زمین‌شناسیعلوم پایه

مشخصات سنگ‌های رسوبی؛ سنگ‌های رسوبی آواری، شیمیایی آلی و غیرآلی

امتیازی که به این مقاله می دهید چند ستاره است؟
[کل: ۱ میانگین: ۵]

 سنگ‌های رسوبی

بیشتر ما در محل‌هایی زندگی می‌کنیم که به آسانی نمی‌توانیم فعالیت یک آتشفشان یا طرز انجماد ماده‌ی مذاب را ببینیم. اما مشاهده‌ی ساحل ماسه‌ای، یا رودی که مقداری گل به همراه می‌برد، آسان است. می‌دانید که مواد همراه اغلب رودها، سرانجام به دریا می‌رسند و در ته آن رسوب می‌کنند. شما در هر نقطه از کشور که زندگی کنید، فاصله‌ی چندانی از رسوباتی که قبلاً تشکیل شده‌اند، یا امروز در حال تشکیل‌اند، ندارید. این رسوبات به وسیله‌ی عواملی مانند آب، یخچال یا وارد به وجود آمده و پس از جابجایی، معمولاً به شکل لایه لایه روی هم ته نشین شده‌اند (شکل ۱) بیشتر رسوبات، به سنگ‌های رسوبی تبدیل می‌شوند. سنگ‌های رسوبی، لایه نازکی را در سطح زمین تشکیل می‌دهند (۵ درصد از ۳۵ کیلومتر اولیه پوست قاره‌ای)، اما همین سنگ، در سطح زمین فراوان‌تر از سنگ‌های دیگرند.

یکى از مشخصات ظاهرى سنگ‌هاى رسوبى، لایه لایه بودن آن‌هاستشکل ۱ـ یکى از مشخصات ظاهرى سنگ‌هاى رسوبى، لایه لایه بودن آن‌هاست. 

سنگ‌های رسوبی، منابعی چون نفت، زغال سنگ، گاز طبیعی، معادن آهن، آلومینیم، سنگ‌های ساختمانی و مصالح ساختمانی دیگر را تشکیل می‌دهند، یعنی در زندگی ما اثر زیادی دارند.

سنگ‌های رسوبی، شواهد مربوط به تاریخچه‌ی گذشته زمین را هم در بر دارند (فسیل‌ها و غیره) و نشان می‌دهند که وضع دریاها و خشکی‌ها، رشته کوه و غیره در گذشته چگونه بوده است.

نسبت فراوانى سنگ‌هاى رسوبى در روى زمینشکل ۲ـ نسبت فراوانى سنگ‌هاى رسوبى در روى زمین

منشأ رسوبات

به طور کلی منشأ رسوبات دریایی را به ترتیب زیر می‌توان ذکر کرد: (شکل ۳)

۱- مواد تخریب شده: مقدار زیادی شن، ماسه و رس از خشکی‌ها به درون دریا‌ها برده می‌شوند که حاصل تخریب سنگ‌های قاره‌ها هستند.

۲- بقایای بدن جانداران: جانداران زیادی وجود دارند که برای تشکیل پوشش محافظ بدن (پوسته و صدف) و اسکلت خود به مواد معدنی از قبیل کربنات‌های کلسیم، سیلیس و گاهی فسفات‌ها، سولفیدها و اکسیدهای آهن محتاجند. طبعاً این مواد بعد از مرگ جانداران بر جا می‌مانند و در آب رسوب می‌کنند.

۳- مواد شیمیایی: بعضی از مواد که در روی خشکی‌ها در آب حل می‌شوند، به طریقه شیمیایی در دریا رسوب می‌کنند. نمک طعام، کربنات‌های کلسیم و منیزیم، بعضی سولفات‌ها، ترکیبات آهن و غیره را باید از این جمله شمرد.

رسوبات مخلوطى از مواد تخریبى، شیمیایى یا آلى‌اندشکل ۳ـ رسوبات مخلوطى از مواد تخریبى، شیمیایى یا آلى‌اند

منشأ و نوع کانی‌های موجود در سنگ‌های رسوبی

سنگ‌های رسوبی هم مانند سنگ‌های آذرین، یا دگرگونی شده، مجموعه‌ای از کانی‌ها هستند. در این سنگ‌ها، سه کانی از همه بیشتر یافت می‌شود که عبارتند از: رس، کوارتز و کلسیت. اما البته در برخی از سنگ‌های ویژه، کانی‌های دیگری عمومیت دارند. به ندرت ممکن است در یک سنگ رسوبی است فقط یک نوع کانی یافت شود. مثلاً در سنگ آهک، کانی کلسیت بسیار فراوان است، اما در خالص‌ترین سنگ‌های آهکی هم مقداری کانی های دیگر مانند رس یا کوارتز، علاوه بر کلسیت دیده می‌شود. همچنین، دانه‌های بسیاری از ماسه سنگ‌ها از جنس کوارتز است، اما خمیره‌ای که این دانه‌ها را به هم می‌پیوندد ممکن است رس، سیلیس، کلسیت، دولومیت یا اکسید آهن باشد.

کانی‌های رسی از تجزیه سیلیکات ها، به ویژه فلدسپات‌ها حاصل می‌آیند. همین کانی‌ها بعد از ممکن است و جزایی است یا سنگ‌های رسی یا شیل‌ها را تشکیل دهند.

کوارتز هم از تجزیه سنگ‌های آذرین به وجود می‌آید، زیرا وقتی بر اثر هوازدگی، یک سنگ گرانیتی تجزیه می‌شود، دانه‌های کوارتز موجود در آن آزاد می‌شوند. بیشتر حجم ماسه سنگ‌ها را کوارتز تشکیل می‌دهد. در عین حال مقداری سیلیس محلول و در اندازه‌های کلوئیدی هم در نتیجه هوازدگی شیمیایی سنگ‌های گرانیتی یا انحلال اسکلت موجودات که اسکلت سیلیسی دارند (دیاتوم‌ها) حاصل می‌آید. که این سیلیس بعداً ممکن است سیمان سنگ‌های رسوبی دانه درشت‌ها پدید آورد، با آن که به شکل کانی جدیدی به نام اوپال (SiO2, nH2O) درآید. اوپال متبلور نیست و سختی آن از کوارتز کمتر است. البته گاهی نیز سیلیس در بعضی از سنگ‌های رسوبی به صورت بلورهای بسیار ریزی دیده می‌شود. از سنگ‌هایی که بدین صورت حاصل می‌شوند، می‌توان نوعی سنگ آتش زنه «فلینت» و کلسدونی (Calcedony) را نام برد (سنگ آتش‌زنه را آدمیان نخستین برای تهیه ابزار های خود به کار می‌برده‌اند).

کلسیت، کانی اصلی تشکیل دهنده‌ی سنگ‌های آهکی است. کربنات کلسیم نیز یکی دیگر از مواد شیمیایی است که می‌تواند در بین برات و قطعات سنگ‌ها نفوذ کند و آن‌ها را به هم بچسباند. بیشتر آب‌های زیرزمینی مقداری CO2 در خود محلول دارند. با این ترتیب این آب‌ها تا حدی خاصیت اسیدی می‌یابند.

H2O + CO2 → H2CO3

این اسید هم به نوبه خود با کلسیم ترکیب می‌شود و آن را به بی‌کربنات مخلوط تبدیل می‌کند.

CaCO3  نامحلول + H2CO3 ⇌ Ca++ + ۲H2CO3– محلول

و البته صورت نامحلول این ماده، در بین ذرات رسوبی تشکیل سیمان آهکی را می‌دهد.

به جز سه کانی رس، کوارتز و کلسیت، کانی های دیگری که در میان سنگ‌های رسوبی یافت می‌شوند عبارتند از: ۱) دولومیت CaMg(CO3)2 یا کربنات مضاعف کلسیم و منیزیم. ۲) مقداری فلدسپات‌های مختلف و میکا. ۳) اکسیدهای آهن، که طبعاً منشأ آن کانی‌های آهن و منیزیم‌دار بوده است و به صورت هماتیت و لیمونیت درآمده‌اند. ۴) هالیت (NaCl) و ژیپس CaSO4, 2H2O که از تبخیر آب‌های محتوی این ماده بر جای مانده‌اند. به عنوان مثال اگر این شوری به ۱۰ برابر حد طبیعی برسد، ته نشین شدن هالیت آغاز می‌شود. قطعات ریز و درشت به مواد آتشفشانی و همچنین مواد عالی هم ممکن است در میان سنگ‌های رسوبی یافت شوند.

حمل رسوبات

مواد سازنده رسوبات شیمیایی، به صورت محلول در آب حل می‌شوند، این مواد، تا زمانی که دما، فشار یا ترکیب شیمیایی آب عوض نشود، یعنی شرایط برای رسوب‌گذاری فراهم نباشد، همچنان به صورت محلول می‌مانند.

بعضی از جانداران، در کم و زیاد کردن املاح محلول در آب دخالت دارند. به نظر شما نوعی این دخالت چگونه است؟

بیشتر رسوبات از نوع تخریبی‌اند و به طریقه مکانیکی از خرد شدن سنگ‌ها در روی خشکی یا سواحل حاصل آمده‌اند. در حمل این مواد، حدود ۱۰ میلیارد تن تخمین زده می‌شود، بیشتر این مواد را رودها به دریا می‌برد.

موادى که رودها با خود حمل مى‌کنند معمولاً متناسب با وزن ته‌نشین مى‌شوند.شکل ۴ـ موادى که رودها با خود حمل مى‌کنند معمولاً متناسب با وزن ته‌نشین مى‌شوند. در این صورت، چرا مواد ریز و درشت را در کنار هم مى‌یابیم؟

اندازه دانه‌هایی که به محیط رسوبی برده می‌شوند، به نوع سنگ اولیه و میزان مقاومت آن در برابر عوامل تخریب کننده و همچنین نوع عامل حمله کننده، مسافت طی شده و وضعیت مسیر بستگی دارد. سنگ‌های مختلف، دانه‌هایی در اندازه‌ها و شکل‌های مختلف ایجاد می‌کنند. مثلاً، اگر گرانیت‌های دانه درشت، در مقایسه با خاکسترهای آتشفشانی، ذرات درشت‌تری حاصل آیند.

موادی که توسط عوامل مختلف فرسایشی حمل می‌شوند، گاهی «جورشدگی» (یعنی از نظر قطر هم اندازه بودن) خوبی را از خود نشان می‌دهند. به نظر شما، این جور‌شد‌گی‌ها در کدام نوع رسوبات زیاد و در کدام‌ها کم است؟

شکل دانه‌هایی که از خرد شدن سنگ‌ها در مراحل نخست حاصل می‌آیند، زاویه‌دار و نامنظم است. اما همانند آن‌ها ممکن است در ضمن حمل، با ایجاد ساییدگی، گرد و بدون زاویه شوند. رود‌ها یکی از عوامل مهم تغییر دهنده شکل دانه‌های رسوب‌اند.

دانه‌های مربوط به کانی‌های نرم از قبیل ژیپس و کلسیت، زودتر گرم می‌شوند تا دانه‌های سیلیسی و سخت. در مطالعه‌ای معلوم شد که دانه‌های نرم و بعد از طی ۱۱ کیلومتر به همراه آب، صا‌ف شدند، در صورتی که دانه‌های کوارتز، پس از طی ۸۵ تا ۳۳۵ کیلومتر لبه‌های تیز خود را از دست دادند.

دیاژنز: پس از ته نشین شدن ذرات رسوبی (آواری، شیمیایی و زیستی) در محیط رسوبی، تغییراتی در مشخصات، ویژگی‌ها و ترکیب رسوبات ایجاد می‌شود.

مجموعه فرآیندها و فعل و انفعالاتی که پس از رسوب‌گذاری ذرات و در طی سنگ شدن آن‌ها به وقوع می‌پیوندد و باعث تغییرات فیزیکی و شیمیایی رسوبات می‌گردد، دیاژنز نام دارد. عمل دیاژنز بلافاصله پس از رسوبگذاری آغاز می‌شود و تا قبل از دگرگونی ادامه پیدا می‌کند. محدوده دمایی دیاژنز معمولاً بین صفر تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد در نظر می‌گیرند که این شرایط معادل حدود ۱۰ الی ۱۵ کیلومتر است.

دیاژنز در مخازن نفت، گاز و آب‌های زیرزمینی با تأثیر بر میزان تخلخل و نفوذپذیری سنگ‌ها، اهمیت ویژ‌ه‌ای دارد.

فرایندهای دیاژنز شامل سیمانی شدن، فشردگی، انحلال، تبلور مجدد و جانشینی می‌باشند.

الف) سیمانی شدن: در این مورد، فواصل موجود در بین قطعات و ذرات سنگ را نوعی ماده شیمیایی پر می‌کند و آن‌ها را به هم می‌چسباند. از میان مواد مختلفی که می‌توانند سیمان سنگ‌های رسوبی شوند، کلسیت، دولومیت و کوارتز فراوان‌تر از بقی‌اند، اما اکسیدهای آهن، اپال و انیدریت هم می‌توانند از سیمان پاره‌ای از سنگ‌های تخریبی اصولی را تشکیل دهند.

مواد سیمانی اصولاً توسط آب‌های نافذ در فضای میان ذرات نفوذ می‌کنند و پس از سخت شدن باعث اتصال ذرات جدا از هم می‌شوند (شکل ۵).

دانه و سیمان در سنگ‌های رسوبیشکل ۵- دانه و سیمان در سنگ‌های رسوبی

ب) فشردگی و تراکم: در فرایند متراکم شدن، به علت فشاری که از لایه‌های فوقانی وارد می‌آید، فضاهای میانه ذرات به تدریج تقلیل حاصل می‌کند. بدین ترتیب، از قطر لایه رسوبی کاسته و بر تراکم و چسبندگی آن‌ها افزوده می‌شود. در طی این فرایند، آبی که فواصل میان ذرات را پر کرده، بیرون رانده می‌شود. در رسوبات دانه ریزی که اندازه آن‌ها سیلت (دانه‌های کمی درشت‌تر از رس) یا رس می‌باشند، فضای میان ذرات چنان کوچک است که آب به آزادی نمی تواند از آنها بگذرد. بدین ترتیب، ماده سیمانی هم نمی‌تواند خود را به آن فضاها برساند. در این حال، چسبیدن ذرات به همدیگر، تحت اثر فرایندهای متراکم شدن خواهد بود (شکل ۶).

تراکم رسوبات ریزدانهشکل ۶ـ تراکم رسوبات ریزدانه

فرایندهای سیمانی شدن و متراکم شدن را سنگی شدن می‌نامند.

ج) تبلور دوباره: متبلور شدن وضعیت مواد رسوبی خود یک نوع تشکیل سنگ محسوب می‌شود. در این میان ممکن است کانی‌های تازه‌ای متبلور می‌شوند، یا بلورهای موجود درشت شوند. به عنوان مثال تبدیل آراگونیت به کلسیت، یا در سنگ‌های آهکی، تبدیل گِل‌های ریز آهکی به بلورهای درشت کلسیت و یا گاهی در ماسه سنگ‌ها و سیمان سیلیسی موجود در اطراف دانه‌های کوارتز پس از تبلور دوباره باعث درشت شدن دانه‌های کوارتز می‌شود.

د) انحلال: این فرایند موجب حل شدن کربنات کلسیم شده و فضای خالی در سنگ ایجاد می‌کند.

ه‍) جانشینی: در این فرایند، قسمتی یا تمامی یک کانی از بین رفته و کانی دیگری جانشین آن می‌شود، مانند جانشینی کربنات کلسیم به جای سیلیس یا تشکیل دولومیت بر اثر جانشینی یون منیزیم در سنگ آهک.

بافت

بافت در سنگ‌های رسوبی اهمیت ویژه‌ای دارد، چون شاهد خوبی در تعیین مسافت فراموش شده و نوع محیط رسوبگذاری است. دو نوع بافت اصلی در سنگ‌های رسوبی تشخیص داده شده است: بافت آواری (تخریبی) و بافت غیر آواری (بلورین)

بافت آواری: اندازه‌ی ذرات در سنگهای رسوبی متفاوت است و ممکن است دانه‌ی درشت (بزرگتر از ۲ میلیمتر)، متوسط (۲ تا ۱/۱۶ میلیمتر)، و ریز (کمتر از ۱/۱۶ میلیمتر) باشند. سنگ‌ها و ذرات کانی‌ها بر اساس میزان ساییدگی، ممکن است صاف یا زاویه‌دار باشد.

جورشدگی از ویژگی‌های بافتی مهم در سنگ‌های رسوبی است، که نشان دهنده نوع عامل حمل و نوع محیط رسوبگذاری است. میزان سیمان شدگی نیز از ویژگی‌های بافتی مهم در سنگ‌های تخریبی است.

بافت غیرآواری (بلورین): بافت بلورین به صورت شبکه بلور‌های به هم پیوسته است. کانی‌های حاصل از ته نشست شیمیایی در آب‌ها، بافت بلورین را تشکیل می‌دهند. مواد تقریباً نامحلول، زودتر جدا شده شده و ته نشین می‌شوند. این بافت را از نظر اندازه بلورها به اقسام درشت بلور (بزرگ‌‌تر از ۲ میلیمتر)، متوسط بلور (۲ تا ۱/۱۶) و ریز بلور (کمتر از۱/۱۶) تقسیم می‌کنند.

طبقه‌بندی

سنگ‌های رسوبی را معمولاً به دو گروه آواری و شیمیایی طبقه‌بندی می‌کنند، هر کدام از این گروه‌ها، شامل اقسام مختلفی از سنگ‌ها می‌شوند که از لحاظ طرز انتقال، اندازه ذرات، جنس، رسوبگذاری و سنگ شدن با هم تفاوت دارند.

الف) سنگ‌های رسوبی آواری: این گروه از سنگ‌ها، بر اساس اندازه قطعات یا ذرات طبقه‌بندی می‌شوند (جدول ۱) شیل‌ها دانه ریزترین سنگ‌های آواری، ماسه سنگ‌ها دانه متوسط و کنگلومراها دانه درشت ترین این گروه از سنگ‌ها هستند. توجه داشته باشید که همه‌ی سنگ‌های آواری، یکی از دانه‌های منفصل‌اند معمولاً توسط سیمانی به هم چسبیده شده‌اند.

جدول ۱ـ طبقه‌بندى ذرات رسوبى براى سنگ‌هاى رسوبى آوارى

طبقه‌بندى ذرات رسوبى براى سنگ‌هاى رسوبى آوارى

شیل‌ها: فراوان‌ترین سنگ‌های رسوبی‌اند و دانه‌های تشکیل دهنده آن‌ها فقط در آب‌های بسیار ساکن و بدون تلاطم رسوب می‌کنند. کانی‌های تشکیل دهنده شیل‌ها از نوع رسی و میکا هستند که حالتی ورقه‌ای دارند و در عمق زیاد، تحت تأثیر فشارهای فوقانی، به صورت موازی در می‌آیند (شکل ۷). از مشخصات سنگ رسی آن است که وقتی به زبان زده شوند، خاصیت چسبندگی از خود نشان می‌دهند.

کانى‌هاى ورقه‌اى در ابتداى ته‌نشین شدن، نظم معینى ندارند، اما پس از مدتى این نظم حاصل مى‌آید.شکل ٧ـ کانى‌هاى ورقه‌اى در ابتداى ته‌نشین شدن، نظم معینى ندارند، اما پس از مدتى این نظم حاصل مى‌آید.

رنگ شیل‌ها کاملاً متفاوت است و به نوع کانی های موجود در سنگ بستگی دارد. شیل های قرمز، اکسید آهن دارند. شیل های سبز محتوی اکسیدهای آهنی هستند که در محیط دارای اکسیژن اندک رسوب کرده‌اند. شیل‌های سیاه نیز در آب‌های دارای اکسیژن اندک رسوب کرده‌اند. در این گونه محیط‌ها، ترکیبات کربن‌دار به خوبی تجزیه نشده‌اند. رنگ سیاه به علت وجود کربن است.

رس‌ها موارد مصرف گوناگون دارند. رس لازم برای کارهای سفالگری و سرامیک را از همین سنگ‌ها می‌گیرند. از اختلاط رس با کربنات کلسیم، سیمان پرتلند حاصل می‌آید. در شیل‌های نفتی هم مقداری نفت ذخیره شده است که شاید انسان ناچار شود روزی برای تأمین انرژی به آن‌ها روی بیاورد.

از انواع دیگر سنگ‌های رسوبی تخریبی دانه‌ریز، سیلت سنگ و گِلسنگ را می‌توان نام برد که اولی از ذرات سیلت که درشت تر از ذرات رس است، تشکیل شده است و دومی از ذرات تقریباً مساوی سیلت و رسی تشکیل شده، مثل شیل لمس صاف دارد، تورق پذیر نیست و به صورت توده‌ای یافت می‌شود.

ماسه سنگ‌ها، که حدود ۳۲ درصد از سنگ‌های رسوبی را تشکیل می‌دهند، دانه‌هایی دارند که توسط سیمانی از جنس سیلیس یا کربنات به هم متصل شده‌اند.

دو نوع ماسه سنگ هم وجود دارد که از لحاظ ترکیب و ظاهر، با هم متفاوتند. مسجد سنگی که بیشتر از ۹۰ درصد آن کوارتز باشد، سیمان اندکی دارد و کوارتز آرنیت نامیده می‌شود. این ماسه سنگ‌ها رنگی روشن دارند. دانه‌های آن‌ها گرد شده و جور شده است، یعنی معلوم است که مسافت زیادی را طی کرده‌اند. آرکوز‌ها، بیشتر از ۲۵ درصد فلدسپات دارند. این سنگ‌ها، بعد از تخریب گرانیت‌های محتوی فلدسپات زیاد حاصل می‌آیند. جورشدگی دانه‌ها خوب نیست و در ضمن، دانه‌ها زاویه دارند (یعنی، جابجایی زیادی نداشته‌اند).

آرکوز‌ها مخصوص مناطق خشک‌اند. آیا علت آن را می‌توانید حدس بزنید.

ماسه سنگ‌ها، در کارهای ساختمانی، جاده‌سازی و پل‌سازی کاربرد زیادی دارند. بیشتر نفت خام جهان، گاز طبیعی و منابع آب زیرزمینی در میان ماسه سنگ‌ها ذخیره است، زیرا این سنگ‌ها، پر حفره‌اند.

کنگلومرا، از سیمان شدگی ذرات درشت رسوبی (بزرگتر از ۲ میلیمتر) با گردشدگی خوب و ماده زمینه‌ای از سیلیس و رس تشکیل شده است (شکل ۸-۷-الف). قلوه سنگ‌ها و ریگ‌های موجود در کنگلومرا ممکن است از جنس هر کانی یا سنگی باشند، ولی اغلب، از مواد مقاوم مثل کوارتز هستند. از آنجا که قطعات کنگلومرا گرد شدگی دارند، زمین شناسان معتقدند که عواملی مثل جریان‌های سریع آب‌های جاری و امواج، آن‌ها را تا مسافتی که برای گردشدگی کافی بوده، حمل کرده‌اند.

بِرِش، از سیمان شدگی ذرات درشت و زاویه‌دار، با زمینه ای از ذرات ریز تر تشکیل شده است (شکل ۸- ب). ذرات برش جورشدگی ضعیفی دارند و از آنجا که ذرات درشت و زاویه دارند، فاصله حمل آنها کم بوده است. بِرِش‌ها اغلب از تجمع رسوبات در اثر زمین لغزه، یا خرد شدن سنگ‌ها در امتداد سطح گسل‌ها و سیمان شدگی بعدی آن‌ها ایجاد شده‌اند.

نمونه‌هایی از سنگ‌هاى رسوبى آوارىج: بعضى از بى‌مهره‌هاى در‌یازى، کربنات کلسیم یا سیلیس را از آب دریا جذب مى‌کنند. صدف‌ها و قسمت‌هاى سخت این جانداران، بعد از مرگ در بستر دریا ته‌نشین مى‌شوند و یا ممکن است به صورت قطعاتى تجمع یابند. بافت سنگ‌هاى حاصل از این رسوبات، شبیه بافت آوارى است، با این تفاوت که این سنگ‌ها از تجمع قطعات سخت موجودات زنده حاصل آمده‌اند.

شکل ۸ ـ نمونه‌هایی از سنگ‌هاى رسوبى آوارى

ب- سنگ‌های رسوبی شیمیایی: این سنگ‌ها، برخلاف سنگ‌های رسوبی آواری که از تجمع قطعات و مضرات سنگ‌های قدیمی‌تر حاصل آمده‌اند، مجموعه‌ای از بلورهای متصل به هم هستند که قبلاً به صورت محلول در آب بوده‌اند. این سنگ‌ها، دو دسته‌اند: بعضی، مستقیماً از محلول‌ها جدا شده و رسوب کرده‌اند (غیرآلی) بعضی دیگر حاصل فعالیت‌های زیستی گیاهان و جانوران هستند (آلی).

۱- سنگ‌های رسوبی شیمیایی غیرآلی: این‌گونه سنگ‌ها زمانی تشکیل می‌شوند که مواد حل شده در آب، به علت تبخیر یا انجام واکنش‌های شیمیایی رسوب کنند.

سنگ آهک، که ترکیب اصلی آن کربنات کلسیم است، حدود ۲۲ درصد سنگ‌های رسوبی را شامل می‌شود. بعضی سنگ‌های آهکی در شرایط خاص بر اثر واکنش‌های شیمیایی حاصل می‌شوند. مواد حل شدنی معمولاً با بالا رفتن دما زودتر حل می‌شوند، اما قابلیت انحلال کربنات کلسیم، به مقدار دی اکسید کربن موجود در آب بستگی دارد. از آنجا که دی اکسید کربن موجود در آب گرم کمتر از مقدار این گاز در آب سرد است، آهک در آب گرم زودتر به حد اشباع می‌رسد و زودتر هم رسوب می‌کند.

البته به جز دما، عوامل دیگری هم در مقدار رسوب کربنات کلسیم در آب دخالت دارند. از آن جمله می‌توان به آشفتگی آب، وجود گیاهان فتوسنتز کننده، آب و عمق و فشار آب اشاره کرد؛ مثل آبی که آرام نباشد، CO2 بیشتری از دست می دهد و کربنات کلسیم موجود در آن رسوب می‌کند. کاهش فشار آب هم CO2 بیشتر را به هوا می‌فرستد. پس، رسوب کربنات کلسیم در آب‌های کم عمق بیشتر از آب‌های عمیق است.

سنگ آهک شیمیایی، در شرایط ویژه‌ای، در خشکی هم تشکیل می‌شود؛ مثلاً در دهانه‌‌ی چشمه‌های آهکی، وقتی آب زیرزمینی به سطح زمین می رسد، محیط کم فشار و گرم تری روبرو می‌شود و به علت جاری شدن، آشفتگی آن افزایش می یابد. همه‌ی این عوامل، در متصاعد شدن CO2 و رسوب کربنات کلسیم موثرند. سنگ آهک پرحفره و شیری رنگ تراورتن و ستون های آهکی درون غارها به همین شکل به وجود می آیند. تراورتن به عنوان سنگ نما، کفپوش و پله کاربرد زیادی دارد.

دولومیت، در اثر عبور محلول‌های غنی از منیزیم از سنگ‌های آهکی، منیزیم جانشین قسمتی از کلسیم شده و دولومیت تشکیل می دهد. این فرایند جانشینی، باعث تبربر دوباره سنگ‌های آهکی می‌شود.

دولومیت

چرت (Chert)، گفته می‌شود که در آن‌ها سیلیس (SiO2) زیاد به صورت بلورهای میکروسکوپی وجود دارد. چرت بامن شیمیایی آن محصول رسوب کرده سیلیس در آب هایی است که از این ماده اشباعند. چرت سنگی بسیار سخت است و هنگام شکسته شدن لبه‌های تیزی پیدا می‌کند. به همین دلیل، آدمیان نخستین از ابزارهای گوناگونی ساخته‌اند.

سنگ‌های تبخیری، آب می‌تواند مقدار زیادی نمک را در خود حل کند. هر جا که آب کم عمق و گرم باشد، در محیط‌های مانده بعضی کولاب‌ها و دریاچه‌ها که مقدار تبخیر بیشتر از مقدار آ‌ب‌های ورودی است، وقت نمک طعام یا گچ به حد اشباع می‌رسد، ته نشین میشود و سنگ‌های تبخیری را به وجود می‌آورد. سنگ‌های تبخیری نشانه وجود آب و هوای گرم و خشک هستند. در بیشتر نقاط کشور ما منابع عظیمی گچ و نمک در بین سنگ‌های رسوبی قدیمی یافت می‌شود. این سنگ‌ها امروزه نیز در نقاط مختلف کویر مرکزی و کولاب‌ها و دریاچه‌های داخلی تشکیل می‌شوند.

سنگ نمک، اغلب بی‌رنگ است، اما به علت وجود اکسید آهن نگاهی به رنگ قرمز روشن نیز دیده می‌شود. مزه شور این سنگ بهترین وسیله تشخیص آن است.

سنگ گچ آبدار (ژیپس)، سفید رنگ است و گاهی به علت وجود مقدار کمی اکسید آهن به رنگ قرمز روشن دیده می‌شود. سختی آن کم و با ناخن خط بر می‌دارد. سنگ گچ بی آب را «انیدریت» میگویند که سنگی متراکم و به رنگ سفید مایل به خاکستری است.

۲- سنگ‌های رسوبی شیمیایی آلی: چنین سنگ‌هایی، قاعدتاً این محصول فرایند جاندارانند. مهم‌ترین سنگ‌های این گروه عبارتند از: سنگ آهک آلی و چرت که از بقایای اسکلت جانوران و گیاهان دریازی حاصل می‌آید و زغال سنگ، کرم محصول گیاهان خشک‌زی است.

بیشتر سنگ آهک‌های آلی در آب‌های کم عمق و گرم است باید تشکیل می‌شوند؛ زیرا به دلیل وجود شرایط مساعد و غذای کافی، جانداران زیادی در این آب‌ها زندگی می‌کنند که از تجمع اسکلت و پوسته‌های آهکی آ‌ن‌ها (بیشتر از همه جلبک‌های آهکی) پس از مرگ، سنگ آهنگ حاصل می‌آید. البته، در آب‌های سرد و عمیق از تجمع پوسته های آهکی روزن‌داران که زندگی پلانکتونی دارند، گل سفید که نوعی سنگ آهک است، تشکیل می‌شود.

چرت آلی، که بیشتر آن در را سیلیس بازمانده است جانداران دریا‌زی چون شعاعیان و دیاتوم‌ها تشکیل می‌دهد.

چرا بیشتر نرم تنانی که پوسته آهکی دارند در هوای گرم و بیشتر موجوداتی که پوسته سیلیسی دارند در آب‌های سرد زندگی می‌کنند؟

زغال سنگ، نوعی سنگ رسوبی است که بقایای گیاهی فراوان دارد. مواد گیاهی معمولاً در روی زمین به سرعت تجزیه می‌شوند، اما در محیطی که اکسیژن اندک باشد، ممکن است آن مواد تا زمان مدفون شدن و تبدیل به زغال‌سنگ باقی بمانند. آب ساکن و گرم مناطق مردابی، برای ایجاد زغال سنگ بسیار مناسب است، زیرا به دلیل جریان نداشتن هوا، اکسیژن چندانی وارد آب نمی‌شود تا به مواد آلی تجمع یافته در بستر برسد. به این ترتیب، این مواد به صورت تجزیه نشده باقی می‌ماند.

در طول میلیون‌ها سال، با افزایش فشار و وزن رسوبات فوقانی، آب CO2 و گازهای دیگر از بازمانده‌های گیاهی خارج می‌شوند و در نتیجه، به نسبت درصد کربن آن‌ها افزوده می‌شود. در مراحل اولیه‌ی این فرایند، ساختار گیاه می‌شود و ماده‌ای قهوه‌ای رنگ و نرم به نام تورب ایجاد می‌شود. با افزایش تدریجی فشار و گرما، موادی فشرده‌تر و سخت‌تر حاصل می‌آیند، این مواد به ترتیب درجه خلوص لیگنیت، زغال سنگ قهوه‌ای و آنتراسیت هستند (شکل ۹).

رگه‌های زغالی معمولاً در میانه لایه‌های رسوبی دیگر می‌توان یافت؛ زیرا مناطق مردابی و مناسب برای تشکیل زغال سنگ که عموما در کنار دریا های قدیمی قرار داشته‌اند، گاهگاه، با بالا آمدن سطح آب دریا، به زیر آب می‌رفته‌اند و رسوبات دریا روی آن‌ها را می‌پوشاند شده است.

تشکیل زغال‌سنگ از رسوبات مردابى. مراحل تشکیل این لایه‌ها را شرح دهید. شکل ٩ـ تشکیل زغال‌سنگ از رسوبات مردابى. مراحل تشکیل این لایه‌ها را شرح دهید. 

آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
بله
تقریبا
خیر

داریوش طاهری

اولیــــــن نیستیــم ولی امیـــــد اســــت بهتـــرین باشیـــــم...! خدایــــــــــا! نام و آوازه مــــــرا چنان در حافظــه‌ها تثبیت کن که آلزایمـــــــــر نیز تــوان به یغمـا بـردن آن را نـداشتــــــه باشـد...! خدایـــــــــا! محبّـت مــرا در دل‌های بندگانت بینداز ... خدایــــــا! مــــرا دوســــت بــــدار و محبوبــم گـــردان...!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا