انواع سنگهای آذرین(گروه الماس)
دیدکلی
چندین سیستم مختلف برای طبقه بندی سنگهای آذرین ارائه شده است. نکته مشترک تمامی این سیستمهای طبقه بندی این است که در جزئیات همگی جنبه‌ای اختیاری و مصنوعی داشته و متکی به پاره‌ای خواص هستند که نمی‌توان آنها را از روی نمونه دستی و یا در
صحرا تعیین کرد. در طبقه بندی سنگهای آذرین بافت و ترکیب سنگهای آذرین از مهمترین مواردی هستند که باید در نظر گرفته شوند. در این نوع طبقه بندی نمودارهایی که در آنها نسبت سیلیکاتها در هر یک از سنگهای آذرین را نمایش می‌دهد کاربرد دارند.
سنگهای آذرین روشن
- این سنگها از رنگی روشن و نیز وزن مخصوصی نسبتا کم برخوردارند. گاهی اوقات این سنگها را تحت عنوان سنگهای سیاسی می‌شناسند. دو سنگ ، گرانیت و گرانودیوریتروی هم رفته 95 درصد از کل سنگهای آذرین قاره‌ای ناشی از انجماد ماگما را تشکیل می‌دهند.
- گرانیت سنگی دانه‌ای است و ترکیب کانیایی آن شامل دو قسمت فلدسپات اورتوکلاز + یک قسمتکوارتز + یک قسمت فلدسپات پلاژیو کلاژ + مقادیر ناچیزی از آهن – منیزیم‌دارها.
- سنگهایی که ترکیب کانی شناسی آنها مشابه گرانیتها باشد ولی به جای بافت دانه‌ای دارای بافت ریز بلور باشد، ریولیت نامیده می‌شود. معادل شیشه‌ای گرانیت، ابسیدین نام دارد. این سنگ معمولا ظاهری قیرگون دارد و کاملا سیاه است ولی باید توجه داشت که اگر قطعه‌ای بسیار نازک از ابسیدین را که ظاهری نیمه شفاف دارد را در مقابل زمینه روشن قرار دهیم رنگی سفید دودی از خود نشان می‌دهد.
سنگهای آذرین تیره
بر اساس تخمین های انجام گرفته 98 درصد از حجم کل سنگهای تشکیل شده از ماگماهای بیرون ریخته بر روی سطح زمین ترکیبی بازالتی ، آندریتی دارند. واژه مترادف
بازالت سنگ پلاکانی است و این اسم از آنجا ناشی می‌شود که بازالت در برخی از بیرون زدگی‌ها ، ستونهایی تشکیل می‌دهد که ظاهری شبیه به پلکان دارند. این ستونها حاصل فرآیند سرد شدن بوده و در اثر
هوازدگی ظاهر می‌شوند. بازالت بافتی ریز بلور داشته و ترکیب کانی شناسی آن به شرح زیر است:
- یک قسمت فلسپار پلاژیوکلاژ + یک قسمت آهن – منیزیم‌دارها.
- گابرو سنگی است که ترکیبی مانند بازالت داشته اما بافت آن به جای ریز بلورین بودن دانه‌ای است.
- پریدوتیت سنگ آذرینی با بافت دانه‌ای است که عمدتا از آهن – منیزیم‌دارها تشکیل می‌شود.
سنگهای آذرین بینابینی
هنگامی که در نمودار طبقه بندی سنگها از جهت دربر دارند سنگهای روشن به طرف جناح دربرگیرنده سنگهای تیره حرکت می‌کنیم. ترکیب سنگهای آذرین بطور پیوسته از نوعی به نوع دیگر تغییر می‌یابد. آندزیت نامی است که به سنگی آذرین و ریزبلوری که ترکیبی بین گرانیت و بازالت دارد اطلاق می‌شود. این سنگها برای اولین بار در کوههای آند در آمریکای جنوبی دیده شدند و نام آنها نیز از همین امر ناشی شده است.
آندزیتها اکثرا در مناطق اطراف
اقیانوس آرام یافت می‌شوند و معادل دانه‌ای آندزیت ،
دیوریت نام دارد.
پگماتیت
محلولهایی را که در مراحل آخر سرد شدن و انجماد ماگما تولید می‌شوند، محلولهای گرمایی می‌نامند. از تبلور این محلولها سنگ آذرین بسیار درشت دانه‌ای موسوم به
پگماتیت تشکیل می‌شود از واژه لاتین پگمات به معنی به هم بافته شده مشتق شده است. کوارتز و فلدسپات پتاسیم‌دار کانیهای اصلی حاصل از تبلور محلولهای گرمایی هستند. پگماتیتها صرفا بر مبنای اندازه‌های غیر عادی دانه‌های کانی موجود قابل تشخیص‌اند.
در معدودی از پگماتیتها دانه‌های فلدسپات پتاسیم و کوارتز رشد در هم داشته و اساسا یک واحد را تشکیل می‌دهند. در این پگماتیتها
کوارتز رنگی تیره تر از فلدسپات داشته و در نتیجه شکل کلی آن شبیه کتیبه‌های باستانی آشوری و بابلی است. به همین علت این نوع رشد در هم به ساختار گرافیک شهرت یافته است (از واژه لاتین گرافین به معنی نوشتن مشتق شده است).
سنگهای آذرین کره ماه
تجزیه شیمیایی سنگهایی که طی ماموریتهای مختلف سفینه آپولو از
کره ماه به زمین آورده شد نشان می‌دهد که بجز در مورد فقدان آب و اکسیژن آزاد ، ترکیب سنگهای کرده ماه بسیار شبیه ترکیب سنگهای زمین است. اکثر سنگهای ماه از نظر منشا آذرین هستند. برای مثال سنگهای حوضچه ماریا همه گدازه‌های بازالتی و نمونه‌های مناطق مرتفع ماه همه از انواع گابرو ، نوریت (گابرویی متشکل از پلاژیوکلاز و پیروکسن ارتورومبیک) و
آنورتوزیت (سنگی عمدتا متشکل از پلاژیوکلاز کلسیم‌دار) تشکیل شده‌اند.
رده بندی سنگهای آذرین
نگاه اجمالی
عوامل مختلفی در بوجود آمدن
سنگهای آذرین مؤثر است و بر حسب شدت تأثیر این عوامل سنگها ممکن است دارای ساخت و بافت و ترکیب
کانی شناسیمتفاوت گردند و بنابراین ترکیب شیمایی آنها نیز متفاوت خواهد بود. برخلاف تشکیل سنگها که یک امر طبیعی می‌باشد طبقهبندی آنها بر هر مبنایی که بنا شود یک امر مصنوعی خواهد بود، بدین صورت که در طبعیت چنین طبقهبندی بین سنگها وجود ندارد. بلکه در طبعیت تغییرات سنگها آرام و تدریجی است.
از طرف دیگر لزوم وجود یک سیستم طبقهبندی برای مقایسه سنگهای مختلف و به منظور داشتن یک زبان واحد بین آنهایی که سنگ و
سنگ شناسی سر و کار دارند غیر قابل انکار است. در طبقهبندی سنگها مبناهای مختلفی اساس طبقهبندی قرار گرفته‌اند، در عده‌ای ترکیب شیمیایی سنگ مبنای مقایسه قرار گرفته است. در دسته دیگر از مد سنگها یعنی ترکیب
کانی واقعی آنها استفاده شده است و سرانجام در دسته سوم نرم سنگها یعنی ترکیب کانی فرضی سنگها با ترکیب شیمیایی داده شده مبنای تقسیمبندی است.
طبقهبندی مودال سنگهای آذرین
سنگهای آذرین مطابق تعریف عبارت است از مجموعه طبیعی از کانیهای مختلف که در نتیجه سرد شدن
ماگما تشکیل شده است. نوع و مقدار این کانیها بستگی به ترتیب تبلور ماگما و تحولاتی دارد که در ماگما ضمن سرد شدن صورت می‌گیرد. به همین علت مقدار و نوع کانیهای واقعی تشکیل دهنده سنگهای آذرین همیشه در مورد طبقهبندی سنگهای آذرین مورد توجه قرار گرفته است.
تقسیمبندی کانیهای سنگهای آذرین بر اساس اهمیت در اسم سنگ
- کانیهای شاخص : نام سنگ بستگی به وجود این کانیها دارد مثل کوارتز در گرانیتها
- کانیهای عادی : در صورتی که مقدار آنها در سنگ کافی باشد می‌توانیم اسم آن کانی را به عنوان پیشوند به اسم سنگ اضافه کنیم. مثل بیوتیت گرانیت و در غیر اینصورت فقط در شرح سنگ از آنها نام برده می‌شود.
- کانیهای فرعی : معمولا مقدار آنها در سنگ کمتر از 5% است معمولیترین این کانی عبارتند از : آپاتیت ، اسفن ،زیرکن و نظایر آن.
- کانیهای ثانویه : کانیهایی هستند که از دگرسانی کانیهای اولیه حاصل شده‌اند مثل کلسیت ، زئولیت‌ها ، کائولن و غیره.
تقسیمبندی سنگها بر اساس درصد کانیهای مافیک
- سنگهای لوکوکراتیک : آنهایی هستند که کمتر از 30 درصد آنها از کانیهای تیره تشکیل شده است.
- سنگهای مزوکراتیک : آنهایی هستند که بین 30 تا 60 درصد آنها از کانیهای تیره تشکیل شده است.
- سنگهای ملانو کراتیک : آنهایی هستند که بین 60 تا 90 درصد آنها از کانیهای تیره تشکیل شده است.
- سنگهای هیپوملانیک : آنهایی هستند که بیش از 90 درصد آنها از کانیهای تیره تشکیل شده است.
- یکی از کانیهایی که خیلی در این نوع تقسیمبندی سنگهای آذرین)مورد استفاده قرار می‌گیرد کوارتز است.
تقسیمبندی سنگها بر اساس میزان کوارتز
- سنگهای فوق اشباع : سنگهایی که بیشتر از 5 درصد کوارتز دارند.
- سنگهای اشباع : سنگهایی که دارای کوارتز هستند و نه فلدسپاتوئید دارند.
- سنگهای زیر اشباع : سنگهایی که دارای بیش از 5 درصد فلدسپاتوئید دارند.
- دسته دیگر از کانیهایی که خیلی در طبقهبندی سنگهای آذرین دارای فلدسپات می‌باشد و ثانیا در خیلی از آنها فلدسپات به مقدار زیادی یافت می‌شود. به علاوه ترکیب و ساختمان فلدسپات‌ها تا حد زیادی مصرف طرز سرد شدن سنگهای آذرین می‌باشد.
رده‌بندی پیشنهادی اتحادیه بین المللی علوم زمین شناسی IUGS
طبقهبندی سنگهای آذرین به روشهای مختلفی صورت می‌گیرد و امروزه تعداد این تقسیم‌بندیها که باهم اختلافات جزئی دارند بسیار زیاد است. برای پیشگیری از این اختلافات و استاندارد کردن یک سیستم نامگذاری واحد که بوسیله همه زمین شناسان بکار رود. اتحادیه بین المللی علوم زمین شناسی در سال 1989 تقسیمبندی جامعی را به چاپ رساند. در این رده‌بندی از کانیهای زیر استفاده به عمل آمده است.
- Q = کانیهای سیلیس : شامل کوارتز ، تریدیمیت و کریستوبالیت.
- A = فلدسپات‌های آلکالن : شامل ارتوز ، میکروکلین ، سانیدین ، پرتیت ، آنورتوز.
- P = پلاژیوکلازها
- F = فلدسپاتوئیدها : شامل لوسیت ، پسودولوسیت ، نفلین ، سودالیت ، نوزآن ، هائولین ، آنالیسم ، کانکرینیت و غیره.
- M = کانیهای مافیک : شامل میکاها ، آمفیبول‌ها ، پیروکسن‌ها ، الیوین‌ها و غیره.
طبقهبندی سنگهای آذرین بر حسب طرز تشکیل
- سنگهای آذرین نفوذی : سنگهایی که در داخل زمین سرد شده‌اند.
- سنگهای آذرین خروجی : سنگهایی که در خارج از زمین سرد شده‌اند.
- سنگهای آذرین نیمه عمیق : مثل دایک و سیل.
طبقهبندی نیمه شیمیایی سنگهای آذرین
در این طبقهبندی می‌توان عوامل مختلفی را مبنای مقایسه قرار داد. یکی از آنها مقدار
سیلیس موجود در سنگ است. به عبارتی در این رده‌بندی سنگها بر اساس مقدار سیلیس موجود در سنگ تقسیمبندی می‌شود.
- سنگهای اسیدی : سنگهایی که بیش از 63 درصد سیلیس دارند.
- سنگهای متوسط : سنگهایی که بین 52 تا 63 درصد سیلیس دارند.
- سنگهای بازیک : سنگهایی که بین 52 تا 45 درصد سیلیس دارند.
- سنگهای اولترابازیک : سنگهایی که کمتر از 45 درصد سیلیس دارند.
رده بندی شیمیایی سنگهای آذرین
در این دسته از طبقهبندی سنگها نرم سنگها یعنی کانیهای فرضی که با ترکیب شیمیایی داده شده سنگ می‌توانست در آن وجود داشته باشد مبنای طبقهبندی قرار می‌گیرد. در این طبقهبندی که از روی تجزیه شیمیایی سنگ با قواعد معینی کانیهای فرضی را حساب کرد و سپس اسم سنگ را به یکی از روشهای متداول (یکی روش Barth و دیگری روش CIPW) تعیین می‌کند.
سنگ شناسی آذرین
ریشه لغوی
سنگهای آذرین ، Igneous rocks نام خود را از واژه Ignis گرفته‌اند که در لاتین به معنای "آتش" است.
دید کلی
این سنگهای پرورده آتش ، زمانی توده‌ای داغ و مذاب را به نام
ماگما تشکیل میداده‌اند، که سرد شدن تدریجی ماگما ، آنها را به سنگ سخت و جامد تبدیل کرده است. بنابراین گدازهای که از دهانه آتشفشان فوران کرده و بر سطح زمین جاری می‌شود، به سرعت سرد و سخت شده و سنگی آذرین را بوجود می‌آورد.
تاریخچه و سیر تحولی
- اغلب مولفین یونانی و رومی ، آتشفشانها ، فعالیتهای آتشفشانی و زمین لرزه ها را توصیف می‌کردند. استاربو جغرافیدان و مورخ یونانی (63 قبل از میلاد ـ 20 بعد از میلاد ) فعالیتهای آتشفشانی اتنا ، سوما ـ وزوو و جزایر لیپاری را توصیف کرد. او آتشفشانها را به منزله دریچه‌های اطمینان تلقی می‌نمود که از آنها مواد سیال خارج می‌شود.
- در قرن هیجدهم اولین مناظرات و مباحثات تند و شدید درباره ماهیت و منشا سنگها در گرفت. در مباحثات منشا سنگها مناظراتی بین دسته و گروههای زیر وجود داشت: در یک طرف نپتونیستها و در طرف دیگر ولکانیستها و پلوتونیستها قرار داشتند. نپتونیستها معتقد بودند که سنگهای پوسته متوالیا در یک اقیانوس اولیه تهنشین شده‌اند و به نظر آنها بازالت وگرانیت هر دو سنگهایی 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 نفوذی داغ به شمار می‌آوردند.
- در سال 1825 واژه ماگما و مفهوم منحصر به فرد ماگمای اولیه توسط اسکراپ عنوان شد.
- سرجـیـمزهال ( 1761 ـ 1832 ) به همراه ریمور ( 1726 ) و اسپالانزانی ( 1794 ) و جورج وات ( 1804 ) پیترولوژی تجربی را پایه‌گذاری کرد.
- در سال 1844 چاربز داروین ( 1882ـ 1809 ) اظهار داشت که انواع مختلف سنگهای ماگمایی ممکن است از یک ماگمای اولیه اشتقاق یافته باشند به شرط آنکه ترکیب ماگما با تبلور و جدایش یک یا چند کانی مشکل سنگها تغییر یابد.
- در سال 1850 هنری کلیفتون سوربی ( 1826ـ 1908 ) جهت مطالعه میکروسکوپی ، اولین مقطع نازک سنگها را تهیه کرد.
- اوایل سال 1861 روش طبقه بندی شیمیایی سنگها را ابداع کرد و در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم برخی از روشهای نمایش شیمیایی و نهایتا طبقهبندی شیمیایی سنگها پا به عرصه ظهور نهاد ( موینسون ـ لسینگ 1899 ، کراس ، ایدینگز ، پیرسون و واشنگتن 1903 ، اوسان 1919 ، نیگلی 1920 ، فون ولف 1922 ).
- آلفرد لوتاروگز ( 1915 ) از کتابش تحت عنوان « منشا قاره‌ها و اقیانوسها » ، اصل و ریشه سوالات پزولوژیستها را به مفهوم تغییر ناپذیری قاره مربوط دانست.
- در سال 1969 موریس و ریچادر ویلژوئن اولین توصیف دقیق شیمیایی و سنگ شناسی یک سری جدید و مهم سنگهای آتشفشانی را که واجد انواع اولترامافیکها بود ، منتشر ساختند.
- از آن زمان تا به امروز سنگ شناسی آذرین همانند دیگر رشته‌های علوم فراز و نشیبهای بسیاری را پشتسر گذاشته و با کوشش پیشگامان علم پترولوژی تجربی ، بررسی شرایط تشکیل کانیها و سنگها ، بویژه سنگهای آذرین و دگرگونی رو به رونق نهاد.
انواع سنگهای آذرین
انجماد ماگما به سنگهای آذرین ، یا در سطح زمین صورت می‌گیرد و یا در داخل پوسته زمین ، بنابراین بر حسب اینکه ماگما در کجا منجمد شود دو گروه سنگ آذرین خواهیم داشت.
- سنگهای آذرین خروجی: سنگهای آذرینی را که از انجماد ماگما در سطح زمین بوجود می‌آید سنگهای آذرین خروجی می‌نامند.
- سنگهای آذرین نفوذی: به آن دسته از سنگهای آذرین که از انجماد ماگما در داخل پوسته زمین تشکیل می‌گردد سنگهای آذرین نفوذی گفته می‌شود. سنگهای آذرین نفوذی خود در پوسته زمین به اشکال مختلفی منجمد می‌شوند که شامل موارد زیر می‌باشند.
