سنگ های آذرین: ریشه لغوی سنگهای آذرین ، Igneous rocks نام خود را از واژه Ignis گرفتهاند که در لاتین به معنای "آتش" است.
دید کلی 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 20 بعد از میلاد ) فعالیتهای آتشفشانی اتنا ، سوما 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.
سرجیمزهال ( 1761 1832 ) به همراه ریمور ( 1726 ) و اسپالانزانی ( 1794 ) و جورج وات ( 1804 ) پیترولوژی تجربی را پایهگذاری کرد.
در سال 1844 چاربز داروین ( 1882 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 ( 1826 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 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 توده آذرین تودههای آذرین بر حسب اینکه در اعماق و یا در سطح زمین انجماد حاصل کرده باشند.
شکلهای مختلفی بخود میگیرند.
شکل تودههای آذرین نفوذی در این حالت ماگما در اعماق زمین میگردد.
اکثریت اوقات سنگهای درونگیر توده نفوذی سنگهای رسوبی و یا دگرگونی هستند.
بنابراین دارای چینهبندی میباشند.
سیلها : سیل توده نفوذی لایهای شکلی است که نه موازات چینهبندی طبقات رسوبی و یا موازی با شیستوزیته سنگهای دگرگونی تزریق شده باشد.
سیلها ممکن است قائم ، مایل یا افقی باشند.
لاکولیتها : لاکولیتها تودههای نفوذی عدسی شکلی هستند که با سنگهای درونگیر هم شیب میباشند.
معمولا قطر لاکولیتها 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 لاکولیتها کمتر از این عدد میباشد.
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 چینخورده را در امتداد لولاهای چین پر میکند، بنابراین فاکولیتها در قله تاقدیسها یا در قعر ناودیسها جایگزین میشوند.
لوپولیتها لوپولیتها تودههای نفوذی پیاله مانند هستند که با طبقات درونگیر خود همشیب میباشند.
دایک ها : دایکها تودههای نفوذی لایهای شکل هستند که طبقات سنگ درونگیر خود را قطع کردهاند.
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 مینامند.
دایکهای شعاعی تودههای نفوذی لایهای شکلی هستند که در گسلهای شعاعی اطراف مراکز عظیم آتشفشانی تزریق شدهاند.
دایکهای مخروطی در گسلهای حلقوی سقف مخازن ماگمایی جایگزین میشوند.
این دایکها متحدالمرکز بوده ، راس آنها به طرف مخزن ماگمایی و قاعده آنها بطرف بالا قرار میگیرد، به این دایکها حلقوی نیز میگویند.
باتولیتها باتولیتها ، تودههای آذرین نفوذی بسیار بزرگی هستند که قطر آنها بیش از ده کیلومتر و متناسب با عمق افزایش مییابد.
استوک ها استوک به باتولیتهای کوچک گفته میشود.
شکل تودههای آذرین بیرونی (آتشفشانی) تودههای آذرین بیرونی شامل مخروط آتشفشان ، گدازهها و مواد تخریبی آتشفشانی یا آذر آواری است.
مخروط آتشفشان : مخروطهای آتشفشانی از گدازه یا مواد آذر آواری و یا از هر دو تشکیل شدهاند.
در امتداد مخروط آتشفشان مجرای خروج گدازه به نام دودکش قرار گرفتهاست.
در راس مخروط آتشفشان ، دهانه آتشفشان قرار دارد که معمولا در این محل چالهای به نام کواتر بوجود میآید.
تقسیمبندی مخروطهای آتشفشانی از لحاظ شکل و آرایش ظاهری مخروط ساده مخروطهای متحدالمرکز مخروطهای خطی مخروطهای شعاعی شکل گدازههای آتشفشانی :شکل گدازههای آتشفشانی به ترکیب شیمیایی و حرارت گدازه بستگی کامل دارد.
و شامل انواع زیر میباشد.
شکل گدازههای اسیدی : گدازههای اسیدی به علت غلظت زیاد معمولا بصورت گنبد در دهانه آتشفشان منجمد میگردند.
گاهی گدازه بصورت استطالهای از حدود گنبد خارج میگردد که در این صورت دم - کوله نامیده میشود.
شکل گدازههای حد واسط : گدازههای حد واسط به سبب درصد کم سیلیس نسبت به گدازههای اسیدی ، غلظت یا گرانروی کمتری داشته ، با جریانی کند و آرام از دهانه آتشفشان فاصله گرفته ، بطرف مناطق پست اطراف آتشفشان سرازیر میگردند.
این نوع گدازهها نزدیک دهانه آتشفشان دارای ضخامت بیشتری هستند تا مناطق دورتر از دهانه آتشفشان.
شکل گدازههای باریک : گدازههای باریک هفت درصد کم سیلیس و حرارت زیاد دارای گرانروی کمتری هستند.
از این رو گدازههای بازالتی میتوانند بر روی زمینها 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 میتوان دید، بکار میرود.
تقسیمبندی ساختهای سنگهای آذرین ساخت حفرهدار : اگر گدازه به معنی آزاد شدن گازهای محلول در آن ، فورا منجمد گردد و حبابهای گاز در سنگ محبوس باقی بمانند سنگی با ساخت حفرهدار بوجود میآید.
ساخت متراکم : در صورتیکه سنگ آذرین بدون حفره باشد میگوییم سنگ دارای ساخت متراکم است.
ساخت مطبق یا جهت یافته : اگر کانیهای تیره و روشن سنگ آذرین بطور متناوب در امتداد صفحات موازی قرار گرفته باشند میگوییم ساخت سنگ مطبق یا جهت یافته است.
ساخت برشی : اگر قطعات منجمد شده گدازه توسط خمیرهای از جنس گدازه همجوش بخورند و به سنگی یکپارچه تبدیل بشوند ساخت برشی بوجود میآید.
این ساخت در سطح بالا یا زیرین گدازه و یا در گدازههایی که در آبهای کمعمق میریزند، بوجود میآید.
ساخت پورفیری : در این ساخت بلورهای درشت در متنی نامشخص پراکنده هستند.
متن نامشخص ممکن است شیشهای و یا بقدری ریزبلور باشد که با چشم غیر مسلح تشخیص داده نشود.
ساخت دانهای : در این ساخت با چشم غیر مسلح بلورهای سنگ قابل روئیت میباشند.
اما تشخیص آنها ممکنست خالی از اشکال نباشد.
ساخت پگماتیتی : در این ساخت سنگ بصورت رگهای است و بلورهای آن بقدری درشت است که به آسانی با چشم غیر مسلح قابل تشخیص میباشند.
بافت سنگ آذرین منظور از بافت ، شکل و اندازه بلور و رابطه فیزیکی آنها با یکدیگر است که توسط میکروسکوپ مورد مطالعه قرار میگیرد.
بنابراین بافت سنگ آذرین میتواند مراحل مختلف انجماد نحوه تبلور سنگ آذرین را مشخص نماید.
از این رو بافت سنگهای آذرین بصورت زیر تقسیمبندی میشوند.
بافت درشت بلور بافت درشت بلور به سنگهای آذرینی اختصاص دارد که آرام در اعماق سرد شده و همه بلورها فرصت کافی برای رشد یافتهاند.
در بافت درشت بلور اندازه بلورها بین چند دهم میلیمتر تا چند سانتیمتر متغیر است.
در این بافت به هیچ وجه بخش شیشهای و غیر متبلور وجود ندارد.
اغلب کانی در این بافت ، اتومورف بوده و شکل بلور شناسی خود را در سنگ حفظ میکنند و بعضی دیگر که حد فاصل کانیهای اتومورف را پر کردهاند، گزنومورف میباشند.
بافت دانهای : در این بافت بلورهای گزنومورف کوارتز بصورت منفرد و یا مجتمع فصای بین بلورهای اتومورف را پر کردهاست.
در بافت دانهای فلدسپاتهای پلاژیوکلاز تقریبا اتومورف میباشند و در بین آنها فلدسپاتهای آلکالن بصورت گزنومورف و گاهی تقریبا اتومورف دیده میشوند.
بافت پورفیروئید : گاهی در بعضی از سنگها بعضی از بلورها به قدری رشد میکنند که اندازه آنها به چند سانتیمتر میرسد.
لذا به آن ساخت پورفیر مانند یا پورفیروئیدی میگویند.
بلورهای بسیار درشت را پورفیروبلاست میگویند.
بافت پگماتیتی : در این بافت بلورها بسیار درشت میشوند.
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 ادخالها را بسازد.
بافت کروی : در این بافت زمینه سنگ دارای بافت دانهای است و در این زمینه اجتماعاتی از بلورها بصورت کره با ساخت شعاعی قرار گرفتهاند.
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 کردهاند.
بافت آپلیتی : در این بافت بلورها ریز و یکنواخت هستند که با چشم غیر مسلح به آسانی قابل رویت نمیباشند.
این بافت مخصوص دستهها و فیلونهای تودههای آذرین اسیدی غنی از پلاژیو کولز است.
بافت ریز بلور بافت ریز بلور مخصوص سنگهای آتشفشانی ، دایکها ، سیلها و سطح خارجی تودههای نفوذی است.
بافت دانهای ریز بلور : در این بافت اندازه دانهها از بافت آپلیتی تا بافت کریپتو کریستال (نامرئی بلور) تغییر میکند.
بافت دانهای ریزبلور بافت فلسی تیک نیز نامیده میشود.
در بافت فلسی تیک پرفیریک بلورهای درشت در متن دانهای ریزبلور مشاهده میگردند.
بافت میکرولیتیک : بافت میکرولیتیک مخصوص گدازههاست.
در این بافت قسمت اعظم فلدسپات بصورت بلورهای اتومورف و باریک متبلور میگردد که میکرولیت خوانده میشود.
فضای بین میکرولیتها را بخشی متبلور و نامرئی و یا غیر متبلور شیشهای پر میکند که اصطلاحا مزوستاز گفته میشود.
بافت میکرولیتیک پورفیریک : اگر در بافت میکرولیتیک بلورهای درشت کانیها نیز دیده شود به آن بافت میکرولیتیک پورفیریک میگویند.
بافت دلریتی : بافت دلریتی در سنگهای بازیک که بصورت فیلون ، دایک یا سیل تشکیل شده باشند دیده میشود.
در بافت دلریتی بلورهای اتومورف پلاژیو کلاز طوری در کنار هم قرار میگیرند که بین خود فضاهای چند گوش بوجود میآورند و این فضاها بوسیله خمیرهای ریز بلور یا شیشهای پر میشود.
در بافت دلریتی انترسرتال فضاهای بین پلاژیوکلازها را پیروکسن یا الیوین پر میکند.
بافت شیشهای در این بافت قسمت اعظم و یا تمام سنگ غیر متبلور و شیشهای است بدین ترتیب که ماگما بقدی سریع سرد میشود که اتمها و مولکولها فرصت آرایش و تشکیل شبکه تبلور را ندارند.
بافت تمام شیشهای در ماگماهای بازیک کمتر از ماگماهای خنثی و اسیدی بوجود میآید.
بافت شیشهای مرواریدی : در این بافت سنگ غیر متبلور و شیشهای بعد از انجماد نیز به سرعت سرد میشود در نتیجه شکستگیهای قوسی و کروی شکل در سنگ بوجود میآید که سبب خرد شدن آن به قطعات گرد نظیر مروارید میگردد.
قطعات کروی قطری در حدود یک یا چند میلیمتر دارند.
بافت هیالو پورفیریک : بافتی است شیشهای محتوی بلورهای درشت.
بافت هیالو اسفرولیتیک : این بافت در سنگهای شیشهای که تبلور مجدد پیدا میکنند بوجود میآید.
در این صورت بلورهای سوزنی کانیها مافیک مانند اوژیت (در بازالتها) و اژیرین (در سنگهای قلیائی) بصورت دستجات شعاعی یا شانهمانند در شیشه بوجود میآیند، سپس بلورهای کوارتز و فلدسپات متبلور میگردند.
تمام این بلورها تشکیل اجتماعات کروی به قطر یک تا چند میلیمتر میدهند.
بافت دیاپلکتیک : بافتی است حد واسط بین ششهای و متبلور.
بافت اوتاکسیتیک : به بافتی گفته میشود که در آن قطعات شیشه بهم جوش خورده ، جهت یافته شده و حالت جریان نشان دهند.
این اصطلاح را برای ایگنمبریتها بکار میبرند.
منبع: دانشنامه رشد