محیط‌‌های رسوبی

تنوع گسترده محیط‌‌های رسوبی و گوناگونی سنگ‌های رسوبی محیط‌های متنوع و متعدد بسیاری را برای میزبانی ذخابر معدنی فراهم نموده‌اند. در محیط ‌های رسوبی با ذخایر مختلفی از کانی‌های فلزی و غیرفلزی برخورد می‌کنیم که اغلب ساخت‌ها و بافت‌های رسوبی مشخصی را نشان می‌دهند. عوامل مؤثر در رسوبگذاری موادمعدنی نیز بسیار متنوعند. فاکتورهای شیمیایی، عوامل مکانیکی، محیط رسوبی، موجودات زنده، دما، PH و Eh محیط رسوبی همگی از عواملی هستند که هر کدام به سهم خود در شکل‌گیری انواع مختلف کانسارهای رسوبی مؤثرند.
کانسارهایی مانند مس، سرب و روی، اورانیوم، طلا، آهن و آلومینیوم از جمله کانسارهایی هستند که بخش قابل توجهی از ذخایر رسوبی شناخته را تشکیل می‌دهند.
● کانسارهای اورانیوم ماسه‌سنگ
مهمترین ذخایر اورانیوم در ماسه سنگهایی تشکیل شده که منشاء رودخانه‌ای داشته‌اند. حدود ۴۵% ذخایر اورانیوم کشف شده کشورهای غربی و ۹۵% ذخایر اورانیوم آمریکا از نوع ماسه‌سنگی است. این کانسارها در آفریقای جنوبی از کربونیفر تا تریاس و در غرب آمریکا و شرق اروپا در دوران دوم و در استرالیا در دوران سوم تشکیل شده‌اند.
سنگ میزبان کانی‌سازی از نوع ماسه‌سنگ، آرکوز و یا توف است که در محیط رودخانه یا حوضچه‌های کم‌عمق تشکیل شده‌اند. اورانیوم اولیه موجود در پگماتیت‌ها، توف‌های آتشفشانی اسیدی و یا گرانیت‌های منطقه توسط آبهای سطحی اکسیژن‌دار اکسید شده و به این صورت محلول حمل می‌شود. پس از فرورفتن به درون زمین به شکل آبهای زیرزمینی غنی از اورانیوم در جهت شیب توپوگرافی، در لایه‌های متخلخل ماسه‌سنگ حرکت نموده و ضمن تغییر شرایط اکسیدان محیط و با عبور از کنار بقایای مواد آلی موجود در ماسه سنگ به شکل کانی اورانینیت در فضاهای تخلل ماسه‌سنگ رسوب می‌نماید.
فاکتورهای مهم و مؤثر در تمرکز اورانیوم عبارتند از : نفوذپذیری بالای سنگ میزبان، وجود مواد جذب‌کننده اورانیوم نظیر زغال‌سنگ، اکسیدهای آهن و منگنز و کانی‌های رسی، شرایط احیاء‌کننده حاصل از وجود مواد آلی و سولفیدها.
کانی‌های مهم اورانیوم در این ذخایر عبارتند از کارنوتیت، اورانیتیت، پیچبلند و کمپلکس‌های آلی اورانیوم‌دار. عیار متوسط U۳O۸ این کانسارها بین ۱/۰ الی ۳۵/۰ درصد است. میزان ذخیره هر کانسار بین ۲۵ تا ۳۰ هزار تن است.
● کانسارهای پلاسر (Placer)
در طبیعت کانی‌هایی وجود دارند که در مرحله اول تشکیل‌شان به دلیل پایین بودن عیارشان در سنگ مادر اولیه فاقد ارزش اقتصادی هستند. به عنوان مثال زیرکن به عنوان یک کانی فرعی در گرانیت‌ها متبلور می‌شود اما عیار آن در سنگ گرانیت آنقدر پایین است که ارزش استخراج ندارد. مسلماً تعداد این کانی‌ها در طبیعت بسیار است، اما تنها تعداد محدودی از این کانی‌ها از مقاومت مکانیکی و شیمیایی کافی برخوردارند تا پس از هوازده‌شدن سنگ مادر، توسط آب، باد و گاهی اوقات یخچال‌ها حمل شده و در محیط‌های مناسب ثانویه بستر رودخانه‌ها، صحراها یا رسوبات یخچالی متمرکز گردیده و تشکیل ذخایر نوع پلاسر را بدهند.
کانی‌های دارای مقاومت شیمیایی و مکانیکی بالا نظیر طلا، پلاتین، ایلمنتیت، الماس، زیرکن، کاسیتویت و گارنت‌ها به صورت آواری توسط آب حمل شده و بر اساس وزن مخصوص، شکل و اندازه ذرات در محل‌های مناسب رسوب نموده . برجا نمی‌مانند.
▪ مهمترین شرایط لازم جهت تشکیل ذخایزر پلاسر عبارتند از:
ـ سنگ مادر مناسب
ـ آب و هوای گرم و مرطوب که موجب هوازدگی سنگ و آزاد شدن کانیهای مقاوم از متن سنگ گردد
ـ بالاخره شیب توپوگرافی نسبتاً هموار و کم‌شیب.

نوع سنگ مادر کانیهای یک پلاسر است. به عنوان مثال پلاسر الماس از کیمبرلیت‌ها، پلاسر قلع از گرانیت‌ها و پلاسر گارنت از گارنت شیست‌ها منشاء می‌گیرد. >
حدود ۹۵ درصد قلع تولید شده توسط کشورهای مالزی، تایلند و اندونزی از پلاسرهای قلع اواخر دوران سوم بدست می‌آید. کاستریت (SnO۲) موجود در گرانیت‌ها و پگماتیت‌ها پس از هوازده شدن سنگ آزاد شده و سپس توسط آب حمل شده و در بستر رودخانه در محل‌های مناسب تشکیل پلاسرهای قلع را می‌دهند.
● کانسهارهای بوکسیت (Bauxite)
بوکسیت سنگی غنی از آلومینیوم است که عمدتاً از هیدروکسیدهای آلومینیوم و مقدار ناچیزی کانیهای رسی و کوارتز تشکیل شده است. ترکیب کانی‌شناسی بوکسیت تا حدودی متغیر بوده و تابع سنگ مادراولیه آن است. حدود ۹۶% آلومینیوم جهان از ذخایر بوکسیتی این عنصر تأمین می‌شود.
میانگین آلومینیوم سنگهای پوسته زمین ۸/۱۳% است در حالی که برای یک ذخیره اقتصادی آلومینیوم حداقل عیار قابل استخراج ۳۰% Al۲o۳ است. در میان سنگهای آذرین نفلین سینیت با ۲۱/۳% Al۲o۳ و در بین سنگهای رسوبی شیل‌ها با ۱۴/۷% Al۲o۳ بالاترین مقدار آلومینیوم را در سنگهای پوسته دارا هستند، که به مراتب کمتر از حداقل عیار قابل‌ بهره‌برداری آلومینیوم می‌باشند.
در صورتی که سنگهای دارای محتوای Al بالا و Sio۲ پایین تحت هوازدگی شیمیایی حاصل از بارندگی متناوب و اصطلاحاً هیدرولیز (آب‌شویی) قرار گیرند عناصر k، Na ، Mg ، Ca ، Si سنگ به صورت محلول درآمده و توسط آبهای سطحی و زیرزمین از منطقه خارج می‌شوند. آنچه باقی می‌ماند Al۲O۳ و اندکی Fe۲O۳است که موجب می‌شود تا لایه ضخیم خاک حاصل از هوازدگی که روی سنگ مادراولیه تشکیل شده سرخ رنگ دیده شود.
▪ فاکتورهای مهمی که در تشکیل ذخایز بوکسیت نقش اساسی دارند عبارتند از:
۱) ترکیب شیمیایی و کانی شناختی سنگ مادر.
۲) نفوذپذیری بالا.
۳) میزان نزولات جوی و دما.
۴) توپوگرافی مناسب و زهکشی بالا.
نفلین سینیت، شیل، آهک‌های رسی و بازالت سنگهایی هستند که از نظر محتوای کافی جهت تشکیل بوکسیت برخوردارند. سنگ‌های مناسب برای تبدیل شدن به بوکسیت باید در آب‌وهوای گرم و مرطوب مناطق حاره قرار بگیرند. میزان بارش سالیانه ۱۲۰۰ الی ۱۴۰۰ میلیمتر و دمای متوسط ۲۶ درجه سانتیگراد همراه با توپوگرافی ملایم و کم‌شیب موجب حداکثر فرسایش شیمیایی و حداقل فرسایش مکانیکی می‌شود. در شرایط PH بین ۷ تا ۸ آبهای سطحی این نواحی سیلیکاتها تجزیه شده و تمامی عناصر آنها شسته شده و به صورت محلول حمل می‌شوند. تنها هیدروکسیدهای آلومینیوم هستند که به شکل کانی‌هایی نظیر گیبسیت، بوهمیت و دیاسپور نامحلول باقی مانده و رسوب می‌کنند.
کانسارهای مهم بوکسیت در برزیل، استرالیا، گینه بیسائو و جامائیکا واقع شده‌اند. عیار Al۲O۳ در ذخایر بوکسیت بین ۳۵ الی ۵۵ درصد و ذخیره آنها بین ۱ الی ۷۰۰ میلیون تن می‌باشد.

رسوبات در محیطهای دریایی

● خصوصیات محیطهای دریایی
▪ وجود فسیلهای جانوری و گیاهی متعدد و گوناگون.
▪ عدم وجود ساختمانهای خروجی (Emersion structures ) جز در مورد جزر و مدی یا اینترتایدان (Intertidal Zone)
▪ وجود شوری قدیمی همیشگی (پایدار جز در مناطق کولابی و مردابی)
▪ وجود رسوبات شیمیایی و بیوشیمیایی (مخصوصاً کربناته) که بیشتر از رسوبات آواری و تخریبی هستند.
▪ وجود پیوستگی افقی لایه‌ها در زیر توده وسیع و دائمی آب.
▪ وجود واحدهای رسوبی عموما کم عمق ، فراوانتر بودن چینه بندی‌های متقاطع (Cross bedding) صفحه‌ای و افقی نسبت به انواع انحنادار و مقعر.
▪ فقدان تقریبا کامل رنگ قرمز در رابطه با اکسیدهای آهن موجود در محیط به استثنای رسوبات قرمز رنگ گلی (Red clay) و دادیولاریت‌های مربوط به اعماق بیشتر از رسوبگذاری کربنات کلسیم.
▪ رخساره‌های محیط دریایی (Marin Facies) :
شناسایی رخساره‌های دریایی مستلزم شناخت محیطهای مختلف تشکیل آنها در دریاهاست.
● اساس تقسیم بندی محیطهای دریایی
▪ تقسیم بندی محیطهای دریایی از نظر شکل شناسی
ـ فلات قاره :
کرانه دریاها معمولا از یک قسمت کم و بیش مسطح یا دارای شیب ملایم به طرف دریا تشکیل می‌گردد که به آن فلات قاره می‌گویند.
ـ شیب قاره :
دنباله فلات قاره که دارای شیب تند بوده و به اعماق دریا منتهی می‌گردد اصطلاحا آن را شیب قاره می‌گویند.
● تقسیم بندی محیطهای دریایی از نظر عمق
▪ منطقه ساحلی بین جزر و مد (Intertidal) :
در این منطقه تغییرات سطح آب معمولا بین جزر و مد است.
▪ منطقه کم عمق (Littoral Zone) :
این منطقه بین ۲۰۰ تا ۲۰۰۰ متر و از نظر بعضی زمین شناسان تا ۴۰۰۰ متر عمق واقع بوده و شیب قاره را شامل می‌گردد.
▪ منطقه بسیار عمیق (Abyssal Zone) :
این منطقه شامل قسمتی از دریاست که عمق آن بیشتر از ۳۰۰۰ متر تا ۴۰۰۰ می‌باشد.
● تقسیم بندی محیطهای دریایی از نظر نوع رسوبات
تقسیم بندی محیط دریایی از نظر نوع رسوبات مبتنی بر نزدیکی یا دوری رسوبات از کرانه دریا بوده و به محیطهای مختلفی چون محیط ساحلی (اینترتایدال) ، محیط ساب تایدال یا نریتیک ، محیط همی پلاژیک و محیط هولوپلاژیک تقسیم می‌شود.
▪ یط اینترتایدال :
این منطقه بین جزر و مد دریا محصور است و رسوبات آن مخلوطی از رسوبات زمینی (Terigenous) و دریایی بوده و شامل قطعه سنگها ، قلوه سنگها ، ماسه‌ها ، گلها و رسوبات آلی می‌باشد.
▪ محیط نریتیک (Neritic) یا ساب تایدال :
رسوبات این محیط از حد جزر تا عمق ۲۰۰ متر گسترش دارد و فلات قاره را می‌پوشاند. رسوبات از نوع مواد درشت دانه تا ریز دانه همراه با بقایا و صدف جانوران دریایی معمولا فراوان می‌باشد.
▪ محیط همی پلاژیک یا مزوپلاژیک :
رسوبات این محیط بین ۲۰۰ تا ۲۰۰۰ متر قرار داشته یعنی کف منطقه باتیال و محدوده فلات شیب (Continental slope) را شامل می‌گردد که در برخی حوضه‌ها تا ۴۰۰۰ متر نیز می‌رسد. این محیط دارای رسوبات شیمیایی و در بخش کم عمق‌تر همراه با عناصر تخریبی زمینی دانه ریز با کمی از بقایای جانوران پلانکتون می‌باشد.
به عنوان مثال گلهای آبی رنگ از نوع رسوبات همی پلاژیک هستند که حاوی روزنه داران پلانکتون می‌باشند، میزان آهک در این گلها به ۳۵% می‌رسد. در این منطقه حمل مواد تخریبی زمینی به علت دانه ریز بودن به حالت معلق انجام می‌گیرد.
▪ گلهای مرجانی :
نتیجه تجمع قطعات اسکلتی مرجانهای مخلوط با قطعات جلبکهای آهکی هستند، همچنین خرده‌های صدف نرم تنان ، خارپوستان و روزنه داران در رسوبات این محیط دیده می‌شوند.
▪ گلهای آهکی :
نوعی از رسوبات همی پلاژیک هستند که نسبت درصد کربنات کلسیم آنها زیاد است.
▪ گلهای آتشفشانی :
نتیجه آتشفشانهای زیردریایی و از نوع خاکسترهای آتشفشانی هستند احیانا در این منطقه وجود دارند.
منطقه آبیسال (Abyssal Zone) یا محیط یوپلاژیک (Eupelagic) :
معمولا رسوبات عمیق تر از ۲۰۰۰ متر در آن قرار دارد. این رسوبات از نوع رسوبات شیمیایی بوده و بطور فراوان دارای آثار و بقایای جانوران پلاژیک هستند.
● رسوبات فسیل دار منطقه آبیسال
رسوبات آهکی بسیار دانه ریز (Micrite) حاوی فرامینیفرهای پلاژیک مانند گلوبی ژرینا (Globigerina) یا سنگهای سیلیسی رادیولردار از رسوبات این منطقه است که گاه نسبت درصد گلوبی ژرین و یا رایولر در آنها به ۹۰% می‌رسد. ذرات رسی به حالت کلوئیدی و معلق در آبهای این منطقه وجود دارند و به علت وزن مخصوص کمتری که دارند در شرایطی که آب دریا کاملا آرام و جریانهای دریایی وجود نداشته باشد به آرامی رسوب می‌کنند .
▪ انواع آنها عبارتند از :
ـ لجنهای آهکی ( Calcareous ooze ) :
این لجنها اصولا از نوع رسوبات آلی بوده، یا اینکه صدف آهکی ارگانیسمهای پلاژیک قسمت مهمی از این رسوبات را تشکیل می‌دهند.
ـ لجنهای سیلیسی (Siliceous ooze) :
شامل لجنهای حاوی پوسته رادیولاریا (Radiolaria) و لجنهای دیاتومه‌دار هستند. نسبت درصد هر یک از موجودات (رادیولر یا دیاتومه) در این لجنها از ۲۰% تا ۷۰% تغییر می‌کند.
ـ رخساره‌های پلاژزیک (Pelagic Facies) :
این رخساره‌ها در مناطق عمیق دریاها گسترش دارد و فاقد عناصر تخریبی بوده ولی حاوی بقایای موجودات پلاژیک است. رخساره‌های پلاژیک را بر حسب عمق محیط و اینکه مواد تخریبی داشته یا نداشته باشد، تقسیم بندی می‌شوند.
ـ رخساره‌های محیط باقی پلاژیک و آبسیوپلاژیک :
دارای رسوبات شیمیایی و بسیار دانه ریز بوده ، نسبت درصد موجودات پلاژیک آنها زیاد است.
ـ رخساره‌های محیط اپی و فروپلاژیک :
نسبت درصد کمی عناصر تخریبی دارد. از رخساره های این محیطها می‌توان آهکهای مارنی یا گلهای گلوبی پرین‌دار را که گاهی تا ۹۰% گلوبی ژرین دارد، نام برد. همچنین گلهای رادیولردار و گلهای دیاتومه‌دار جزو این رخساره‌ها به شمار می‌روند.
ـ تناوب سنگهای منطقه آبیسال :
در این منطقه ، گاه تناوب سنگهای سرپانتین و پریدوتیت در قاعده و سپس روی آن گابرو و دایکهایی که ترکیب بازالتی دارند و گدازه بالشی (Pillow Lawa) مشاهده می‌شود که روی آنها رسوبات پلاژیک که اغلب چرتهای رادیولار است قرار می‌گیرند. این تناوب قسمتی از پوسته اقیانوسی و مقداری از قسمت بالای قشر فانتل است که باهم در حین تصادم صفحات قاره‌ای تلفیق و مخلوط شده‌اند.
● منطقه هادال (Hadal zone)
از عمق ۶۰۰۰ متر بیشتر بوده و شامل گودال کف اقیانوسی (trench) هم می‌شود. اگرچه نور در این منطقه به هیچ وجه نفوذ نمی‌کند، ولی موجودات زنده‌ای در این منطقه وجود دارند. آثار موجودات به صورت کانالهای حفرشده بوسیله موجودات در این منطقه مشاهده شده است که احتمالا ممکن است از نواحی کم عمق به این منطقه آورده شده باشند.

خصوصیات محیطهای دریایی

  • وجود فسیلهای جانوری و گیاهی متعدد و گوناگون.
  • عدم وجود ساختمانهای خروجی (Emersion structures) جز در مورد جزر و مدی یا اینترتایدان (Intertidal Zone)
  • وجود شوری قدیمی همیشگی (پایدار جز در مناطق کولابی و مردابی)
  • وجود رسوبات شیمیایی و بیوشیمیایی (مخصوصا کربناته) که بیشتر از رسوبات آواری و تخریبی هستند.
  • وجود پیوستگی افقی لایه‌ها در زیر توده وسیع و دائمی آب.
  • وجود واحدهای رسوبی عموما کم عمق ، فراوانتر بودن چینه بندی‌های متقاطع (Cross bedding) صفحه‌ای و افقی نسبت به انواع انحنادار و مقعر.
  • فقدان تقریبا کامل رنگ قرمز در رابطه با اکسیدهای آهن موجود در محیط به استثنای رسوبات قرمز رنگ گلی (Red clay) و رادیولاریت‌های مربوط به اعماق بیشتر از رسوبگذاری کربنات کلسیم.
  • رخساره‌های محیط دریایی (Marin Facies) : شناسایی رخساره‌های دریایی مستلزم شناخت محیطهای مختلف تشکیل آنها در دریاهاست.
اساس تقسیم بندی محیطهای دریایی
تصویر

تقسیم بندی محیطهای دریایی از نظر شکل شناسی

  • فلات قاره : کرانه دریاها معمولا از یک قسمت کم و بیش مسطح یا دارای شیب ملایم به طرف دریا تشکیل می‌گردد که به آن فلات قاره می‌گویند.
  • شیب قاره : دنباله فلات قاره که دارای شیب تند بوده و به اعماق دریا منتهی می‌گردد اصطلاحا آن را شیب قاره می‌گویند.

تقسیم بندی محیطهای دریایی از نظر عمق

  • منطقه ساحلی بین جزر و مد (Intertidal) : در این منطقه تغییرات سطح آب معمولا بین جزر و مد است.
  • منطقه کم عمق (Littoral Zone) : این منطقه بین 200 تا 2000 متر و از نظر بعضی زمین شناسان تا 4000 متر عمق واقع بوده و شیب قاره را شامل می‌گردد.
  • منطقه بسیار عمیق (Abyssal Zone) : این منطقه شامل قسمتی از دریاست که عمق آن بیشتر از 3000 متر تا 4000 می‌باشد.

تقسیم بندی محیطهای دریایی از نظر نوع رسوبات

تقسیم بندی محیط دریایی از نظر نوع رسوبات مبتنی بر نزدیکی یا دوری رسوبات از کرانه دریا بوده و به محیطهای مختلفی چون محیط ساحلی (اینترتایدال) ، محیط ساب تایدال یا نریتیک ، محیط همی پلاژیک و محیط هولوپلاژیک تقسیم می‌شود.

  • یط اینترتایدال : این منطقه بین جزر و مد دریا محصور است و رسوبات آن مخلوطی از رسوبات زمینی (Terigenous) و دریایی بوده و شامل قطعه سنگها ، قلوه سنگها ، ماسه‌ها ، گلها و رسوبات آلی می‌باشد.
  • محیط نریتیک (Neritic) یا ساب تایدال : رسوبات این محیط از حد جزر تا عمق 200 متر گسترش دارد و فلات قاره را می‌پوشاند. رسوبات از نوع مواد درشت دانه تا ریز دانه همراه با بقایا و صدف جانوران دریایی معمولا فراوان می‌باشد.
  • محیط همی پلاژیک یا مزوپلاژیک : رسوبات این محیط بین 200 تا 2000 متر قرار داشته یعنی کف منطقه باتیال و محدوده فلات شیب (Continental slope) را شامل می‌گردد که در برخی حوضه‌ها تا 4000 متر نیز می‌رسد. این محیط دارای رسوبات شیمیایی و در بخش کم عمق‌تر همراه با عناصر تخریبی زمینی دانه ریز با کمی از بقایای جانوران پلانکتون می‌باشد.
    به عنوان مثال گلهای آبی رنگ از نوع رسوبات همی پلاژیک هستند که حاوی روزنه داران پلانکتون می‌باشند، میزان آهک در این گلها به 35% می‌رسد. در این منطقه حمل مواد تخریبی زمینی به علت دانه ریز بودن به حالت معلق انجام می‌گیرد.
تصویر
  • گلهای مرجانی : نتیجه تجمع قطعات اسکلتی مرجانهای مخلوط با قطعات جلبکهای آهکی هستند، همچنین خرده‌های صدف نرم تنان ، خارپوستان و روزنه داران در رسوبات این محیط دیده می‌شوند.
  • گلهای آهکی : نوعی از رسوبات همی پلاژیک هستند که نسبت درصد کربنات کلسیم آنها زیاد است.
  • گلهای آتشفشانی : نتیجه آتشفشانهای زیردریایی و از نوع خاکسترهای آتشفشانی
    هستند احیانا در این منطقه وجود دارند.
  • منطقه آبیسال (Abyssal Zone) یا محیط یوپلاژیک (Eupelagic) : معمولا رسوبات عمیق تر از 2000 متر در آن قرار دارد. این رسوبات از نوع رسوبات شیمیایی بوده و بطور فراوان دارای آثار و بقایای جانوران پلاژیک هستند.

رسوبات فسیل دار منطقه آبیسال

رسوبات آهکی بسیار دانه ریز (Micrite) حاوی فرامینیفرهای پلاژیک مانند گلوبی ژرینا (Globigerina) یا سنگهای سیلیسی رادیولردار از رسوبات این منطقه است که گاه نسبت درصد گلوبی ژرین و یا رایولر در آنها به 90% می‌رسد. ذرات رسی به حالت کلوئیدی و معلق در آبهای این منطقه وجود دارند و به علت وزن مخصوص کمتری که دارند در شرایطی که آب دریا کاملا آرام و جریانهای دریایی وجود نداشته باشد به آرامی رسوب می‌کنند که انواع آنها عبارتند از :

  • لجنهای آهکی ( Calcareous ooz ) : این لجنها اصولا از نوع رسوبات آلی بوده، یا اینکه صدف آهکی ارگانیسمهای پلاژیک قسمت مهمی از این رسوبات را تشکیل می‌دهند.
  • لجنهای سیلیسی (Siliceous ooz) : شامل لجنهای حاوی پوسته رادیولاریا (Radiolaria) و لجنهای دیاتومه‌دار هستند. نسبت درصد هر یک از موجودات (رادیولر یا دیاتومه) در این لجنها از 20% تا 70% تغییر می‌کند.
  • رخساره‌های پلاژزیک (Pelagic Facies) : این رخساره‌ها در مناطق عمیق دریاها گسترش دارد و فاقد عناصر تخریبی بوده ولی حاوی بقایای موجودات پلاژیک است. رخساره‌های پلاژیک را بر حسب عمق محیط و اینکه مواد تخریبی داشته یا نداشته باشد، تقسیم بندی می‌شوند.
  • رخساره‌های محیط باقی پلاژیک و آبسیوپلاژیک : دارای رسوبات شیمیایی و بسیار دانه ریز بوده ، نسبت درصد موجودات پلاژیک آنها زیاد است.
  • رخساره‌های محیط اپی و فروپلاژیک : نسبت درصد کمی عناصر تخریبی دارد. از رخساره های این محیطها می‌توان آهکهای مارنی یا گلهای گلوبی پرین‌دار را که گاهی تا 90% گلوبی ژرین دارد، نام برد. همچنین گلهای رادیولردار و گلهای دیاتومه‌دار جزو این رخساره‌ها بشمار می‌روند.
  • تناوب سنگهای منطقه آبیسال : در این منطقه ، گاه تناوب سنگهای سرپانتین و پریدوتیت در قاعده و سپس روی آن گابرو و دایکهایی که ترکیب بازالتی دارند و گدازه بالشی (Pillow Lawa) مشاهده می‌شود که روی آنها رسوبات پلاژیک که اغلب چرتهای رادیولار است قرار می‌گیرند. این تناوب قسمتی از پوسته اقیانوسی و مقداری از قسمت بالای قشر فانتل است که باهم در حین تصادم صفحات قاره‌ای تلفیق و مخلوط شده‌اند.

منطقه هادال (Hadal zone)

از عمق 6000 متر بیشتر بوده و شامل گودال کف اقیانوسی (trench) هم می‌شود. اگرچه نور در این منطقه به هیچ وجه نفوذ نمی‌کند، ولی موجودات زنده‌ای در این منطقه وجود دارند. آثار موجودات به صورت کانالهای حفرشده بوسیله موجودات در این منطقه مشاهده شده است که احتمالا ممکن است از نواحی کم عمق به این منطقه آورده شده باشند.
منبع : دانشنامه رشد

رنگ رسوبات

رنگ رسوبات ممکن است اولیه یا اصلی و یا ثانویه باشد. رنگهای اولیه رنگی است که رسوبات در موقع پوشیده و مدفون شدن در زیر رسوبات بالایی دارد و رنگ ثانویه نتیجه تغییرات بعدی است که در رسوبات بوجود می‌آید و یا اینکه در موقع قرار گرفتن در سطح زمین در اثر هوازدگی بوجود آید. تشخیص رنگهای اولیه و ثانویه در رسوبات اغلب مشکل است و در بعضی مواقع غیر ممکن می‌باشد. بعضی از رسوبات در موقع دفن شدن به علت وجود سولفید آهن سیاه‌رنگ بوده و بعدا به علت تبدیل به مارکازیت و یا پیریت خاکستری رنگ می‌شود.

نگاه اجمالی

رنگ رسوبات ممکن است اولیه یا اصلی و یا ثانویه باشد. رنگهای اولیه رنگی است که رسوبات در موقع پوشیده و مدفون شدن در زیر رسوبات بالایی دارد و رنگ ثانویه نتیجه تغییرات بعدی است که در رسوبات بوجود می‌آید و یا اینکه در موقع قرار گرفتن در سطح زمین در اثر هوازدگی بوجود آید. تشخیص رنگهای اولیه و ثانویه در رسوبات اغلب مشکل است و در بعضی مواقع غیر ممکن می‌باشد. بعضی از رسوبات در موقع دفن شدن به علت وجود سولفید آهن سیاه‌رنگ بوده و بعدا به علت تبدیل به مارکازیت و یا پیریت خاکستری رنگ می‌شود.
دیگر رسوباتی که به علت دارا بودن مواد ارگانیکی به رنگ سیاه هستند ممکن است به علت تخریب عمل باکتریها به رنگ خاکستری یا سفید در آیند و همچنین رسوبات قرمز یا قهوه‌ای که شامل اکسیدهای آهن یا هیدروکسید می‌باشند. در اثر احیا شدن با مواد آلی به رنگ خاکستری در می‌آیند. ماسه سنگ‌ها که در زمان مدفون شدن به رنگ سفید بوده‌اند، ممکن است در اثر اکسید شدن کربنات آهن یا سولفید ، در بعضی مواقع به رنگ قرمز درآیند و بیشتر رسوبات تبخیری که به رنگ سفید یا خاکستری هستند، محتملا به همان رنگ باقی می‌مانند.

تصویر

تشخیص رنگها

رنگهای اولیه در تشخیص محیط‌های رسوبی خیلی با اهمیت تر از رنگهای ثانویه می‌باشند و حتی‌المقدور رنگها می‌باید از سنگهایی که هوازده نشده‌اند، تعیین گردد. رنگهای رسوبی دامنه وسیعی داشته و تقریبا هر رنگ را می‌توان در سنگهای رسوبی مشاهده نمود. رنگهای رسوبات آبدار با رنگ رسوبات خشک اختلاف داشته و همچنین اختلاف رنگ در نور و سایه مشاهده می‌گردد که این اختلافات مسائل پیچیده‌ای را سبب می‌شود.
زمین شناسان بایستی در رنگ شناسی دقت عمل بکار برند تا رنگ حقیقی را تشخیص دهند. زیرا ممکن است رنگی قهوه‌ای بوسیله دیگری قرمز تشخیص داده شود. لذا پیشنهاد می‌شود که حتما از نمودارهای استاندارد رنگ برای تشخیص رنگهای رسوبی استفاده گردد. لذا برای آسانی تشخیص ، رنگهای رسوبی را در چهار گروه زیر تقسیم بندی می کنند.

رنگهای سفید تا خاکستری بیشتر

سنگهای تبخیری ، سنگ آهک ، سنگهای مارلی ، سنگهای سیلتی و ماسه سنگها دارای رنگهایی هستند که مابین سفید تا خاکستری روشن تغییر می‌کنند. مانند مسکوویت در ماسه سنگ یا سیلیت که دارای جلای نقره‌ای رنگ می‌باشد و بعضی از ماسه سنگها و مارلها که رنگ روشن تا آبی تیره رنگ دارند و بعضی سنگهای منشا ، ممکن است رنگ روشن داشته و نیز بعضی سایه‌ای از زرد تا قرمز یا حتی برحسب تغییرات محیط رسوبی ، یا طبیعت اصلی اختلاف رنگ پیدا کنند.

خاکستری تیره تا سیاه

رنگهای خاکستری تیره و سیاه بیشتر مربوط به مواد ارگانیکی است که در رسوب وجود دارد. همچنین رنگ سیاه به علت وجود سولفید آهن و اکسید منگنز معدنی‌های سیاه به رنگ تیره هستند. رسوبات با یک یا چند عنصر ذکر شده ممکن است به رنگ سیاه در آیند. از مواد ارگانیکی می‌توان Bituminous و Carbonaceous را نام برد که حاوی مواد کربن‌دار آسفالتی و قیری و حتی هیدروکربن‌های سیاه رنگ می‌باشد. رسوبات با رنگهای مواد ارگانیکی در بیشتر محیط‌ها رسوب می‌کنند.
ولی رسوبات سیاه رنگ کربن‌دار در محیط‌های خشکی رسوب می‌نمایند در حالیکه به نظر می‌رسد که رسوبات بیتومین‌دار در ارتباط با محیط‌های دریایی باشند. رسوباتی که تحت شرایط محیطی با اکسیژن محدود ته نشین می‌گردند مابین رنگهای آبی یا خاکستری تا سیاه متغیرند و اگر فاقد مواد ارگانیکی باشند رنگها ممکن است به رنگ سیاه سولفید آهن باشد و بعد در مدفون شدن رنگ سیاه از بین می‌رود. زیرا تبدیل به مارکازیت و پیریت شده و سبب خاکستری شدن رسوب می‌گردد و چنانچه همین رسوب تحت عوامل هوازدگی و اکسید شدن قرار گیرد رنگ آن مبدل به زرد تا قرمز می‌گردد.
رسوبات سولفید آهن که در آبهای شور مانند دریای سیاه و دریاهایی که جزر و مد چندانی نداشته باشند مانند شرق دریای بالتیک رسوب نمایند، در اثر ناچیز بودن جریانهای آبی و توسعه سولفید آهن به رنگ سیاه در می‌آیند. بعضی معدنی‌های سیاه رنگ مانند اکسید منگنز سبب پوشش ذرات سنگ و صدفهای جانوران از قشری سیاه رنگ می‌گردند که حتی در آبهای شیرین و خشکی نیز دیده می‌شود و همچنین سیلت و ماسه و گل می‌توانند به این علت سیاه رنگ باشند. رنگ سیاه معدنی‌های هورنبلند ، اژیت ، بیوتیت ، سنگ لوح ، بازالت و ابسدین در اثر تجزیه و تخریب سبب رنگهای سیاه رسوبی می‌گردند.

رنگهای زرد تا قرمز

رسوباتی که در ردیف رنگهای زرد تا قرمز دیده می‌شوند، بسیار زیادند. ولی تشخیص رنگهای اولیه یا ثانویه مشکل است. زیرا بسیاری از رسوبات که شامل مواد آهنی هستند، در موقعی که اکسید می‌شوند، در سطوحی به رنگهای زرد تا قرمز ثانویه در می‌آیند. در حالیکه رنگهای اولیه سفید ، خاکستری سیاه یا سبز می‌باشند. خیلی از مواد بازمانده استوایی یا آب و هوای استوایی دارای رنگهای زرد تا قرمز بوده چنانچه رسوبات این مواد تحت شرایط مواد آلی رسوب کرده باشند، رنگ اولیه باقی می‌ماند اما اگر مواد آلی ظاهر شوند آهن احیا شده و رنگ‌های اکسیداسیون از بین می‌رود و رسوبات سطحی که در اثر هوازدگی مجددا اکسیده می‌شوند، آهن به رنگهای اصلی بر می‌گردد.
رنگ قرمز معمولا به علت وجود هماتیت و رنگ زرد به علت لیمونیت می‌باشد و رنگهای حد واسط دارای منشایی از مخلوط این دو کانی می‌باشند. رسوبات بطور محلی قرمز می‌گردند و این به علت کانی‌های اصلی محیط مانند گارنت و فلدسپار قرمز می‌باشد و بعضی به علت وجود ژاسپر قرمز و سنگهای قرمز به رنگ محیط در می‌آیند.

تصویر

رنگهای سبز

رنگ سبز یک رنگ معمولی نیست و بعضی رسوبات سبز رنگ شامل مقادیر زیادی سرپانتین ، اپیدت ، کلریت و قطعات سنگ لوح می‌باشند و بعضی دیگر شامل گلوکلونیت‌ها و گرینالیت‌های اصلی می‌باشند. گلوکونیت یکی از مهمترین کانیهای است که سبب رسوب رنگ سبز می‌گردد و رسوبات سیلت ، رس ، ماسه و بعضی از سنگهای آهکی به همین علت به رنگ سبز هستند. گرینالیت ، معدنی است که بیشتر در رسوبات پرکامبرین دریاچه سوپریور دیده می‌شود و رنگ سبز به این رسوبات می‌دهد و هورنبلند ، الیوین نیز در بعضی مواقع سبب رنگ سبز رسوبات می‌گردند، مانند رسوبات سواحل هاوایی که شامل مقادیری الیوین می‌باشند.

اهمیت رنگ رسوبات

رنگ رسوبات تحت تاثیر محیط و بر مبنای منشا حمل و نقل رسوبگذاری بوده که در این میان خواص سنگهای منشا و طریقه تخریب و شرایط جوی و فاصله و مدت زمان حمل و نقل اهمیت زیادی دارد. شرایط محیط رسوبی و سنگ شدن رسوب نیز موثر می‌باشد. رنگ در رسوبات خشکی اهمیت زیادتری نسبت به رسوبات دریایی دارد. زیرا رسوبگذاری دریایی معمولا آرام‌تر و مقدار مواد آلی که در رسوب مدفون می‌شوند سبب تغییر رنگ رسوبات می‌گردند.
رسوباتی که در شرایط معمولی دریایی رسوب می‌کنند، همان رنگهای معمولی خاکستری و آبی و سبز را شامل می‌شوند. رنگهای رسوب در ارتباط با محیط رسوبات با رنگ سنگ منشا در آب و هوای خشک و سرد وجود داشته و بیشتر در سراشیبی کرانه‌های ساحلی و قاعده رودخانه‌ها و دریاچه‌ها و سراشیب‌های تندی که از گیاهان پوشیده نباشد، دیده می‌شود.

نتایج حاصل از مطالعات رنگ رسوبات

  • رنگ سیاه رسوبات معمولا تعیین کننده شرایط کامل وجود مواد آلی و شرایط باتلاقی سرد و دشت‌های سیلابی سرد و دریاچه‌هایی که امواج کمی داشته و حفره‌های عمیق قاعده کم عمق با تجمع زیاد مواد آلی می‌باشند.
  • رسوبات خاکستری تعیین کننده محیطهای مخصوصی هستند که بیشتر در دریاچه ، دلتای رود و دشت سیلابی و کم عمق و عمق متوسط دریایی رسوب کرده و ممکن است در آب و هوای سرد یا گرم رسوبگذاری شده باشند.
  • رنگهایی که از طبقه‌ای به طبقه دیگر تغییرپذیر می‌باشند مشخص کننده رسوبگذاری در مخروط افکنه ، دشت سیلابی و دلتا هستند که این وضعیت در رسوبات دلتایی نیز دیده می‌شود.
  • رنگ سبز همان رنگ اولیه بوده و دلالت بر رسوبات گلوکونیتی دریایی یا مواد اصلی سنگهای منشا را دارد. بنابراین تعیین کننده شرایطی است که برای تخریب و تجزیه مساعد نمی‌باشد و همچنین تعیین کننده رسوبگذاری در آبهای کم عمق ساحلی است. رنگهای سبز ثانویه در بعضی از سنگهای آذر آواری نیز دیده می‌شود.
  • رنگهای قرمز اولیه تعیین کننده آب و هوای گرم است و روی دشت‌های مرتفع و پرباران و حامل رویش متوسط گیاهی می‌باشند. رسوبات قرمز همچنین ممکن است از رسوبات قرمز یا تشکیلات معدنی سرخ رنگ منشا داشته باشند. ولی گل‌های قرمز نواحی عمیق دریایی شامل مراحل فوق نیستند.

منبع : دانشنامه رشد

کروژن

کروژن به مواد آلی فاسد نشده در رسوبها گفته می‌شود. کروژن در حلالهای متعارف مواد نفتی مانند بی‌سولفید کربن غیر قابل حل است. کروژن مشتمل بر کربن ، هیدروژن و اکسیژن بوده و به مقدار کمتر دارای سولفید و گاز ازت می‌باشد.
● طرز تشکیل کروژن
مواد آلی راسب شده در حوضه‌های رسوبی با گذشت زمان در لابه‌لای رسوبات دفن می‌شود. ازدیاد عمق دفن‌شدگی با افزایش فشار و دمای محیط ارتباط مستقیم دارد. تی‌سوت ( ۱۹۷۷) تحولات مواد آلی در مقابل افزایش عمق را تحت سه مرحله به شرح زیر تشریح می‌کند :
▪ مرحله دیاژنز :
تحولات مواد آلی در مرحله دیاژنز در بخشهای کم عمق‌تر زیر زمین و تحت دما و فشار متعارف انجام می‌شود. این تحولات شامل تخریب بیولوژیکی توسط باکتریها و فعل و انفعالات غیر حیاتی می‌باشد. متان ، دی‌اکسید کربن و آب از ماده آلی جدا شده و مابقی به صورت ترکیب پیچیده هیدروکربوری تحت عنوان کروژن باقی می‌ماند. در مرحله دیاژنز محتویات اکسیژن ماده آلی کاسته می‌شود ولی نسبت هیدروژن به کربن ماده‌ آلی کم و بیش بدون تغییر باقی می‌ماند.
▪ مرحله کاتاژنز :
تحولات مواد آلی در مرحله کاتاژنز در عمق بیشتر تحت دمای زیادتر صورت می‌گیرد. جدایش مواد نفتی از کروژن در مرحله کاتتاژنز به وقوع می‌پیوندد. در ابتدا نفت و سپس گاز طبیعی از کروژن مشتق می‌شود. نسبت هیدروژن به کربن ماده آلی کاهش یافته ولی در مقدار اکسیژن به کربن تغییر عمده‌ای صورت نمی‌گیرد.
▪ مرحله متاژنز :
تحولات ماده آلی در مرحله متاژنز تحت دما و فشار بالاتر نسبت به مراحل قبلی انجام می‌شود. بقایای هیدروکربن بخصوص متان از ماده آلی جدا می‌شود. نسبت هیدروژن به کربن کاهش یافته ، به نحوی که در نهایت کربن به صورت گرافیت باقی خواهد ماند. تخلخل و تراوایی سنگ در این مرحله به حد قابل چشم پوشی می‌رسد.
● انواع کروژن
بطور کلی سه نوع کروژن قابل تشخیص است. وجه تمایز این سه نوع کروژن به نوع ماده آلی تشکیل دهنده و ترکیب شیمیایی آن بستگی دارد.
▪ کروژن نوع اول :
این نوع کروژن دارای منشا جلبکی بوده و نسبت هیدروژن به کربن موجود در آن از سایر کروژنها بیشتر می‌باشد ( نسبت هیدروژن به کربن حدود ۱.۲ تا ۱.۷ است ).
▪ کروژن نوع دوم :
کروژن نوع دوم یا لیپتینیک‌ها نوع حد واسط کروژن محسوب می‌شود. نسبیت هیدروژن به کربن نوع دوم ، بیش از ۱ می‌باشد. قطعات سر شده جلبکی و مواد مشتق شده از فیتو پلانکتونها و زئوپلانکتونها متشکلین اصلی (کروژن ساپروپل) کروژن نوع دوم است.
▪ کروژن نوع سوم :
کروژن نوع سوم یا هومیک دارای نسبت هیدروژن به کربن کمتر از ۸۴ % می‌باشد. کروژن نوع سوم از لیگنیت و قطعات چوبی گیاهان که در خشکی تولید می‌شود به وجود می‌آید.
● رسیدگی کروژن
نفت و گاز در مرحله کاتاژنز از کروژن نیمه رسیده مشتق می‌شوند. اشتقاق هیدروکربور از کروژن نارس امکان پذیر نیست. به دنبال رسیدگی کروژن در ابتدا نفت و سپس گاز طبیعی از کروژن جدا می‌شود. هنگامی که کروژن کاملا برسد دیگر نفت و گازی از آن به وجود نمی‌آید. رسیدگی کروژن به دما ، زمان و احتمالا فشار بستگی دارد.
تولید عمده نفت از کروژن در دمای ۶۰ تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد صورت می‌گیرد. تولید عمده گاز از کروژن در دمای ۱۲۰ تا ۲۲۵ درجه سانتیگراد است. کروژن در دمای بالاتر از ۲۳۰ درجه سانتیگراد کلیه مواد هیدروکربوری خود را از دست می‌دهد و تنها به صورت گرافیت باقی می‌ماند.

اندازه دانه‌های رسوبی

دانه‌های رسوبی از نظر اندازه بسیار متنوع می‌باشند و در اندازه‌های مختلف قابل مشاهده هستند. طبقه بندی دانه‌ها از روی بلندترین قطر آنها صورت می‌گیرد که برای اولین بار توسط ادون و ونتورت ارائه شده است. مقیاس ونتورت یک مقیاس لگاریتمی است که در آن ، حد هر درجه دو برابر بزرگتر از حد درجه کوچکتر بعدی است. مقیاس لگاریتمی برای تقسیم بندی قطر دانه‌ها وجود دارد که از تبدیل مقیاس ذکر شده بوجود آمده است و آنرا فی می‌نامند. مقیاس فی عبارت است از لگاریتم منفی قطر ذره مبنای دو.
● روشهای اندازه گیری قطر دانه‌ها
گرانومتری یا اندازه گیری قطر ذرات عبارت است از اندازه گیری تراکم ذرات در قطرهای مختلف. روشهای اندازه گیری برای قطرهای مختلف ذرات متفاوتند و دقت در عمل نسبت عکس با قطر ذره مورد مطالعه دارد، یعنی هر قدر ذرات کوچکتر باشند دقت در اندازه گیری بیشتر و مطالعه مشکل تر خواهد بود.
▪ اندازه گیری قطر ذرات درشت
قطر دانه‌های درشت (گراول) را می‌توان مستقیما اندازه گیری کرد. این کار توسط ابزارهای مخصوص اندازه گیری قطر مثل کولیس انجام می‌شود. روش دیگری نیز برای اندازه گیری قطر ذرات دشت وجود دارد و آن عکسبرداری از نمونه‌ها است. ولی اشکالی که در این روش وجود دارد این است که در عکس بعد دوم مشخص نبوده و حجم واقعی ذرات را نمی‌توان پیدا کرد.
▪ اندازه گیری قطر ذرات در حد ماسه
ــ روش غربال کردن
قطر ذزات را با روشهای مختلفی بدست می‌آورند. معمولترین روش برای منظور غربال کردن نمونه‌ها می‌باشد. در روش غربال کردن ، ابتدا نمونه را وزن کرده و سپس مواد اضافی را شسته و پس از وزن کردن مجدد نمونه آن را در کوره با حرارت ۴۰ درجه سانتیگراد خشک می‌کنند. سپس مقداری از رسوبات را وزن کرده و روی بالاترین غربال قرار می‌دهند. غربالها را طوری روی یکدیگر قرار می‌دهند که منافذ کوچکتر در پایین باشد.
بعد از اینکه غربالها را به مدت ۱۵ دقیقه توسط ماشین تکان دهنده ، تکان می‌دهند. بعد از متوقف کردن ماشین ، مقدار رسوب باقیمانده در هر غربال را به دقت وزن می‌کنند. در این روش هر غربال دارای قطر معینی است و دانه‌های باقیمانده در سطح هر غربال قطر بیشتری از غربال دارد ولی کوچکتر از قطر غربال بالایی می‌باشد و بدین طریق قطر دانه‌ها محاسبه می‌گردد.
ـ مقاطع میکروسکوپی
در این روش برای اندازه گیری دانه‌ها از مقاطع میکروسکوپی استفاده می‌کنند. اندازه‌های بدست آمده در این روش برای محاسبات آماری مفید نمی‌باشند. زیرا با گرفتن مقطع از سنگ در جهات مختلف دانه‌ها ، اندازه‌های متفاوتی بدست خواهد آمد.
▪ اندازه گیری قطر ذرات در حد سیلیت و رس
ذرات دانه ریز در حد سیلت و رس را بوسیله پی‌پت و هیدرومتر اندازه گیری می‌کنند. چون ذرات کوچک رس و سیلت دارای نیروی چسبندگی زیادی هستند و به هم می‌چسبند لذا نمی‌توان برای گرانولوتر این ذرات از غربال استفاده کرد. برای اندازه گیری قطر این ذرات لازم است، ابتدا مواد آلی موجود در آن را بوسیله اسید کلریدریک رقیق حل کرده و از محیط خارج می‌کنند. پس از انجام مراحل فوق برای کاهش میزان چسبندگی بین ذرات از مواد معلق کننده استفاده کرده این مواد را به مخلوط آب و رسوب اضافه می‌کنند. سپس بر اساس سرعت سقوط ذره (با استفاده از قانون استوکس) اندازه ذرات را محاسبه می‌کنند.
● قانون قوط ذرات در مایع (قانون استوکس)
قانون استوکس بر اساس تاثیر غلظت در سقوط ذرات در آب بنا شده که بدین روش اندازه ذرات دانه ریز محاسبه می‌شود. زمانی که ذره ‌در آب با سرعت ثابتی رسوب کند، این سرعت به نام سرعت سقوط نامیده می‌شود. در چنین حالتی نیروی مقاومتی که از طرف آب بر ذره وارد شده و از رسوبگذاری آن جلوگیری می‌کند برابر است با نیروی جاذبه که در جهت مخالف عمل می‌کند. بنابراین ذره از روی سرعت اولیه خود با سرعتی ثابت شروع به سقوط می‌کند.
بر طبق این قانون و سرعت سقوط ذرات می‌توان قطر ذرات را حساب کرد. در واقع سرعت سقوط یک ذره به قطر ذره ، چگالی ذره و چگالی مایع بستگی دارد. هر چه قطر ذره و چگالی آن زیاد باشد، سرعت سقوط آن نیز بیشتر خواهد بود.
● نامگذاری رسوبات بر اساس اندازه دانه‌ها
فولک در سال ۱۹۵۴ بر اساس اندازه دانه‌های تشکیل دهنده رسوبات و سنگهای رسوبی دو نمودار مثلثی برای نامگذاری آنها ارائه کرده است. مثلث اول برای نامگذاری رسوبات دانه درشت تر بکار برده می‌شود که در سه گوشه آن گراول (دانه‌های درشت تر از ۲ میلیمتر) ، ماسه (دانه‌های بین ۰.۰۶۲۵ تا ۲ میلیمتر) و گل (ذرات کوچکتر از ۰.۰۶۲۵ میلیمتر) قرار می‌گیرد. در این مثلث بر اساس نسبت فراوانی دانه‌های ذکر شده در رسوبات ، پانزده گروه بافتی اصلی مشخص شده است. نام رسوب در این مثلث توسط دو فاکتور زیر تعیین می‌شود که یکی مقدار گراول موجود در رسوب و دیگری نسبت ماسه به گل می‌باشد
برای نامگذاری رسوبات دانه ریزتر که فاقد هر گونه گراولی می‌باشند از مثلث دیگری که در سه گوشه آن ماسه ، سیلت و رس نوشته شده است، استفاده می‌کنیم. در این مثلث ده محدود وجود دارد که بر اساس نسبت‌های مختلفی از ماسه و رس و سیلت بوجود آمده‌اند. و هر یک از این محدوده‌ها متعلق به رسوبی با نسبت‌های مشخص از این ذرات می‌باشد. به عنوان مثال اگر ۹۰% ذرات از ماسه تشکیل شده باشد رسوب حاصله ماسه می‌نامند و یا اگر از ۵۰% ماسه ، ۱۶% و سیلت ۳۲% رس بوجود آمده باشد ماسه رسی نامیده شود.
● بررسی اندازه دانه‌ها
بررسی توزیع دانه‌های رسوبی برای مقایسه نمونه‌های مختلف با یکدیگر از اهمیت خاصی برخوردار است، زیرا بدین طریق می‌توان به ویژگیهای مختلف رسوبات و عوامل موثر در بوجود آمدن آنها پی برد و ذرات رسوبی بیشتر توسط آب و هوا حمل شده و حرکت می‌کنند و با کاهش شدت جریان ذرات به تدریج رسوب می‌کنند. اندازه ذرات موجود در رسوبات در واقع موید انرژی عامل حمل و نقل می‌باشد. چنانچه در یک توده از رسوبات فراوانی با دانه‌های درشت (در حد گراول) باشد، این فراوانی می‌تواند نشانگر حداکثر سرعت جریان در هنگام رسوبگذاری باشد.
همچنین مسافتی را که این رسوبات طی کرده‌اند اندک می‌باشد چون با زیاد شدن مسافت حمل و نقل از انرژی عامل آن کاسته شده و ذرات درشت تر رسوب می‌کنند. و این ذرات درشت به دلیل برخورد با یکدیگر و یا با بستر ، شکسته و ریزمی‌شوند. در واقع با تعیین مقدار ذرات گراولی ، ماسه‌ای و گلی می‌توانیم به تعبیر و تفسیر انرژی محیط بپردازیم. برای درک بهتر توزیع دانه‌ها در رسوبات از یک سری واژه‌های آماری استفاده می‌شود.
محاسبات آماری آنالیز و بررسی دانه‌ها به چند طریق انجام می‌شود که یکی از آنها رسم منحنی و محاسبات به روش ترسیمی می‌باشد. انواع منحنیهایی که برای این منظور رسم می‌شود عبارتند از منحنی هیستوگرام ، توزیع عادی و تجمعی که در هر کدام از این نمودار محور x برابر با اندازه ذرات و محور y برابر با درصد فراوانی و یا تغییراتی که در میزان فراوانی رسوبات برای انجام کارهای آماری می‌دهند، می‌باشد.

روزنامه رسالت

آشنایی با سنگ های کربناته و رده بندی سنگ های آهکی

● آشنایی:

سنگ آهک کربنات کلسیم(CaCO۳) به ندرت به صورت آهک خالص در طبیعت پیدا می شود. این سنگ بیشتر به صورت آهک رسی ، آهک ماسه ای و دولومیت یافت می گردد. ناخالصیهای مهم سنگ آهک شامل منیزیم ، سلیس ، آلومینیم و منگنز است.

● نحوه تشکیل:

سنگهای آهکی از نظر ژنتیکی و نحوه تشکیل به دو گروه عمده و بزرگ آهکهای برجا و آهکهای نابرجا تقسیم می شوند. آهکهای برجا شامل کلیه سنگ آهکهای ستونهایی می گردد که طی فرآیندهای شیمیایی و بیوشیمیایی در محلی که وجود دارند، تشکیل گردیده اند. اصولا تشکیل در جای رسوبات آهکی مربوط به فعالیتهای بیولوژیکی بوده و از منشا بیوشیمیایی می باشند. مانند تراورتن و ستونهای آهکی. آهکهای نابرجا آهکهایی را شامل می گردد که از نظر بافتی به سنگهای کلاسیک شباهت داشته ، ولی از نظر منشا تشکیلاتشان کاملا مربوط به فرآیندهای شیمیایی است. مانند آهکهای تخریبی و ماسه ای

● نحوه ی شناسایی سنگهای کربناته:

۱) وجود اشفتگی زیستی یاBIOTURBATION در سنگ : وقتی شرایط زندگی جاندار تغییر میکند باعث مرگ ناگهانی انها شده و این اثار در سنگهای کربناته دیده میشود که البته وجود انها در مادستون ها محیط دریایی را نشان میدهد.

۲)GEOPETAL : قطعات تشکیل دهنده سنگ از دو کفه ایها باشد و قسمت پایین ان از ماتریکس و بالای ان از سیمان پر شده باشد . که این فابریک بالای لایه و پایین انرا مشخص میکند .

۳)LAMINATED FABRIC :لایه های تیره و روشن که توسط جلبک ها تشکیل میشوند مثل :STROMATOLITES

۴) EYE BIRD : فابریک چشم پرنده ای از فابریکهای فنسترال است در اثر حفرات ناشی از گاز موجود در ماتریکسها ست . بیشتر در محیط جزر و مدی دیده میشوند .

● شکل و گسترش سنگهای کربناته:

رسوبات کربناته جدید در محیطهای رسوبی مختلفی تشکیل شده و به اشکال گوناگون گسترش دارند. با وجود تنوع زیادی که در محیط رسوبی کربناتها وجوددارد، بطور کلی این محیطها را می توان در دو گروه بزرگ زیر مطالعه نمود.

▪ کربناتها در محیطهای عمیق:

سنگهای کربناته که در محیطهای عمیق دریایی عصر حاضر تشکیل می گردند، در دو گروه به شرح زیر مشخص می شوند.

ـ گروه اول:

آهکهایی هستند که از مناطق کم عمق تر حوضه رسوبی توسط جریانهای زیر دریایی یا جریانهای توربیدیتی به مناطق عمیق منتقل شده و به تدریج بر حسب اندازه و وزن مخصوصشان رسوب کرده اند. این مواد منتقل شده ، طبعا ریز دانه و از بقایا و اسکلت جانوران و ارگانیسمهای دریایی هستند که از آن جمله می توان جلبکهای آهکی رانام برد.

ـ گروه دوم:

آهکهایی هستند که منشا آنها ، صدف و پوسته فرامینفرها و پلانکتونهایی نظیر گلوبیژرینا می باشد. تشکیل لجنهای گلوبیژرینا در اعماق زیادتر یعنی حدود ۴۰۰۰ متر به پایین به علت نا پایداری پوسته آهکی و حل شدن آنها در آب دریا ، متوقف می گردد.

▪ کربناتها در محیطهای کم عمق:

معمولا محیطهای کم عمق ، در حاشیه و سواحل دریاهای آزاد گسترش داشته و این سواحل محل مناسبی برای تشکیل آهکهای مربوط به این محیطها هستند.

● ساخت سنگهای آهکی:

ساخت سنگهای آهکی اعم از انواع برجا و یا آهکهای نابرجای تخریبی شامل بعضی یا تمام بخشهای زیر است.

۱) دامنه هایی تخریبی از تمام منشا شیمیایی یا اکوکمها.

۲) مواد پرکننده بسیار دانه ریز به صورت گل کربناته که فضاهای خالی بین دانه و درون دانه ها را پر کرده است.

۳) سیمان کربنات کلسیم که در اغلب قریب به اتفاق موارد ، کلسیتی است و بعد از نهشتگی تشکیل می گردد. این نیز نقش پرکننده فضاهای خالی بین و درون دانه ها را ایفا می کند.

● موارد استعمال آهک:

▪ تهیه منشورهای نیکل:

اسپت دیسلند که نوعی کربنات کلسیم است، برای تهیه منشورهای نیکل در میکروسکوپها ، فتومترها و کولوریمترها بکار می رود.

▪ تهیه کود:

نوع نامرغوب آن در صنعت تهیه قلیائیان و به عنوان کود در زمینهای بی آهک بکار می رود.

▪ تهیه شیشه:

در صنعت شیشه سازی ، کلسیت خالص را به مذاب شیشه ها اضافه می کنند، گاز کربنیک حاصله از ذوب آن موجب همگن شدن توده مذاب شیشه می گردد.

▪ استفاده در صنایع شیمیایی:

آهک در صنایع شیمیایی به عنوان یک ماده اولیه و همچنین برای خنثی کردن اسید و به عنوان کمک ذوب ، ماده قلیا کننده ، جاذبه رطوبت ، عامل چسبندگی و… بکار می رود. این نوع آهک بایستی با درصد کلسیم زیاد باشد.

▪ تهیه پودر مل:

سنگ آهک با درصد بالا از کربنات کلسیم در کارخانه های سنگ کوبی به صورت پودر تهیه می گردد که به عنوان مل به بازار عرضه می شود.

▪ استفاده در صنعت سیمان :

سنگ آهک به مقدار زیاد در صنایع استعمال می شود. ترکیب سیمان به صورت (آهک، رس ، آهن ، گچ ، سیلیس) که با درصدهای مختلفی این مخلوط در کوره پخته و محصول حاصل بعد از خرد شدن و مخلوط شدن با آب و بعد از سفت شدن به سیمان تبدیل می شود.

▪ دیگر مصارف سنگ آهک :

نمونه ای از سنگ آهک بسیار دانه ریز که به سنگ چاپ معروف است، قابل استفاده در چاپ و امور چاپی است. بالاخره سنگهای آهکی در خمیر دندان سازی، لاک سازی ، عطرسازی و لاستیک سازی کاربرد دارند.

● سنگ های آهکی:

فرآیندهای بیولوژیکی و بیوشیمیایی تشکیل رسوبات کربناته مهم هستند، هر چند ته نشست غیر آلی CaCO۳ از آب دریا نیز انجام می شود. پس از رسوبگذاری ، فرایندهای فیزیکی و شیمیایی دیاژنزی می تواند بطور قابل ملاحظه ای رسوب کربناته را تغییر دهد. سنگهای آهکی در سرتاسر جهان و در هر دوره زمین شناسی از پرکامبرین به بعد یافت می شوند، و منعکس کننده تغییرات انجام شده از طریق تکامل و انقراض بی مهرگان با اسکلت های کربناته می باشند.

سنگهای آهکی در پرکامبرین نیز فراوانند، لیکن معمولا دولومیتی شده و بیشتر حاوی استروماتولیت هستند، که عمدتا توسط سیانو باکتریا (جلبک سبز آبی) تولید شده اند.

● اهمیت اقتصادی سنگهای آهکی:

امروزه اهمیت اقتصادی سنگهای آهکی عمدتا در رابطه با خواص مخزن آنها می باشد چون در حدود نیمی از مخازن مهم نفتی جهان در سنگهای کربناته قرار دارد. سنگهای آهکی نیز میزبان رسوبات سولفید سرب و روی اپی ژنتیکی از نوع دره می سی سی پی هستند که دارای مصارف صنعتی و شیمیایی خیلی زیادی ، از جمله در ساختن سیمان می باشند.

● گسترش سنگهای آهکی:

در نتیجه رویدادهای اخیر زمین شناسی و با توجه به دوره یخچالی پلیستوسن و پایین آمدن سطح آب دریا در جهان ، در حال حاضر رسوبات کربناته دریاهای عمیق گسترش وسیعی ندارند. در گذشته دریاهای اپی ریک کم عمق بطور متناوب نواحی قاره ای را بطور وسیع می پوشانده اند بطوری که سنگهای آهکی در هزاران کیلومتر مربع رسوب کرده اند. و مقیاس وسیع ، گسترش رسوبگذاری کربناتها با بالا بودن سطح آب دریا در جهان انطباق دارد.

●عوامل کنترل کننده رسوبگذاری کربناتها:

▪ درجه حرارت:

بسیاری از موجودات با اسکلت کربناته ، نظیر مرجانهای ریف ساز و بسیاری از جلبکهای سبز آهکی ، برای رشد خود به آبهای گرم نیاز دارند. بنابراین اکثر رسوبات کربناته در کمربند گرمسیری نیمه گرمسیری و در حدود ۳۰ درجه شمال و جنوب خط استوا یافت می شوند.

▪ شوری:

تولیدات بیولوژیکی در آب دریا با درجه شوذی نرمال در عمق کم (کمتر از ۱۰ متر)، و بخش آشفته منطقه نوری (به طرف پایین تا عمقی که نور نفوذ می کند، در حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰ متر) در حد ماکزیمم است.

▪ عمق:

دانه های غیر اسکلتی ، نظیر آئیدها و گل آهکی ، فقط در آبهای گرم کم عمق گرمسیری ته نشین می شوند. در محیط پلاژیک آبهای عمیق تر ، لجن های آهکی بطور وسیعی گسترش می یابند که عمدتا از اسکلت های موجودات پلاژیک ، فرامینیفر و کوکولیتی که در منطقه نوری زندگی می کنند، تشکیل شده اند. نرخ بالای انحلال کربنات در اعماق چندین کیلومتری باعث می شود تا مقدار کمی کربنات در زیر این عمق رسوب کند. سنگهای آهکی در دریاچه ها و خاک ها نیز تشکیل می شوند.

● ورود مواد سیلیسی آواری:

یکی از عوامل مهم کنترل کننده رسوبگذاری کربناتها، فقدان مواد سیلیسی آواری است. بیشتر موجودات تولید کننده کربنات می توانند ورود مقادیر زیادی گل آواری را تحلیل نمایند.

● کانی شناسی رسوبات کربناته:

آراگونیت و کلسیت دو کانی فراوان کربنات کلسیم در رسوبات عهد حاضر و قدیم هستند. دو نوع کلسین تشخیص داده می شود که به مقدار منیزیم بستگی دارد، کلسیت با منیزیم که یا کمتر از ۴% مول MgCO۳ و کلسیت با منیزیم بالا با بیشتر از ۴% مول. ولکن بطور تیپیک بین ۱۱ و ۱۹ درصد مول MgCO۳ دارد در مقایسه ، آراگونیت معمولا دارای مقدار خیلی کم منیزیم است. رسوب عهد حاضر بیشتر به دانه های اسکلتی و غیر اسکلتی موجود بستگی دارد. اسکلت های کربناته موجودات دارای یک ترکیب کانی شناسی خاص یا مخلوطی از کانیهاست هر چند مقدار منیزیم در کلسیت ها متغیر بوده و تا حدودی به درجه حرارت آب بستگی دارد.

آراگونیت در درجه حرارت و فشار سطحی ناپایدار است و با گذشت زمان کلسیت با منیزیم بالا ، Mg خود را از دست می دهد. بنابراین تمام رسوبات کربناته ای که دارای کانی شناسی اولیه مخلوطی هستند در طی دیاژنز به کلسیت با Mg پایین تبدیل می شوند. کانیهای غیر کربناته در سنگ آهک شامل کوارتز ، رس آواری ، پیریت ، هماتیت ، مسقات با منشا دیاژنتیکی می باشد. کانیهای تبخیری ، بویژه ژیپس و ایندریت ، ممکن است بطور تنگاتنگ با توالی های سنگ آهک همراه باشد.

● دید کلی:

از آنجایی که فراوانترین سنگهای رسوبی، سنگهای آهکی هسند و چون کانیهای اصلی تشکیل دهنده این سنگها معمولا از نوع کلسیت، آراگونیت و دولومیت می باشد و در بعضی از سنگهای آهکی مقادیر ناچیزی آنکریت و سیدریت مشاهده می شود، لذا در این مبحث بیشتر به بررسی این کانیها می پردازیم. از بین این کانیها، کلسیت و دولومیت بسیار فراوان بوده و آراگونیت، آنکراسیت و سیدریت به مقدار کمتری یافت میشوند. تمام این کانیها به استثنای آراگونیت در سیستم هگزاگونال متبلور می شوند. هر یک از کانیهای ذکر شده را به طور مختصر در زیر شرح می دهیم.

▪ کلسیت:

کلسیت در بیشتر موارد بافت موزائیکی بی شکلی را دارد و در االیت ها و بعضی از سیمانهای ته نشین شده ممکن است شکل شعاعی یا رشته ای داشته باشد. کلسیت در سنگهای آهکی هم به صورت اولیه و هم به صورت ثانویه وجود دارد. مواد اسکلتی بعضی از موجودات آراگونیتی، و بعضی منحصرا کلسیتی است و در بعضی از آنها بخشی از آراگونیتی و بخشی کلسیتی می باشد. کلسیت های موجود در سنگهای آهکی معمولا از نوع CaCo۳ خالص می باشند و تقریبا عاری از آهن و منیزیم می باشند. کلسیت در بیشتر سنگهای آهکی یا به صورت اجزای اصلی تشکیل دهنده خرده های فسیلی بوده، و یا به صورت سیمان ته نشینی دیده میشود. ضمنا ممکن است کلسیت از تبلور مجدد آراگونیت نیز ایجاد شده باشد که این اشکال مختلف کلسیت را می توان از روی شکل هندسی بافت آنها از یکدیگر متمایز کرد.

▪ دولومیت:

دولومیت در بعضی از سنگهای آهکی همراه با کلسیت یافت می شود. معمولا تشخیص این دو کانی از یکدیگر مشکل است. معمولا شکل رومبوهدرال دولومیت، این کانی را از کلسیت متمایز می کند. دولومیت معمولا به صورت اولیه بوده و در بیشتر موارد بر اثر جانشینی کلسیت یا آراگونیت به وجود می آید. دولومیت موجود در ساختمانهای فسیلی در اصل بر اثر جانشینی بعد از عمل رسوبگذاری حاصل می شود. لوزیهای دولومیتی پراکنده که ساختمانهای اولیه سنگ را به طور عرضی قطع می کنند ممکن است از نتیجه آزاد شدن منیزیم بر اثر تجزیه کلسیتهای نیمه پایدار حاوی منیزیم زیاد، به وجود آمده باشند. بنابراین سنگهایی که کاملا از بلورهای موزائیکی دولومیت تشکیل شده باشند، وجود منیزیم را تایید می کنند.

▪ آراگونیت:

آراگونیت پلی مورفی از کربنات کلسیبم می باشد. این کانی دارای سیستم کریستالی ارتورومبیک بوده و از نظر خصوصیات نوری و سایر خواص فیزیکی با کلسیت تفاوت دارد. آراگونیت از اجزای اصلی تشکیل دهنده صدف دو کفه ایها و شکم پایان و بعضی از مرجانها می باشد. آراگونیت همچنین به شکل رسوبات کربناته شیمیایی ته نشین می شود. گلهای کربناته عهد حاضر عمدتا از سوزنهای آراگونیتی ریز تشکیل شده اند. اووئیدهای آهکی عهد حاضر آراگونیتی هستند و آراگونیت به صورت بلورهای سوزنی شکل که به حالت مماسی قرار دارند، لایه های متحدالمرکز را تشکیل می دهند.

▪ سیدریت

سیدریت از مواد کمیاب بوده و معمولا در بعضی از سنگهای آهکی جز عناصر فرعی محسوب می شود. فرمول شیمیایی سیدریت، FeCo۳ می باشد، آهن دو ظرفیتی معمولا در کانی دولومیت وجود دارد، اما در بعضی موارد، نظیر سنگ آهکهایی که با سنگ آهنهای سیدریتی همراه می باشند، آهن دو ظرفیتی به شکل لوزیهای سیدریتی پراکنده ای یافت می شود. اکسیداسیون خفیف موجب تجزیه سیدریت گریده و این واکنش به سادگی توسط رنگ تند اکسید آهن در امتداد کیلواژ و مرز دانه ها قابل رویت است

● رده بندی سنگ های اهکی

▪ دید کلی:

طبقه بندی سنگها معمولا بر اساس توصیف بافت و کانی شناسی آنها می باشد که این نوع طبقه بندی به طبقه بندی توصیفی موسوم است. نوع دیگر طبقه بندی بر اساس چگونگی تشکیل سنگها می باشد که به طبقه بندی ژنتیکی مشهور است که در واقع طبقه بندی سنگها بر اساس محیط رسوبگذاری آنها می باشد. برای سنگهای آهکی طبقه بندیهای مختلفی ارائه شده است که مهمترین آنها طبقه بندی ارائه شده گرابو در سال ۱۹۰۴ ، فولک در سال ۱۹۶۲ و دانهام ۱۹۶۲ می باشد.

▪ طبقه بندی گرابو:

گرابو سنگهای رسوبی را به دو دسته اگزوژنتیک و اندوژنتیک تقسیم کرده است. همچنین از نظر اندازه برای ذرات تشکیل دهنده سنگ به جای واژه های گراول ، ماسه و گل (سیلیت و رس) ، واژه های رودایت ، آرنایت و لوتایت را بکار برده است. وی برای نامگذاری سنگها نوع کانیهای تشکیل دهنده آنها را به صورت پیشوند قبل از واژه های ذکر شده اضافه می کند. چون سنگهای آهکی تماماً از کربنات کلسیم درست شده اند در آغاز هر یک از واژه های رودایت ، آرنایت و لوتایت کلمه کالک (calc) اضافه می گردد و بر اساس اندازه ذرات تشکیل دهنده عبارتند از :

۱) سنگ آهک دانه درشت یا کالکی رودایت (calcirudite)

۲) سنگ آهک دانه متوسط یا کالک آرنایت (calcarenite)

۳) سنگ آهک دانه ریز یا کالکی لوتایت (calcilutite)

ـ تقسیم بندی سنگ آهکهای حاوی فسیل

اگر سنگ حاوی فسیل باشد ، قبل از اسم سنگ کلمه اسکلت (skeletal) نام سنگ اضافه می شود که بیانگر وجود فسیل در سنگ می باشد .

ـ تقسیم بندی دقیقتر سنگها:

برای طبقه بندی دقیقتر ذرات علاوه بر اندازه ذرات تشکیل دهنده سنگهای کربناته می توان از اختصاصات دیگری از قبیل نوع طبقه بندی و غیره استفاده کرد و آنها را بطور دقیقتر نامگذاری نمود به عنوان مثال سنگ آهک دانه ریز با لامیناسیون.

طبقه بندی گرابو برای نامگذاری سنگهای آهکی در نمونه های دستی و توصیف آنها در بیابان بسیار مفید بوده و کاربرد آن ساده تر از طبقه بندیهای دیگر است.

● طبقه بندی فولک:

این طبقه بندی توسط فولک در سال ۱۹۶۲ برای توصیف سنگهای آهکی ارائه شده است. طبقه بندی فولک بر اساس ذرات تشکیل دهنده و بافت سنگهای آهکی می باشد. بر طبق گفته فولک اجزای تشکیل دهنده سنگها از سه گروه آلوکمها (allochem) ، لجن های کلسیت میکروکریستالین (microcrystallincalciteooze) و سیمان کلسیت اسپاری (sparrycalcitecement) می باشد.

فولک بر اساس اجزای تشکیل دهنده سنگ آهکها ، سنگهای آهکی را به چهار گروه تقسیم می کند که عبارتند از :

ـ آهکهای نوع اول (Type I) : که حاوی مقدار زیادی عناصر آلوکم می باشند و توسط سیمان اسپاری به هم متصل شده اند.

ـ آهکهای نوع دوم (Type II) : که این دسته از سنگهای آهکی از مقدار زیادی ذرات آلوکم که درون ماتریکسی از کلسیت میکروکریستالین (میکرایت) قرار گرفته است تشکیل شده اند.

ـ آهکهای نوع سوم (Type III) : سنگهای آهکی نوع سوم ، سنگهای میکروکریستالین (micro crystallin Rocks) نامیده می شوند و از ذرات دانه ریز یا کریستالهای ریز بلور کربنات کلسیم درست شده اند.

ـ آهکهای نوع چهارم (Type IV) : این نوع سنگها از باقی مانده موجوداتی که در محیط رشد کرده و پس از مرگشان ریف را ساخته اند درست شده اند و بایولیتایت نامیده می شوند.

در واقع فولک سنگها را بر اساس عناصر تشکیل دهنده سنگهای آهکی نامگذاری می کند.

▪ طبقه بندی سنگ های اهکی توسط دانهام:

این طبقه بندی بر اساس بافت ، در هنگام رسوبگذاری ، برای سنگهای آهکی ارائه شده است. در این تقسیم بندی سنگها به دو دسته تقسیم می شوند:

ـ دسته اول: شامل سنگهایی است که در هنگام رسوبگذاری اجزای تشکیل دهنده آنها به هم متصل بوده اند و باندستون نامیده می شوند.

ـ دسته دوم: سنگهایی هستند که اجزای تشکیل دهنده آنها در هنگام رسوبگذاری به هم متصل نشده اند. این دسته شامل چهار گروه گرینستون (Grain stone) ، پکستون (Packstone) ، وکستون (Wacke stone) و مادستون (Mud stone) می باشند.

علاوه بر این دو دسته اصلی از سنگهای آهکی که بر اساس بافت رسوبی در هنگام رسوبگذاری تقسیم بندی شده اند گروه دیگری از سنگهای آهکی وجود دارد که بافت رسوبی در آنها قابل تشخیص نمی باشد. این دسته از سنگها متبلور بوده و در آنها عمل تبلور مجدد صورت گرفته است. این نوع سنگها را کربناتهای بلورین می نامند. مانند سنگ آهک کریستالین و دولومیت کریستالین. گرچه این دسته از سنگها فاقد بافت رسوبی هستند ولی معمولا از روی شبح و شکل دانه های متبلور موجود در سنگ می توان آنها را بر مبنای منشا تشکیل دانه ها نامگذاری کرد

● دید کلی:

این طبقه بندی بر اساس بافت ، در هنگام رسوبگذاری ، برای سنگهای آهکی ارائه شده است. دانهام بر اساس اینکه اجزای تشکیل دهنده سنگها در هنگام رسوبگذاری به هم متصل شده اند و یا اینکه بعد از رسوبگذاری به هم متصل شده باشند آنها را به دو دسته اصلی تقسیم می کند.

۱) دسته اول:

این دسته شامل سنگهایی است که اجزای تشکیل دهنده آنها در هنگام رسوبگذاری به هم متصل شده اند. این سنگها باندستون (Bound stone) نامیده می شوند . از جمله این سنگها می توان ریف ها ، استروماتولیتها ، تراورتن و غیره را نام برد. طبق نظر دانهام سه عامل ممکن است باعث متصل شدن اجزای تشکیل دهنده سنگها در هنگام رسوبگذاری شود که عبارتند از :

اتصال در هنگام رسوبگذاری در اثر رشد جاندارانی از قبیل مرجانها و رویش پوسته های فرامینیفرها بر روی یکدیگر ، تشکیل لامیناسیونها بر خلاف نیروی جاذبه ، مانند استراماتولیتها و وجود حفره ها و تونلهای کوچک و بزرگی که در کف آنها رسوبگذاری صورت گرفته و شکافهای آنها توسط مواد آلی یا شبه آلی پر شده است مانند تونلهای کوچک و بزرگی که در ریفهای مرجانی دیده می شود.

۲) دسته دوم:

اجزای تشکیل دهنده این دسته از سنگها در هنگام رسوبگذاری به هم متصل نشده اند . این سنگها بر اساس اینکه حاوی گلهای آهکی و یا اینکه فاقد آن باشند به ۴ گروه تقسیم شده اند.

▪ گرینستونها (Grainstones):

این گروه از سنگها فاقد گلهای آهکی می باشند . از نظر هیدرولیکی این سنگها ممکن است توسط جریانهای آبی یا در اثر شسته شدن و از بین رفتن رسوبات گلی و یا رسوبگذاری سریع ذرات دانه درشت تشکیل شده باشند. نام گرینستون به علت عدم حضور گل های آهکی را برای این سنگها در نظر گرفته اند . چنانچه ذرات دانه درشت به هم متصل نشده باشند ممکن است آثار تبلور مجدد در گلهای آهکی موجود در بین این ذرات مشاهده شود.

تقسیم بندی گرینستونها : بر اساس قطر ذرات ، جورشدگی و سایش گرینستونها را مجددا تقسیم بندی کرده اند . این زیر تقسیم های گرینستونها عبارتند از : کلسی رودایت (calcirudite) ، جورسنگ (sorted stone) و ورن ستون (worn stone) می باشد.

▪ پکستون (Pack stone):

پکستون عبارت است از سنگ آهکی است که دارای دانه و مقداری گل کربناته باشد. تعبیر و تفسیر این سنگها چون حاوی دانه که در محیط آشفته تشکیل می شود و گل که در محیطهای آرام رسوب می کنند کمی پیچیده و مشکل می باشد و به مطالعات و بررسیهای دقیقتری احتیاج دارد. بر طبق گفته دانهام این سنگها ممکن است بر اثر فشردگی سنگهای وکستون حاصل شده و بین دانه ها بوسیله رسوبات گلی پر شده باشد.

همچنین ممکن است بر اثر رسوبگذاری ذرات دانه درشت در روی رسوبات دانه ریز که قبلا گذاشته شده اند این ذرات تشکیل گردند یا اینکه ذرات درشت و ریز در اثر تغییرات شرایط محیطی با یکدیگر رسوب کرده باشند. البته احتمال اینکه اختلاط ذرات دانه ریز و درشت موجود در طبقات مختلف توسط موجودات زنده انجام گرفته باشد و این موجودات باعث به هم ریختگی و اختلاط در این طبقات گردند، وجود دارد.

▪ وکستون (wackestone):

این واژه برای سنگهای آهکی گلی که حاوی بیش از ۱۰ درصد دانه هستند بکار می رود. در این سنگها دانه ها توسط ماتریکس گلی به یکدیگر متصل شده اند. وکستون ها تا حدودی هم ارز سنگهای آهکی کالک آرنایت و کلسی لوتایت می باشند.

▪ مادستون (mudstone):

سنگهای آهکی را که دارای کمتر از ۱۰ درصد دانه باشد مادستون می نامند. ذرات این سنگها نیز مانند وکستون ها توسط ماتریکس گلی به هم متصل شده اند. مادستون ها مترادف سنگهای کلسی لوتایت می باشند. البته باید توجه داشت که مادستون ها نشانگر ترکیب کانی شناسی سنگ را که ممکن است کلسی لوتایت دولومیت دار و همچنین منشا گل را که ممکن است آواری باشد را مشخص نمی نماید. مادستون ها علاوه بر اینکه نشان دهنده رسوبگذاری در محیطهای آرام می باشند بیانگر عدم وجود ارگانیسم های مولد دانه در آب نیز هستند.

● کربناتهای بلورین:

علاوه بر دو دسته سنگهای بلورین آهکی که بر اساس بافت رسوبی در هنگام رسوبگذاری تقسیم بندی شده اند. گروه دیگری از سنگهای آهکی وجود دارد که بافت رسوبی در آنها قابل تشخیص نمی باشد. این دسته از سنگها را کربناتهای بلورین نامگذاری کرده اند مانند سنگ آهک کریستالین. اگر چه این سنگها فاقد بافت رسوبی هستند ولی معمولا از روی آثار باقی مانده و شکل دانه های متبلور موجود در سنگ می توان آنها را بر مبنای منشا تشکیل دانه ها نامگذاری کرد

● سنگ های اواری(تریجنوس):

▪ ذرات رسوبی آواری:

این گروه از رسوبات از تخریب سنگهای موجود در سطح زمین حاصل شده اند. ذرات تشکیل دهنده این گروه دارای مقاومت مکانیکی و ثبات شیمیایی زیادی در مقابل هوازدگی می باشند. اگر مقاومت ذرات کم باشد در منشا و یا بعد از رسوبگذاری تجزیه شده و کانی های جدیدی از آنها حاصل می شود. از جمله کانی هایی که در اثر تجزیه سایر کانی ها و ذرات حاصل می شوند کانی های رسی می باشند. ذرات آواری به دو دسته غیر آلی و آلی تقسیم می شوند.

ذرات رسوبی در اثر تخریب سنگ های آذرین، دگرگونی و رسوبی، انفجار آتشفشانها و یا در اثر فعل و انفعالات شیمیایی و بیوشیمیایی به وجود می آیند. در واقع منشا رسوبها یا از عمل تخریب موادی است که قبلا وجود داشته و پس از به حرکت در آوردن در اثر نیروی جاذبه ته نشین شده است و یا نتیجه فعل و انفعالات فیزیکو شیمیایی محیط رسوبی است و یا از اثر موجودات زنده حاصل شده است.

به طور کلی رسوبات را از لحاظ منشا تشکیل به ۴ دسته کلی رسوبات تخریبی یا آواری رسوبات شیمیایی و بیوشیمیایی و ذرات پیرو کلاستیکی یا آذر آواری تقسیم می کنند. البته با وجود این تقسیم بندی، تشخیص مطلق هر یک از این گروهها در طبیعت امکان ندارد چون تمامی این گروهها کم و بیش با هم مخلوط شده اند. به همین منظور برای تعیین نوع رسوب باید به اکثریت مواد تشکیل دهنده رسوب توجه کنیم.

▪ ذرات آواری آلی:

این ذرات از تخریب و حمل و نقل مجدد رسوبات حاوی کربن بوجود آمده اند. برای مثال می توان ذرات تخریبی آنتراسیت و کروژن و تکه های جامد واکس را نام برد. در واقع این مواد هیدروکربن های غیر قابل حل، با ساختمان پلیمری و زنجیری بلند وطویل می باشند. کروژن فراوانترین مواد آلی موجود در رسوبات دنیا را تشکیل می دهد. کروژن از تجزیه و فساد مواد آلی در درجه حرارت پایین و در پوسته جامد زمین تشکیل شده است. این ماده دارای ثبات بسیار زیادی می باشد و در حلال های آلی و یا اسیدها حل نمی شود و همچنین در درجه حرارت های معمولی اکسیده نمی شود.

▪ ذرات آواری غیر آلی:

این ذرات بر اثر هوازدگی بر روی سنگ های منشا تشکیل می شوند. هوازدگی به دو صورت فیزیکی و شیمیایی بر روی سنگ منشا اثر می گذارد. در هوازدگی مکانیکی عوامل شیمیایی هیچ تاثیر ندارند. از جمله عوامل مکانیکی می توان به تغییرات درجه حرارت روز و شب در نواحی کویری، ذوب را انجماد آب در درون درز و شکاف ها و… اشاره کرد.

تخریب شیمایی توسط مواد محلول در آب انجام می شود. مواد محلول باعث می شوند تا قسمتی از کانی های موجود در سنگ، تجزیه شده و کانی های جدیدی حاصل شود. عوامل موثر در میزان هوازدگی سنگ منشا عبارتند از اثر توپوگرافی، آب و هوا و گیاهان موجود در محل و سنگ های موجود در منطقه.

ذرات آواری غیر آلی دارای انواع زیادی هستند که در زیر برخی از آنها اشاره شده است:

ـ کوارتز:

تمام سنگهای آذرین و اغلب سنگهای دگرگونی به استثنای سنگ کوارتزیت که ممکن است تا حدود ۱۰۰ درصد حجم سنگ از کوارتز تشکیل شده باشد، حاوی کوارتز هستند و مقدار آن از خیلی کم تا ۴۰ درصد حجم کل سنگ را تشکیل می دهد. ولی برعکس در سنگهای آواری تیپیک ، کوارتز بطور فراوان یافت می شود، زیرا مقاومت مکانیکی و ثبات شیمیایی آن در مقابل عمل فرسایش بسیار زیاد است.

با استفاده از مقاطع نازک و مطالعه آنها به توسط میکروسکوپ پلاریزان می توان انواع کوارتز را بر اساس نوع خاموش ، انکلوزیون و مقدار ذرات پلی کریستالین موجود در سنگ را ، که در رابطه با منشا آنهاست، تعیین نمود. کریستالهای منفرد کوارتز دارای خاموشی مستقیم و موجی می باشند. دانه های کوارتز ولکانیکی در نور پلاریزان دارای خاموشی مستقیم است ولی دانه های کوارتز پلوتونیکی و دگرگونی دارای خاموشی مستقیم و موجی هستند. خاموشی موجی معمولا منعکس کننده فشار در شبکه کریستالی است.

مطالعات آماری نشان داده است که حد متوسط خاموشی در دانه های کوارتز دگرگونی بیشتر از ۵ درجه است در حالیکه دانه های کوارتز پلوتونیکی دارای حد متوسط کمتر از ۵ درجه هستند. دانه های کوارتز به صورت کریستال منفرد یا مرکب در سنگها یافت می شوند. دانه های کوارتز آتشفشانی غالبا تک کریستالی است. مقدار دانه های کوارتز پلی کریستالین در سنگهای پلوتونیکی کمبوده و در سنگهای دگرگونی با درجه بالا بیشتر و در سنگهای دگرگونی با درجه کم ، فراوانتر است. همچنین تعداد کریستالهای کوارتز در یک دانه پلی کریستالین که منشا دگرگونی با درجه کم داشته باشد بیشتر از سنگهای دگرگونی با درجه بالا و سنگهای پلوتونیکی است.

ـ فلدسپاتها:

فلدسپاتها در سنگهای آواری از نظر اهمیت در درجه دوم قرار دارند، زیرا به علت داشتن رخ ، مقاومت مکانیکی کمتری نسبت به کوارتز در مقابل عمل فرسایش دارند و در اثر عوامل شیمیایی به کانیهای رسی تجزیه می شوند. به این دلیل ، میزان دانه های فلدسپات در رسوبات رودخانه ای بویژه سیکل اول ، به مراتب بیشتر از ماسه های ساحلی و تپه های شنی است. فلدسپاتها در سنگهای آذرین و دگرگونی بطور فراوان یافت می شوند و بدین جهت در حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد رسوبات آواری عهد حاضر را تشکیل می دهند. بطوری که در بالا اشاره شد، ممکن است فلدسپاتها قبل از تجزیه شدن در منشا بوسیله فرآیندهای هوازدگی مکانیکی شکسته شده و بصورت ذرات آزاد توسط جریان آب از منطقه خارج شوند که این خود به عوامل زیر بستگی دارد:

□ توپوگرافی: اگر اختلاف ارتفاع زیاد باشد، آب و هوا نقش مهمی را در تجزیه این کانیها نخواهدداشت و این کانیها قبل از تجزیه شدن توسط فرآیندهای هوازدگی مکانیکی خردشده و در مسیر جریان آب قرار می گیرد.

□ آب و هوا: در آب و هوا خشک ، تجزیه شیمیایی خیلی کم صورت می گیرد، زیرا گیاهان خیلی کم بوده و هوازدگی مکانیکی از اهمیت زیادی برخوردار است. در چنین آب و هوایی توپوگرافی اثر چندانی نخواهدداشت.

□ یخچالها :تخریب توسط یخچالهای باعث می شود که مقدار زیادی از سنگهای فلدسپاتدار منطقه کنده شود و قبل از تجزیه در مسیر حرکت توسط یخچالهای حمل گردد.

▪ خرده سنگها:

خرده سنگها دانه هایی هستند که خصوصیات قابل تشخیص از سنگ منشا خود را دارا باشند. اگر یک سنگ منشا ، خرد شود و کانیهای مختلفی از آن آزاد گردد، این دانه ها به نام خرده سنگ گفته نمی شود زیرا اختصاصات سنگ منشا را ندارد. خرده سنگها ممکن است از چندین کانی مختلف تشکیل شده باشند. عواملی که باعث باقیماندن یا از بین رفتن این گونه دانه های رسوبی می شوند عبارتند از : نوع سنگ منشا ، فاصله یا فضای بین اجزای تشکیل دهنده ، نوع هوازدگی ، عوامل موثر در هنگام حمل و نقل ، هوازدگی (تجزیه شیمیایی) بعد از عمل رسوبگذاری و فشارهایی که در هنگام سیمانی شدن به آنها وارد می شود.

اندازه اولیه خرده سنگها توسط قطعات شکسته شده در محل درزه ها ، گسل ها و سطح جدایی لایه ها از یکدیگر تعیین می گردد. همچنین قطعات بزرگ قبل از حرکت ممکن است دوباره شکسته شده و به قطعات ریزتری تبدیل شوند. تجزیه فلرسپاتها در خرده سنگهای گرانیتی باعث می گردد که این دانه ها خردشده و کانیهای مقاومتری از قبیل کوارتز و کانیهای سنگین را بطور جداگانه آزاد سازد.

خرده سنگهایی که از ماسه سنگهای با سیمان کلسیتی سرچشمه گرفته اند، ممکن است بر اثر انحلال سیمان به قطعات کوچکتر تبدیل شوند و با سیمان آنها از بین رفته و کانیهای موجود در خرده سنگ به صورت آزاد در محیط رها گردد. بنابراین عمل هوازدگی ممکن است باعث از بین رفتن خرده سنگها و آزاد شدن کانیهای مقاوم گردد. در هنگام حمل و نقل بر اثر عمل فرسایش ممکن است قطعات خرده سنگها ، که دارای مقاومت کمی هستند، تخریب حاصل نموده و کوچکتر شوند. همچنین حتی بعد از عمل رسوبگذاری در اثر عوامل دیاژنز (تجزیه شیمیایی و فشارهای حاصله در هنگام سیمانی شدن) ممکن است این دانه های از بین بروند.

ویرایش و تلخیص:آکاایران

پکستون (Pack stone)

پکستون عبارت است از سنگ آهکی است که دارای دانه و مقداری گل کربناته باشد. تعبیر و تفسیر این سنگها چون حاوی دانه که در محیط آشفته تشکیل می‌شود و گل که در محیطهای آرام رسوب می‌کنند کمی پیچیده و مشکل می‌باشد و به مطالعات و بررسیهای دقیقتری احتیاج دارد. بر طبق گفته دانهام این سنگها ممکن است بر اثر فشردگی سنگهای وکستون حاصل شده و بین دانه‌ها بوسیله رسوبات گلی پر شده باشد. همچنین ممکن است بر اثر رسوبگذاری ذرات دانه درشت در روی رسوبات دانه ریز که قبلا گذاشته شده‌اند این ذرات تشکیل گردند یا اینکه ذرات درشت و ریز در اثر تغییرات شرایط محیطی با یکدیگر رسوب کرده باشند. البته احتمال اینکه اختلاط ذرات دانه ریز و درشت موجود در طبقات مختلف توسط موجودات زنده انجام گرفته باشد و این موجودات باعث به هم ریختگی و اختلاط در این طبقات گردند، وجود دارد.

وکستون (wackestone)

این واژه برای سنگهای آهکی گلی که حاوی بیش از 10 درصد دانه هستند بکار می‌رود. در این سنگها دانه‌ها توسط ماتریکس گلی به یکدیگر متصل شده‌اند. وکستون‌ها تا حدودی هم ارز سنگهای آهکی کالک آرنایت و کلسی لوتایت می‌باشند.

مادستون (mudstone)

سنگهای آهکی را که دارای کمتر از 10 درصد دانه باشد مادستون می‌نامند. ذرات این سنگها نیز مانند وکستون‌ها توسط ماتریکس گلی به هم متصل شده‌اند. مادستون‌ها مترادف سنگهای کلسی لوتایت می‌باشند. البته باید توجه داشت که مادستون‌ها نشانگر ترکیب کانی شناسی سنگ را که ممکن است کلسی لوتایت دولومیت‌دار و همچنین منشا گل را که ممکن است آواری باشد را مشخص نمی‌نماید. مادستون‌ها علاوه بر اینکه نشان دهنده رسوبگذاری در محیطهای آرام می‌باشند بیانگر عدم وجود ارگانیسم های مولد دانه در آب نیز هستند.

کربناتهای بلورین

علاوه بر دو دسته سنگهای بلورین آهکی که بر اساس بافت رسوبی در هنگام رسوبگذاری تقسیم‌بندی شده‌اند. گروه دیگری از سنگهای آهکی وجود دارد که بافت رسوبی در آنها قابل تشخیص نمی‌باشد. این دسته از سنگها را کربناتهای بلورین نامگذاری کرده اند مانند سنگ آهک کریستالین. اگر چه این سنگها فاقد بافت رسوبی هستند ولی معمولا از روی آثار باقی مانده و شکل دانه‌های متبلور موجود در سنگ می‌توان آنها را بر مبنای منشا تشکیل دانه‌ها نامگذاری کرد

[url]http://geoaria.blogfa.com/post-170.aspx[/url]

کربنات

مقدمه:
کانی های کربناته شامل کلسیت، آراگونیت و دولومیت می باشند.
سنگ های کربناته 50% مخازن نفت و گاز دنیا و 95% مخازن نفت و گاز ایران را شامل می شوند.
در تشکیل سنگ های کربناته فرآیندهای بیولوژیکی و شیمیایی تأثیر گذار هستند. غالب آهک ها از ته نشست غیر آلی CaCO3 از آب دریا انجام می گیرند . تراورتن و آهک های کالیچی از انواع سنگ های کربناته خشکی می باشند.
سنگ های کربناته در مناطقی که آب دارای گرمای مناسب و فاقد ذرات ریز تخریبی است، تشکیل می شوند. در یک محیط مساعد ابتدا آراگونیت تشکیل می شود بنابراین غلظت کلسیم پائین آمده و غلظت منیزیم بالا می رود و شرایط برای تشکیل کلسیت پر منیزیم فراهم می شود، سپس کلسیت کم منیزیم و در انتها دولومیت به صورت نادر ایجاد می شود (اولیه).

سنگ آهک (Limestone) یا کربنات:
بندرت به صورت آهک خالص در طبیعت پیدا می شود. این سنگ، بیشتر به صورت آهک رسی، آهک ماسه ای و دولومیت یافت می گردد. ناخالصیهای مهم سنگ آهک عبارتند از:
منیزیم، سیلیس، آلومینیوم و منگنز

سنگ آهک خالص در دمای حدود 1000 درجه سانتی گراد کلسینه (Calcination) می شود:
CaCO3: CaO + CO2

چنانچه به آهک زنده (Quick lime) آب افزوده گردد، هیدراته خواهد شد و گرما خواهد داد:
گرما + Ca(OH)2: H2O + CaO
(آهک هیدراته) (آهک زنده)
به آهک هیدراته (Hydrated lime) آهک شکفته نیز می گویند. آهک زنده در برابر هوا و رطوبت ناپایدار است و از این روی نمی توان آن را برای مدتی دراز نگهداری کرد. آهک هیدراته را می توان مدتی طولانی انبار نمود.

کانی های مهم:
اجزاء تشکیل دهنده رسوبات کربناته:
رسوبات کربناته از کلسیت (کم یا پرمنیزیم) یا آراگونیت و مقداری نیز دولومیت، پیریت و کوارتز ، تشکیل شده اند.

کلسیت:
کلسیت کم منیزیم دارای کمتر از 4% مول MgCO3 و کلسیت پرمنیزیم دارای بیش از 4% مول MgCO3 می باشد.

آراگونیت:
آراگونیت منیزیم کمی دارد و به جای آن استرانسیوم می تواند جانشین شود .

از لحاظ پایداری کلسیت کم منیزیم پایدارتر از کلسیت پرمنیزیم و کلسیت پرمنیزیم پایدارتر از آراگونیت می باشد.

آراگونیت > کلسیت پرمنیزیم> کلسیت کم منیزیم> دولومیت
افزایش پایداری

پوسته هر کدام از موجودات آهک ساز از یکی از جزء بالا تشکیل شده است:
دوکفه ای ها: آراگونیت و کلسیت کم منیزیم یا ترکیبی از آنها اما اکثراً آراگونیتی
گاستروپودرها: آراگونیتی یا آراگونیت + کلسیت پرمنیزیم
براکیوپودها: اکثراً کلسیت کم منیزیم
سفالوپودها (سرپایان): آراگونیت مثل آمونیت
پتروپودها: آراگونیت
اکینودرم ها (خارپوستان): کلسیت پرمنیزیم
بریوزوآ: آراگونیت و کلسیت پرمنیزیم
فرامینفرها: کلسیت پرمنیزیم (انواع بنیتک) و کلسیت کم منیزیم (انواع پلاژیک)
مرجان ها: هگزاکورال ها (آراگونیت) و تتراکورال (کلسیت کم منیزیم)
تریلوبیت: کلسیت کم منیزیم
جلبک ها :
جلبک قرمز (آراگونیت و کلسیت پرمنیزیم)
جلبک سبز (آراگونیت)
جلبک زرد- سبز (کلسیت کم منیزیم)
جلبک آبی- سبز (کلسیت کم منیزیم)

دولومیت:
دولومیت یکی از کانی های رایج سازنده سنگهای رسوبی با ساختار شیمیایی متشکل از کربنات کلسیم و منیزیم
CaMg (CO3) 2 می باشد که در سیستم رومبوئدریک متبلور شده و در سه جهت رخ کامل دارند . اکثر دولومیت ها به رنگ های خاکستری مایل به کرم و سفید مایل به خاکستری یافت می شوند ولی برخی به رنگ های چون سفید ، زرد ، سبز و سیاه هم دیده می شوند .
وزن مخصوص این ماده معدنی حدود 6/2 گرم بر سانتیمترمکعب ، سختی آن 4-5/3 و دارای جلای شیشه ای یا مرواریدی است .
عناصر تشکیل دهنده دولومیت عمدتاً اکسید منیزیم (MgO) و آهک (CaO) می باشد ولی ممکن است عناصر دیگری چون اکسید های آهن ، سدیم و پتاسیم نیز در ساختمان آنها یافت شود. این کانی حاوی
4/30 % اکسید کلسیم، 92/21 % اکسید منیزیم و 7/47 % دی اکسید کربن می باشد.
دولومیت به صورت لایه های عظیم با ضخامت های چند ده فوتی یافت می شود . دولومیتها حدود 15 % پوسته زمین را می سازند و به مقدار زیاد در تمام نقاط دنیا یافت شده و به عنوان یکی از اجزاء رایج سکانسهای رسوبی شناخته می شوند. سنگ های حاوی دولومیت را با همان نام دولومیت یا سنگ آهک دولومیتی می شناسند.
دولومیت شکری، دولومیتی درشت بلور با منشأ دیاژنز مؤخر می باشد.
دولومیت فوق العاده ریزبلور بر اثر دیاژنز بلافاصله بعد از رسوبگذاری ایجاد شده است.

دولومیت یکی از سنگ های کربناتی است که از رسوبات عادی دریایی به شمار می آیند . اختلاف نظر فراوانی بر سر نحوه تشکیل لایه های دولومیتی وجود دارد. به نظر می رسد که دولومیت ها از معدود سنگ های رسوبی هستند که تغییرات مینرالوژیکی مهمی را تحمل کرده اند. دولومیت ها در اصل به صورت سنگ آهک های غنی از کلسیت و یا آراگونیت نهشته می شوند اما طی فرایندی که دیاژنز نامیده می شود کلسیت یا آراگونیت به دولومیت آلتره می شوند. آبهای زیر زمینی غنی از منیزیم که به میزان کافی شور باشند می توانند منابع مهم سازند های دولومیتی باشند.
بخش اعظم دولومیت ها در شرایط بیرونی از طریق رسوب از آب دریا در شرایط آب و هوای گرم و خشک و در وضعیتی که آب دریا حاوی نمک فراوان و هوا حاوی مقادیر زیادی دی اکسید کربن باشد ، به وجود می آید.
دولومیت های دیاژنتیکی در نتیجه جایگزینی متاسوماتیک کلسیت با دولومیت در جریان دیاژنز تشکیل می شوند.دولومیت های مناسب در صنعت در مجموعه های کربناته پلاتفرمی ، نواحی چین خورده و فرورفتگی های بین کوهها یافت می شوند .

رده بندی سنگ های کربناته :
1) رده بندی گرابو :
الف) کلسی رودایت Calcirudite (بیشتر دانه ها بیش از 2 میلی متر) ، آهک های درشت دانه که اندازه دانه ها در حد گراول است.
ب) کلک آرنیت Calcarenite (بیشتر دانه ها بین 2 میلی متر و 62 میکرون) ، آهک های متوسط دانه که اندازه دانه ها در حد ماسه است.
ج) کلسی لوتایتCalcilutite (بیشتر دانه ها کمتر از 62 میکرون) ، آهک های ریز دانه که اندازه دانه ها در حد سیلت و رس است.

2) رده بندی فولک:
عمدتاً بر اساس ترکیب بوده و اجزا تشکیل دهنده را به دو دسته آلوکم ها و ارتوکم ها تقسیم کرده است.
اجزاء سنگ های آهکی عبارتند از :

* آلوکم:
آلوکم عبارتند از دانه های تخریبی با منشأ برجا که شامل دانه های اسکلتی و غیراسکلتی است.

ذرات غیر اسکلتی:
این ذرات شامل اووئیدها، پیزوئیدها، پلت ها، اینتراکلست و اگرگات می باشد.

اووئید ، Ooide:
دانه های کروی یا بیضوی شکل که اندازه آنها کمتر از 2 میلی متر است و دارای یک هسته از جنس خرده های اسکلتی، پلت یا ذرات آواری از قبیل کوارتز می باشند.
اووئیدها انواع متقارن و نامتقارن دارند. اووئیدی که دارای یک لایه در اطراف هسته است Surficial نامیده می شود. در اووئیدهای نامتقارن ضخامت لایه ها در بخش زیرین اووئید بیشتر است.
در محیط های رسوبی عهد حاضر اگر محور بلند آراگونیت مماس بر حلقه یا لایه زیرین قرار گیرد، ساختمان متحدالمرکز Concentric تشکیل می گردد ولی اگر این محورها به طور عمودی نسبت به سطح زیرین قرار گیرد ، فابریک شعاعی Radial Fabric به وجود می آید.
اووئیدهای عهد حاضر دارای فابریک شعاعی هستند و در آبهای با درجه شوری بالا و محیط های دیاژنز تشکیل می گردند. اووئیدهای دارای فابریک شعاعی در محیط های آرام و کم انرژی و اووئیدهای مماسی در محیط های پرانرژی تشکیل می شوند. مواد و ترکیبات آلی وسیله ای برای تشکیل فابریک شعاعی اووئیدها می باشد. ترکیب اووئیدها از آراگونیت، کلسیت کم و پرمنیزیم می باشد و نسبت به زمان تغییر می کند. زمانی که سطح آب دریا بالاست و کف اقیانوس در حال گسترش است ، تغییر می کند. از طرف دیگر زمانی که عمل فرورانش پوسته صورت می گیرد و این عمل با دگرگونی سنگ ها و ایجاد CO2 همراه است و در محل باز شدن دو پوسته، بازالتها با آب تماس پیدا کرده و در نتیجه Mg+2 آب برای تشکیل کلریت مصرف می شود این عمل باعث می شود نسبت Mg/Ca کم شده و لذا کلسیت کم منیزیم غالب شود. اووئیدهایی که آراگونیتی هستند تشکیل قالب های اووئید را می دهند.
پیزوئید:
پیزوئید ها دانه های کروی یا بیضوی شکل که بزرگتر از 2 میلی متر هستند می باشد.
اختلاف بین اووئیدها و پیزوئیدها علاوه بر اندازه آنها، در چگونگی تشکیل آنها نیز می باشد. دو نوع پیزوئید به نام های پیزوئید جلبکی و پیزوئید کالیچی شناخته شده اند.
پیزوئیدهای جلبکی (آنکولیت) در محیط های کم عمق دریا با درجه شوری بالا تشکیل می شوند. پیزوئیدهای کالیچی (پیزوئید وادوز ) در مناطق نیمه خشک و بالای سطح ایستابی تشکیل می گردد.
پلوئیدها ( پلت ها ):
دانه های کروی، بیضوی یا زاویه دار که کوچکتر از 2 میلی متر بوده و فاقد ساختمان داخلی اند می باشند. پلت ها معمولاً بر اثر فرآیندهای دیاژنتیکی از بین می روند و ممکن است سنگ های آهکی بافت تجمعی یا لخته شده ای را نشان دهند که تحت عنوان ساخت گروملوس خوانده می شود.
تشکیل پلت به صورت های ذیل می باشد:
جانوران کرمی شکل که در لجن آهکی زندگی می کنند، مواد غذایی و آلی را بلعیده و مواد گوارش یافته را به صورت (کلسیت دانه ریز و تیره) به نام فیکال پلت Fical از خود دفع می نمایند. این پلت ها نشان گر اندازه نوع جانور تولید کننده است و پلت مدفوعی نامیده می شود. برخی از محققین منشأ پلوئیدها را نامشخص می دانند.
دانه کلسیتی (فسیل و غیر فسیل ) در بخش های کم عمق دریا، توسط جلبک هایی در سطح خارجی آنها زندگی می کنند، تخریب شده و میکریتی می شوند (Micritization) .
پلت ها از تخریب سنگ های قدیمی تر یا دانه های میکریتی ایجاد می شوند و پلت لیتیک نامیده می شوند.
اینتراکلست:
اینتراکلست به دانه های در حد ماسه یا بزرگتر دارای ساختمان داخلی که از نظر بافتی شبیه خرده سنگ ها در سنگ های آواری هستند، اطلاق می شود. این دانه ها بر اثر شکسته شدن مواد سختی که قبلاً در حوضه رسوبی تجمع حاصل کرده اند، تشکیل می شوند. اینتراکلست ها نشان دهنده انرژی بالای محیط و بالا آمدگی تکتونیکی می باشند .
گریپستون:
گریپستون ( اگرگات ) در اثر پیوستن خرده های اسکلتی، اووئیدها و پلت ها توسط سیمان به یکدیگر تشکیل شده اند. این دانه ها در محیط هایی که برای مدت کوتاهی آشفته بوده و سپس برای مدت طولانی آرام می باشد، تشکیل می گردند. این دانه ها در سنگ های آهکی قدیمی غالباً یافت نمی شود.

ذرات اسکلتی:
ذرات اسکلتی ، ذراتی هستند که در اثر فعالیت های متابولیکی موجودات زنده ترشح شده اند و از جنس کربنات کلسیم و سیلیس می باشند. خرده های اسکلتی کربنات کلسیم به 2 گروه در حد ماسه و گراول و خرده های دانه ریز کربنات کلسیم تقسیم می شوند.
فراوانی ذرات اسکلتی سیلیسی به 3 عامل زیر بستگی دارد:
میزان تولید پوسته های سیلیسی (فراوانی دیاتومه ها، رادیولرها، اسفنج ها، داینوفلاژنها )
فراوانی این پوسته ها نسبت به مقدار ذرات آواری و کربناته موجود در دریاها
انحلال پوسته های سیلیسی در کف اقیانوس ها
استروماتولیت ها:
از تجمع جلبک های سیانوباکتری تشکیل می شوند و ناحیه وسیعی را به صورت پوشش جلبکی می پوشانند. بیشتر در نواحی بین جذر و مدی تا خارج جذر و مدی به صورت لایه های تیره و روشن وجود دارند.
استروماتولیت ها انواع مختلفی دارند. (مسطح ، موج دار، گنبدی و ستونی) با افزایش انرژی محیط استروماتولیت ها از شکل لایه ای به شکل ستونی تبدیل می گردند.
استروماتولیت ها با لامیناسیون ضعیف و بافت توده ای را ترومبولیت Thrombolite می نامند که در نواحی بین جذر و مدی زیست می کنند. استروماتولیت های مسطح یکی از شواهد رخساره های بالای جذر و مدی هستند. کمبود استروماتولیت های گنبدی و ستونی در فانزوزوئیک خصوصاً در رخساره های کم عمق دریایی نرمال ، به فعالیت های گریزینگ موجودات به ویژه شکم پایان نسبت داده می شود.
ارتوکم:
ارتوکم ها شامل ماتریکس (عمدتاً میکریت) و سیمان ( معمولاً اسپارایت ) هستند. اگر اندازه ذرات کمتر از 4 میکرون باشد، ماتریکس یا میکرایت و اگر اندازه ذرات بیش از 4 میکرون (در حدود 10 میکرون یا بیشتر ) باشد ، به آنها اسپار یا سیمان می گویند.

گل آهکی (میکریت):
به ذرات آهکی کوچکتر از 4 میکرون گفته می شود. میکریت همگن نیست و مستعد دگرسانی و دیاژنتیک می باشد. منابع تأمین آن متعدد می باشد و بخش اعظم آن از تخریب جلبک ها سبز تشکیل می شود.
گل های آهکی که مقدار بالایی آراگونیت دارند، حساسیت بیشتری به نئومورفیسم و تشکیل میکرواسپار و پسودواسپار خواهند داشت. اگر نسبت 2> Mg/Sr باشد، منشأ جلبکی و در صورتی که بیش از 2 باشد، منشأ غیر جلبکی را نشان می دهند.
بر این اساس 4 نوع سنگ آهک تشخیص داده می شود:
آهک های نوع اول (I)، نوع دوم (II)، نوع سوم(III) و نوع چهارم (IV)

نوع I: نوع آلوکم دار اسپاری (محیط پرانرژی) که در آن آلوکم بیش از 50% به همراه سیمان دیده می شود.

نوع II: نوع آلوکم دار میکریتی (محیط کم انرژی ) که در آن آلوکم بیش از 10% به همراه ماتریکس دیده می شود.

نوع III: آهک های میکریتی که معیار آن داشتن کمتر از 10 درصد آلوکم است (کم انرژی ). برای رده بندی دقیقتر باید به ترکیب و نسبت سیمان به ماتریکس و درصد آلوکم ها توجه نمود. بر این اساس یا مقدار آلوکم در سنگ بیش از 10 درصد یا کمتر از 10 درصد است .
انواعی که در آن آلوکم کمتر از 10% به همراه ماتریکس دیده می شود به دو بخش تقسیم می شوند:
– آلوکم بین 1- 0% به همراه ماتریکس که میکرایت Micrite نامیده می شود.
– آلوکم بین 10- 1% به همراه ماتریکس ( Bearing Micrite + نام آلوکم)
برخی مانند اوواسپاریت و اینترااسپاریت بیشتر از اوومیکریت و اینترامیکریت مشاهده می شوند. بیومیکریت و بیواسپاریت هر دو در طبیعت معمولند.
– اگراندازه دانه بیش از mm 2 باشد پسوند رودایت اضافه می شود.
– دیس میکریت که دارای حفره است، حفرات با کلسیت درشت بلور پر شده و حالت چشم پرنده ای از خود نشان میدهند که بیانگر خروج گاز از سنگ است.

نوع IV : یا آهک های بر جا که توسط موجودات ریف ساز مانند مرجان ها و بریوزوئرها ساخته می شوند. این سنگ ها را بنام بیولیتایت Biolitite می نامند که جزء سنگ های آتوکتون می باشند. این سنگ های معادل باندستون Boundstone در طبقه بندی دانهام می باشند.

منبع : http://www.ngdir.com

مشکلات رسوب در ایران و جهان

یکی از مشکلات دستگاههای صنعتی و خانگی که با آب کار میکنند ناشی از جرمی( رسوب) است که درون لوله ها بسته میشود.

کارخانجات صنعتی و کارگاهها سالانه مجموعا دهها میلیارد ریال برای تمیز نمودن ویا تعویض قطعات و خرید مواد شیمیایی برای شستشو لوله ها هزینه میکنند، همچنین هزینه توقف تولید و فرایندها را لازم است به این موضوع اضافه نمود که بیش از هزینه های تعمیرات می باشد.

اکثرکشورهای جهان با مشکل سختی آب مواجه هستند از طرفی مواد شیمیایی مصرفی صدمات جبران ناپذیری به محیط زیست وارد می نماید که به سادگی قابل ترمیم ویا جبران نیست.
با افزایش آلودگی کره زمین و وجود باران های اسیدی که سبب تولید اسید کربنیک با غلظت بیشتری میشود این زمینه را بوجود آورده تا توان حلالیت املاح افزایش یابد که خود باعث افزایش سختی آب میگردد.
وجود سالهای خشک و کم باران نیز مزید بر علت شده و غلظت املاح را افزایش میدهد.

رسوب زدای مغناطیسی  ( Magnetic Water Treatment ) در سال 1945 توسط مهندس بلژیکی به نام theo vermeim اختراع شد . پس از 5 سال و در همان سال ها بیش از 50 کشور از جمله آمریکا ، شوروی ، فرانسه ، انگلیس و دیگر کشورهای صنعتی از MWT در صنعت بهینه سازی آب استفاده کردند. و امروزه در اکثر کشورهای جهان با رضایت کامل از عملکرد آن مورد استفاده قرار می گیرد و مردم جهان به تحقیق و تجربه دریافته اند MWT جایگزین مطمئن برای نرم کننده های دیگر آب مثل ستون رزینی می باشد.
همه این مشکلات و هزینه ها با پدیده ای جدید و موثر به نام دستگاه رسوب زدای مغناطیسی قابل حل می باشد.
آب به عنوان ماده ای فراوان و ارزان به وفور برای مقاصد فراوانی در صنعت استفاده می شود. اما در اکثر موارد به دلیل پایین بودن کیفیت آب و همچنین وجود املاح و مواد معدنی فراوان در آب،محدودیت هایی برای صنعتگران به وجود می آورد.
از این رو بشر کوشیده به روشهای مختلف این محدودیت ها را برطرف کند. روشهای مختلفی در این زمینه وجود دارد. که اکثرا با صرف هزینه های هنگفت و زمان همراه است.
مایلیم این افتخار را داشته باشم شما را با یکی از جدید ترین و کم هزینه ترین روش سختیگیری و تصفیه آب آشنا کنیم.