سنگ شناسی رسوبی

[●•نارسیس•●]

سنگ شناسي رسوبي


پيشگفتار

سنگ هاي رسوبي بيش ازهفتادوپنج درصدسطح زمين را مي پوشانند. يك توده رسوبي شامل موادي است كه در سطح يا نزديك سطح زمين ودر محيطي كه داراي فشار و حرارت پايين مي باشد، انباشته مي‌گردد. معمولاً مواد رسوبي از مايعي كه آن ها را در بر مي گيرد، در محيط هاي مختلف رسوبي ته نشين مي گردند ، رسوبات به روش هاي مختلفي تشكيل مي شوند. رسوبات در برخي از مواقع از هوازدگي و فرسايش سنگ هاي قديمي تر تشكيل مي شوند كه در اين شرايط به رسوب تخريبي يا آواري مي گويند. گاهي اوقات رسوبات در اثر فرايند هاي بيولوژيكي ، شيميايي و يا بيو شيميايي ، نيز تشكيل مي شوند.





بعنوان مثال تشكيل رسوبات تبخيري نظير نمك و گچ يك فرايند شيميايي محض و تشكيل بافيمانده صدف جانداران آب زي 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 سنگ هاي رسوبي بدست مي آيند. بعنوان مثال همه يا قسمت عمده نفت ، گاز طبيعي ، زغال ، نمك ، گوگرد، املاح پتاسيم، سنگ گچ ، سنگ اهك ، فسفات، اورانيوم ، منگنز، و همچنين موادي مانند‌ : ماسه، سنگ هاي ساختماني، رس هاي سفال سازي، از سنگ هاي رسوبي بدست مي‌ آيند.

 

[●•نارسیس•●]

سنگ های دگرگون




سنگهاي ثانويه هستند كه از دگرگون شدن سنگهاي آذرين ، دگرگوني و رسوبي كه قبلا وجود داشته اند تشكيل مي شود . عامل دگرگوني مي تواند فشار ، گرما ، اثر سيالها و جانشيني باشد . دو عامل ماهيت سنگ دگرگوني را تعيين مي نمايد :
- تركيب سنگ اوليه
- چگونگي تركيب عوامل دگرگوني كه روي آن اثر گذاشته اند .
در شرايط مختلف ، بافتهاي متفاوتي حاصل مي شود ، لذا بافت اوليه مبناي تشخيص سنگهاي دگرگوني از يكديگر مي باشد .

 

[●•نارسیس•●]

ماربل :
سگ ماربل بر اثر دگرگون شدن سنگ آهك يا دولوميت ايجاد مي شود . ماربل اغلب داراي بلورهاي درشت است كه وجه تمايز آن با سنگ هاي كربناتي رسوبي است . كاني اصلي تشكيل دهنده اغلب ماربل ها كلسيت است و نيز داراي كاني هايي مانند كوارتز ، گرافيت ، هماتيت ، ليمونيت ، پيريت و غيره نيز هستند .
ماربل ها به عنوان يك گروه دامنه وسيعي از انواع رنگهاي مختلف را از خود نشان مي دهند . ماربل كاملا خالص داراي رنگ سفيد و درخشان مي باشد . رنگ خاكستري روشن تا سياه توسط مواد كربن دار به وجود مي آيد . رنگ هاي سبز معمولا توسط كلريت يا سيليكاتهاي ديگر توليد مي شوند . رنگ صورتي و قرمز به علت وجود ذرات بسيار ريز پراكنده هماتيت و يا كربنات منگنز و رنگ زرد و كرم بر اثر وجود ليمونيت است .

- سختي : ماربل ها اگر حاوي مقداري كوارتز يا ديگر كاني هاي سيليكاته باشند مقاومترند.
- جذب آب : به طور معمول داراي جذب آب كمتر از يك درصد است .
- وزن مخصوص : وزن مخصوص متوسط ماربل 7/2 ميباشد .
- مقاومت : از مقاومت متوسطي برخوردار مي باشد و تغيير شكل آن به صورت الاستيك ، پلاستيك است . مقاومت فشاري ماربل بين 19 تا 140 مگاپاسكال است و مقاومت فشاري متوسط آن حدود 110 مگاپاسكال است . مقاومت خمشي آن بين 15 تا 6 مگاپاسكال و مقاومت كششي به طور متوسط 4 مگاپاسكال است .
- تخلخل : تخلخل اين سنگ نسبتا كم و بين 3/0 تا 2/1 درصد است .
- رنگ : ماربل اگر خالص باشد رنگ آن سفيد و درخشان است . اما به رنگهاي سياه ، سبز ، صورتي ، زرد و قرمز نيز ديده شود . وجود كربن ، كلريت ، هماتيت و ليمونيت باعث تغيير رنگ در ماربل مي شود .

{{{ در ايران ، در برابر كلمه ماربل به اشتباه از واژه مرمر استفاده مي شود . در حقيقت ماربل يك سنگ دگرگوني است ، در حالي كه آن سنگي كه در ايران در تجارت به عنوان مرمر شناخته مي شود معادل واژه اونيكس ماربل بوده و عبارت است از يك سنگ لايه لايه نيمه شفاف ريز بلور از كلسيت از طرف ديگر ، سنگهاي دگرگوني كه در ايران به عنوان مرمريت ، چيني و كريستال شناخته ميشوند انواعي از ماربل هستند . از آنجا كه واژه هاي فوق از نظر علمي معادل صحيحي براي ماربل نيستند ، در اين راهنما از كاربرد آنها اجتناب و براي تمامي آنها از همان واژه ماربل استفاده شده است . اگرچه ممكن است از نظر دانه ها متفاوت باشند . }}}

 

[●•نارسیس•●]

سنگ لوح :
يك نوع سنگ دگرگوني است كه از دگرگوني آرژيليت و شيل و در موارد خاصي از سنگهاي آذرين خيلي ريزدانه نظير توفها به وجود آمده است . ارزش اقتصادي اين سنگ به طور اهم به وجود صفحات جدايش كه كليواژ ناميده مي شود بستگي دارد . اين خاصيت در سنگهاي لوح متفاوت است . برخي از آنها را ميتوان به سادگي به صفحات نازك تقسيم كرد و در برخي ديگر اين كار ، خيلي به دشواري صورت مي گيرد . يخبندان اثر خيلي بدي روي قابليت جدايش لايه ها دارد ، لذا سنگ را بايد در معدن تا تازه است استخراج كرد .

ويژگيهاي سنگ لوح :
اين سنگ از نظر نحوه تشكيل با ساير سنگها متفاوت است ، لذا براي استفاده از آن به عنوان سنگ ساختماني بايد آزمايشهاي مختلفي روي آن انجام داد كه معمولا با آزمايشهاي استاندارد سنگهاي ديگر متفاوت است .

جدايش پذيري :
اين خاصيت با شكافتن سنگ با يك قلم نازك انجام مي شود ، تا صافي ، نازكي ومنظم برش خوردن لايه ها بررسي شود .

جذب آب :
درصد جذب آب سنگ لوح طبق استاندارد STM C : 121 آزمايش شود . اين خاصيت معمولا بين 14/0 تا 42/0 درصد است .

وزن ويژه :
وزن مخصوص سنگ لوح معمولا 7/2 تا 9/2 تن بر مترمكعب است .

مقاومت :
مدول گسيختگي سنگ در بهترين حالت بين 48 تا 70 مگا پاسكال است . مدول گسيختگي سنگ لوح مطابق استاندارد ATM C : 120 آزمايش شود .

سختي يا الاستيك :
اگر يك پلاك سنگ لوح بين دو گيره بسته شود و تحت فشار قرار گيرد ، خم مي شود و قبل از اينكه بشكند ، مقداري خمش نشان مي دهد . اين خمش درجه سختي سنگ لوح را نشان مي دهد . آزمايش مربوط مطابق با استاندارد ASTM C : 120 انجام شود .

مقاومت سايشي :
اين موضوع در مواقعي كه سنگ لوح در پلاكهاي نسبتا ضخيم براي مصارفي از قبيل سنگفرش يا پلكان استفاده مي شود مهم است . براي آزمايش مقاومت سايشي سنگ لوح آزمايش در برابر هوازدگي ، براي آزمايش مقاومت سنگ لوح نسبت به هوازدگي از استاندارد ASTM C : 217 استفاده شود .

مقاومت در برابر خوردگي :
سنگ لوح بايد در محيط هاي اسيدي مقاومت نمايد زيرا ممكن است تحت شرايط مرطوب يا باراني به همراه آلاينده هاي اسيدي قرار گيرد . براي آزمايش بايد سنگ را يك محلول حاوي 98 درصد آب , يك قسمت اسيد كلريدريك و يك درصد اسيد سولفوريك قرار داد . سنگ وزن شده را براي 120 ساعت در محلول فوق غوطه ور مي سازند و پس از 40 ساعت كه از خشك كردن سنگ گذشت ، آن را وزن مي نمايند . افت وزني نمونه ، ميزان خوردگي آن را نشان مي دهد . آزمايش را ميتوان براي چند دوره تكرار كرد .

ناخالصي هاي معدني :
سولفيدهاي آهن شامل پيريت يا ماركازيت ناخالصي هاي نامطلوب اند زيرا به ليمونيت تجزيه شده آسيب مي رسانند و سنگ لوح را لكه دار مي نمايند . كربنات كلسيم يك جزء مضر است زيرا مورد هجوم اسيدها قرار مي گيرد . كربنات آهن جزء نامطلوبي به شمار مي رود زيرا در صورت قرار گرفتن در معرض شرايط جوي به ليمونيت تغيير مي يابد و باعث تغيير رنگ سنگ لوح از سبز به قهوه اي مايل به خاكستري مي گردد .

طبقه بندي سنگ لوح :
سنگ لوح را به سه دسته S3 , S2 , S1طبقه بندي مي كنند و براي هريك از آنها عمر مفيدي پيش بيني مي نمايند . استانداردASTM C : 406 ،
كاربرد :
مهمترين كاربرد سنگ لوح ، پوشش سقفهاي شيبدار است .

 

[●•نارسیس•●]

كوارتزيت :
سنگ كوارتزيت يك سنگ دگرگون شده است كه كاني اصلي آن را كوارتز تشكيل مي دهد . گاهي اوقات به طور ناچيز ميكا ، فلدسپات ، آپاتيت و گارنت نيز در آن ديده مي شود . رنگ كوارتزيت معمولا سفيد و اگر ناخالصي داشته باشد ، رگه هايي از خاكستري در آن ديده مي شود . كه معمولا از دگرگون شدن ماسه سنگهاي كوارتزيتي است . اين سنگ از مقاومت نسبتا خوبي برخوردار است و جهت استفاده براي كف و پله سنگ بسيار مناسبي است.