-
سنگ شناسی رسوبی
سه جزء اصلي بافتي سنگ هاي رسوبي تخريبي عبارتند از
1- دانه ها كه در حد گراول ، ماسه ، و سيلت ميباشند
2- ماتريكس يا ماده زمينه كه از ذرات دانه ريز در حد سيلت و رس تشكيل شده و دانه هاي رسوبي را در بر ميگيرد.
3- سيمان كه به صورت شيميايي تشكيل شده وعمدتاً از جنس سيليس و يا كربنات كلسيم مي باشد، البته برخي از اوقات سيمان از جنس اكسيد آهن نيز دربين دانه ها تشكيل مي شود. سيمان دانهها را به يكديگر مي چسباند. در بسياري از مواقع بين دانه ها فضاهاي خالي باقي مي ماند كه بعداً ممكن است توسط آب هاي زيرزميني و يا نفت و گاز اشغال شود كه برخي از رشته هاي تخصصي زمين شناسي نظير آب شناسي و زمين شناسي نفت وظيفه بررسي اين فضاهاي خالي را كه اصطلاحاً تخلخل ناميده ميشوند را دارند.
اندازه دانهها: يكي از مهمترين شاخصه هاي بافتي رسوبات و سنگ هاي رسوبي اندازه دانه هاي تشكيل دهنده آن مي باشد. زيرا توسط بررسي اندازه دانه ها ميتوان انرژي عامل حمل ونقل و دوري و نزديكي رسوب نسبت به ناحيه فشار را تعيين نمود و به واسطه اندازه دانه ها تقسيم بندي رسوبات و سنگ هاي رسوبي مطابق جدول زير انجام مي شود. طبقه بندي دانه ها از روي بلندترين قطر آنها صورت مي گيرد كه براي اولين بار توسط ونثورث واودرن ارايه شد. اين مقياس لگاريتمي بوده و در آن ، هر درجه اي برابر بزرگتر از درجه قبلي است. امروزه اين مقياس ميلي متري نيز معروف است.
شكل دانه grain shape: شكل دانه عبارت از توصيف فرم هندسي دانه در رسوب يا سنگ است كه توسط فرم، كروپت ، گردشدگي و بافت سطح دانه مورد بررسي قرار ميگيرد.
الف ) فرم form : فرم عبارت است از رابطه بين سه قطر اصلي تشكيل دهنده يك دانه مي باشد ( اقطار بلند، كوتاه، متوسط) كه براساس آن دانه ها ممكن است به اشكال زير ديده شوند.
ب) كرويت sphericity: كرويت عبارتست از اين كه شكل دانه تا چه حد به كره نزديك باشد. كرويت يكي از ويژگي هاي ارثي دانه ها مي باشد.
ج) گردشدگي roundness: گردشدگي عبارتست از اين كه دانه رسوبي زوايا و گوشه هاي تيز خود را در حين حمل و نقل از دست بدهد. هرچه دانه رسوبي بزرگتر باشد گردشدگي سريعتر اتفاق مي افتد. امروزه اگر كنار بستر يك رودخانه برويد ذراتي را خواهيد ديد كه كاملاً گوشه هاي تيز خودرا از دست داده اند. به واسطه ميزان گردشدگي مي توان به راحتي مقدار مسافت طي شده رسوب را تخمين زد. هرچه رسوبي مسافت بيشتري را طي نموده باشد گردتر مي شود. بايد توجه داشت ذرات دانه ريز در صد سيلت هيچگاه گرد نمي شوند. ميزان گردشدگي بستگي به درجه سايش دانه در هنگام حمل ونقل ، اندازه دانه ومسافت حمل ونقل دارد.
د) بافت سطح دانه grain surface texture: عوارض مواد در سطح دانه ، بافت سطح دانه را تشكيل مي دهند. بعنوان مثال رسوبات از منشاء يخچالي كه در حد گراول باشند عمدتاً برروي آنها خطوطي ديده مي شود كه نمايانگر جهت حركت يخچال ميباشد. و يا اينكه در كنار ساحل دريا به دانه هاي ماسه اي توجه نمايند متوجه مي شويد كه دانه ها ماسهاي درخشان و براق مي باشند. زيرا سطح اين دانهها در اثر حركت بر روي يكديگر توسط امواج براق گرديده است.
در محيط هاي بياباني سطح دانهها كدر يا مات است ، امروزه دانشمندان زمين شناسي توسط بررسي اين اختصاصات توسط ميكروسكوپ هاي پيشرفته ، به راحتي مي توانند فشار بسياري از رسوبات را شناسايي نمايند.
جورشدگي sorting: جورشدگي به يكنواختي اندازه دانهها در سنگ اشاره مي نمايد، اگر سنگي از دانه هاي بااندازه تقريباً يكسان تشكيل شده باشد را سنگ با جورشدگي خوب مي نامند و اگر سنگ از مخلوطي از دانهها در سايزهاي مختلف نظير گراول ، ماسه و گل تشكيل شده باشد آن را سنگي با جورشدگي بد مينامند، به طور كلي رسوبات ساحل دريا از جورشدگي بسيار خوب و رسوبات يخچالي از جورشدگي بدي بهره ميبرند. دانشمندان از جورشدگي در تشخيص مقدار منافذ خالي موجود در سنگ استفاده مينمايند.
طرز قرارگيري دانهها: نحوه آرايش دانه هاو رسوبات در مقدارفضاي خالي بين ذرات حايز اهميت بسزايي است. بطوريكه هرگاه دانه ها به صورت مكعبي آرايش پيدا نمايند مقدار تخلخل به صورت 47 درصد و اگر به صورت رومبوئدر آرايش يابند ميزان تخلخل تقريباً نصف خواهد شد. اين مسئله در آب شناسي حائز اهميت است.
*سنگ هاي رسوبي دانه ريز*
براساس اندازه تشكيل دهنده اين گونه سنگها آن را به دو قسمت تقسيم ميشوند.
1- سيلت سنگها (اندازه دانهها يابين 4 تا 64 ميكرون)
2- رس سنگ ها(اندازه دانهها از 4 ميكرون كوچكتر ميباشد).
1- سيلت سنگها
اندازه دانهها تشكيل دهنده اين گونه سنگها حدود 64 تا 4 ميكرون ميباشد. از نظر بافتي سيلت سنگها بين ماسهها و فسيلها ميباشند. تشخيص اندازه دانهها توسط چشم غير مسلح مشكل است، اما يكي از ساده ترين راهها براي تشخيص آن در طبيعت اين است كه اگر مقداري از آن را بين دندانهاي خود قرار دهيم، دانههاي تشكيل دهنده آن را احساس خواهيم كرد. كوارتز عمدهترين ذره تشكيلدهنده سيلتها است.
2- رس سنگ ها
شيل ها ويا رس سنگها از دانههاي بسيار ريز (كوچكتر از 4 ميكرون) تشكيل شدهاند. بنابراين دانهها بقدري ريز هستند كه توسط لنز دستي و ميكروسكوپ با بزرگنمايي كم هم قابل تشخيص نميباشند. در طبيعت جهت تشخيص اين گونه سنگ ها از سيلت سنگ ها كافي است قدري آن را مابين دندانهاي خود بگذاريم بر اثر فشار هيچگونه دانهاي را در بين دندانهاي خود احساس نمي كنيم. اين گونه سنگ ها را براساس ردهبندي و نحوه شكسته شدن به دودسته شيل و رس سنگ تقسيم مي نمايد.
ـ شيل : داراي خاصيت فيسيليستي است، اين داراي لايه بندي ظريف بوده و در امتداد اين لايه بندي به راحتي جدا ميشود.
ـ رس سنگ : فاقد فيسيليستي بوده و به صورت نامنظم مي شكند.
ـ رنگ رسوبات دانهريز بسيار متغير است كه علت برخي ازرنگ ها به شرح زير است.
رنگ سياه بهدليل وجود مواد آلي ميباشد كه به اين گونه شيل ها، شيل سياه ميگويند.
رنگ قرمز در شيل هاي قرمز بهدليل وجوداكسيد آهن است و نمايانگر رسوبگذاري آن در محيط هاي اكسيدان ميباشد.
ـ كائولن : نوعي گل سنگ سفيد رنگ است كه عمدتاً از كاني كائوليونيت تشكيل شده است. اين گونه سنگ كاملاً اقتصادي است واز آن در ساخت چيني، كاغذ، پلاستيك و صنايع ديگر استفاده ميشود. كشور ما نسبت به اين ماده معدني نسبتاً غني ميباشد و معادن آن در استان آذربايجان شرقي، خراسان و لرستان موجوداست.
گل: از نظر علمي گل عبارتست از مخلوط سيلت رس ميباشد. ومعادل سنگي گل را گلسنگ مينامند. هرگاه گل سنگ داراي خاصيت فيسيليتي بود به آن گل شيلي ميگويند.
*سنگهاي آواري دانه درشت*
اجزاء تشكيل دهنده اين دسته از سنگهاي آواري اندازه بزرگتر از 2 ميلي متر داشته و بر اساس گردشدگي دانهها به دو دسته كنگلومرا (Conglomerate) و برش (Breccia) تقسيم ميشوند. كنگلومرا يا سنگ جوش از قطعات گرد و دانه درشتي تشكيل شده كه اختلافش با برش در فقدان ذرات زاويه دار مي باشد. طبق نظريه پتيجان (Pettijohn) اگر ده درصد ذرات سنگي ابعاد بيش از 2 ميلي متر داشته باشند آن سنگ را كنگلومرا مي نامند. برش سنگي است كه از قطعات زاويهدار و دانهدار درشت تشكيل شده است. اصولاً برش در وسعت خيلي كمتر از كنگلومرا در رسوبات ديده ميشود. علت گوشه دار بودن برش دراين است كه قطعات متشكله آنها بوسيله آب يا عامل ديگري حمل نشدهاند و در نتيجه زواياي آن ها محفوظ مانده است. از انواع برشها مي توان به برش انحلالي، برش گسلي و برش آتشفشاني اشاره نمود.
*سنگ هاي آواري دانه متوسط (ماسه سنگ ها sandston)*
ماسه سنگها از دانههاي در حدود اندازه ماسه (بين دو ميلي متريا شصت وچهارميکرون) تشكيل شدهاند. ماسهها و ماسه سنگها نسبت به كنگلومرها داراي گستردگي بيشتري ميباشند و بر خلاف رسوبات دانه درشت از جورشدگي بهتري بهره ميبرند. ذرات ماسه در ماسه سنگ ها عمدتاً توسط سيمان سيليس يا كربنات به يكديگر چسبيده است. در صورتيكه دركنگلومرها اين امر بيشتر توسط ماتريكس انجام ميشود. ماسه سنگها را براساس تركيب شيميايي ذرات به سه دسته عمده تقسيم مي نمايند.
1- ماسه هاي كوارتزي Quartz Sand stone يا كوارتز آرنايت Quartz arenite: كه اين گونه ماسهها حاوي بيش از نود و پنج درصد دانههاي كوارتزميباشند. علت فراواني دانههاي كوارتزدراين دسته از ماسه سنگ ها فرسايش و حذف دانهها ديگر نظير فلدسپاتها و... به علت هوازدگي ميباشد. اين گونه ماسه سنگ ها از نظر اقتصادي حايز اهميت فراواني ميباشند زيرا از آنها ميتوان بهعنوان سنگ معدن اس اي او دو جهت شيشه سازي و الكترونيك استفاده نمود. در ايران كوارتز آرنايت به وفور ديده ميشود. يكي از مهمترين سازندهاي اين ماده معدني است، بيس كوارتزيت به سن كامبرين است. كوارتز آرنايتها در نواحي تشكيل ميشوند كه از نظر تكتونيكي فعال نباشد.
2- اركوز Arkose : ماسه سنگي است كه حدود بيست وپنج درصدحجم دانههاي آن را ذرات فلدسپات تشكيل دادهاند. بنابراين اركوز يك سنگ رسوبي آواري است كه از كوارتز و فلدسپات تشكيل شده است. فلدسپاتها معمولاً رنگ صورتي به اين قبيل ماسه سنگها مي دهند. از آنجايي كه فلدسپات، يكي از كانيهاي اصلي تشكيل دهنده اركوز است واين كاني به سهولت توسط هوازدگي تجزيه ميشود. وجود فلدسپات فراوان در اين گونه ماسه سنگ مي تواند نمايانگر شرايط آب و هوايي كاملاً خشك و يا بالا آمدگي سريع تاچه بهعلت فعاليت هاي شديد تكتونيكي و فرسايش شديد پيامد آن باشد. امروزه در نواحي گرم وخشك ايران در بستر رودخانههاي فصلي عمدتاً رسوبات ماسهاي غني از فلدسپات نهشته ميشود.
3- ماسه سنگ ليت ارنايتي: در اين گونه ماسه سنگها مقدار قطعات خرده سنگي بيش ازبيست و پنج درصد مي باشد. جنس اين قطعات عمدتاً سنگ هاي دگرگوني با درجه خفيف ، سنگ هاي آذرين بيروني وقطعات رسوبي مي باشند. وجود اين گونه سنگها نمايانگر فعاليتهاي كوهزايي در ناحيه مورد بررسي ميباشد. در بسياري از مواقع فضاي بين ذرات را در اين گونه ماسه سنگها را ماتريكس دانهريز پر مي كند.
*سنگ شناسي رسوبي*
*منابع اصلي رسوب*
منابع اصلي رسوب از پنج منشاء زير تجاوز نمي كند
1- منشاء تخريبي سنگ هاي شيلي كه در اين صورت رسوب را تخريبي مي نامند.
2- بقاياي اسكلت حيوانات و گياهان
3- مواد تخريبي از منشاء ولكانيكي كه بر اثر فورانهاي آتشفشاني وارد حوضههاي رسوبي شدهاند.
4- گدازه و ماگما در موقعي كه ماگما و گدازه توسط آبهاي پر حرارت محاصره شوند، مواد مختلفي به صورت حلال و يا كلوئيد در آب معلق ميسازند.
5- ذراتي كه منشاء خارج از كره زمين دارند و رسوبات شهاب سنگي را ميسازند.
رسوباتي كه به صورت تخريبي تشكيل و توسط رودخانه و يا باد و يخچالها حمل شدهاند، تخته سنگ ها، قلوه سنگ ها، ماسه سنگ ها، و گل هارا مي سازند. رسوباتي كه به طرق شيميايي ته نشين شده اند سنگهاي آهك، دولوميت و سنگهاي سيليسي، را تشكيل مي دهند. بقاياي آلي موجودات در صورت مناسب بودن شرايط (حرارت مناسب و نبود اكسيژن) ممكن است تشكيل نفت، گاز و يا زغال سنگ را بدهند.
*چرخه سنگ زدايي*
زمين در ابتدا خلقتش كرهاي گرم و سوزان بود و هيچگونه رسوبي در آن يافت نميشد. با سرد شدن تدريجي زمين و پيدايش آب، اولين درياها در مناطق پست و فرورفته تشكيل شد، پس از آن در مدت زمان بسيار طولاني و فرايندهاي پيچيده در هوا كره، اكسيژن، دي اكسيد كربن، و گازهاي ديگر تشكيل شده و به تدريج به صورت كنوني درآمد. سنگهاي آذرين، تحت تأثير عوامل مختلف هوازدگي نظير آب، دياكسيدكربن، و اكسيژن قرار گرفته و هوازده شدند و سپس تحت تأثير عوامل مختلف حمل ونقل و نيروي ثقل فرسايش يافتند. بدينترتيب رسوبات بوجود آمدند. رسوبات تحت تأثير فرايند سنگ شدگي (دياژنز) قرار گرفته و اولين سنگهاي رسوبي را ساختند. از آنجايي كه زمين سرشتي ناآرام داشته و نيروهاي عظيمي همواره در درون آن وجود دارد كه موجب تغيير وتحولات شگرفي درآن ميشوند، اين رسوبات و سنگهاي رسوبي و آذرين را تحت تأثير قرار داده و با افزايش فشار و درجه حرارت موجب تبديل شدن آنها به سنگهاي دگرگوني ميشود. با افزايش فشار و درجه حرارت اين سنگها ذوب شده و مجدداً به سنگ آذرين تبديل ميشوند. اين چرخه ميلياردها سال است كه درحال انجام است و در حال حاضر نيز ادامه دارد.
*سنگهاي شيميايي و بيوشيميايي*
الف) تبخيريها: كانيهاي تبخيري در محيطهاي كولابي يعني محيطي كه ميزان تبخير نسبت به ورود آب فزوني دارد تشكيل ميشود. در اين محيط اصل اشباع عامل ايجاد انواع رسوبهاي تبخيري بوده و چون درجه اشباع آب با حرارت متفاوت است، لذا ترتيب خاص در پيدايش سنگهاي تبخيري پيدا ميشود كه به آن شيل سنگهاي تبخيري گفته ميشود. محيط تشكيل اين سنگها را ميتوان به دو دسته تقسيم نمود كه عبارتست از الف) درياچههاي موقتي نظير درياچه قم ب) حوضههاي كناري درياهاي بهراليل ارتباط آن با درياي آزاد محدود ميباشد نظير خليج فارس و خليج قره نباز.
شرايط عادي تبخير و اشباع در اين حوضهها هم از نظر مكاني و هم از نظر زمان نظم خاصي را ايجاد مينمايد كه بطور مثال افزايش وزن مخصوص در اثر تبخير و نوع كاني تبخيري به شرح زير است.
(شماي اوزپگلرو وانت هوف رابطه بين وزن مخصوص آب و رسوب مواد تبخيري (معتمد 1366))
نحوه رسوبگذاري، نهشتههاي نمكدار در هنگام تبخير يك متر از آب دريا به شرح زير است.
رسوب ارتفاع آب باقيمانده
رسوب آهك با مقدار بسيار كم آهن 543/0 m
رسوب گچ، ابتدا سريع و سپس كند 190/0 m
رسوب گچ، شروع رسوب نمكطعام 099/0 m
پايان بيشينه رسوب گچ و ادامه رسوبگذاري نمكطعام 095/0 m
بيشينه رسوب نمك و دنباله رسوب گچ 039/0
پايان رسوب گچ و دنباله رسوبگذاري نمك 032/0
دنباله رسوب نمكطعام و رسوب كلرور پتاسيم و سولفات منيزيم 000/032000/0
*سنگهاي كربناته*
سنگهاي كربناته حدود 020/0 سنگهاي رسوبي را تشكيل ميدهند و تقريباً هميشه خالص ميباشند. اين سنگها عمدتاً از كانيهاي كربناته، نظير كلسيتCaCo3 ، اراگونيت CaCo3 و دولوميتCamg(Co3)2 تشكيل شدهاند بعلت فعاليت يخچالها در پلئيتوسن (Pleistocene) رسوبات كربناته درياهاي كم عمق كنوني توسعه زيادي ندارند. ولي در گذشته درياهاي كم عمق شبيه بخش جنوبي خليج فارس متناوباً بخش وسيعي از كره زمين را ميپوشاند كه منجر به تشكيل انباشتههاي ضخيمي از سنگهاي آهكي شده است. عوامل مختلفي از قبيل درجه حرارت، شوري، عمق آب و ورود مواد تخريبي تشكيل سنگهاي آهكي را كنترل مينمايند.
اكثر رسوبات كربناته در مناطق گرم حدود 30 درجه جنوب و شمال خط استوا بوجود ميآيند. مطالعه و بررسي سنگهاي كربناته بسيار با اهميت است زيرا حدود 50 درصد سنگهاي مخزن نفت در دنيا و حدود 95 درصد سنگهاي مخزن نفت و گاز ايران در اين گونه سنگها تشكيل شده است. بعنوان مثال سنگ مخزن نفت در سازند اسماري در جنوب و جنوب غرب ايران يكي از بهترين سنگ مخزن نفت در دنيا ميباشد. سنگهاي كربناته داراي كاربردهاي شيميايي و صنعتي فراواني ميباشد بعنوان مثال اين گونه سنگها كارايي فراواني در صنعت ساختمانسازي چه به صورت مصالح و چه به صورت سنگ ساختماني دارند ايران از جهت دارابودن اين گونه معادن بسيار غني است. در جايجاي كشورمان اين گونه منابع با حجم بسيار مناسب نهفته است استانهاي امروزه داراي منابع فعالتري نسبت به اينگونه سنگها ميباشند عبارتند از استان قم، لرستان، اصفهان .... . از طرف ديگر بررسي اينگونه سنگها براي شناسايي مناطق كارستيك حايز اهميت فراوان از جنبه آبشناسي و توريستي ميباشد. زيرا بسياري از منابع آب زيرزميني در استانهاي خشك ما در اين سنگها واقع باشند. از نظر توريستي نيز با بررسي اينگونه سنگها ميتوان مناطق مستمر جهت شناسايي غار بنيصدر را شناسايي کرد.
اين گونه سنگها را بر اساس كاني تشكيل دهنده آنها به
1- سنگآهك limestone : كه عمدتاً از اراگونيت و كلسيت تشكيل شده و عمدتاً رنگ خاكستري دارد.
2- دولوميت: كه عمدتاً از كاني دولوميت ساخته شده است. از ويژگيهاي مهم جهت شناسايي دولوميت ميتوان به سطح هوازدگي دولوميتها اشاره نمود كه معمولاً به رنگ زرد خاكستري يا قهوهاي خاكستري ميباشد. علت اين امر مقادير كمي آهن در ساختمان بلور دولوميت است كه در هنگام هوازدگي اين رنگ خاص را به سطح دولوميتها ميدهد.
*بافت سنگهاي كربناته*
بافت سنگهاي تخريبي از دانهها، ماتريكس و سيمان تشكيل شده بود. سنگهاي كربناته اجزاء مشابه بافتي با سنگهاي تخريبي دارند كه اجزاء آن عبارتند از
الف: اكولمها (معادل دانهها در سنگهاي تخريبي بوده و عبارتند از رسوباتي ميباشند كه منشاء داخل حوضه رسوبي داشته و از خارج از حوضه وارد آن نميشود) كه عبارتند از
1- اپنتراكلاستها: ذرات يا قطعات نابجاي زاويهدار يا شبه زاويهدار بوده كه همزمان با رسوبگذاري بوجود آمدهاند. اندازه آنها متغير بوده و بنظر ميرسد اين ذرات از كف دريا كنده شده و مجدداً رسوب نمودهاند.
2_ لائيدها: ذرات كروي يا شبه كروي با ساختمان داخلي شعاعي با دواير متحدالمركز كه جنس آن كربنات كلسيم است ميباشند. اندازه لائيدها عمدتاً از 2 ميليمتر كوچكتر است.
3- پلت: ذرات گرد تا بيضوي بوده كه فاقد ساختمان داخلي ميباشند. اندازه آنها مابين 03/0 تا 15/0 ميليمتر است. پلتها از فضولات جانوران لجنخوار كف درياها تشكيل شدهاند.
ذرات فسيلي: صدف انواع موجودات دريازي نظير دوكفهايها، براكپرپودها و انواع موجودات نظير مرجانها، ماهيها ... كه بعد از مرگ موجود در محيط زيست آنها رسوب مينمايد.
*تقسيمبندي سنگهاي كربناته*
امروزه دانشمندان مختلف زمينشناسي سنگهاي كربناته را بر اساس بافت و نوع اكولمهاي آن به طرق مختلف تقسيمبندي نمودهاند كه براي بررسي آنها ميتوان به كتب مختلف سنگشناسي رسوبي مراجعه نمود. ما سعي داريم كه در اين مبحث برخي از معروفترين انواع سنگهاي كربناته را به اختصار شرح دهيم.
1- ميكرايت: ميكرايت از گل كربناته تشكيل شده است. ميكرايت در نواحي از دريا رسوب مينمايد كه انرژي محيط بسيار كم باشد. 2-سنگ آهك فسيلدار: اينگونه سنگهاي آهكي فسيلها يا قطعات باقيمانده جانوران قديمي ميباشند. مابين اين قطعات را يا گلكربناته پر مينمايد.
3- كوكينا: كوكينا نوعي سنگ آهك فسيلدار ميباشد كه از صدف فسيلها تشكيل شده است كوكنيا فاقد ماتركس بوده و يا مقدار ماتريكس در آن بسيار كم است. اندازه صدفها در كونيا از 2 ميليمتر بزرگتر بوده و با چشم قابل مشاهده ميباشند.
4- چالك: چالك نوعي سنگ آهك فسيلدار است كه از صدف جانوران ميكروسكوپي تشكيل شده است. پلانكتونها عمدهترين موجودات تشكيل دهنده چالك ميباشند. از نظر بافتي چالك مشابه ميكرايتها است ولي از نظر رنگ چالك سفيد رنگ ميباشد.
- سنگ آهكهاي كريستالين: اين گونه سنگها ازبلورهاي درشت كربنات كلسيم تشكيل شدهاند. علت بوجودآمدن اين بلورها تغييرات فيزيكي و شيميايي در حين مراحل سنگزايي (دياژنز) ميباشد.
- تراورتن: در محيطهاي غاري، چشمهها و يا رودخانه از تبخير آبهاي حاوي كربنات كلسيم بوجود ميآيد. تراورتن سنگي با چگالي زياد و بلوري ميباشد استالاكتيتها و استالاگميتها از جنس تراورتن ميباشند. تراورتن نوعي سنگ زميني بوده و در مجسمهسازي و سنگهاي تزئيني كاربرد دارد. تراورتنها از رخسارههاي جديد زمينشناسي هستند كه در رخسارههاي دوران چهارم در عهد حاضر گسترش دارند.
- سنگ دولوميت: سنگ دولوميت از كاني دولوميت تشكيل شده است. بيشتر دولوميتها منشاء ثانويه داشته يعني در اثر فعل و انفعال سيلات حاوي mg با سنگهاي كربناته تشكيل يافتهاند. در حين دولوميتيشدن ممكن است بافت سنگ اوليه حفظ شود و يا كلاً از بين ميرود. دولوميت سلطانيه با سن پركامبرين در ايران نمونهاي از دولوميتهاي با منشاء اوليه ميباشد. دولوميت كاربرد صنعتي شيميايي فراواني در صنايع مختلف نظير صنايع نسوز و شيشهسازي دارد.
* سنگهاي رسوبي آلي*
سنگهاي رسوبي سيليسي: سنگهاي رسوبي سليسدار عمدتاً از Sio2 تشكيل شدهاند، اين گونه سنگها از رسوب شيميايي Sio2 موجود در محلول تشكيل شدهاند. بنابراين، اينگونه رسوبات از نظر ژنتيكي تفاوت فاحشي نسبت به كوارتزآرنايت دارند. عمدهترين سنگهاي سيليسي عبارت از چرت، دياتوميت و اُپال ميباشد.
چرت Chert (كوارتز ميكروكريستالين): چرت از دانههاي بسيار ريز سيليس كه داراي منشاء شيميايي يا بيوشيميايي است تشكيل يافته است. برخي از چرتها حاوي باقي مانده اسكلت جانداران ريز نظير راديولاريتها و يا سوزنهاي اسفنجهاي سيليسي ميباشند كه فقط در زير ميكروسكوپ قابل مشاهده اند. انواع چرت براساس رنگ آنها به اسامي مختلف ناميده ميشوند. سنگ كك يكي از انواع چرت ميباشد كه عمدتاً رنگ تيره دارد.
دياتوميت Diatomite : يكي از سنگهاي معدني ميباشد كه كاربرد صنعتي فراواني در صنايع مختلف خصوصاً صنايع نظامي دارد. دياتوميت، سنگي بسيار نرم، سفيد و با چگالي كم و قابليت پودرشدگي خوبي است. دياتوميت از اسكلت دياتومهها تشكيل شده است. در ايران معادن دياتوميت يافت ميشود كه يكي از معادن آن در آذربايجان شرقي در نزديكي تبريز ميباشد.
براي نمونه تشكيل رسوبات تبخيري نظير نمك و گچ يك فرايند شيميايي محض و تشكيل بافيمانده صدف جانداران آبزي يك فرايند بيوشيميايي است. مواد رسوبي هرگاه تحت تاُثير فرايندهاي سنگ زدايي قرار گيرند تبديل به سنگ رسوبي مي شوند. مطالعه سنگ هاي رسوبي براي ما بسيار حائز اهميت است، زيرا اطلاعات ما دربارهي چينه شناسي و بسياري از معلومات ما درباره تاريخ گذشته زمين در اين سنگ ها نهفته است. بخش مهمي از ذخاير معدني كه داراي ارزش قابل توجهي مي باشند از سنگهاي رسوبي بدست مي آيند. براي نمونه قسمت عمده نفت، گاز طبيعي، زغال، نمك، گوگرد، املاح پتاسيم، سنگ گچ، سنگ آهك، فسفات، اورانيوم، منگنز، و همچنين موادي مانند : ماسه، سنگ هاي ساختماني، رسهاي سفال سازي، از سنگهاي رسوبي بدست مي آيند. بدليل ارزش اهميت مطالعه اين گونه سنگها در كشورهاي پيشرفته، رشتههاي تخصصي بررسي اين سنگها در مقاطع كارشناسي ارشد و دكتري داير شده است، در كشور ما نيز بعد از انقلاب پرشكوه اسلامي توجه خاصي بر زمين شناسي خصوصاً رسوب شناسي و سنگ شناسي رسوبي شده است و اين رشته تخصصي در مقاطع كارشناسي ارشد و دكتري تدريس شده است.
*سنگ هاي رسوبي*
سه جزء اصلي بافتي سنگ هاي رسوبي تخريبي عبارتند از
1- دانه ها كه در حد گراول ، ماسه ، و سيلت ميباشند
2- ماتريكس يا ماده زمينه كه از ذرات دانه ريز در حد سيلت و رس تشكيل شده و دانه هاي رسوبي را در بر ميگيرد.
3- سيمان كه به صورت شيميايي تشكيل شده وعمدتاً از جنس سيليس و يا كربنات كلسيم مي باشد، البته برخي از اوقات سيمان از جنس اكسيد آهن نيز دربين دانه ها تشكيل مي شود. سيمان دانهها را به يكديگر مي چسباند. در بسياري از مواقع بين دانه ها فضاهاي خالي باقي مي ماند كه بعداً ممكن است توسط آب هاي زيرزميني و يا نفت و گاز اشغال شود كه برخي از رشته هاي تخصصي زمين شناسي نظير آب شناسي و زمين شناسي نفت وظيفه بررسي اين فضاهاي خالي را كه اصطلاحاً تخلخل ناميده ميشوند را دارند.
اندازه دانهها: يكي از مهمترين شاخصه هاي بافتي رسوبات و سنگ هاي رسوبي اندازه دانه هاي تشكيل دهنده آن مي باشد. زيرا توسط بررسي اندازه دانه ها ميتوان انرژي عامل حمل ونقل و دوري و نزديكي رسوب نسبت به ناحيه فشار را تعيين نمود و به واسطه اندازه دانه ها تقسيم بندي رسوبات و سنگ هاي رسوبي مطابق جدول زير انجام مي شود. طبقه بندي دانه ها از روي بلندترين قطر آنها صورت مي گيرد كه براي اولين بار توسط ونثورث واودرن ارايه شد. اين مقياس لگاريتمي بوده و در آن ، هر درجه اي برابر بزرگتر از درجه قبلي است. امروزه اين مقياس ميلي متري نيز معروف است.
شكل دانه grain shape: شكل دانه عبارت از توصيف فرم هندسي دانه در رسوب يا سنگ است كه توسط فرم، كروپت ، گردشدگي و بافت سطح دانه مورد بررسي قرار ميگيرد.
الف ) فرم form : فرم عبارت است از رابطه بين سه قطر اصلي تشكيل دهنده يك دانه مي باشد ( اقطار بلند، كوتاه، متوسط) كه براساس آن دانه ها ممكن است به اشكال زير ديده شوند.
ب) كرويت sphericity: كرويت عبارتست از اين كه شكل دانه تا چه حد به كره نزديك باشد. كرويت يكي از ويژگي هاي ارثي دانه ها مي باشد.
ج) گردشدگي roundness: گردشدگي عبارتست از اين كه دانه رسوبي زوايا و گوشه هاي تيز خود را در حين حمل و نقل از دست بدهد. هرچه دانه رسوبي بزرگتر باشد گردشدگي سريعتر اتفاق مي افتد. امروزه اگر كنار بستر يك رودخانه برويد ذراتي را خواهيد ديد كه كاملاً گوشه هاي تيز خودرا از دست داده اند. به واسطه ميزان گردشدگي مي توان به راحتي مقدار مسافت طي شده رسوب را تخمين زد. هرچه رسوبي مسافت بيشتري را طي نموده باشد گردتر مي شود. بايد توجه داشت ذرات دانه ريز در صد سيلت هيچگاه گرد نمي شوند. ميزان گردشدگي بستگي به درجه سايش دانه در هنگام حمل ونقل ، اندازه دانه ومسافت حمل ونقل دارد.
د) بافت سطح دانه grain surface texture: عوارض مواد در سطح دانه ، بافت سطح دانه را تشكيل مي دهند. بعنوان مثال رسوبات از منشاء يخچالي كه در حد گراول باشند عمدتاً برروي آنها خطوطي ديده مي شود كه نمايانگر جهت حركت يخچال ميباشد. و يا اينكه در كنار ساحل دريا به دانه هاي ماسه اي توجه نمايند متوجه مي شويد كه دانه ها ماسهاي درخشان و براق مي باشند. زيرا سطح اين دانهها در اثر حركت بر روي يكديگر توسط امواج براق گرديده است.
در محيط هاي بياباني سطح دانهها كدر يا مات است ، امروزه دانشمندان زمين شناسي توسط بررسي اين اختصاصات توسط ميكروسكوپ هاي پيشرفته ، به راحتي مي توانند فشار بسياري از رسوبات را شناسايي نمايند.
جورشدگي sorting: جورشدگي به يكنواختي اندازه دانهها در سنگ اشاره مي نمايد، اگر سنگي از دانه هاي بااندازه تقريباً يكسان تشكيل شده باشد را سنگ با جورشدگي خوب مي نامند و اگر سنگ از مخلوطي از دانهها در سايزهاي مختلف نظير گراول ، ماسه و گل تشكيل شده باشد آن را سنگي با جورشدگي بد مينامند، به طور كلي رسوبات ساحل دريا از جورشدگي بسيار خوب و رسوبات يخچالي از جورشدگي بدي بهره ميبرند. دانشمندان از جورشدگي در تشخيص مقدار منافذ خالي موجود در سنگ استفاده مينمايند.
طرز قرارگيري دانهها: نحوه آرايش دانه هاو رسوبات در مقدارفضاي خالي بين ذرات حايز اهميت بسزايي است. بطوريكه هرگاه دانه ها به صورت مكعبي آرايش پيدا نمايند مقدار تخلخل به صورت 47 درصد و اگر به صورت رومبوئدر آرايش يابند ميزان تخلخل تقريباً نصف خواهد شد. اين مسئله در آب شناسي حائز اهميت است.
*سنگ هاي رسوبي دانه ريز*
براساس اندازه تشكيل دهنده اين گونه سنگها آن را به دو قسمت تقسيم ميشوند.
1- سيلت سنگها (اندازه دانهها يابين 4 تا 64 ميكرون)
2- رس سنگ ها(اندازه دانهها از 4 ميكرون كوچكتر ميباشد).
1- سيلت سنگها
اندازه دانهها تشكيل دهنده اين گونه سنگها حدود 64 تا 4 ميكرون ميباشد. از نظر بافتي سيلت سنگها بين ماسهها و فسيلها ميباشند. تشخيص اندازه دانهها توسط چشم غير مسلح مشكل است، اما يكي از ساده ترين راهها براي تشخيص آن در طبيعت اين است كه اگر مقداري از آن را بين دندانهاي خود قرار دهيم، دانههاي تشكيل دهنده آن را احساس خواهيم كرد. كوارتز عمدهترين ذره تشكيلدهنده سيلتها است.
2- رس سنگ ها
شيل ها ويا رس سنگها از دانههاي بسيار ريز (كوچكتر از 4 ميكرون) تشكيل شدهاند. بنابراين دانهها بقدري ريز هستند كه توسط لنز دستي و ميكروسكوپ با بزرگنمايي كم هم قابل تشخيص نميباشند. در طبيعت جهت تشخيص اين گونه سنگ ها از سيلت سنگ ها كافي است قدري آن را مابين دندانهاي خود بگذاريم بر اثر فشار هيچگونه دانهاي را در بين دندانهاي خود احساس نمي كنيم. اين گونه سنگ ها را براساس ردهبندي و نحوه شكسته شدن به دودسته شيل و رس سنگ تقسيم مي نمايد.
ـ شيل : داراي خاصيت فيسيليستي است، اين داراي لايه بندي ظريف بوده و در امتداد اين لايه بندي به راحتي جدا ميشود.
ـ رس سنگ : فاقد فيسيليستي بوده و به صورت نامنظم مي شكند.
ـ رنگ رسوبات دانهريز بسيار متغير است كه علت برخي ازرنگ ها به شرح زير است.
رنگ سياه بهدليل وجود مواد آلي ميباشد كه به اين گونه شيل ها، شيل سياه ميگويند.
رنگ قرمز در شيل هاي قرمز بهدليل وجوداكسيد آهن است و نمايانگر رسوبگذاري آن در محيط هاي اكسيدان ميباشد.
ـ كائولن : نوعي گل سنگ سفيد رنگ است كه عمدتاً از كاني كائوليونيت تشكيل شده است. اين گونه سنگ كاملاً اقتصادي است واز آن در ساخت چيني، كاغذ، پلاستيك و صنايع ديگر استفاده ميشود. كشور ما نسبت به اين ماده معدني نسبتاً غني ميباشد و معادن آن در استان آذربايجان شرقي، خراسان و لرستان موجوداست.
گل: از نظر علمي گل عبارتست از مخلوط سيلت رس ميباشد. ومعادل سنگي گل را گلسنگ مينامند. هرگاه گل سنگ داراي خاصيت فيسيليتي بود به آن گل شيلي ميگويند.
-
*سنگهاي آواري دانه درشت*
اجزاء تشكيل دهنده اين دسته از سنگهاي آواري اندازه بزرگتر از 2 ميلي متر داشته و بر اساس گردشدگي دانهها به دو دسته كنگلومرا (Conglomerate) و برش (Breccia) تقسيم ميشوند. كنگلومرا يا سنگ جوش از قطعات گرد و دانه درشتي تشكيل شده كه اختلافش با برش در فقدان ذرات زاويه دار مي باشد. طبق نظريه پتيجان (Pettijohn) اگر ده درصد ذرات سنگي ابعاد بيش از 2 ميلي متر داشته باشند آن سنگ را كنگلومرا مي نامند. برش سنگي است كه از قطعات زاويهدار و دانهدار درشت تشكيل شده است. اصولاً برش در وسعت خيلي كمتر از كنگلومرا در رسوبات ديده ميشود. علت گوشه دار بودن برش دراين است كه قطعات متشكله آنها بوسيله آب يا عامل ديگري حمل نشدهاند و در نتيجه زواياي آن ها محفوظ مانده است. از انواع برشها مي توان به برش انحلالي، برش گسلي و برش آتشفشاني اشاره نمود.
*سنگ هاي آواري دانه متوسط (ماسه سنگ ها sandston)*
ماسه سنگها از دانههاي در حدود اندازه ماسه (بين دو ميلي متريا شصت وچهارميکرون) تشكيل شدهاند. ماسهها و ماسه سنگها نسبت به كنگلومرها داراي گستردگي بيشتري ميباشند و بر خلاف رسوبات دانه درشت از جورشدگي بهتري بهره ميبرند. ذرات ماسه در ماسه سنگ ها عمدتاً توسط سيمان سيليس يا كربنات به يكديگر چسبيده است. در صورتيكه دركنگلومرها اين امر بيشتر توسط ماتريكس انجام ميشود. ماسه سنگها را براساس تركيب شيميايي ذرات به سه دسته عمده تقسيم مي نمايند.
1- ماسه هاي كوارتزي Quartz Sand stone يا كوارتز آرنايت Quartz arenite: كه اين گونه ماسهها حاوي بيش از نود و پنج درصد دانههاي كوارتزميباشند. علت فراواني دانههاي كوارتزدراين دسته از ماسه سنگ ها فرسايش و حذف دانهها ديگر نظير فلدسپاتها و... به علت هوازدگي ميباشد. اين گونه ماسه سنگ ها از نظر اقتصادي حايز اهميت فراواني ميباشند زيرا از آنها ميتوان بهعنوان سنگ معدن اس اي او دو جهت شيشه سازي و الكترونيك استفاده نمود. در ايران كوارتز آرنايت به وفور ديده ميشود. يكي از مهمترين سازندهاي اين ماده معدني است، بيس كوارتزيت به سن كامبرين است. كوارتز آرنايتها در نواحي تشكيل ميشوند كه از نظر تكتونيكي فعال نباشد.
2- اركوز Arkose : ماسه سنگي است كه حدود بيست وپنج درصدحجم دانههاي آن را ذرات فلدسپات تشكيل دادهاند. بنابراين اركوز يك سنگ رسوبي آواري است كه از كوارتز و فلدسپات تشكيل شده است. فلدسپاتها معمولاً رنگ صورتي به اين قبيل ماسه سنگها مي دهند. از آنجايي كه فلدسپات، يكي از كانيهاي اصلي تشكيل دهنده اركوز است واين كاني به سهولت توسط هوازدگي تجزيه ميشود. وجود فلدسپات فراوان در اين گونه ماسه سنگ مي تواند نمايانگر شرايط آب و هوايي كاملاً خشك و يا بالا آمدگي سريع تاچه بهعلت فعاليت هاي شديد تكتونيكي و فرسايش شديد پيامد آن باشد. امروزه در نواحي گرم وخشك ايران در بستر رودخانههاي فصلي عمدتاً رسوبات ماسهاي غني از فلدسپات نهشته ميشود.
3- ماسه سنگ ليت ارنايتي: در اين گونه ماسه سنگها مقدار قطعات خرده سنگي بيش ازبيست و پنج درصد مي باشد. جنس اين قطعات عمدتاً سنگ هاي دگرگوني با درجه خفيف ، سنگ هاي آذرين بيروني وقطعات رسوبي مي باشند. وجود اين گونه سنگها نمايانگر فعاليتهاي كوهزايي در ناحيه مورد بررسي ميباشد. در بسياري از مواقع فضاي بين ذرات را در اين گونه ماسه سنگها را ماتريكس دانهريز پر مي كند.
*سنگ شناسي رسوبي*
*منابع اصلي رسوب*
منابع اصلي رسوب از پنج منشاء زير تجاوز نمي كند
1- منشاء تخريبي سنگ هاي شيلي كه در اين صورت رسوب را تخريبي مي نامند.
2- بقاياي اسكلت حيوانات و گياهان
3- مواد تخريبي از منشاء ولكانيكي كه بر اثر فورانهاي آتشفشاني وارد حوضههاي رسوبي شدهاند.
4- گدازه و ماگما در موقعي كه ماگما و گدازه توسط آبهاي پر حرارت محاصره شوند، مواد مختلفي به صورت حلال و يا كلوئيد در آب معلق ميسازند.
5- ذراتي كه منشاء خارج از كره زمين دارند و رسوبات شهاب سنگي را ميسازند.
رسوباتي كه به صورت تخريبي تشكيل و توسط رودخانه و يا باد و يخچالها حمل شدهاند، تخته سنگ ها، قلوه سنگ ها، ماسه سنگ ها، و گل هارا مي سازند. رسوباتي كه به طرق شيميايي ته نشين شده اند سنگهاي آهك، دولوميت و سنگهاي سيليسي، را تشكيل مي دهند. بقاياي آلي موجودات در صورت مناسب بودن شرايط (حرارت مناسب و نبود اكسيژن) ممكن است تشكيل نفت، گاز و يا زغال سنگ را بدهند.
*چرخه سنگ زدايي*
زمين در ابتدا خلقتش كرهاي گرم و سوزان بود و هيچگونه رسوبي در آن يافت نميشد. با سرد شدن تدريجي زمين و پيدايش آب، اولين درياها در مناطق پست و فرورفته تشكيل شد، پس از آن در مدت زمان بسيار طولاني و فرايندهاي پيچيده در هوا كره، اكسيژن، دي اكسيد كربن، و گازهاي ديگر تشكيل شده و به تدريج به صورت كنوني درآمد. سنگهاي آذرين، تحت تأثير عوامل مختلف هوازدگي نظير آب، دياكسيدكربن، و اكسيژن قرار گرفته و هوازده شدند و سپس تحت تأثير عوامل مختلف حمل ونقل و نيروي ثقل فرسايش يافتند. بدينترتيب رسوبات بوجود آمدند. رسوبات تحت تأثير فرايند سنگ شدگي (دياژنز) قرار گرفته و اولين سنگهاي رسوبي را ساختند. از آنجايي كه زمين سرشتي ناآرام داشته و نيروهاي عظيمي همواره در درون آن وجود دارد كه موجب تغيير وتحولات شگرفي درآن ميشوند، اين رسوبات و سنگهاي رسوبي و آذرين را تحت تأثير قرار داده و با افزايش فشار و درجه حرارت موجب تبديل شدن آنها به سنگهاي دگرگوني ميشود. با افزايش فشار و درجه حرارت اين سنگها ذوب شده و مجدداً به سنگ آذرين تبديل ميشوند. اين چرخه ميلياردها سال است كه درحال انجام است و در حال حاضر نيز ادامه دارد.
*سنگهاي شيميايي و بيوشيميايي*
الف) تبخيريها: كانيهاي تبخيري در محيطهاي كولابي يعني محيطي كه ميزان تبخير نسبت به ورود آب فزوني دارد تشكيل ميشود. در اين محيط اصل اشباع عامل ايجاد انواع رسوبهاي تبخيري بوده و چون درجه اشباع آب با حرارت متفاوت است، لذا ترتيب خاص در پيدايش سنگهاي تبخيري پيدا ميشود كه به آن شيل سنگهاي تبخيري گفته ميشود. محيط تشكيل اين سنگها را ميتوان به دو دسته تقسيم نمود كه عبارتست از الف) درياچههاي موقتي نظير درياچه قم ب) حوضههاي كناري درياهاي بهراليل ارتباط آن با درياي آزاد محدود ميباشد نظير خليج فارس و خليج قره نباز.
شرايط عادي تبخير و اشباع در اين حوضهها هم از نظر مكاني و هم از نظر زمان نظم خاصي را ايجاد مينمايد كه بطور مثال افزايش وزن مخصوص در اثر تبخير و نوع كاني تبخيري به شرح زير است.
(شماي اوزپگلرو وانت هوف رابطه بين وزن مخصوص آب و رسوب مواد تبخيري (معتمد 1366))
نحوه رسوبگذاري، نهشتههاي نمكدار در هنگام تبخير يك متر از آب دريا به شرح زير است.
رسوب ارتفاع آب باقيمانده
رسوب آهك با مقدار بسيار كم آهن 543/0 m
رسوب گچ، ابتدا سريع و سپس كند 190/0 m
رسوب گچ، شروع رسوب نمكطعام 099/0 m
پايان بيشينه رسوب گچ و ادامه رسوبگذاري نمكطعام 095/0 m
بيشينه رسوب نمك و دنباله رسوب گچ 039/0
پايان رسوب گچ و دنباله رسوبگذاري نمك 032/0
دنباله رسوب نمكطعام و رسوب كلرور پتاسيم و سولفات منيزيم 000/032000/0
*سنگهاي كربناته*
سنگهاي كربناته حدود 020/0 سنگهاي رسوبي را تشكيل ميدهند و تقريباً هميشه خالص ميباشند. اين سنگها عمدتاً از كانيهاي كربناته، نظير كلسيتCaCo3 ، اراگونيت CaCo3 و دولوميتCamg(Co3)2 تشكيل شدهاند بعلت فعاليت يخچالها در پلئيتوسن (Pleistocene) رسوبات كربناته درياهاي كم عمق كنوني توسعه زيادي ندارند. ولي در گذشته درياهاي كم عمق شبيه بخش جنوبي خليج فارس متناوباً بخش وسيعي از كره زمين را ميپوشاند كه منجر به تشكيل انباشتههاي ضخيمي از سنگهاي آهكي شده است. عوامل مختلفي از قبيل درجه حرارت، شوري، عمق آب و ورود مواد تخريبي تشكيل سنگهاي آهكي را كنترل مينمايند.
اكثر رسوبات كربناته در مناطق گرم حدود 30 درجه جنوب و شمال خط استوا بوجود ميآيند. مطالعه و بررسي سنگهاي كربناته بسيار با اهميت است زيرا حدود 50 درصد سنگهاي مخزن نفت در دنيا و حدود 95 درصد سنگهاي مخزن نفت و گاز ايران در اين گونه سنگها تشكيل شده است. بعنوان مثال سنگ مخزن نفت در سازند اسماري در جنوب و جنوب غرب ايران يكي از بهترين سنگ مخزن نفت در دنيا ميباشد. سنگهاي كربناته داراي كاربردهاي شيميايي و صنعتي فراواني ميباشد بعنوان مثال اين گونه سنگها كارايي فراواني در صنعت ساختمانسازي چه به صورت مصالح و چه به صورت سنگ ساختماني دارند ايران از جهت دارابودن اين گونه معادن بسيار غني است. در جايجاي كشورمان اين گونه منابع با حجم بسيار مناسب نهفته است استانهاي امروزه داراي منابع فعالتري نسبت به اينگونه سنگها ميباشند عبارتند از استان قم، لرستان، اصفهان .... . از طرف ديگر بررسي اينگونه سنگها براي شناسايي مناطق كارستيك حايز اهميت فراوان از جنبه آبشناسي و توريستي ميباشد. زيرا بسياري از منابع آب زيرزميني در استانهاي خشك ما در اين سنگها واقع باشند. از نظر توريستي نيز با بررسي اينگونه سنگها ميتوان مناطق مستمر جهت شناسايي غار بنيصدر را شناسايي کرد.
اين گونه سنگها را بر اساس كاني تشكيل دهنده آنها به
1- سنگآهك limestone : كه عمدتاً از اراگونيت و كلسيت تشكيل شده و عمدتاً رنگ خاكستري دارد.
2- دولوميت: كه عمدتاً از كاني دولوميت ساخته شده است. از ويژگيهاي مهم جهت شناسايي دولوميت ميتوان به سطح هوازدگي دولوميتها اشاره نمود كه معمولاً به رنگ زرد خاكستري يا قهوهاي خاكستري ميباشد. علت اين امر مقادير كمي آهن در ساختمان بلور دولوميت است كه در هنگام هوازدگي اين رنگ خاص را به سطح دولوميتها ميدهد.
*بافت سنگهاي كربناته*
بافت سنگهاي تخريبي از دانهها، ماتريكس و سيمان تشكيل شده بود. سنگهاي كربناته اجزاء مشابه بافتي با سنگهاي تخريبي دارند كه اجزاء آن عبارتند از
الف: اكولمها (معادل دانهها در سنگهاي تخريبي بوده و عبارتند از رسوباتي ميباشند كه منشاء داخل حوضه رسوبي داشته و از خارج از حوضه وارد آن نميشود) كه عبارتند از
1- اپنتراكلاستها: ذرات يا قطعات نابجاي زاويهدار يا شبه زاويهدار بوده كه همزمان با رسوبگذاري بوجود آمدهاند. اندازه آنها متغير بوده و بنظر ميرسد اين ذرات از كف دريا كنده شده و مجدداً رسوب نمودهاند.
2_ لائيدها: ذرات كروي يا شبه كروي با ساختمان داخلي شعاعي با دواير متحدالمركز كه جنس آن كربنات كلسيم است ميباشند. اندازه لائيدها عمدتاً از 2 ميليمتر كوچكتر است.
3- پلت: ذرات گرد تا بيضوي بوده كه فاقد ساختمان داخلي ميباشند. اندازه آنها مابين 03/0 تا 15/0 ميليمتر است. پلتها از فضولات جانوران لجنخوار كف درياها تشكيل شدهاند.
ذرات فسيلي: صدف انواع موجودات دريازي نظير دوكفهايها، براكپرپودها و انواع موجودات نظير مرجانها، ماهيها ... كه بعد از مرگ موجود در محيط زيست آنها رسوب مينمايد.
*تقسيمبندي سنگهاي كربناته*
امروزه دانشمندان مختلف زمينشناسي سنگهاي كربناته را بر اساس بافت و نوع اكولمهاي آن به طرق مختلف تقسيمبندي نمودهاند كه براي بررسي آنها ميتوان به كتب مختلف سنگشناسي رسوبي مراجعه نمود. ما سعي داريم كه در اين مبحث برخي از معروفترين انواع سنگهاي كربناته را به اختصار شرح دهيم.
1- ميكرايت: ميكرايت از گل كربناته تشكيل شده است. ميكرايت در نواحي از دريا رسوب مينمايد كه انرژي محيط بسيار كم باشد. 2-سنگ آهك فسيلدار: اينگونه سنگهاي آهكي فسيلها يا قطعات باقيمانده جانوران قديمي ميباشند. مابين اين قطعات را يا گلكربناته پر مينمايد.
3- كوكينا: كوكينا نوعي سنگ آهك فسيلدار ميباشد كه از صدف فسيلها تشكيل شده است كوكنيا فاقد ماتركس بوده و يا مقدار ماتريكس در آن بسيار كم است. اندازه صدفها در كونيا از 2 ميليمتر بزرگتر بوده و با چشم قابل مشاهده ميباشند.
4- چالك: چالك نوعي سنگ آهك فسيلدار است كه از صدف جانوران ميكروسكوپي تشكيل شده است. پلانكتونها عمدهترين موجودات تشكيل دهنده چالك ميباشند. از نظر بافتي چالك مشابه ميكرايتها است ولي از نظر رنگ چالك سفيد رنگ ميباشد.
- سنگ آهكهاي كريستالين: اين گونه سنگها ازبلورهاي درشت كربنات كلسيم تشكيل شدهاند. علت بوجودآمدن اين بلورها تغييرات فيزيكي و شيميايي در حين مراحل سنگزايي (دياژنز) ميباشد.
- تراورتن: در محيطهاي غاري، چشمهها و يا رودخانه از تبخير آبهاي حاوي كربنات كلسيم بوجود ميآيد. تراورتن سنگي با چگالي زياد و بلوري ميباشد استالاكتيتها و استالاگميتها از جنس تراورتن ميباشند. تراورتن نوعي سنگ زميني بوده و در مجسمهسازي و سنگهاي تزئيني كاربرد دارد. تراورتنها از رخسارههاي جديد زمينشناسي هستند كه در رخسارههاي دوران چهارم در عهد حاضر گسترش دارند.
- سنگ دولوميت: سنگ دولوميت از كاني دولوميت تشكيل شده است. بيشتر دولوميتها منشاء ثانويه داشته يعني در اثر فعل و انفعال سيلات حاوي mg با سنگهاي كربناته تشكيل يافتهاند. در حين دولوميتيشدن ممكن است بافت سنگ اوليه حفظ شود و يا كلاً از بين ميرود. دولوميت سلطانيه با سن پركامبرين در ايران نمونهاي از دولوميتهاي با منشاء اوليه ميباشد. دولوميت كاربرد صنعتي شيميايي فراواني در صنايع مختلف نظير صنايع نسوز و شيشهسازي دارد.
* سنگهاي رسوبي آلي*
سنگهاي رسوبي سيليسي: سنگهاي رسوبي سليسدار عمدتاً از Sio2 تشكيل شدهاند، اين گونه سنگها از رسوب شيميايي Sio2 موجود در محلول تشكيل شدهاند. بنابراين، اينگونه رسوبات از نظر ژنتيكي تفاوت فاحشي نسبت به كوارتزآرنايت دارند. عمدهترين سنگهاي سيليسي عبارت از چرت، دياتوميت و اُپال ميباشد.
چرت Chert (كوارتز ميكروكريستالين): چرت از دانههاي بسيار ريز سيليس كه داراي منشاء شيميايي يا بيوشيميايي است تشكيل يافته است. برخي از چرتها حاوي باقي مانده اسكلت جانداران ريز نظير راديولاريتها و يا سوزنهاي اسفنجهاي سيليسي ميباشند كه فقط در زير ميكروسكوپ قابل مشاهده اند. انواع چرت براساس رنگ آنها به اسامي مختلف ناميده ميشوند. سنگ كك يكي از انواع چرت ميباشد كه عمدتاً رنگ تيره دارد.
