سنگ های رسوبی شیمیایی

سنگشناسیرسوبی

سنگ‌های شیمیایی و بیوشیمیایی:

الف) تبخیری‌ها:

كانیهای تبخیری در محیط‌های كولابی یعنی محیطی كه میزان تبخیر نسبت به ورود آب فزونی دارد تشكیل می‌شود. در این محیط اصل اشباع عامل ایجاد انواع رسوبهای تبخیری بوده و چون درجه اشباع آب با حرارت متفاوت است، لذا ترتیب خاص در پیدایش سنگ‌های تبخیری پیدا می‌شود كه به آن شیل سنگهای تبخیری گفته می‌شود. محیط تشكیل این سنگها را می‌توان به دو دسته تقسیم نمود كه عبارتست از الف) دریاچه‌های موقتی نظیر دریاچه قم ب) حوضه‌های كناری دریاهای بهرالیل ارتباط آن با دریای آزاد محدود می‌باشد نظیر خلیج فارس و خلیج قره‌ نباز.

شرایط عادی تبخیر و اشباع در این حوضه‌ها هم از نظر مكانی و هم از نظر زمان نظم خاصی را ایجاد می‌نماید كه بطور مثال افزایش وزن مخصوص در اثر تبخیر و نوع كانی تبخیری به شرح زیر است.

شمای اوزپگلرو وانت هوف رابطه بین وزن مخصوص آب و رسوب مواد تبخیری

نحوه رسوب‌گذاری، نهشته‌های نمك‌دار در هنگام تبخیر یك متر از آب دریا به شرح زیر است.

سنگ‌های كربناته:

مقدمه:

سنگ‌های كربناته حدود 0/020 سنگ‌های رسوبی را تشكیل می‌دهند و تقریباً همیشه خالص می‌باشند. این سنگ‌ها عمدتاً از كانی‌های كربناته، نظیر كلسیتCaCo3 ، اراگونیت CaCo3 و دولومیتCamg(Co3)2 تشكیل شده‌اند بعلت فعالیت یخچال‌ها در پلئیتوسن (Pleistocene) رسوبات كربناته دریاهای كم عمق كنونی توسعه زیادی ندارند. ولی در گذشته دریاهای كم عمق شبیه بخش جنوبی خلیج فارس متناوباً بخش وسیعی از كره زمین را می‌پوشاند كه منجر به تشكیل انباشته‌های ضخیمی از سنگ‌های آهكی شده است. عوامل مختلفی از قبیل درجه حرارت، شوری، عمق آب و ورود مواد تخریبی تشكیل سنگ‌های آهكی را كنترل می‌نمایند.

اكثر رسوبات كربناته در مناطق گرم حدود 30 درجه جنوب و شمال خط استوا بوجود می‌آیند. مطالعه و بررسی سنگ‌های كربناته بسیار با اهمیت است زیرا حدود 50 درصد سنگ‌های مخزن نفت در دنیا و حدود 95 درصد سنگ‌های مخزن نفت و گاز ایران در این گونه سنگ‌ها تشكیل شده است. بعنوان مثال سنگ مخزن نفت در سازند اسماری در جنوب و جنوب غرب ایران یكی از بهترین سنگ مخزن نفت در دنیا می‌باشد. سنگ‌های كربناته دارای كاربردهای شیمیایی و صنعتی فراوانی می‌باشد بعنوان مثال این گونه سنگ‌ها كارایی فراوانی در صنعت ساختمان‌سازی چه به صورت مصالح و چه به صورت سنگ ساختمانی می‌باشند ایران از جهت دارابودن این گونه معادن بسیار غنی است. در جای‌جای كشورمان این گونه منابع با حجم بسیار مناسب نهفته است استان‌های امروزه دارای منابع فعال‌تری نسبت به این‌گونه سنگ‌ها می‌باشند عبارتند از استان قم، لرستان، اصفهان .... می‌باشند. از طرف دیگر بررسی اینگونه سنگ‌ها برای شناسایی مناطق كارستیك حایز اهمیت فراوان از جنبه آب‌شناسی و توریستی می‌باشد. زیرا بسیاری از منابع آب زیرزمینی در استان‌های خشك ما در این سنگ‌ها واقع باشند. از نظر توریستی نیز با بررسی اینگونه سنگ‌ها می‌توان مناطق مستمر جهت شناسایی غار بنی‌صدر را شناسایی شود.

این گونه سنگ‌ها را بر اساس كانی تشكیل دهنده آن‌ها به صورت زیر تقسیم بندی می کنیم:

1-سنگ‌آهك limestone:كه عمدتاً از اراگونیت و كلسیت تشكیل شده و عمدتاً رنگ خاكستری دارد.

2-دولومیت: كه عمدتاً از كانی دولومیت ساخته شده است. از ویژگی‌های مهم جهت شناسایی دولومیت می‌توان به سطح هوازدگی دولومیت‌ها اشاره نمود كه معمولاً به رنگ زرد خاكستری یا قهوه‌ای خاكستری می‌باشد. علت این امر وارد مقادیر كمی آهن در ساختمان بلور دولومیت است كه در هنگام هوازدگی این رنگ خاص را به سطح دولومیت‌ها می‌دهد.

بافت سنگ‌های كربناته:

بافت سنگ‌های تخریبی از دانه‌ها، ماتریكس و سیمان تشكیل شده بود. سنگ‌های كربناته اجزاء مشابه بافتی با سنگ‌های تخریبی دارند كه اجزاء آن عبارتند از

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

1-اپنتراكلاست‌ها: ذرات یا قطعات نابجای زاویه‌دار یا شبه زاویه‌دار بوده كه همزمان با رسوب‌گذاری بوجود آمده‌اند. اندازه آنها متغیر بوده و بنظر می‌رسد این ذرات از كف دریا كنده شده و مجدداً رسوب نموده‌اند.

-2لائیدها: ذرات كروی یا شبه كروی با ساختمان داخلی شعاعی با دوایر متحدالمركز كه جنس آن كربنات كلسیم است می‌باشند. اندازه لائیدها عمدتاً از 2 میلی‌متر كوچكتر است.

3- پلت:ذرات گرد تا بیضوی بوده كه فاقد ساختمان داخلی می‌باشند. اندازه آنها مابین 0/03 تا 0/15 میلی‌متر است. پلت‌ها از فضولات جانوران لجن‌خوار كف دریاها تشكیل شده‌اند.

ذرات فسیلی: صدف انواع موجودات دریازی نظیر دوكفه‌ای‌ها، براكپرپودها و انواع موجودات نظیر مرجان‌ها، ماهیها ... كه بعد از مرگ موجود در محیط زیست آن‌ها رسوب می‌نماید.

 تقسیم‌بندی سنگ‌های كربناته:

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

1- میكرایت: میكرایت از گل كربناته تشكیل شده است. میكرایت در نواحی از دریا رسوب می‌نماید كه انرژی محیط بسیار كم باشد.

2-سنگ آهك فسیل‌دار: این‌گونه سنگ‌های آهكی فسیل‌ها یا قطعات باقی‌مانده جانوران قدیمی می‌باشند. مابین این قطعات را یا گل‌كربناته پر می‌نماید.

3- كوكینا: كوكینا نوعی سنگ آهك فسیل‌دار می‌باشد كه از صدف فسیلها تشكیل شده است كوكنیا فاقد ماتركس بوده و یا مقدار ماتریكس در آن بسیار كم است. اندازه صدف‌ها در كونیا از 2 میلی‌متر بزرگتر بوده و با چشم قابل مكشاهده می‌باشند.

 4-چالك: چالك نوعی سنگ آهك فسیل‌دار است كه از صدف جانوران میكروسكوپی تشكیل شده است. پلانكتون‌ها عمده‌ترین موجودات تشكیل دهنده چالك می‌باشند. از نظر بافتی چالك مشابه میكرایت‌ها است ولی از نظر رنگ چالك سفید رنگ می‌باشد.

- سنگ آهك‌های كریستالین:این گونه سنگ‌ها زا بلورهای درشت كربنات كلسیم تشكیل شده‌اند. علت بوجود‌آمدن این بلورها تغییرات فیزیكی و شیمیایی در حین مراحل سنگ‌زایی (دیاژنز) می‌باشد.

- تراورتن:در محیط‌های غاری، چشمه‌ها و یا رودخانه‌ از تبخیر آب‌های حاوی كربنات كلسیم بوجود می‌آید. متراورتن سنگی با چگالی زیاد و بلوری می‌باشد استالاكتیت‌ها و استالاگمیت‌ها از جنس تراورتن می‌باشند. تراورتن نوعی سنگ زمینی بوده و در مجسمه‌سازی و سنگ‌های تزئینی كاربرد دارد. تراورتن‌ها از رخساره‌های جدید زمین‌شناسی هستند كه در رخساره‌‌های دوران چهارم در عهد حاضر گسترش دارند.

- سنگ دولومیت:سنگ دولومیت از كانی دولومیت تشكیل شده است. بیشتر دولومیت‌ها منشاء ثانویه داشته یعنی در اثر فعل و انفعال سیلات حاوی mg با سنگ‌های كربناته تشكیل یافته‌اند. در حین دولومیتی‌شدن ممكن است بافت سنگ اولیه حفظ شود و یا كلاً از بین می‌رود. دولومیت سلطانیه با سن پركامبرین در ایران نمونه‌ای از دولومیت‌های با منشاء اولیه می‌باشد. دولومیت كاربرد صنعتی شیمیایی فراوانی صنایع مختلف نظیر صنایع نسوز و شیشه‌سازی دارد.

3- سنگ‌های رسوبی آلی:

 سنگ‌های رسوبی سیلیسی:

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

چرت Chert (كوارتز میكروكریستالین):

چرت از دانه‌های بسیار ریز سیلیس كه دارای منشاء شیمیایی یا بیوشیمیایی است تشكیل یافته است. برخی از چرت‌ها حاوی باقی مانده اسكلت جانداران ریز نظیر رادیولاریت‌ها و یا سوزن‌های اسفنج‌های سیلیسی می‌باشند كه فقط در زیر میكروسكوپ قابل مشاهده ‌اند. انواع چرت براساس رنگ آن‌ها به اسامی مختلف نامیده می‌شوند. سنگ كك یكی از انواع چرت می‌باشد كه عمدتاً رنگ تیره دارد.

ـ دیاتومیت Diatomite:

یكی از سنگ‌های معدنی می‌باشد كه كاربرد صنعتی فراوانی در صنایع مختلف خصوصاً صنایع نظامی دارد. دیاتومیت، سنگی بسیار نرم، سفید و با چگالی كم و قابلیت پودرشدگی خوبی است. دیاتومیت از اسكلت دیاتومه‌ها تشكیل شده است. در ایران معادن دیاتومیت یافت می‌شود كه یكی از معادن آن در آذربایجان شرقی در نزدیكی تبریز می‌باشد.

ج: سنگ‌ آهن رسوبی:

آهن یكی از فراوان‌ترین عناصر در پوسته جامد زمین است و فقط معدودی از سنگ‌ها، از تركیب آهن عاری می‌باشند. بنابراین سنگ آهن به سنگهایی اطلاق می‌گردد كه مقدار آهن آنها بیش از 15 درصد، (كه معادل 21/3 درصد Fe2o3 و یا 19/4 درصدFeo است) تعیین شده باشد. از جمله رسوبات غنی از آهن می‌توان به لاتریت و رس‌های آهن‌دار اشاره نمود.

+

نوشته شده در چهارشنبه بیست و پنجم بهمن ۱۳۹۱ ساعت 19:10 توسط مهشاد ناصرنژاد  |