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 شاخه های علوم زمین محسوب می گردد.
- در حدود 70٪ از سنگهای سطح زمین ، دارای منشا رسوبی هستند ، و این سنگها عمدتا از سه ماسه سنگ ها ، سنگهای آهکی ، شیل ها و به مقدار کمتری اما با همان معروفیت از رسوبات نمک ، سنگهای آهن دار ، 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 1879 توسط سوربی انگلیسی انجام گرفت. وی مطالعه سنگهای رسوبی در مقاطع نازک را برای اولین بار ابداع نمود. بعدها در 1899 ، کایوی فرانسوی پاره ای از مشخصات میکروسکوپی و 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 کانی های تشکیل دهنده این سنگها متمرکز گردید. که در این میان ماسه سنگها و رسوبات ماسه ای و از میان کانیها هم ، کانیهای سنگین (دارای وزن مخصوص بیش از 85/2) ، بیشتر مورد توجه قرار گرفتند.
- در سال 1919 ، 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 تجزیه های کمی و مکانیکی رسوبات بر مبنای اندازه دانه ها و فراوانی آنها ، میسر گردید.
- سرانجام در 1933 ، آدن و کرمباین ، مقیاس های جدیدتری برای اندازه گیری دانه های رسوبی ارائه دادند و در مکانیسم تجزیه های 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.
گروههای اصلی سنگهای رسوبی
- رسوبات سیلیسی آواری:
رسوبات سیلیسی آواری (همچنین تحت عنوان رسوبات تریجنوس یا اپی کلاستیک خوانده می شوند) آنهایی هستند که از خرده سنگهای قبلی که توسط فرآیند فیزیکی حمل و رسوب کرده اند ، تشکیل شده اند. این گروه شامل سنگها زیر می باشد:
- کنگلومراها: در این سنگها ، مواد دانه درشت گرد شده در زمینه ای از مواد دانه ریز قرار دارند.
- برش ها: مواد دانه درشت گرد نشده در زمینه ای از مواد دانه ریز قرار دارند.
- ماسه سنگها: اندازه دانه ها در ماسه سنگها ، کمتر از 2 میلیمتر است.
- گلسنگها ، اندازه دانه ها کمتر از ..... می باشد.
- رسوبات بیوژنیک ، بیوشیمیای و آلی :
رسوباتی هستند که بیشتر منشا بیو ژنیکی ، بیو شیمیایی و آلی دارند و شامل:
- سنگهای آهکی: سنگهای آهکی می توانند هم از طریق ته نشست مستقیم caco3 از آب دریا و هم از طریق رسوب کردن اسکلت های کربناتی موجودات به وجود آید.
- چرت ها: چرت ، یک واژه خیلی کلی برای رسوبات سیلیسی دانه ریز ، با منشا شیمیایی ، بیو شیمیایی یا بیوژنیکی است.
- فسفاتها: یکی از مهمترین کان های رسوبی فسفاتها ،آپاتیت می باشد.
- ذغال و شیل نفتی: ذغال و شیلهای نفتی که از بقایای موجودات زنده قدیمی می باشند ، انعکاسی از فرآیندهای دیانژ و دگرگونی دارند.
- رسوبات شیمیایی:
این رسوبات منشا شیمیایی دارند و شامل موارد زیر می باشند:
- تبخیر ی ها: تبخیری ها عمدتا رسوبات شیمیایی هستند که پس از تغلیط نمک های محلول در آب (بر اثر تبخیر) رسوب کرده اند.
- سنگهای آهن دار: آهن ، عملا بر اندازه چند در صد در تمام سنگهای رسوبی وجود دارد ، ولیکن بطور غیر معمول ، در جایی که مقدار آهن بیش از 15٪ باشد ، سنگها ی آهن دار را تشکیل می دهد.
- رسوبات آذرآواری:
رسوبات آذرآواری رسوباتی هستند که عمدتا از دانه های با منشا ولکانیکی ، که از فعالیت های آتشفشانی همزمان سرچشمه گرفته اند تشکیل شده اند. و شامل موارد زیر می باشند:
- رسوبات اتوکلاستیک: سنگهای ولکانوژیکی هستند که توسط برشی شدن در جای لاوا تشکیل شده اند.
- رسوبات پیروکلاستیک – ریزشی: این رسوبات به راحتی از طریق خرده های آتشفشانی خارج شده از یک مجرا یا یک شکاف ، بر اثر انفجار ماگماتیکی ، تشکیل می شوند.
- رسوبات ولکانی کلاستیک – جریانی: این رسوبات توسط انفجارات فورانی در محیط های خشکی ایجاد می شوند.
- هیدروکلاستیک ها: هنگامی که لاوای خارج شده ، با آب تماس پیدا کند ، سرد شدن و خاموشی سریع ، باعث قطعه قطعه شدن لاوا می شود. این قطعات پس از حرکت در آب و دانه دانه شدن رسوبات هیدروکلاستیک را تشکیل می دهند.
- رسوبات اپی کلاستیک: رسوباتی هستند که از حرکت و ته نشست مجدد رسوبات ولکانی کلاستیک ایجاد شده اند.
اهمیت مطالعه سنگهای رسوبی:
- سنگهای رسوبی در ادوار گذشته زمین شناسی در محیطهای طبیعی متفاوتی که امروزه وجود دارد ، رسوب کرده اند. مطالعه این محیطهای عهد حاظر و رسوبات و فرآیندهای آنهابه درک بیشتر معادل قدیمی آنها کمک می کند.
- دلایل زیادی برای مطالعه سنگهای رسوبی وجود دارد زیرا ارزش اقتصادی کانی ها و مواد موجود در آنها کم نمی باشد. سوخت های نفت و گاز از پختگی مواد آلی در رسوبات مشتق شده و سپس این مواد به یک سنگ مخزن مناسب ، که عمدتا یک سنگ رسوبی متخلخل است ، مهاجرت می کند. ذغال ، سوخت فسیلی دیگری است که البته در توالی های رسوبی نیز وجود دارد. روشهای رسوب شناسی و سنگ شناسی به طور گسترده درپی جویی ذخایر جدید این منابع سوختی و سایر منابع طبیعی مورد استفاده قرار می گیرد. سنگهای رسوبی بیشتر آهن ، پتاس ، نمک و مصالح ساختمانی و بسیاری دیگر از مواد خام ضروری را تامین می کنند.
- محیطها و فرآیندهای رسوبی و جغرافیای قدیمه و آب و هوای قدیمه ، همگی را می توان از مطالعه سنگهای رسوبی استنباط کرد. این گونه مطالعات به شناسایی و درک تاریخ زمین شناسی زمین کمک فراوانی می کند. سنگهای رسوبی حاوی زندگی گذشته زمین ، به فرم فسیل ها هستند که اینها مفاهیم اصلی انطباق چینه شناسی در فازوزوئیک می باشند.