سنگهای رسوبی - پایگاه دانلود رایگان کتاب | دانلود کتاب

سنگها و کانیها چطور شکل می گیرند ؟
 بحث کلی : پوسته زمین تغییر می کند و باعث می شود که سنگهای جدید شکل بگیرند و سنگهای قدیمی نیز تغییرمی کنند . این وقایع هنگامیکه ورقه ها به هم برخورد می کنند ، روی می دهد . یک کانی از برخی موادی که هرگز زنده نبوده اند شکل گرفته است . کانیها بوسیله یک فرمول شیمیایی تقسیم بندی می شوند . کانیهای دیگری وجود دارد که از اجزای موجودات زنده نظیر حیوانات و گیاهان تشکیل شده اند . این کانیها ، سوختها و گازها هستند . کانیها ممکن است بوسیله فرایندهای هوازدگی طبیعی تغییر یابند .
اذرین-سنگهای اذرین از ماگمای سرد شده تشکیل شده اند . ماگما سنگ مذابی است که در اعماق زمین وجود دارد . به ماگمائی که به سطح زمین رسیده است گدازه گفته می شود .
رسوبی- سنگهای رسوبی همزمان با قرار گیری رسوبات بر روی هم و سیمانی شدن انها تحت تاثیر وزن اب و لایه های رسوبی بالائیشان شکل می گیرند . این فرایند برای لایه هائی که در کف حوضه رسوب کرده اند به مدت هزاران سال اتفاق می افتد .
دگرگون- سنگهای دگرگونی بواسطه حداکثر فشار و درجه حرارت از سنگهای رسوبی و اذرین تشکیل شده اند که طی فرایندها کانیهای انها تغییر می کند .
 
سنگ رسوبی- هوازدگی اتفاق می افتدو سنگ از رسوبات تراکم یافته (تحت تاثیر فشار) بوجود می اید .
سنگ اذرین- از ماگما و یا گدازه سرد شده شکل می گیرد .
سنگ دگرگونی- گرما و فشار کانیها سنگهای اذرین یا رسوبی را تغییر می دهد .
سنگهای رسوبی و سنگهای دگرگونی هر دو تحت تاثیر فشارند .
سنگهای اذرین و سنگهای دگرگونی هم فشار وهم حرارت را تجربه می کند .
 
مباحث بیشتر:
سنگها بطور طبیعی از یک ، دو ویا تعداد بیشتری کانی ترکیب شده اند . انها جامدات غیر زنده ای هستند که در طبیعت یافت می شوند .
– مرمر از تغییر سنگ اهک تحت حرارت های بالا بوجود می اید . مرمر در مجسمه سازی استفاده می شده و امروزه به منظور سنگهای سقف و کف در ساختمان سازی بکار می رود . همچنین از قدیم در حمام ها بکار می رفته است .
– گچ (گل سفید) از اسکلت موجودات کوچک دریازی تشکیل شده که تنها با چشم مسلح قابل مشاهده اند .
– سنگ اهک از پوسته های شکسته شده وجانداران کوچک دریایی تشکیل شده است . سنگ اهک در واقع جسم جامد سفید رنگی است که رنگ دیگری در ان بکار نرفته است .
–  الماس سخترین کانی شناخته شده است .
–  کوارتزیت از دگرگونی ماسه سنگ در شرایط دما و فشار بالا ایجاد شده است . این سنگ به ارامی سرد شده و کریستالهای سفید رنگی دارد .
–  اوپال از روم امده است ، اوپال سنگی است که رنگهای متعددی دارد .
–  فیروزه در حدود ۳۰۰۰ سال پیش توسط ازتک کشف شده و رنگ سبز ابی دارد .
–  ماسه سنگ از دانه های ماسه ای که در کف اقیانوس رسوب کرده اند شکل گرفته که فشار زیادی را به هم وارد کرده اند .
–  کوارتز آهن دار از طریق سرد شدن آهسته تشکیل می شود. اما صورتی رنگ با لکه های سفید است یا ممکن است شفاف، قهوه ای یا سیاه باشد.
–   گرانیت سنگی است که شما می توانید به اسانی ان را تشخیص دهید .
–  ابسیدین سیاه رنگ و صاف است و تیزی کمی دارد .
–  پومیس سنگ سفید، روشن رنگ و بمبی شکلی است.
–  چوب سیلیسی شده قرمزویا قهوه ای رنگ است که این رنگها سن نوارها را نشان می دهند که اغلب شبیه به چوب می باشد .
–  توف هنگامیکه اهک از اب موجود در نواحی کم باران نهفته می شود شکل می گیرد .
–  گراول تکه سنگ، ابی ، خاکستری است ، که سطح ناهمواری دارد .
–  زغال سنگ که طلای سیاه نیز نامیده می شود . میلیونهاسال عمر دارد . ان را به جهت سوخت و یا گرما می سوزانیم . انسان از اعصار گذشته زغال سنگ را استخراج می کرده است . زغال سنگ جسم سخت ، شکننده و سیاه رنگ است.
–  قالب – بخش میان تهی که بعد از تجزیه جانور دررسوب ایجاد می شود.
–  نشانه – فسیلی اثری از یک موجود زنده است نظیر اثر پا که در سنگ گذاشته شده است .
– قالب – فسیلی که از رسوبات پر کننده یک قالب به وجود آمده است.
براى مطالعه وشناسایى سنگ ها لازم است اجزاى سازنده آنها یعنى کانیها را بشناسیم .با استفاده از بعضى از خواص فیزیکى کانى ها که معمولاً نیاز به ابزارهاى پیچیده ندارد ،شما مى توانید برخى از کانیها را شناسایى کنید. در اینها مهمترین خواص فیزیکى کانیها را که در شناسایى آنها موثر است. بررسى کنیم: ۱-شکل بلور- تقریباً همه کانیها به صورت متبلور دیده مى شوند(شکل۳-۵).جسم متبلور،داراى نظم درونى سه بعدى است. یعنى در آن، اتمهاى سازنده مطابق نظم معینى پهلوى هم قرار مى گیرند.در نتیجه ،بلور داراى سطوح صاف است وبه یالها وسطوح خارجى محدود مى شود. اگر ذرات شکر یاسنگ نمک را با ذره بین نگاه کنید،مى بینید که داراى شکل هندسى منظم وسطوح صاف هستند.بلورها در اندازه هاى متفاوتى تشکیل مى شوند .گاهى بلورها به حدى درشت هستند که باچشم قابل مشاهده اند.در این صورت به آنها درشت بلور مى گویند .در بعضى موارد بلورها فقط توسط میکروسکپ قابل مشاهده هستند که به آنها ریز بلور گفته مى شود وگاهى بلورها به حدى ریز هستند که فقط با پرتوهاى x قابل تشخیص اند که در این صورت به آنها مخفى بلور مى گویند،مانندکانیهاى رسى که در تشکیل خاک شرکت دارند. اندازه بلورها به شرایط تشکیل آنها بستگى دارد .هر چه براى تشکیل یک بلور زمان بیشترى صرف شده باشد ،بلور درشت تر مى شود.نکته بسیار مهم وجالب در مورد بلورها آن است که گرچه شکل واندازه ظاهرى آنها ممکن است متفاوت باشد اما زوایا بین سطوح مشابه آن در تمام بلورهاى یک کانى معین، یکسان وتغییر ناپذیر است.از این خصوصیت براى شناسایى کانیها استفاده مى شود. اندازه بلورها – در طبیعت گاهى بلورهاى عظیمى پیدا مى شود .بعضى از اقسام بریل که یک کانى قیمتى محسوب مى شوندوزنى تا چندین تن دارد .بلورهاى ژیپس در کشور خودمان به اندازه هایى حدود ۵۰ سانتیمتر یافت مى شود که در دنیا بى نظیرند. بلورهاى مصنوعى –امروزه بلورهایى از کانیهاى گوناگون را به طور مصنوعى تهیه مى کنند که از بلورهاى طبیعى زیباترند وممکن است چندین برابر بلورهاى طبیعى باشند. از این بلورهاى مصنوعى در جواهرسازى ،پزشکى الکترونیک و…. استفاده مى شود.یکى از از مهمترین موارد استفاده از بلورهاى مصنوعى استفاده از بلورگارنت در ساختمان لیزرها ویا کوارتز در ساختن ساعت هاى دقیق است. ۲- سختى- سختى کانیها را مى توان به عنوان مقاومت آنها در برابر خراشیده شدن به وسیله سایر اجسام تعریف کرد. سختى کانى ها بیشتر به طرز قرار گرفتن اتمها در شبکه بلورین ونوع پیوندهاى اتمى در کانى بستگى دارد تا ترکیب شیمیایى آنها؛به طور مثال ،در حالى که الماس وگرافیت هر دو از کربن خالص ساخته شده اند ،اولى سخت ترین جسم ودومى جسمى بسیار نرم است،زیرا نیروى پیوندهایى که اتم هاى کربن را در الماس به یکدیگر متصل مى کنند به مراتب بیشتر از نیروهایى است که اتمهاى هاى کربن را در الماس به یکدیگر متصل مى کند به مراتب بیشتر از نیروهایى است که اتم هاى کربن را در گرافیت به هم وصل مى کند. براى تعیین سختى کانى ها از مقیاسى به نام مقیاس موس(Mohs) استفاده مى شود(از نام فدریخ موس کانى شناسى آلمانى).در این مقیاس نرم ترین کانى سختى یک دارد (تالک) وسخت ترین کانى، داراى درجه سختى ۱۰ الست (الماس).هر کانى که به وسیله کانى دیگر خراش بردارد نسبت به آن نرم تر است. براى اطمینان از سختى اندازه گیرى شده ،باید درجه سختى را در جهان مختلف آزمایش کینم .به علاوه ،باید در خراشیدن وتعیین درجه سختى، عمل عکس را نیز انجام داد. ۳ -جلا- توانایى کانى در منعکس ساختن،عبور یا جذب نور را جلا مى گویند. هر قدر انعکاس وانکسار نور از سطح کانى ویا سطح شکستگى آن زیادتر باشد، جلاى آن مشخص تر است. یکى از علل پدایش گرانى الماس جلاى زیباى آن است که به جلاى الماسى معروف است .جلاى کانیها را مى توان به دو گروه فلزى وغیز فلزى تقسیم کرد.در جلاى فلزى (که خاص بسیارى از کانیهاى فلزى است) نور، مانند سطح فلز براق به خوبى منعکس مى شود (مانند پیریت FeoS2) در جلاى غیر فلزى نور به خوبى منعکس نمى شود وبراى بیان آن از اصطلاحات گوناگونى استفاده مى کنند. مثلاً‌:در جلاى فلزى نور به خوبى منعمس نمى شود وبراى بیان آن از اصطلاحات گوناگونى استفاده مى کنند. مثلاً: در جلاى شیشه اى براى نور به خوبى از کانى عبور مى کند (مانند کوارتز وهالیت) در جلاى الماسى ،نور در داخل الماس بازتابش کلى پیدا مى کند وسبب درخشندگى الماس مى شود. گاهى از منظره ظاهرى کانیها براى بیان جلاى آنها استفاده مى کنند واصلاحاتى مانند صمغى،چرب وابریشمى ،خاکى و..به کار مى برند. ۴-سطح شکست (رخ)- طلق نسوز (میکا) به آسانى ورقه ورقه مى شود.حتى به کمک چاقو مى توان هر ورقه آن را به ورقه اى نازک تر هم تقسیم کرد. یک ضربه چکش به بلور کلسیت،آن را به صورت متوازى السطوح هاى کوچک در مى آورد.بلورهاى مکعبى نمک نیز به صورت مکعب هاى کوچک تر یعنى در سه جهت فضایى شکسته مى شوند.بعضى ازبلورها،به هنگام شکسته شدن در امتداد سطح یا سطوح معینى به سادگى از هم جدا مى شوندوبعضى دیگر فاقد این خاصیت اند،یعنى داراى سطح شکست ناصاف هستند(کوارتز).این خاصیت بستگى به نحوه پیوندهاى اتمها در جهات مختلف دارد. هر قدر قدرت پیوند اتمى در امتداد سطوحى ضعیف تر باشد ،کانى در آن جهت آسان تر مى شکنند.فلدسپات ها در دوجهت ،نمک طعام در سه جهت قائم وکلسیت در سه جهت با زاویه قائمه رخ دارند. ۵-چگالى نسبى- جرم نسبى کانیها را مى توان تا اندازه اى با درست گرفتن حجم هاى مساوى از آنها با هم مقایسه کرد .اما راه دقیق تر ،تعیین چگالى نسبى آنها است.چگالى نسبى یک کانى را مى توان از تقسیم کردن چگالى یک کانى به چگالى آب به دست آورد. با این کار تعیین مى کنیم که یک کانى چند بار از جرم آب حجم خود سنگین تر است.چگالى نسبى بیشتر کانى هاى سیلیکاتى که بخش اعظم پوسته زمین را تشکیل مى دهند حدود ۵/۲ تا ۵/۳ است.چگالى نسبى زیادتر ،مربوط به کانى هایى است که در ترکیب خود عناصر سنگین مانند سرب، باریم و… دارند(گالنpbS با چگالى ۵/۷ وباریتBaSO4 با چگالى ۵/۴). مسلماً‌کانى هایى که اتمهاى سازنده آنها به هم نزدیک تر وفشرده تر باشد.،چگالى نسبى بیشترى خواهند داشت (مانند چگالى نسبى الماس در مقایسه با چگالى نسبى گرافیت). ۶- رنگ ورنگ خاکه- مى توان کانیها را از روى رنگ آنها نیز تشخیص داد ولى این قاعده کلى نیست. مثلاً‌کوارتز در اصل بى رنگ است،اما به رنگ هاى شیرى،بنفش زرد ودودى هم دیده مى شود. این رنگ ها مربوط به ناخالصى هاى موجود در کانى است. اما کانى هایى هم وجود دارند که با رنگ خود به آسانى قابل شناسایى هستند مثلاً‌ یاقوت همیشه رنگ قرمز دانه انارى دارد،فیروزه به رنگ آبى فیروزه اى ،گرافیت همیشه سیاه ومالاکیت همیشه سبز دیده مى شوند. رنگ گرد کانى ،گاهى در تشخیص کانیها موثر است. براى این کار کانى را به چینى بدون لعاب مى کشند واز روى خط رنگ خطى که بر جاى مى گذارد نوع کانى را تشخیص مى دهند .چنانکه یکى از راههاى شناسایى طلا رنگ خاکه زرد طلایى آن است،ولى پیریت با رنگ وجلایى شبیه به طلا داراى رنگ خاکه سیاه است،یا آنکه اثر مانیتیت (Fe3o4) سیاه واثر هماتیت (Fe2o3) قهوه اى نمایان مى شود،در حالى که ظاهر این دوکانى معمولاً‌سیاه است. ۷- راههاى شناسایى دیگر- بعضى از کانیها مانند مس وطلا چکش خوارند،در صورتى که گوگرد ترد وشکننده است. بعضى کانیها مانند میکا(طلق نسوز) در برابر گرما مقاوم اند وبعضى مانند ژیپس،کدر وبه پودر سفید رنگى تبدیل مى شوند.هالیت(NaC1)مزه اى شور وسیلویت(KC1) مزه اى تلخ دارد. برخى از کانیها مانند مانیتیت خاصیت مغناطیسى دارندوبعضى مانند کائولینیت به زبان مى چسبند.برخى مانند گرافیت وتالک در لمس با دست حالت چرب دارند(در صورتى که واقعاً چرب نیستند).بعضى از واکنشهاى شیمیایى مى تواند در شناسایى کانیها مفید باشد،مثلاً کلسیت با اسید کلریدریک سرد ورقیق ودولومیت با اسید کلردریک سرد ورقیق ودولومیت با اسید کلریدریک سرد ورقیق ودولومیت با اسید کلریدریک گرم وغلیظ ترکیب مى شوند وگاز CO2متصاعد مى کنند. زنگ شعلخ نیز در شناسایى بعضى از کانیها(در واقع عنصرى که در ترکیب دارند)موثر است.البته امروز کانى شناسان با وسایل جدیدى مانند میکروسکوپ پلاریزان، دستگاه اشعه ایکس؛میکروسکپ الکترونى وطیف سنجهاى نورى ،آسناتر مى توانند کانیها را تشخیص بدهند.