سنگ های آذرین:
ریشه لغوی
سنگهای آذرین ، Igneous rocks نام خود را از واژه Ignis گرفته اند که در لاتین به معنای "آتش" است.
دید کلی
این سنگهای پرورده آتش ، زمانی توده ای داغ و مذاب را به نام ماگما تشکیل میداده اند، 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 می شود، به سرعت سرد و سخت شده و سنگی آذرین را بوجود می آورد.
تاریخچه و سیر تحولی
اغلب مولفین یونانی و رومی ، آتشفشانها ، فعالیتهای آتشفشانی و زمین لرزه ها را توصیف می کردند. 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 دریچه های اطمینان تلقی می نمود که از آنها مواد سیال خارج می شود.
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 شده اند و به نظر آنها بازالت و گرانیت هر دو سنگهایی هستند که در این اقیانوس بزرگ را سبب شده اند. پلوتونیستها اعتقاد داشتند که زمین از انجماد مواد مذاب و داغ بوجود آمده است و گرانیت را یک سنگ نفوذی داغ به شمار می آوردند.
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 پایه گذاری 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 طبقه بندی 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 قاره ها 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 رشته های 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 می گیرد 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 می آید سنگهای آذرین خروجی می نامند.
سنگهای آذرین نفوذی: به آن دسته از سنگهای آذرین که از انجماد ماگما در داخل پوسته زمین تشکیل می گردد سنگهای آذرین نفوذی گفته می شود. سنگهای آذرین نفوذی خود در پوسته زمین به اشکال مختلفی منجمد می شوند که شامل موارد زیر می باشند.
لاکولیت ها
سیل ها
دایک ها
لوپولیت ها
پاتولیت ها
فاکولیت ها
استوک ها
انواع سنگهای آذرین از نظر رنگ
سنگهای آذرین فلسیک یا روشن
سنگهای آذرین مافیک یا تیره
سنگهای آذرین بینابینی
توده آذرین
توده های آذرین بر حسب اینکه در اعماق و یا در سطح زمین انجماد حاصل کرده باشند. شکلهای مختلفی بخود می گیرند.
شکل توده های آذرین نفوذی
در این حالت ماگما در اعماق زمین می گردد. اکثریت اوقات سنگهای درونگیر توده نفوذی سنگهای رسوبی و یا دگرگونی هستند. بنابراین دارای چینه بندی می باشند.
سیل ها :
سیل توده نفوذی لایه ای شکلی است که نه موازات چینه بندی طبقات رسوبی و یا موازی با شیستوزیته سنگهای دگرگونی تزریق شده باشد. سیلها ممکن است قائم ، مایل یا افقی باشند.
لاکولیت ها :
لاکولیت ها توده های نفوذی عدسی شکلی هستند که با سنگهای درونگیر هم شیب می باشند. معمولا قطر لاکولیت ها در حدود چند کیلومتر و ضخامت آنها در حدود یک کیلومتر است. بطوری کلی نسبت طول به ضخامت در سیلها بیشتر از 10 ولی در لاکولیت ها کمتر از این عدد می باشد.
بیسمالیت
لاکولیتی است که قسمتی از سنگ پوششی آن به طرف بالا جابجا شده است.
فاکولیت :
در این نوع توده آذرین ماده مذاب فضای کم فشار بین طبقات چین خورده را در امتداد لولاهای چین پر می کند، بنابراین فاکولیتها در قله تاقدیس ها یا در قعر ناودیس ها جایگزین می شوند.
لوپولیتها
لوپولیتها توده های نفوذی پیاله مانند هستند که با طبقات درونگیر خود هم شیب می باشند.
دایک ها :
دایک ها توده های نفوذی لایه ای شکل هستند که طبقات سنگ درونگیر خود را قطع کرده اند. ضخامت دایکها بین چند سانتیمتر تا چند متر و طول آنها بین چند متر تا چند ده کیلومتر متغیر است. دایکهای موازی با یکدیگر را اصطلاحا یک دسته دایک می نامند.
دایکهای شعاعی توده های نفوذی لایه ای شکلی هستند که در گسل های شعاعی اطراف مراکز عظیم آتشفشانی تزریق شده اند. دایکهای مخروطی در گسل های حلقوی سقف مخازن ماگمایی جایگزین می شوند. این دایک ها متحدالمرکز بوده ، راس آنها به طرف مخزن ماگمایی و قاعده آنها بطرف بالا قرار می گیرد، به این دایکها حلقوی نیز می گویند.
باتولیت ها
باتولیت ها ، توده های آذرین نفوذی بسیار بزرگی هستند که قطر آنها بیش از ده کیلومتر و متناسب با عمق افزایش می یابد.
استوک ها
استوک به باتولیتهای کوچک گفته می شود.
شکل توده های آذرین بیرونی (آتشفشانی)
توده های آذرین بیرونی شامل مخروط آتشفشان ، گدازه ها و مواد تخریبی آتشفشانی یا آذر آواری است.
مخروط آتشفشان :
مخروطهای آتشفشانی از گدازه یا مواد آذر آواری و یا از هر دو تشکیل شده اند. در امتداد مخروط آتشفشان مجرای خروج گدازه به نام دودکش قرار گرفته است. در راس مخروط آتشفشان ، دهانه آتشفشان قرار دارد که معمولا در این محل چاله ای به نام کواتر بوجود می آید.
تقسیم بندی مخروط های آتشفشانی از لحاظ شکل و آرایش ظاهری
مخروط ساده
مخروط های متحدالمرکز
مخروط های خطی
مخروط های شعاعی
شکل گدازه های آتشفشانی :شکل گدازه های آتشفشانی به ترکیب شیمیایی و حرارت گدازه بستگی کامل دارد. و شامل انواع زیر می باشد.
شکل گدازه های اسیدی :
گدازه های اسیدی به علت غلظت زیاد معمولا بصورت گنبد در دهانه آتشفشان منجمد می گردند. گاهی گدازه بصورت استطاله ای از حدود گنبد خارج می گردد که در این صورت دم – کوله نامیده می شود.
شکل گدازه های حد واسط :
گدازه های حد واسط به سبب درصد کم سیلیس نسبت به گدازه های اسیدی ، غلظت یا گرانروی کمتری داشته ، با جریانی کند و آرام از دهانه آتشفشان فاصله گرفته ، بطرف مناطق پست اطراف آتشفشان سرازیر می گردند. این نوع گدازه ها نزدیک دهانه آتشفشان دارای ضخامت بیشتری هستند تا مناطق دورتر از دهانه آتشفشان.
شکل گدازه های باریک :
گدازه های باریک هفت درصد کم سیلیس و حرارت زیاد دارای گرانروی کمتری هستند. از این رو گدازه های بازالتی می توانند بر روی زمین ها مسطح و افقی نیز جریان یافته با ضخامتی تقریبا یکسان پخش شوند.
ساخت سنگ آذرین
اصطلاح ساخت برای بیان خصوصیات ماکروسکپی سنگها یعنی آنچه را که با چشم غیر مسلح می توان دید، بکار می رود.
تقسیم بندی ساختهای سنگهای آذرین
ساخت حفره دار :
اگر گدازه به معنی آزاد شدن گازهای محلول در آن ، فورا منجمد گردد و حبابهای گاز در سنگ محبوس باقی بمانند سنگی با ساخت حفره دار بوجود می آید.
ساخت متراکم : در صورتیکه سنگ آذرین بدون حفره باشد می گوییم سنگ دارای ساخت متراکم است.
ساخت مطبق یا جهت یافته :
اگر کانی های تیره و روشن سنگ آذرین بطور متناوب در امتداد صفحات موازی قرار گرفته باشند می گوییم ساخت سنگ مطبق یا جهت یافته است.
ساخت برشی :
اگر قطعات منجمد شده گدازه توسط خمیره ای از جنس گدازه هم جوش بخورند و به سنگی یکپارچه تبدیل بشوند ساخت برشی بوجود می آید. این ساخت در سطح بالا یا زیرین گدازه و یا در گدازه هایی که در آبهای کم عمق می ریزند، بوجود می آید.
ساخت پورفیری :
در این ساخت بلورهای درشت در متنی نامشخص پراکنده هستند. متن نامشخص ممکن است شیشه ای و یا بقدری ریزبلور باشد که با چشم غیر مسلح تشخیص داده نشود.
ساخت دانه ای : در این ساخت با چشم غیر مسلح بلورهای سنگ قابل روئیت می باشند. اما تشخیص آنها ممکنست خالی از اشکال نباشد.
ساخت پگماتیتی : در این ساخت سنگ بصورت رگه ای است و بلورهای آن بقدری درشت است که به آسانی با چشم غیر مسلح قابل تشخیص می باشند.
بافت سنگ آذرین
منظور از بافت ، شکل و اندازه بلور و رابطه فیزیکی آنها با یکدیگر است که توسط میکروسکوپ مورد مطالعه قرار می گیرد. بنابراین بافت سنگ آذرین می تواند مراحل مختلف انجماد نحوه تبلور سنگ آذرین را مشخص نماید. از این رو بافت سنگهای آذرین بصورت زیر تقسیم بندی می شوند.
بافت درشت بلور
بافت درشت بلور به سنگهای آذرینی اختصاص دارد که آرام در اعماق سرد شده و همه بلورها فرصت کافی برای رشد یافته اند. در بافت درشت بلور اندازه بلورها بین چند دهم میلیمتر تا چند سانتیمتر متغیر است. در این بافت به هیچ وجه بخش شیشه ای و غیر متبلور وجود ندارد. اغلب کانی در این بافت ، اتومورف بوده و شکل بلور شناسی خود را در سنگ حفظ می کنند و بعضی دیگر که حد فاصل کانی های اتومورف را پر کرده اند، گزنومورف می باشند.
بافت دانه ای :
در این بافت بلورهای گزنومورف کوارتز بصورت منفرد و یا مجتمع فصای بین بلورهای اتومورف را پر کرده است. در بافت دانه ای فلدسپاتهای پلاژیوکلاز تقریبا اتومورف می باشند و در بین آنها فلدسپاتهای آلکالن بصورت گزنومورف و گاهی تقریبا اتومورف دیده می شوند.
بافت پورفیروئید :
گاهی در بعضی از سنگها بعضی از بلورها به قدری رشد می کنند که اندازه آنها به چند سانتیمتر می رسد. لذا به آن ساخت پورفیر مانند یا پورفیروئیدی می گویند. بلورهای بسیار درشت را پورفیروبلاست می گویند.
بافت پگماتیتی :
در این بافت بلورها بسیار درشت می شوند. بطوری که اندازه آنها بین چند سانتیمتر تا چند دسیمتر متغیر است.
بافت پگماتیک گرافیک :
موقعی است که یک بلور کوارتز و یک بلور فلدسپات آلکالن طوری در هم داخل شده باشند که یکی از آنها (معمولا فلدسپات آلکالن) متن را تشکیل داده و بلور دیگر ادخال ها را بسازد.
بافت کروی :
در این بافت زمینه سنگ دارای بافت دانه ای است و در این زمینه اجتماعاتی از بلورها بصورت کره با ساخت شعاعی قرار گرفته اند. هر کره از طبقات متحدالمرکز و متناوب کانیهای تیره و روشن تشکیل شده به نحوی که کانیهای روشن در امتداد شعاعها کره و کانیهای تیره موازه با سطح کره رشد کرده اند.
بافت آپلیتی :
در این بافت بلورها ریز و یکنواخت هستند که با چشم غیر مسلح به آسانی قابل رویت نمی باشند. این بافت مخصوص دسته ها و فیلونهای توده های آذرین اسیدی غنی از پلاژیو کولز است.
بافت ریز بلور
بافت ریز بلور مخصوص سنگهای آتشفشانی ، دایکها ، سیل ها و سطح خارجی توده های نفوذی است.
بافت دانه ای ریز بلور :
در این بافت اندازه دانه ها از بافت آپلیتی تا بافت کریپتو کریستال (نامرئی بلور) تغییر می کند. بافت دانه ای ریزبلور بافت فلسی تیک نیز نامیده می شود. در بافت فلسی تیک پرفیریک بلورهای درشت در متن دانه ای ریزبلور مشاهده می گردند.
بافت میکرولیتیک :
بافت میکرولیتیک مخصوص گدازه هاست. در این بافت قسمت اعظم فلدسپات بصورت بلورهای اتومورف و باریک متبلور می گردد که میکرولیت خوانده می شود. فضای بین میکرولیتها را بخشی متبلور و نامرئی و یا غیر متبلور شیشه ای پر می کند که اصطلاحا مزوستاز گفته می شود.
بافت میکرولیتیک پورفیریک :
اگر در بافت میکرولیتیک بلورهای درشت کانیها نیز دیده شود به آن بافت میکرولیتیک پورفیریک می گویند.
بافت دلریتی :
بافت دلریتی در سنگهای بازیک که بصورت فیلون ، دایک یا سیل تشکیل شده باشند دیده می شود. در بافت دلریتی بلورهای اتومورف پلاژیو کلاز طوری در کنار هم قرار می گیرند که بین خود فضاهای چند گوش بوجود می آورند و این فضاها بوسیله خمیره ای ریز بلور یا شیشه ای پر می شود. در بافت دلریتی انترسرتال فضاهای بین پلاژیوکلازها را پیروکسن یا الیوین پر می کند.
بافت شیشه ای
در این بافت قسمت اعظم و یا تمام سنگ غیر متبلور و شیشه ای است بدین ترتیب که ماگما بقدی سریع سرد می شود که اتمها و مولکول ها فرصت آرایش و تشکیل شبکه تبلور را ندارند. بافت تمام شیشه ای در ماگماهای بازیک کمتر از ماگماهای خنثی و اسیدی بوجود می آید.
بافت شیشه ای مرواریدی :
در این بافت سنگ غیر متبلور و شیشه ای بعد از انجماد نیز به سرعت سرد می شود در نتیجه شکستگی های قوسی و کروی شکل در سنگ بوجود می آید که سبب خرد شدن آن به قطعات گرد نظیر مروارید می گردد. قطعات کروی قطری در حدود یک یا چند میلیمتر دارند.
بافت هیالو پورفیریک : بافتی است شیشه ای محتوی بلورهای درشت.
بافت هیالو اسفرولیتیک :
این بافت در سنگهای شیشه ای که تبلور مجدد پیدا می کنند بوجود می آید. در این صورت بلورهای سوزنی کانیها مافیک مانند اوژیت (در بازالتها) و اژیرین (در سنگهای قلیائی) بصورت دستجات شعاعی یا شانه مانند در شیشه بوجود می آیند، سپس بلورهای کوارتز و فلدسپات متبلور می گردند. تمام این بلورها تشکیل اجتماعات کروی به قطر یک تا چند میلیمتر می دهند.
بافت دیاپلکتیک : بافتی است حد واسط بین ششه ای و متبلور.
بافت اوتاکسیتیک :
به بافتی گفته می شود که در آن قطعات شیشه بهم جوش خورده ، جهت یافته شده و حالت جریان نشان دهند. این اصطلاح را برای ایگنمبریت ها بکار می برند.
منبع:
دانشنامه رشد
14