سنگ آذرین
انواع سنگ های آذرین
مقدمه مقاله
زمین شناسی به معنی نوین آن مطالعه جغرافیایی فیزیک و تاریخ زمین است. شناخت ترکیب، ساخت و تکامل آن طی زمان. سنگ از نظر زمین شناسان به ماده‌ی سازنده‌ی پوسته و بخش جامد سست کره زمین گفته می‌شود.
سنگها از یک یا چند کانی درست شده‌اند و از نظر چگونگی پدید آمدن در سه گروه سنگ های آذرین، سنگهای رسوبی و سنگهای دگرگونی جای می‌گیرند.
سنگهای آذرین از سرد شدن گدازه آتشفشان ها به وجود می‌آیند. سنگهای رسوبی پیامد فرسایش سنگها و انباشته شدن رسوب‌ها در دریاها هستند. هنگامی که سنگی در فشار و گرمای زیاد قرار گیرد، سنگ دگرگونی پدید می‌آید. سنگها از یک یا چند کانی درست شده‌اند.
کاربرد سنگ های آذرین
کانی به موادی بی‌جان، جامد و بلوری گفته می شود که ترکیب شیمیایی به نسبت ثابتی دارند. بیش از ۳ هزار گونه کانی در طبیعت یافت شده است که نزدیک ۲۰ تا ۲۵ گونه از آنها در ساختمان بسیاری از سنگها وجود دارند.
بیشتر سنگها از چند کانی درست شده‌اند، مانند گرانیت که بخش زیادی از آن از سه کانی کوارتز، فلدسپات و بیوتیت است. هر گروه از سنگها نیز دارای کانی‌های مشخصی هستند که در گروه سنگهای دیگر وجود ندارند یا بسیار اندک هستند.
برای نمونه، کانی هالیت فقط در سنگهای رسوبی دیده می شود و در سنگهای آذرین یا دگرگونی دیده نمی شود. کانی ولاستونیت نیز فقط در سنگهای دگرگونی یافت می شود. با این همه، برخی از کانی ها، مانند کوارتز، ممکن است در هر گونه سنگی وجود داشته باشند.
سنگهای آذرین بیرونی و درونی
علم مربوط به سنگها شامل دو بخش است:
۱- سنگ نگاری: در سنگ نگاری، به شرح و توصیف اقسام مختلف سنگها می پردازیم.
۲- سنگ شناسی: در سنگ شناسی، چگونگی کنش و واکنش شیمیایی که به طور طبیعی در زمین انجام گرفته است و در نتیجه آنها کانی ها و سنگ ها تشکیل شده اند و همچنین شرایط ایجاد چنین فعل و انفعال هایی مورد مطالعه قرار می گیرد. این دو بخش را نباید از یکدیگر مستقل دانست زیرا بدون در نظر گرفتن منشاُ و طرز تشکیل سنگ ها نمی توان به توصیف و و تشریح آنها پرداخت و آنها را رده بندی کرد.
همچنین، ممکن نیست چگونگی تشکیل سنگ ها را بدون شناختن و رده بندی کردن آنها مورد مطالعه قرار داد. امروزه بیشتر دانشمندان برای علم مربوط به سنگ ها تنها سنگ نگاری را بکار می برند و ما هم در زبان فارسی، به مجموعه هر دو بخش، سنگ شناسی می گوییم و در این مختصر بیشتر به شرح و توصیف سنگ ها قناعت کرده و در باره چگونگی تشکیل آنها به اختصار اشاره می کنیم.
دسته بندی سنگ آذرین
کلیه سنگ ها را به سه دسته بزرگ می توان تقسیم کرد:
۱- سنگ های آذرین:
این سنگ از ژرفای زمین به صورت توده های مذاب به نام تفتال (ماگما) بیرون آمده اند.
گاهی این مواد گداخته در زیر لایه های قشر جامد زمین می مانند و به سطح خارجی زمین نمی رسند. و گاهی نیز به سطح خارجی زمین راه می یابند و همراه با انفجار از دهانه کوه های آتشفشان خارج می شوند.
این سنگ ها را به این علت که از مواد گداخته تشکیل شده اند سنگ های آذرین و از این لحاظ که در درون زمین به وجود آمده اند سنگ های درونزا واز این لحاظ که از درون زمین به خارج راه یافته اند سنگ های خروجی و گاهی نیز به آنها سنگ های تفتالی می گویند.
۲- سنگ های تهنشستی:
این سنگ ها از نهشته هایی که توسط آب یا هوا گذاشته شده شکل گرفته اند. و به این سبب که در سطح زمین به وجود آمده اند آنها را سنگ های برونزاد نیز می نامند.
۳- سنگ های دگرگونی:
این گونه سنگ ها بر اثر تغییر شکل یا دگرگونی سنگ های تهنشستی یا خروجی بوجود آمده اند. به علت اینکه در این سنگ ها بلور ها به شکل لایه لایه قرار گرفته اند آنها را سنگ های بلور لایه نیز می گویند.
‹‹ سنگ های دگرگونی صفات مشترک سنگ های آذرین و تهنشستی را دارند.››
سنگ های آذرین دارای منشاْ درونی هستند و از مواد مذابی که آنها را تفتال ( ماگما ) می نامند تشکیل شده اند.
بنا بر نظریه پاسکال، « مواد مذابی که میان قشر جامد زمین ( سنگ کره ) و سنگین کره قرار دارند به طرف سطح زمین بالا می آید. »اما، طبق نظریه اشمیت، « در میان قشر جامد زمین، مواد مذاب در بعضی از نقاط به طور منفرد و جدا از یکدیگر قرار دارند. »
سنگ های آذرین چیست؟
اختلافی که در مواد آتشفشانی آتشفشانهای مختلف و حتی آتشفشانهای موجود در یک ناحیه ( مانند آتشفشانهای جزیره لیپاری) وجود دارد، این نظریه را تاْیید می کند زیرا اگر موادی که از دهانه آتشفشانهای مختلف بیرون می آیند، همگی از بخش آذر کوه بالا آمده باشند، لازم بود که جنس سنگ های حاصله از آنها یکسان باشد.
« یکی از علل بالا آمدن مواد مذاب وجود فشارهای زمین ساختی است. » که به وسیله قشر جامد زمین روی تفتال اعمال می شود « علت دیگر آن گازها و بخارهایی است که در تفتال به صورت محلول وجود دارد. » این بخارها و گازها به تدریج که تفتال سرد می شود از آن خارج می شود و در قسمت بالایی مواد مذاب اجتماع پیدا می کنند. تجربه نشان داده است
که یک کیلوگرم گرانیت محتوی ۱۰ گرم بخار آب و گازهای مختلف مانند: ۲CO 4CH – Ae – H – COو … است این بخار آب و گازهای مختلف، پس از جمع شدن و در نتیجه افزایش فشار، خارج می شوند و مقداری از مواد مذاب را نیز با خود به سطح زمین می آورند. « شکافها و گسله هایی که بر اثر جنبشهای کوهزایی به وجود می آیند نیز موجب بالا آمدن مواد مذاب می شوند.»
طبقه بندی سنگ های آذرين
بر اثر گسله ها و شکافها، فشار روی مواد مذاب، در محل شکافها و گسله ها، کم می شود و در نتیجه موجب تسهیل خروج گازهای موجود در تفتال ( ماگما ) می شود. چنانچه گفته شد، خروج این گازها نیز تواْم با خروج بخار آب و گازهای مختلف از آن، که موجب کم شدن فشار بر روی تفتال می شود، حجمش افزایش می یابد. این افزایش حجم نیز به نوبه خود ایجاد کانونهایی برای خروج مواد مذاب می کند.
اگر مواد مذاب هنگام بالا آمدن در میان لایه های زمین بماند و نتواند به سطح زمین برسد، سنگ های آذرین زیرزمینی با سنگهای آذرین درونی تولید می کند. اما اگر مواد مذاب به سطح زمین برسد، سنگ های خروجی سطحی یا سنگهای آذرین بیرونی تولید می کند.
سنتز سنگ های آذرین
در سال ۱۸۸۰، برای نخستین بار، فوکه و میشل لوی بعضی از کانی ها و سنگهای آذرین را به طریق سنتز تهیه کردند. آزمایش هایی که تا امروز، در مؤسسات زمین شیمی، انجام گرفته است، نظریه آنها را مورد تایید قرار می دهد. هرگاه سه قسمت از فلرسپات پلاژیو کلاز، یک قسمت پیروکسن و سه قسمت پریدو را باهم خوب بساییم و به صورت گرد در آوریم و سپس به آنها دما دهیم،
در دمای زیاد تولید جسم مذاب سیاهرنگی می کند که شبیه به گدازه بعضی از آتشفشانهاست. این اجسام مذاب را اگر در مجاورت هوا بگزاریم، به سرعت سرد می شود و تولید شیشه آتشفشانی می کند. اما اگر آن را در دو نوبت سرد کنیم، به این طریق که در نوبت اول آن را مدت دو روز در دمای ۱۵۰۰ درجه نگاه داشته و بعد آن را در دمای ۱۱۰۰ درجه نگاه داریم، مشاهده می کنیم
که در نوبت اول بلورهای درشت پریدو و در نوبت دوم بلورهای ریز پلاژیوکلاز و پیروکسن تشکیل می شود و بدین ترتیب سیهسنگ ( بازالت ) به طور سنتز به وجود می آید.
سایر سنگهای آذرین بیرونی را نیز می توان در آزمایشگاه از طریق سنتز به وجود آورد ولی سنگهای آذرین درونی را نمی توان به این ترتیب بدست آورد زیرا در تشکیل آبهای گرم داخلی و گازهای کانی ساز مانند: CL – Br – F – P دارای عمل کواتیزوری هستند.