سنگ های دگرگونی
فرایند دگرگونی
و
سنگهای دگرگون شده
تعریف دگرگونی:
مجموعه فرایندهایی
که
تحت شرایط خاص،
ساختمان و ترکیب کانی شناسی سنگ را تغییر داده
و
در حالت جامد
سنگ جدیدی (موسوم به سنگ دگرگونی) به وجود آید.
پس درتعریف کامل فرایند دگرگونی آنچه مهم است:
1- تغییرات در سنگ قبلی و به وجود آمدن سنگ جدید.
2- تغییرات یاد شده باید در شرایط فیزیکی و شیمیایی ویژه ای صورت گیرد و نه در هر شرایطی!.
مثلاً در دمایی بیشتر از دمای سنگهای رسوبی و ضعیف تر از دمای ذوب سنگها یعنی دمای بین حدود 200 تا 700 درجه سانتیگراد.
3- کلیه تغییرات یاد شده باید در حالت جامد صورت گیرد.
مثلاً اگر دما و فشار به اندازه ای باشد که سنگ ذوب شود در اینجا باید از سنگ آذرین صحبت کرد و نه دگرگونی.
عوامل دگرگونی:
1- گرما
2- فشار
3- سیالات
دگرگونی می تواند حاصل هریک از این عوامل یا مجموعه ای از این عوامل باشد.
1- نقش گرما
1- افزایش تحرک مواد سیال سنگ
2- کمک به انجام واکنش های دگرگونی
3- کمک به تبلور دوباره کانیها و رشد اندازه آنها می گردد.
گرما مهمترین عامل دگرگونی است
و باعث:
2- نقش فشار
انواع فشار:
1- همه جانبه یا محصور کننده : فشاری است که اندازه آن از جهات مختلف یکسان است مثل فشار هوا.
نتیجه آن: متراکم شدن سنگ و تبلور کانی هایی با جرم حجمی بالاتر.
2- فشار جهت دار: اندازه فشار در یک جهت بیشتر از جهات دیگر باشد.
نتیجه آن: 1- چین خوردگی و شکستگی در اعماق کم
2 – چین خوردگی بدون شکستگی و جهت یافتگی کانی ها عمود بر جهت فشار در عمق بیشتر.
3- نقش سیالات
سیالات بویژه آب دارای یون های محلول می باشند.
آب با جابجا کردن یونهای سنگها می تواند ترکیب آنها را عوض کرده و به عبارتی باعث دگرگونی آنها شود.
– به جز آب، دی اکسید کربن نیز از جمله سیالاتی است که در دگرگونی نقش دارد.
اقسام دگرگونی
1- دگرگونی مجاورتی:
-دگرگونی مجاورتی یعنی دگرگونی سنگها در اطراف توده مذاب بخاطر گرمای زیاد.
-فشار نقش مهمی ندارد.
-چون سنگها هادی گرمای خوبی نیستند محدوده دگرگونی مجاورتی (هاله دگرگونی) خیلی گسترده نبوده و از چند سانتیمتر تا چند صدمتر متغیر است.
2- دگرگونی ناحیه ای:
-یعنی دگرگونی ای که محدوده خیلی وسیع دارد (مثلاً تا صدها کیلومتر).
-دگرگونی ناحیه ای انواع مختلف دارد که شامل دگرگونی دفنی و دگرگونی حرکتی- حرارتی می باشد.
2-1- دگرگونی دفنی:
– بخاطر فشار حاصل از ضخامت زیاد رسوبات انباشته شده و گرمای موجود در عمق.
– فشار از نوع همه جانبه بوده و سنگهای دگرگونی بدون لایه هستند.
2-2- دگرگونی حرکتی- حرارتی:
– در نقاطی اتفاق می افتد که فشارهای دوجانبه باعث چین خوردگی و ایجاد کوهها می شود.
-علاوه بر فشار، گرما نیز نقش مهمی دارد.
-چون فشار دوجانبه است بنابراین سنگها حالت لایه لایه هستند.
3- دگرگونی گرمابی (هیدروترمال):
واکنش آب بسیار داغ با سنگ که باعث تغییرات شیمیایی در سنگها می شود.
منشا آب داغ:
– آبی که از کف اقیانوسها یا از دیگر نقاط سطح زمین به عمق نفوذ
کرده، گرم شده و سپس بالا می آید.
– آب ماگمای درون زمین
-یک مثال از تغییر ترکیب شیمیایی کانیها: تبدیل الیوین و پیروکسن به
سرپانتین
تغییر در بافت:
بر اثر دگرگونی
ممکن است شکل دانه ها،
اندازه دانه ها و
رابطه بین دانه های سنگ تغییر کند و یا
دانه های سنگ جهت یافتگی پیدا کنند.
– شکل دانه ها: بر اثر فشار جهت دار دانه ها کشیده تر یا پهن تر می گردند.
– اندازه دانه ها: بر اثر تبلور دوباره اندازه بزرگتر می شود در مواردی نیز ریزتر
می گردد.
-جهت گیری کانیها: کانیها در جهت عمود بر فشار رشد کرده و سنگ منظره ورقه ورقه یا نواری پیدا می کند.
به کلیه منظره های ورقه ای شکل در سنگها فولیاسیون گفته می شود. فولیاسیون اقسام مختلف دارد مانند فابریک اسلیتی، شیستوزیته و فابریک نواری در گنیس.
تغییر در کانیها:
1- تغییر شکل یا اندازه کانیها.
2- تغییر سیستم بلوری کانیها مانند تبدیل گرافیت به الماس.
3- تغییر ترکیب شیمیایی کانیها مثل تبدیل الیوین به سرپانتین.
4-واکنش کانیها با همدیگر و پیدایش کانی جدید
مثل کلسیت + سیلیس ← ولاستونیت.
طبقه بندی سنگ های دگرگونی:
الف- سنگهای دارای جهت یافتگی:
الف-1- سنگ لوح (اسلیت):
– به صورت ورقه های نازک متورق می گردد.
-رنگ خاکستری تا سیاه دارد.
-بسیار دانه ریز است.
-از دگرگونی شیل ها در درجات ضعیف دگرگونی حاصل می شود.
– با زیاد شدن درجه دگرگونی به فیلیت تبدیل می شود.
الف-2- شیست:
درجه دگرگونی بالاتری از اسلیت و فیلیت دارد.
اندازه کانیها درشت تر از اسلیت و فیلیت است.
– بر اساس کانی فراوان نامگذاری شده و لذا اقسام مختلف دارد مثل میکاشیست، تالک شیست، گرافیت شیست
الف-3- گنیس:
درجه دگرگونی بالاتری از شیست دارد.
اندازه کانیها درشت تر از شیست است.
– سنگ منظره نوار نوار تیره ( مملو از کانیهای تیره مانند بیوتیت) و روشن (مملو از کوارتز و فلدسپات) دارد.
– حالت ورقه ورقه شدن سنگ کمتر از شیست است.
– از دگرگونی گرانیت ها و یا سنگهای رسوبی مثل ماسه سنگ های فلدسپات دار و رس ها بوجود می آید.
ب) سنگهای فاقد جهت یافتگی:
ب-1- مرمر :
– از دگرگونی سنگ آهک بوجود می آید.
بخاطر تبلور مجدد، بلورهای مرمر درشت تر از سنگ آهک است.
– کانی های سنگ مرمر اغلب فاقد جهت یافتگی بوده و منظره دانه قندی دارد.
ب-2- کوارتزیت:
این سنگ دگرگونی غالباً از کوارتز ساخته شده است.
از دگرگونی ماسه سنگ غنی از کوارتز بوجود می آید.
– چون سیلیس زیادی دارد در سیمان سازی از آن استفاده می شود.
ب-3- هورنفلس:
در دگرگونی مجاورتی حاصل می شود.
دانه ریز،
سخت،
متراکم
و فاقد جهت یافتگی است.
دگرگونی و منابع طبیعی:
1- کانیهای با ارزش:
گرافیت، گارنت، آزبست و کیانیت که کاربردهای متعددی از جمله در صنایع نسوز دارند.
تالک در پودر بچه استفاده می شود.
2- اهمیت اقتصادی سنگهای دگرگونی :
چون محکم و با دوام هستند در ساخت بناها استفاده می شوند.
بعضی از سنگها دگرگونی مثل سرپانتینیت سنگ نمای با ارزشی است.
– مرمر در سنگ نما و مجسمه سازی کاربرد زیادی دارد.
– گاهی در سنگ دگرگونی منابع با ارزش فلزی همچون مس، نیکل، روی، آهن، طلا و … وجود دارد.
با تشکر از
حسن توجه شما