که از دهانه آتشفشان فوران کرده و بر سطح زمین جارى مى‌شود، به سرعت سرد و سخت شده و سنگى آذرین را بوجود مى‌آورد.

انواع سنگهاى آذرین
با سرد شدن و انجماد ماگما - سنگ مذاب متحرکى است که دماى آن بین 700 تا 1200 درجه سانتیگراد (1300 تا 2200 فارنهایت) میباشد- سنگهاى آذرین تشکیل میشوند. اکثر ماگماهاى سطح زمین از نوع مذاب سیلیکاتى میباشند.
تشکیل شدن سنگهاى آذرین یا در سطح زمین صورت مى‌گیرد و یا در داخل پوسته زمین ، بنابراین بر حسب اینکه ماگما در کجا منجمد شود دو گروه سنگ آذرین خواهیم داشت.
سنگهاى آذرین خروجى:
سنگهاى آذرینى را که از انجماد ماگما در سطح زمین بوجود مى‌آید سنگهاى آذرین خروجى مى‌نامند.
سنگهاى آذرین نفوذى:
به آن دسته از سنگهاى آذرین که از انجماد ماگما در داخل پوسته زمین تشکیل مى‌گردد سنگهاى آذرین نفوذى گفته مى‌شود. سنگهاى آذرین نفوذى خود در پوسته زمین به اشکال مختلفى منجمد مى‌شوند که شامل موارد زیر مى‌باشند.
*لاکولیت‌ها
*سیل‌ها
*دایک‌ها
*لوپولیت‌ها
*پاتولیت‌ها
*فاکولیت‌ها
*استوک‌ها

طبقه بندى سنگهاى آذرین 
   براى طبقه بندى سنگهاى آذرین روشهاى مختلفى وجود دارد. این روشهاى طى 100 سال گذشته تحول پیدا کرده و کاملتر شده اند. هر طبقه بندى براى اهداف خاصى مورد استفاده دارد و نمایانگر یک روش خاص از مطالعه سنگهاى آذرین میباشد.
کلیه طبقه بندیهاى مورد استفاده براى سنگهاى اذرین بر دو معیار استوار هستند: محتوى کانى شناسى سنگ و بافت (اندازه دانه ها). یک طبقه بندى کامل، طبقه بندى است که هر دو مورد را شامل شود. البته در طبقه بندى سنگهاى آذرین اغلب اوقات هر دو مورد، استفاده میشوند. به عنوان نمونه گرانیت سنگ دانه درشت با رنگ روشن است. سه طبقه بندى اصلى براى سنگهاى آذرین وجود دارد:
1. طبقه بندى رنگ/بافت
2. طبقه بندى مودال که بر اساس ترکیب کانى شناسى و بافت استوار است.
3. طبقه بندى نورماتیو که بر اساس شیمى سنگ استوار است.

1. طبقه بندى رنگ/بافت: کانیهایى که در بالاى سرى واکنشى باون قرار میگیرند، داراى رنگهاى تیره میباشند (به عنوان مثال، پیروکسن و آمفیبول) و کانیهایى که در قسمتهاى پایین سرى باون قرار گرفته اند داراى رنگهاى روشن هستند (به عنوان مثال، پلاژیوکلاز سدیم دار و کوارتز). از لحاظ ترکیب شیمیایى ماگما، ماگماهایى که در بالاى سرى واکنشى باون قرار میگیرند مافیک هستند، ماگماهایى که در وسط این سرى قرار میگیرند از نوع حدواسط میباشند و ماگماهیى که در بخشهاى پائینى آن قرار میگیرند از نوع فلسیک میباشند. ماگماهاى مافیک سنگهاى تیره اى که داراى کانیهاى تیره هستند، مانند بازالت تولید میکنند، ماگماهاى حدواسط سنگهاى با رنگ حدواسط همچون دیوریت ایجاد میکنند و ماگماهاى فلسیک سنگهاى روشنى همانند گرانیت تشکیل میدهند. اگر چه طبقه بندى براساس رنگ و بافت به نظر کامل مى آید اما داراى خطاهاى بسیار زیادى است.

2. طبقه بندى مودال که بر اساس ترکیب شیمیایى کانى و بافت استوار است. طبقه بندى مودال سنگهاى آذرین را بر اساس میزان فراوانى نسبى 5 کانى که جز کانى اصلى تشکیل دهنده آنهامیباشد، انجام میشود. این کانى هاى عبارت هستند از:
1. کوارتز
2. آلکالى فلدسپار ( ارتوکلاز، آلبیت ) پلاژیوکلاز سدیم دار یا آنورتیت (پلاژیوکلاز کلسیم دار).
3. پلاژیکلاز
4. فلدسپاتوئیدها کانى هاى فقیر از سیلیس.
5. کانیهاى مافیک مانند پیروکسن و آمفیبول.

طبقه بندى مودال، شامل نام سنگهاست مانند گرانیت، بازالت و دیوریت. این طبقه بندى در یک دیاگرام مثلثى است که بین محدوده هاى مختلف آن مرزهاى مشخص وجود دارد. در مجموع، اسامى که در این طبقه بندى به کار میروند، مانند طبقه بندى رنگ/بافت است. البته در طبقه بندى مودال به جاى رنگ، بیشتر به محتواى کانى شناسى توجه میشود. در مودال از نمودار درصد فراوانى کانى ها استفاده میشود.
براى شناسایى سنگها در این طبقه بندى چند کار اساسى باید صورت گیرد. اولین کار این است که درصد کوارتز موجود در سنگ تعیین شود. به عنوان مثال اگر سنگ بیش از 20% کوارتز داشته باشد، نمونه در سه گروه آلکالى گرانیت، پلاژیوگرانیت یا گرانودیوریت قرار میگیرد.
دومین کار این است که درصد فلدسپارها را در سنگ تعیین نماییم. سومین مرحله این است که مخلوط 50/50 از فلدسپارها و مافیکها در سنگ مشخص شود و در نهایت سنگها به 4 گروه وسیع تقسیم میشوند.

3. طبقه بندى نورماتیو: این روش طبقه بندى، به آسانى دو روش قبلى یعنى سیستم رنگ/بافت یا ترکیب شیمیایى/بافت نمیباشد. در این طبقه بندى سنگهاى آذرین از نظر مجموعه کانیایى متفاوت هستند، اما از نظر شیمیایى تقریباً یکسان میباشند. مجموعه کانیایى و ترکیب شیمیایى نشاندهنده منشا اولیه سنگها است.
از روش نورماتیو براى بررسى فرآیندهاى تکتونیک صفحه اى نیز استفاده میشود.
در روش طبقه بندى نورماتیو سنگهاى آذرین در جایگاههاى (که نمایانگر سنگهایى است که از یک ماگما حاصل شده اند) مشخصى تعریف میشوند و هر جایگاه داراى شیمى خاص خود میباشد. 4 جایگاه اصلى تعریف شده است که شامل کوماتئیت، تولئیت، کالک – آلکالن و آلکالن میباشند. با مشخص شدن یکى از آین جایگاهها میتوان به راحتى درباره تاریخچه زمین بحث کرد.

1. شیمى
2. تفریق
3. تکتونیک

شیمى:
از نظر شیمیایى سه شاخصه شیمیایى وجود دارد: میزان اشباع شدگى از سیلیس، غنى شدگى از آهن و شاخص آلکالی.
با استفاده از شاخصه میزان اشباع شدگى مقدار SiO2 موجود در در ماگما یا سنگ تعیین میشود. شرایط تحت اشباع از سیلیس، شرایطى است که مقدار SiO2 آنقدر کم است که امکان تشکیل کوارتز و کانیهایى مانند فلدسپارها وجود ندارد. در نتیجه کانیهاى فقیر از سیلیس یعنى فلدسپاتوئیدها مانند نفلین و سودالیت تشکیل میشوند. حالت فوق اشباع از سیلیس حالتى است که مقدار SiO2 به حدى است که کوارتز متبلور میشود. اگر مقدار SiO2 قابل توجه باشد این امکان وجود دارد که بازالت کوارتزدار تشکیل شود (ترکیبى که معمولاً متعارف نمیباشد.
با استفاده از شاخص آلکالى مقدار کلسیم از قسمتهاى بالاى سرى واکنشى باون با توجه به مقدار مجموع سدیم و پتاسیم در بخشهاى تحتانى سرى واکنشى باون محاسبه میشود. شاخصهاى آلکالى بالاتر از 1 نشانه مقدار کلسیم بالا است. شاخصهاى کمتر از یک نشانه کلسیم پایین و سدیم و پتاسیم بالا است.
بر اثر تفریق عناصر تیره ماگما از آن جدا شده و مقدار سدیم و پتاسیم در ماده مذاب باقیمانده افزایش پیدا میکند. سریهاى ماگمایى تولئیت، کالک – آلکالن و آلکالن به ترتیب دراى شاخصهاى آلکالى کمتر از یک، یک و بیشتر از یک میباشند که نشاندهنده روند تفریق میباشد.
با افزایش روند تفریق، مقدار آهن کاهش پیدا میکند. در واقع با اندازه گیرى مقدار آهن روند تغییرات کانیهاى فرومنیزین در سرى واکنشى باون مشخص میشود. مقدار آهن در کماتئیتها پایین است زیرا مقدار عناصرى مانند منیزیم، نیکل و کرم بسیار بالا میباشد.

تفریق:
تحول ماگمایى یا در داخل صفحات و یا در حاشیه آنها رخ میدهد. زمانیکه تحول ماگمایى در درون صفحات اتفاق مى افتد، به عنوان مثال، در یک سرى کالک – آلکالن سنگها از دیوریت به گرانیت یا در سرى کماتئیتى سنگها از پریدوتیت به بازالت یا آندزیت تحول پیدا میکنند.
اگر تحول ماگمایى در بین صفحات رخ دهد، مانند قوسهاى آتشفشانى ، در اولین مراحل فعالیت ماگمایى، ماگما حالت فوق اشباع از سیلیس دارد و شاخص آلکالى آن بیشتر از یک میباشد، سپس ماگما تحول پیدا میکند و به یک ماگماى تحت اشباع با شاخص آلکالى کمتر از یک تبدیل میشود. به این ترتیب ابتدا ماگماى تولئیتى، سپس کالک – آلکالن و بعد آلکالن تشکیل خواهد شد.
فرآیند تحولى دیگرى که رخ میدهد این است که یک سنگ تفریق یافته مجدداً دچار تفریق شود. مثلاً یک ماگماى دیوریتى تفریق یافته در یک باتولیت جانشین شده و منجمد میشود. اگر باتولیت مذکور حرارت ببیند، محصول ثانویه اى که به این ترتیب تشکیل میشود تفریق یافته تر و فلسیک تر خواهد بود (گرانیت) و ماده مذاب باقیمانده بیشتر بقایاى مافیک خواهد داشت. ممکن است سنگى از یک سرى ماگمایى مجدداً تفریق پیدا کند و با ماده مذاب سرى دیگرى مخلوط شود.

تکتونیک
 
یکى از مهمترین موارد سریهاى ماگمایى ارتباط آنها با رژیمهاى تکتونیکى مختلف است. این علم براى شناسایى و شبیه سازى حوادث تکتونیکى قدیمى (زماینکه بسیارى از شواهد از بین رفته اند یا در دسترس نمیباشند) مفید است. با آنالیز شیمى سنگها، زمین شناسان قادر خواهند بود که فرآیندهاى تشکیل دهنده سنگها را شبیه سازى کنند.
تفریق در دو رژیم تکتونیکى اولیه اتفاق مى افتد. تفریق ممکن است در مرکز ریفت رخ دهد. سنگهاى اولیه فوق اشباع از سیلیس (کماتئیتهاى آرکئن) به سطح زمین را پیدا میکنند و دچار ذوب تفریقى میشوند. ماده مذاب تولئیتى است و به سطح زمین میرسد و بازالتهاى بالشى و دایکهاى ورقه اى پوسته اقیانوسى را تشکیل میدهد. ماده ذوب نشده برجامانده معمولاً اولترامافیکهاى تحت اشباع از سیلیس بوده که در گوشته به صورت 4 لایه افیولیتى باقى میمانند.
دومین نوع تفریق در مرزهاى همگرا اتفاق مى افتد. پوسته اقیانوسى تولئیتى از مرکز ریفت دور میشود تا اینکه عمل فرورانش را انجام دهد. پوسته مذکور طى فرورانش گرم میشود و به صورت تفریقى ذوب میشود. معمولاً اولین مواد مذابى که در نزدیکى گودال اقیانوسى فوران میکنند، تولئیتها هستند، با گذشت زمان مواد مذاب به ماگماى کالک – الکالن تحول پیدا میکنند. ماگماى کالک – آلکالن سازنده قوسهاى آتشفشانى است. در نهایت ماده مذاب تحول یافته آلکالن خواهد بود. ماده مذاب آلکالن از تفریق ثانویه ماده مذاب یا سنگ کالک – آلکالن حاصل شده است. بقایاى تفریق در زون فرورانش اولترامافیکها یا پریدوتیتها هستندو به سمت گوشته پایین میروند و در گوشته باقى مى مانند.
 

SPRINCO


http://io.gamgos.net/activation/WL1QJFSD2KCFurhbT5Sc8XmbimCR8PiBbKgjkcwAAmyQlgHB8ujh3Q-c-c
موضوعات
آخرین مطالب
آرشیو مطالب
نویسندگان
پیوند ها
ابر برچسب ها
دوستان ما
آمار سایت
بازدیدهای امروز : بار
بازدیدهای دیروز : بار
كل بازدیدها : بار
تعداد نویسندگان : نفر
كل مطالب : عدد
مطالب ما
GPS
قالب وبلاگ