دانلود pdf سنگ شناسی (رسوبی) کمیاب و عالی

سنگ شناسی (رسوبی) به عنوان شاخه ای حیاتی از زمین شناسی، به مطالعه منشاء، ترکیب، بافت و ساختار سنگ های رسوبی می پردازد و درک عمیقی از تاریخ زمین و محیط های باستانی ارائه می دهد. چرخه سنگ، که شامل فرآیندهای هوازدگی، فرسایش، انتقال، رسوب گذاری و سنگ شدگی است، بستر اصلی برای تشکیل این نوع سنگ ها به شمار می رود و نشان دهنده تحولات مداوم در پوسته زمین است.

ذرات تشکیل دهنده سنگ های رسوبی بسیار متنوع هستند و هر یک منشاء و ویژگی های خاص خود را دارند. کوارتز، به عنوان یکی از فراوان ترین کانی ها، نقش مهمی در ترکیب بسیاری از سنگ های رسوبی ایفا می کند و از پایداری شیمیایی و فیزیکی بالایی برخوردار است.

ویژگی های بلوری کوارتز آن را در برابر هوازدگی مقاوم می سازد و منشاء آن می تواند از سنگ های آذرین، دگرگونی و هیدروترمال باشد. علاوه بر این، کوارتزهای حاصل از چرخه رسوبی مجدد نیز به وفور در این سنگ ها یافت می شوند که نشان دهنده فرسایش و رسوب گذاری مجدد سنگ های رسوبی قدیمی تر است.

فلدسپات ها نیز از اجزای رایج در سنگ های رسوبی هستند، اگرچه پایداری کمتری نسبت به کوارتز دارند و تحت تاثیر هوازدگی به کانی های رسی تبدیل می شوند. ویژگی ها و تغییرات فلدسپات ها به نوع آنها و شدت فرآیندهای دیاژنزی بستگی دارد و می تواند اطلاعاتی در مورد منشاء سنگ فراهم کند.

کانی های رسی، که محصول نهایی هوازدگی شیمیایی هستند، بر اساس آرایش لایه ای خود به انواع T-O، T-O-T و T-O-T-O تقسیم می شوند. منابع تولید کانی های رسی عمدتا از هوازدگی فلدسپات ها و سایر سیلیکات ها است. میکاها و کانی های سنگین نیز، هرچند به نسبت کمتر، در ترکیب سنگ های رسوبی حضور دارند و تقسیم بندی سنگ منشاء کانی های سنگین می تواند سرنخ هایی از سنگ های مادر اولیه ارائه دهد.

علاوه بر ذرات تخریبی معدنی، ذرات تخریبی آلی نیز در تشکیل سنگ های رسوبی نقش دارند که از بقایای گیاهان و جانوران تشکیل شده اند. این مواد می توانند در محیط های احیایی به کربن آلی تبدیل شده و منشاء هیدروکربورها باشند.

ذرات رسوبی شیمیایی نابرجا یا آلوکمیکال، که در حوضه رسوبی تشکیل می شوند اما سپس منتقل و مجدداً رسوب می کنند، شامل اُاُئیدها، پیزولیت ها، پلت ها و پلوئیدها و خرده های اسکلتی می شوند که هر یک ویژگی های ریخت شناسی و ترکیبی منحصر به فردی دارند. این ذرات به دلیل تحرک پذیری خود از اهمیت خاصی در شناسایی محیط رسوبی برخوردارند.

ذرات رسوبی شیمیایی برجا یا ارتوکمیکال، بر خلاف آلوکمیکال ها، در همان محلی که تشکیل می شوند باقی می مانند و شامل سیمان کلسیتی شفاف و سایر رسوبات شیمیایی رسوب کرده درجا هستند. این سیمان ها نقش مهمی در چسباندن ذرات و افزایش استحکام سنگ دارند.

بلوغ (رسوب) (مچوریتی)، به ویژه بلوغ بافتی، یک مفهوم کلیدی در سنگ شناسی (رسوبی) است که به میزان جورشدگی و گردشدگی ذرات اشاره دارد. ارزیابی بلوغ بافتی از طریق نمودار مراحل بلوغ انجام می شود و عوامل موثر بر معکوس شدن بلوغ بافتی نیز مورد بررسی قرار می گیرند که می تواند اطلاعاتی در مورد تاریخچه رسوب گذاری فراهم کند.

طبقه‌بندی سنگ‌های رسوبی یکی از ابزارهای اساسی برای مطالعه و درک این سنگ‌ها است که بر مبنای معیارهای مختلفی صورت می گیرد. طبقه‌بندی ژنتیکی یا زایشی، سنگ‌ها را بر اساس فرآیندهای تشکیل دهنده آنها دسته بندی می کند، در حالی که طبقه‌بندی کرینین و سیستم‌های طبقه‌بندی دیگر مانند طبقه‌بندی فولک نیز مورد استفاده قرار می گیرند.

دیاگرام طبقه‌بندی فولک و طبقه‌بندی عمومی سنگ‌های رسوبی به تفکیک سنگ‌های برون حوضه‌ای (Extra Basinal Rocks) از سنگ‌های درون حوضه‌ای می پردازد و ویژگی‌های اندازه ذرات و نام‌گذاری سنگ‌های رسوبی را بر اساس این معیارها مشخص می کند. این رویکردها به زمین شناسان کمک می کند تا سنگ‌ها را به صورت استاندارد و قابل فهم طبقه بندی کنند.

در میان سنگ‌های رسوبی آواری درشت دانه، کنگلومراها و برش‌ها از اهمیت ویژه ای برخوردارند. طبقه‌بندی این سنگ‌ها بر اساس محیط تشکیل، بافت و منشا قطعات صورت می گیرد، از جمله قطعاتی که از داخل محیط رسوبی منشا می گیرند یا قطعات با منشا غیرعادی.

ماسه سنگ‌ها نیز گروه بزرگی از سنگ‌های رسوبی را تشکیل می دهند که طبقه‌بندی های متعددی برای آنها ارائه شده است، مانند طبقه‌بندی پتی جان و طبقه‌بندی فولک برای ماسه سنگ‌ها. ویژگی‌های ماسه سنگ وکی (Wacke)، انواع ماسه سنگ‌ها در طبقه‌بندی فولک، مانند فلدسپات لیت ارنایت، و مفهوم بلوغ بافتی ماسه سنگ‌ها از جمله موارد مهم در مطالعه این سنگ‌ها هستند.

دیاژنز در ماسه سنگ‌ها مجموعه ای از تغییرات فیزیکی، شیمیایی و کانی شناسی را شامل می شود که پس از رسوب گذاری و قبل از دگرگونی در آنها اتفاق می افتد. فشردگی و انحلال حاصل از فشار، به ویژه در کنتاکت های ذرات و با افزایش عمق تدفین، می تواند تخلخل سنگ را به شدت تحت تاثیر قرار دهد و کاهش دهد.

سیمانی شدن، به وسیله سیمان سیلیسی، سیمان کربناته با ویژگی‌های خاص خود، یا سیمان هماتیتی، یکی دیگر از فرآیندهای مهم دیاژنزی است که باعث افزایش استحکام سنگ می شود. تشکیل کانی‌های رسی اتوژنتیک و فلدسپات اتوژنی نیز در این مرحله رخ می دهد و تغییرات دیاژنزی در دماهای مختلف و توالی محیط‌های دیاژنزی نزدیک سطح زمین (ائوژنیک) و تدفینی (مزوژنتیک) از جنبه های مهم مطالعه دیاژنز در سنگ شناسی (رسوبی) به شمار می رود.

پتروگرافی و منشاء انواع اصلی ماسه سنگ‌ها اطلاعات ارزشمندی در مورد محیط‌های رسوبی و تکتونیکی فراهم می کند. کوارتز آرنایت‌ها، با منشاء و ویژگی‌های خاص خود، نشان دهنده هوازدگی شدید و بازیافت رسوبی هستند. آرکوزها که حاوی فلدسپات فراوان هستند، می توانند بر اثر تغییرات دیاژنزی فلدسپات و در محیط‌های تکتونیکی (آرکوز تکتونیکی) یا آب و هوایی (آرکوز آب و هوایی) خاص تشکیل شوند.

لیت آرنایت‌ها، ساب چرت آرنایت و دیگر لیت آرنایت‌ها، و ماسه سنگ‌های گری وکی نیز هر یک نشان دهنده شرایط خاصی در حوضه رسوبی و منشاء ذرات هستند. فابریک‌های دیاژنزی ماسه سنگ‌ها و انواع ماتریکس‌ها در دیاژنز، به درک بهتر فرآیندهای پسا رسوبی کمک کرده و تصویر کاملی از تاریخچه زمین شناسی این سنگ‌ها ارائه می دهند.

گل سنگ‌ها، که شامل شیل‌ها، گل سنگ‌های کلریتی و نفتی می شوند، گروه مهمی از سنگ‌های رسوبی ریز دانه را تشکیل می دهند. طبقه‌بندی این سنگ‌ها بر اساس ترکیب کانی شناسی و ساختارهای رسوبی سنگ‌های آواری صورت می گیرد و رنگ گل سنگ‌ها نیز می تواند نشانگر محیط رسوبی باشد.

کانی‌های تشکیل‌دهنده گل سنگ عمدتا شامل کانی‌های رسی هستند که تغییرات کانی‌های رسی در دیاژنز با عمق دفن از اهمیت بالایی برخوردار است. نمودار تغییرات کانی‌های رسی با عمق دفن، بنتونیت و لاتریت، و گلسنگ‌ها و محیط تشکیل آنها، بینش‌های مهمی در مورد تاریخچه رسوب گذاری و تحولات دیاژنزی این سنگ‌ها فراهم می آورند.

سنگ‌های کربناته، که عمدتا شامل سنگ آهک و دولومیت می شوند، از طریق فرآیندهای مختلف شیمیایی و بیوشیمیایی تشکیل می شوند و گسترش رسوبات کربناته در مناطق کم عمق دریایی بسیار قابل توجه است. کانی شناسی رسوبات کربناته، که شامل کلسیت، آراگونیت و دولومیت است، اساس مطالعه این سنگ‌ها را تشکیل می دهد.

دولومیت و دولومیتی شدن، ذرات آلوکمیکال مانند اُاُئیدها، پیزولیت‌ها، پلت‌ها و قطعات اسکلتی، و همچنین ذرات ارتوکمیکال و انواع کربنات‌های برجا با ویژگی‌های خاص خود، اجزای اصلی سنگ‌های کربناته هستند. انواع فابریک سیمان، سیمان‌های دیاژنزی کربناته، سیمان انحلال- فشاری و مراحل سیمانی شدن، به همراه ویژگی‌های بافتی مانند فابریک لامینه‌ای، آشفتگی زیست محیطی، فابریک و ساختمان‌های رسوبی، استیلولایت و استرومتکنیس، از جمله مباحث کلیدی در پتروگرافی و دیاژنز سنگ‌های کربناته هستند.

طبقه‌بندی سنگ‌های کربناته، از جمله طبقه‌بندی فولک و طبقه‌بندی دانهام (Dunham classification)، امکان تفکیک انواع مختلف سنگ آهک (مانند سنگ آهک نوع اول و چهارم) و سنگ‌های دولومیتی شده را فراهم می آورد و بلوغ سنگ‌های آهکی نیز در این دسته بندی ها مورد توجه قرار می گیرد. دیاژنز در سنگ‌های کربناته شامل محیط‌های فراتیک دریایی، منطقه وادوز آب شیرین و منطقه فراتیک آب شیرین راکد می شود که هر یک ویژگی‌ها و فرآیندهای دیاژنزی منحصر به فردی دارند.

انحلال ذرات ناپایدار کربناته در سنگ شناسی (رسوبی)، کلسیتی شدن قطعات آراگونیتی، و سیمانی شدن تدفینی از جمله فرآیندهای مهم دیاژنزی هستند که تحت تاثیر منابع سیمان تدفینی قرار می گیرند. مدل‌های دولومیتیزاسیون، از جمله مدل سبخا دولومیتیزاسیون، فرآیند سبخا دولومیتیزاسیون، مدل اختلاط (دورگ) (Dorag) دولومیتیزاسیون و مدل‌های دولومیتیزاسیون تدفینی، به درک چگونگی تشکیل دولومیت با انواع بافتی م