سنگهای آذرین

ریشه لغوی

سنگهای آذرین ، Igneous rocks نام خود را از واژه Ignis گرفته‌اند که در لاتین به معنای "آتش" است.

این سنگهای پرورده آتش ، زمانی توده‌ای داغ و مذاب را به نام ماگما تشکیل میداده‌اند، که سرد شدن تدریجی ماگما ، آنها را به سنگ سخت و جامد تبدیل کرده است. بنابراین گدازهای که از دهانه آتشفشان فوران کرده و بر سطح زمین جاری می‌شود، به سرعت سرد و سخت شده و سنگی آذرین را بوجود می‌آورد.

تاریخچه و سیر تحولی

اغلب مولفین یونانی و رومی ، آتشفشانها ، فعالیتهای آتشفشانی و زمین لرزه ها را توصیف می‌کردند. استاربو جغرافیدان و مورخ یونانی (63 قبل از میلاد ـ 20 بعد از میلاد ) فعالیتهای آتشفشانی اتنا ، سوما ـ وزوو و جزایر لیپاری را توصیف کرد. او آتشفشانها را به منزله دریچه‌های اطمینان تلقی می‌نمود که از آنها مواد سیال خارج می‌شود.

در قرن هیجدهم اولین مناظرات و مباحثات تند و شدید درباره ماهیت و منشا سنگها در گرفت. در مباحثات منشا سنگها مناظراتی بین دسته و گروههای زیر وجود داشت: در یک طرف نپتونیستها و در طرف دیگر ولکانیستها و پلوتونیستها قرار داشتند. نپتونیستها معتقد بودند که سنگهای پوسته متوالیا در یک اقیانوس اولیه تهنشین شده‌اند و به نظر آنها بازالت و گرانیت هر دو سنگهایی هستند که در این اقیانوس بزرگ را سبب شده‌اند. پلوتونیستها اعتقاد داشتند که زمین از انجماد مواد مذاب و داغ بوجود آمده است و گرانیت را یک سنگ نفوذی داغ به شمار می‌آوردند.

در سال 1825 واژه ماگما و مفهوم منحصر به فرد ماگمای اولیه توسط اسکراپ عنوان شد.

سرجـیـمزهال ( 1761 ـ 1832 ) به همراه ریمور ( 1726 ) و اسپالانزانی ( 1794 ) و جورج وات ( 1804 ) پیترولوژی تجربی را پایه‌گذاری کرد.

در سال 1844 چاربز داروین ( 1882ـ 1809 ) اظهار داشت که انواع مختلف سنگهای ماگمایی ممکن است از یک ماگمای اولیه اشتقاق یافته باشند به شرط آنکه ترکیب ماگما با تبلور و جدایش یک یا چند کانی مشکل سنگها تغییر یابد.

در سال 1850 هنری کلیفتون سوربی ( 1826ـ 1908 ) جهت مطالعه میکروسکوپی ، اولین مقطع نازک سنگها را تهیه کرد.

اوایل سال 1861 روش طبقه بندی شیمیایی سنگها را ابداع کرد و در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم برخی از روشهای نمایش شیمیایی و نهایتا طبقه‌بندی شیمیایی سنگها پا به عرصه ظهور نهاد ( موینسون ـ لسینگ 1899 ، کراس ، ایدینگز ، پیرسون و واشنگتن 1903 ، اوسان 1919 ، نیگلی 1920 ، فون ولف 1922 ).

آلفرد لوتاروگز ( 1915 ) از کتابش تحت عنوان « منشا قاره‌ها و اقیانوسها » ، اصل و ریشه سوالات پزولوژیستها را به مفهوم تغییر ناپذیری قاره مربوط دانست.

در سال 1969 موریس و ریچادر ویلژوئن اولین توصیف دقیق شیمیایی و سنگ شناسی یک سری جدید و مهم سنگهای آتشفشانی را که واجد انواع اولترامافیکها بود ، منتشر ساختند.

از آن زمان تا به امروز سنگ شناسی آذرین همانند دیگر رشته‌های علوم فراز و نشیبهای بسیاری را پشتسر گذاشته و با کوشش پیشگامان علم پترولوژی تجربی ، بررسی شرایط تشکیل کانیها و سنگها ، بویژه سنگهای آذرین و دگرگونی رو به رونق نهاد.

انواع سنگهای آذرین

انجماد ماگما به سنگهای آذرین ، یا در سطح زمین صورت می‌گیرد و یا در داخل پوسته زمین ، بنابراین بر حسب اینکه ماگما در کجا منجمد شود دو گروه سنگ آذرین خواهیم داشت.

سنگهای آذرین خروجی: سنگهای آذرینی را که از انجماد ماگما در سطح زمین بوجود می‌آید سنگهای آذرین خروجی می‌نامند.

سنگهای آذرین نفوذی: به آن دسته از سنگهای آذرین که از انجماد ماگما در داخل پوسته زمین تشکیل می‌گردد سنگهای آذرین نفوذی گفته می‌شود. سنگهای آذرین نفوذی خود در پوسته زمین به اشکال مختلفی منجمد می‌شوند که شامل موارد زیر می‌باشند:

لاکولیت‌ها

سیل‌ها

دایک‌ها

لوپولیت‌ها

پاتولیت‌ها

فاکولیت‌ها

استوک‌ها

انواع سنگهای آذرین از نظر رنگ

سنگهای آذرین فلسیک یا روشن

سنگهای آذرین مافیک یا تیره

سنگهای آذرین بینابینی

انواع سنگهای گرانیتی

سنگهای گرانیتی معمولی‌ترین سنگهای پلوتونیک در نواحی قاره‌ای هستند و بزرگترین باتولیتهای جهان را نیز همین سنگها تشکیل می‌دهند. اغلب این سنگها فلسیک هستند. اغلب گرانیتوییدها به صورت مذابهای پوسته‌ای تشکیل شده‌اند. به‌علاوه ، گرانیتوییدها قسمت «آذرینی» اغلب کمپلکسهای میگماتیتی را تشکیل می‌دهند.

کانی شناسی و نامگذاری

حداقل 20 درصد مقدار کانیهای فلسیک در تمام سنگهای گرانیتی ، کوارتز است. اغلب سنگهای گرانیتی ، ساب سولووس هستند. بنابراین فلدسپات غنی از پتاسیم (ارتوکلاز یا میکروکلین) و پلاژیوکلاز ، به صورت بلورهای جداگانه و مجزا تظاهر می‌کنند. گارنیتوییدهای هیپرسولروس فقط در فشارهای پایین یا فشارهای بالا تحت شرایط بسیار خشک تشکیل می‌شوند و به جای اینکه دارای پلاژیوکلاز و فلدسپات پتاسیک بطور مجزا باشند، دارای مزوپرتیت هستند.

در شرایط فشار پایین ، معمولا همرشدیهای گرانوفیری گسترش می‌یابند و سنگ را گرانوفیر می‌نامند. معمولا به‌همراه کانیهای فلسیک ، هورنبلند ، بیوتیت و موسکویت نیز وجود دارد. همچنین پیروکسن و یا فایالیت و نیز کردیریت و گارنت یافت می‌شوند. کانیهای فرعی موجود در این سنگها مشتمل‌اند بر آپاتیت ، زیرکن ، تیتانیت ، آلانیت ، مونازیت ، تورمالین ، توپاز و اکسیدهای اپاک آهن - تیتانیم.

تقسیم‌بندی گرانیتوییدها بر اساس مواد تشکیل‌دهنده

گرانیتوییدهای نوع I :

این سنگها از ذوب سنگهای آذرین زیر پوسته یا رسوبات نابالغ حاصل از سنگهای آذرین حاصل می‌شوند و دارای نسبت K/Na پایین ، Ca بالا و حالت اکسیداسیونی قوی می‌باشند. کانی شناسی آنها شامل هورنبلند ، پیوتیت قرمز یا قهوه‌ای و یا سبز ، تیتانیت ، احتمالا آلانیت و مانتیت و گاهی اوقات همراه با ایلمنیت است.

گراینیتوییدهای نوع S :

از مواد رسوبی که در آنها نسبت K/Na بالا ، کلسیم و سدیم پایین ، آلومینیوم بالا و حالت اکسیداسیونی ضعیف است، حاصل شده‌اند. از این رو این سنگها حاوی بیوتیت قرمز - قهوه‌ای ، مونازیت به جای آلانیت و تیتانیت ، موسکویت ، احتمالا کردیریت و گارنت و ایلمنیت هستند و در عوض هورنبلند و ماتیتیت ندارند. ویژگی‌های پر آلومین بودن این سنگها حکم می‌کند که سیلیمانیت یا آندالوزیت وجود داشته‌باشد و احتمالا گزنولیت‌های پلیتی و توپاز و تورمالین نیز یافت می‌شوند.

گرانیتوییدهای نوع A :

سنگهایی هستند که از Zr ، F ، Na+K غنی‌اند و در عوض از لحاظ Al و Ca فقیرند و همچنین نسبت بالایی از Fe/Mg دارند. از نظر کانی شناسی وجود میکاهای غنی از آهن ، آمفیبولها ، پیروکسنها و در انواع پرآلکالن ، آمفیبولهای آلکالن مشخصه آنهاست. از دیگر مشخصات عمومی این سنگها می‌توان به همرشدی گرانوفیری ، وجود فلوئوریت و نیز فراوانی کانیهای زیرکونیم‌دار اشاره کرد.

نحوه تشکیل این سنگها را به ذوب سرزمینهای گرانولیتی که قبلا تحت تاثیر ذوب بخشی قرار گرفته‌اند و یا به تفریق اولیه ماگمای بازالتی آلکالن نسبت می‌دهند. در یقین منشا گرانیتوییدهای نوع -A ، منشا فلوئور موضوع بسیار مهمی است.

گرانیتوییدهای نوع M :

زیرگروهی از گرانیتوییدهای نوع -I محسوب می‌شوند و فقط در جزایر قوسی اقیانوسی یافت می‌شوند. این نوع سنگها از گوشته و احتمالا از پوسته اقیانوسی فرورانده شده حاصل شده‌اند و توسط کانی‌هایی همچون هورنبلند ، بیوتیت ، پیروکسن ، گزنولیتهای آذرین بازیک ، نیز فلدسپات پتاسیک مشخص می‌شوند.

ساختها و بافتهای مشخص

گرانیتوییدها نسبت به تغییر شکل بسیار حساسند و در اغلب گرانیتوییدهای کنیسی ، نوارهایی از کوارتز مشاهده می‌شود که در اطراف فنوکریستهای خرد شده فلدسپات ، حالت خمیدگی پیدا کرده‌اند. فرآیندهای جریانی اولیه یا استرین ثانویه باعث ردیف شدن فلرسپاتها می‌گردد. لایه‌بندی آذرینی فازها نسبتا نادر است ولی در کمپلکسهای میگماتیت ، چنین لایه‌بندی را می‌توان در گرانیتوییدها دید.

یکی از مشخصات گرانیتوییدهای نوع S ، وجود گزنولیتهای متاپلیتی است و احتمالا زیرکن‌های گرد شده بقایای دیرگداز رسوبات مادر هستند. انواع M و I نیز با مواد گزنولیتی آذرین مشخص می‌شوند. گرانیتوییدهای نوع S را گرایزن و پگماتیتهای غنی از توپاز ، تورمالین ، میکای غنی از لیتیم و کانیهای قلع و تنگستن همراهی می‌کنند. کلریتیزاسیون بیوتیت و هورنبلند و سریسیتیزاسیون و دگرسانی فلسپاتها به کانی رسی باعث دگرسان شدن گرانیتوییدهای می‌شود.

منابع تحقیق:

 -1www.daneshnameh.roshd.ir

دانشنامه رشد

 -2www.fa.wikipedia.org

ویکیپدیا

3 -http://www.ngdir.ir

پایگاه ملی داده های زمین