مهندسی عمران و معماری | مصالح ساختمانی

زمین شناسی – سنگ ها

سنگ آذر آواری

سنگ آتشفشانی

سنگ آذرین

سنگ دگرگونی

سنگ رسوبی

سنگ شناسی آذرین

سنگ شناسی دگرگونی

سنگ شناسی رسوبی

فرآیندهای سنگ‌زایی

فرسایش سنگ

کانی شناسی

گرانیت آناتکسی

میگماتیت

هوازدگی

سنگ شناسی رسوبی

ریشه لغوی

سنگ شناسی رسوبی از دو کلمه Sedimentary به معنی رسوبی و Petrology به معنی سنگ شناسی گرفته شده است.

دید کلی

سنگهای رسوبی به دلیل داشتن منابع مهم نظیر نفت ، گاز ، ذغال ، آهن ، اوارنیم و نیز مواد مورد نیاز در مصالح ساختمانی مانند آهک ، گچ و غیره از اهمیت خاصی برخوردارند لذا سنگ شناسی رسوبی یکی از مهمترین شاخه‌های علوم زمین محسوب می‌گردد. در حدود ۷۰٪ از سنگهای سطح زمین ، دارای منشا رسوبی هستند، و این سنگها عمدتا از ماسه سنگها ، سنگهای آهکی ، شیل ها و به مقدار کمتری اما با همان معروفیت از رسوبات نمک ، سنگهای آهندار ، ذغال و چوب تشکیل شده است.

تاریخچه و سیر تحولی

مطالعه سنگهای رسوبی از نظر مشخصات ساختی ، بافتی و ترکیب شیمیایی آنها ، اولین بار در سال ۱۸۷۹ توسط سوربی انگلیسی انجام گرفت. وی مطالعه سنگهای رسوبی در مقاطع نازک را برای اولین بار ابداع نمود. بعدها در ۱۸۹۹ ، کایوی فرانسوی پاره‌ای از مشخصات میکروسکوپی و مشخصات ماکروسکوپی بعضی از سنگهای رسوبی در کشور فرانسه را ، به صورت مصور تشریح و تفسیر کرد.

از آن تاریخ به بعد ، به پیروی از کایو ، بررسیهای سنگهای رسوبی و کوشش اکثر سنگ شناسان ، عمدتا بر کانی شناسی و تشخیص کانی‌های تشکیل دهنده این سنگها متمرکز گردید. که در این میان ماسه سنگها و رسوبات ماسه‌ای و از میان کانی‌ها هم ، کانیهای سنگین (دارای وزن مخصوص بیش از ۲٫۸۵) ، بیشتر مورد توجه قرار گرفتند.

در سال ۱۹۱۹ ، ونت ورث آمریکایی برای سنجش اندازه ذرات و دانه های تشکیل دهنده رسوبات تخریبی مقیاسی ارائه داد و به کمک مقیاس ونت ورث مطالعه دانه سنجی و تجزیه‌های کمی و مکانیکی رسوبات بر مبنای اندازه دانه ها و فراوانی آنها ، میسر گردید.

سرانجام در ۱۹۳۳ ، آدن و کرمباین ، مقیاس‌های جدیدتری برای اندازه گیری دانه‌های رسوبی ارائه دادند و در مکانیسم تجزیه‌های مکانیکی رسوبات تخریبی ، تسهیلات زیادتری ایجاد کردند. امروز هم ، مقیاسهای اندازه گیری متداول برای مطالعات رسوب شناسی و سنگهای رسوبی ، به نام همین افراد معروف بوده و مورد استفاده سنگ شناسان و رسوب شناسان قرار دارد.

آتشفشان ها نیز اشکال دیگری از ساخت های اولیه سنگهای آذرین خروجی اند که در اثر خروج ماگما ، بوجود می آیند .مهم ترین قسمت های یک آتشفشان از نظر زمین شناسی ساختمانی ، مخروط و دهانه آتشفشان است که اینک به بررسی آنها می پردازم .

1. مخروط آتشفشانی ، مخروط آتشفشانی در اثر سرد شدن و تجمع مواد خروجی آتشفشان به وجود می آید این گونه ساختمآنها را از نظر های مختلف می توان تقسیم بندی کرد . مثلا اساس تقسیم بندی سنگ شناسی ، جنس سنگهای تشکیل دهنده مخروط و اساس طبقه بندی فیزیوگرافی ، مرحله فرسایش ان است اما در زمین شناسی ساختمانی ، مخروط ها را از نظر ساختمان داخلی طبقه بندی می کنند . در این تقسیم بندی ، می توان انواع مخروط های زیر را تشخیص داد :

الف ) مخروط گدازه ای ، این مخروط ها از گدازه های خیلی سیال تشکیل شده و به همین جهت دارای دامنه های کم شیب اند . این مخروط ها تماما از جنس گدازه اند . و در مورد آنها قسمت اعظم ماگما از درون دهانه اصلی آتشفشان ، خارج شده است .در مواردی که ماگماهنگام خروج از آتشفشان سرد و لزج باشد ، در فاصله کمی پس از خروج از دهانه ، منجمد می شود و مخروط پر شیبی را به وجود می اورد که بنام هورنیتو موسوم است .

ب ) مخروط های آذر آواری ، این مخروط ها در نتیجه تجمع مواد اذر اواری که از آتشفشان خارج می شود تشکیل شده و در بعضی موارد ممکن است دارای دامنه های پر شیب باشد .

ج ) مخروط مرکب ، این مخروط ها از قشر های متناوب گدازه و مواد اذر اواری تشکیل می شود . در این گونه مخروط ها ، قسمت اعظم ماگما از دهانه های فرعی آتشفشان خارج می شود .

2. دهانه ، قسمت بالایی مخروط آتشفشان ، بنام دهانه خوانده می شود بسته به وضعیت دهانه ، حالات زیر را می توان تشخیص داد :

الف ) کرارتر  : کرارتر فرورفتگی موجود در انتهای مخروط آتشفشان است که در حالت کلی ، به صورت یک مخروط ناقص در بالای ان قرار دارد . قطر قسمت پائین کرارتر معمولا کم است و ندرتا از 300 متر تجاوز می کند اما قطر قسمت بالای ان ، در اثر ریزش دیواره ، ممکن است خیلی زیاد باشد .کرارتر معمولا در اثر انفجار در قسمت های بالایی دود کش آتشفشان ، بوجود می آید .

ب ) کالدرا  : کالدرا فرورفتگی بسیار بزرگی است که در قسمت های بالایی آتشفشان به وجود می آید . مقطع این فرورفتگی ، معمولا دایره و در بعضی موارد نامنظم است . قطر کالدرا ممکن است به جندین کیلومتر برسد .کالدرا در نتیجه تخریب دیواره دهانه آتشفشان به وجود می آید .