اطلاعات اولیه

واژه گل سنگها جهت نامگذاری سنگهایی که در حدود 50 درصد سیلت و 50 درصد رس هستند، بکار برده است. اجزا اصلی تشکیل دهنده گل سنگها شامل کانیهای رسی و کوارتز در اندازه سیلت است. چون این اجزا عمدتا تخریبی هستند لذا کانی شناسی رس‌ها کمابیش منعکس کننده آب و هوا و زمین شناسی ناحیه منشا می‌باشد. از نظر اندازه دانه ، رس به ذرات با قطر کمتر از 4 میکرون اطلاق می‌شود در حالی که سیلت بین 4 تا 62 میکرون قطر دارد، رس برای یک کانی سیلیکات آلومینیوم آب‌دار با ساختمان ورقه‌ای خاص بکار برده می‌شود.

اندازه تیپیک کانیهای رسی کمتر از 2 میکرون است ولیکن ممکن است به 10 میکرون یا بیشتر نیز برسد. برای توصیف گل سنگها ، بویژه در صحرا ، واژه‌های گل سنگ ، رس سنگ و سیلیتتوت با ذکر صفاتی نظیر رنگ ، درجه تورق ، ساختمان‌های رسوبی و محتویات کانی ، فسیل و مواد آلی بیار مناب است. مطالعه تفصیلی در آزمایشگاه ، بویژه استفاده از دیفراکتومتر اشعه ایکس ممکن است برای تعیین کانی شناسی مورد نیاز باشد.

کانیهای رسی

کانیهای رسی سیلیکاتهای آلومینیوم آبدار با ساختمان لایه‌ای یا ورقه‌ای هستند، این کانیها مانند میکاها ، از نوع فیلوسیلیکاتها هستند. ورقه‌های کانی رسی از دو نوع آلی تشکیل شده است. یک نوع از لایه تترائور سیلیس - اکسیژن است که سه اتم اکسیژن در هر تترائدر مجاور به اشتراک گذاشته شده و به یکدیگر متصل شد. و یک شبکه هگزاگونال را تشکیل می‌دهند.

واحد اصلی Si₂O₅ است ولیکن در این لایه‌های سیلیس ممکن است آلومینیوم جانشین نیمی از اتمهای سیلیس گردد. لایه نوع دوم از آلومینیوم در اکتائورهایی تشکیل شده است که با یونهای O^-2 و OH^- در ارتباط‌اند. بطوری که یونهای Al⁺³ بین دو ورقه از یونهای O^-2 و OH^- قرار دارند. کانیهای رسی از دو ورقه‌های تترائور سیلیس و اکتائور آلومینیوم با منیزیم تشکیل شده است که توسط اتمهای اکسیژن مشترک در هر دو به یکدیگر متصل شده‌اند. دسته بندی قلم ورقه‌ها به مراه جانشینی در یونهای Si , Al توسط سایر عناصر ، تعیین کننده نوع کانی رسی است.

انواع کانیهای رسی

گروه کاندیت Kandite

اعضای گروه کاندیت دارای ساختمان دو لایه‌ای هستند. و از یک ورقه سیلیس تترائدر که توسط یونهای مشترک O\OH به آلومینیوم اکتانژر متصل شده اند تشکیل شده است. جانشینی در Al و Si انجام نمی شود. بنابراین فرمول ساختمانی آن است. اعضای گروه کاندیت از کائولینیت بسیار با اهمیت است و دیکیت Dickite و ناکریت Nacrite که هر یک ساختمان شبکه‌ای متفاوت دارند و هالوسیت که توسط ورقه‌هایی از آب از لایه‌های هالوسیتی جدا شده‌اند، تشکیل شده است. سیلیکات آهن‌دار از نظر ساختمانی در ارتباط با کائولینیت هستند.

گروه اسمکتیت

اعضای گروه اسمکتیت دارای ساختمان سه لایه‌ای هستند. بطوری که یک لایه آلومینیوم اکتاثرری به فرم ساندویچی بین دو لایه سیلیس تترائوری قرار می‌گیرد. بطور تیپیک ، فاصله بنیادی 14 آنگستروم است ولیکن اسمکتیت توانائی جذب ملکولهای آب را داشته و این مسئله باعث تغییر فاصله بنیادی می‌شود، این فاصله ممکن است از 9.6 آنگستروم تا 21.4 آنگستروم تغییر کند.

از این خاصیت اسمکتیت که بر اثر آن اغلب اسمکتیت را "رسهای قابل انبساط" می‌نامند، در تشخیص آنها توسط اشعه ایکس استفاده می گردد. مونت وریونیت ، از کانیهای فراوان گروه اسمکتیت است. نانترونیت Nantronite ، ساپونیت Saponite و استونزیت Stevensite از سایر کانیهای گروه اسمکتیت هستند که گاهگاهی در رسوبات یافت می‌شوند.

ایلیت Illite

ایلیت یکی از متداولترین کانیهای رسی در رسوبات است که در واسطه با مولکویت است. ایلیت مانند اسکیت دارای ساختمان لایه‌ای است، ولیکن جانشینی Al⁺³ با Si⁺³ دو لایه اکتائدری باعث کمبود بار می‌شود که توسط یونهای پتاسیم و به صورت بین لایه‌ای ، موازنه می‌شود. برخی از یونهای هیدروکسیل OH^- ، Fe⁺²و Mg⁺² نیز در ایلیت وجود دارد. فاصله بنیادی در حدود 10 آنگستروم است.

سایر کانیهای رسی

سایر کانیهای رسی شامل کلریت Choorite ، گلوکونیت glauconitic ، سپیولیت Sepiolite و پالی گورسکیت Palygorskite می باشند. کلریت نیز مانند اسمکتیت و ایلیت، دارای یک ساختمان سه لایه است و این یک لایه بوسیت (Mg- OH) در بین آنها قرار دارد. جانشینی در کلریت توسط Fe انجام می‌شود و فاصله بنیادی 14 آنگستروم است. گلوکونیت در ارتباط با ایلیت و میکا است، ولیکن Fe جانشین Al شده است. سپیولیت و پالی گورسکیت سیلیکات‌های آلومینیوم‌دار غنی از منیزیم هستند.

کوارتز

کوارتز در گل سنگ عمدتا در اندازه سیلت است، هر چند دانه‌های درشت‌تر در اندازه ماسه نیز بویژه در جایی که گل سنگها بطور جانبی یا عمودی به ماسه سنگها تبدیل می‌شوند، یافت می‌شود. سیلت کوارتزی در مقایسه با ماسه کوارتزی بسیار گرد شده تیپیک ، بطور ثابت زاویه‌دار است. کوارتزهای در اندازه سیلت از برخورد دانه‌ها در محیط های آبی و بادی و سایش یخچالی مشتق شده اند. برخی از کوارتزها در گل سنگها بیشتر دیاژنتیکی هستند تا اینکه آواری باشند. تغییرات منطقه‌ای در اندازه دانه و درصد کوارتز در توالی گل سنگی می‌تواند در مطالعات جغرافیای قدیم مورد استفاده قرار گیرد.

سایر ترکیبات گل سنگها

فلدسپاتها معمولا به دلیلی پایداری مکانیکی و شیمیایی کمتر آنها نسبت به کوارتز ، به مقدار کمتری در گل سنگها وجود دارند. با این وجود گل سنگها از ماسه سنگها نفوذپذیری کمتری دارند. فلدسپاتها و سایر دانه‌ها با پایداری کم ممکن است بطور ترجیحی در رسوبات گلی حفظ گردند. بنابراین حوزه‌های غیر رسی می‌تواند برای آگاهی از منشا بکار رود. در گل سنگها مولکولیت بسیار فراوان تر از بیوتیت است.

کلسیت ممکن است به صورت خرده‌های اسکلتی یافت شود. کلسیت دیاژنتیکی ، به علاوه دولومیت و سیدریت ، به صورت بلورهای میکروسکوپی با پراکندگی یکنواخت یا متمرکز در ندول‌ها یافت می‌شود. پرتیت در گل سنگها تیره غنی از مواد آلی ، به صورت مکعبی، تجمع میکروسکوپی و ندولی یافت می‌شود. سایر کانیهایی که بطور موضعی وجود دارند شامل گلوکونیت ، برتیدین ، هاتیت ، ژیپس و ایندریت و نمک می‌باشند.

مباحث مرتبط با عنوان

• اسمکتیت
• ایلیت
• دولومیت
• دیاژنز در گل سنگ
• دیکیت
• رسوبات یخچالی
• ژیپس و ایندریت
• فلدسپات
• کائولینیت
• کاندیت
• کانیهای رسی
• کوارتز
• گل سنگ