X
تبلیغات
کــیــمــیــا - رده بندي سنگهاي آذرين
مــــــــعـــــــــــدن
 رده بندي سنگهاي آذرين

چنانکه ديديم عوامل مختلفي در بوجود آمدن سنگهاي آذرين مؤثر است و بر حسب شدت تأثير اين عوامل سنگها ممکن است داراي ساخت و بافت و ترکيب کاني متفاوت گردد. پر واضح است که ترکيب شيميايي آنها نيز متفاوت خواهد بود.

در اينجا لازم است متذکر شويم که بر خلاف تشکيل سنگها که يک امر طبيعي مي­باشد طبقه بندي آنها بر هر مبنايي که بنا شود يک امر مصنوعي خواهد بود، چه در طبيعت چنين طبقه بندي بين سنگها وجود ندارد بلکه در طبيعت تغييرات سنگها آرام و تدريجي است. از طرف دیگرلزوم وجود یک سیستم طبقه بندی برای مقایسه سنگهای مختلف و به منظور داشتن یک زبان واحد بین آنهایی که با سنگ و سنگ شناسی سروکار دارند غیر قابل انکار است.

چنانکه خواهیم دید در طبقه بندیهایی که ذکر خواهند شد مبناهای مختلفی اساس طبقه بندی قرار گرفته اند. در عده­ای ترکیب شیمیایی مبنای مقایسه قرار گرفته است. در دسته­ ديگر از مدMode)) سنگها يعني ترکيب کاني واقعي آنها استفاده شده است و سرانجام در دسته سوم نرم(Norm) سنگها يعني ترکيب کاني فرضي سنگها با ترکيب شيميايي داده شده مبناي تقسيم بندي است.

باز هم چنانکه خواهيم ديد در خيلي از طبقه بندي­ها فقط نوع کاني­ها اهميت دارند، يعني طبقه بندي کيفي صورت مي­گردد. در صورتي که در برخي ديگر مانند طبقه بندي جوهانسون((Johannsen که در دهه­ چهارم قرن بيستم عرضه شده و طبقه بندي تجزيه مدال(Modal anlysis) که بوسيله­ي سنگ شناسان فرانسوي مانند يونگJung)) و بروسBrousse)) عرضه شده است و همچنين در طبقه بندي پيشنهادي اتحاديه بين المللي علوم زمين شناسي International union of geological sciences)) مقدار نسبي کاني­ها نيز مهم مي­باشد و در حقيقت طبقه بندي کم و بيش کمي است.

با توجه به آنچه گفته شد ملاحظه مي­شود که بين سنگ­هاي نزديک به هم در يک طبقه بندي يک سري پيوسته وجود دارد. مثلاً بين گرانيت و سينيتsynite))  يک اختلاف ناگهاني وجود ندارد بلکه وقتي مقدار کوارتز گرانيت کم و کمتر شود تا تقريباً سنگ فاقد کوارتز گردد سنگ را سينيت مي­ناميم. تغيير تدريجي آندزيت(Andesite) به بازالت را مي­توان به عنوان مثال ديگري از اين تغيير تدريجي ذکر کرد.

ذيلاً چند نوع طبقه بندي متداول در سنگ شناسي سنگهاي آذرين را ذکر مي­کنيم.

1-رده بندي از روي نوع و مقدار کانيهاي  موجود در سنگها

سنگهاي آذرين مطابق تعريف عبارت است از مجموعه طبيعي از کانيهاي مختلف که در نتيجه سرد شدن ماگما تشکيل شده است. واضح است که نوع و مقدار اين کاني­ها بستگي به ترتيب تبلور ماگما وتحولاتي دارد که در ماگما ضمن سرد شدن صورت مي­گيرد. به همين علت مدMode)) يعني مقدار و نوع کانيهاي واقعي تشکيل دهنده سنگهاي آذرين هميشه در مورد طبقه بندي سنگهاي آذرين مورد توجه قرار گرفته است و با اطمينان مي­توان گفت که بهترين و عمليترين طبقه بندي سنگهاي آذرين با استفاده از همين عامل صورت مي­گيرد.

کانيهاي تشکيل دهنده سنگهاي آذرين را مي­توان به چهار دسته تقسيم کرد:

يک دسته کانيهاي شاخصEssential minerals)) سنگ است که نام سنگ بستگي بوجود آنها دارد مثل کوارتز(Quartz) در گرانيت­ها و يا فلدسپاتوئيدها در فنوليت­هاphonolite)). دسته ديگر کانيهاي عادي سنگCharacteristic)) است که در صورتي که مقدار آنها کافي باشد مي­توانيم اسم آن کاني را به عنوان پيشوند به اسم سنگ اضافه کنيم مثل بيوتيت گرانيتBiotite-granite)) و در غير اين صورت حتي نام آن هم همراه سنگ ذکر نمي­شود و فقط در شرح سنگ از آنها نام برده مي­شود. دسته سوم کانيهاي فرعي Accessory minerals)) است و معمولاً مقدار آنها در سنگ کمتر از 5% است. معموليترن اين کانيها عبارتند از آپاتيتApatite))، اسفنSphene)) و زيرکنzircon) ) و نظاير آن .دسته چهارم کانيهائي که از دگرساني کانيهاي اوليه نتيجه شده­اند مثل کلسيت، زئوليت، کائولن و غيره.

در اين طبقه بندي مي­توان از رنگ سنگها نيز استفاده کرد، مثلاً در طبقه بندي جوهانسن سنگها را از روي رنگ به چهار دسته مختلف تقسيم مي­کنند. به طور کلي سنگهاي بازيک به علت داشتن مقدار زيادي کانيهاي فرو مانيزين، تيره رنگ­تر از سنگهاي متوسط و اسيدي مي­باشد ولي بايد در نظر داشت که حتي گاهي سنگ­هاي اولترابازيکUltrabasics)) ممکن است داري رنگ روشن باشند. مثلاً دونيتDunite)) که تقريباً فقط از اولیوين تشکيل شده ممکن است داراي رنگ روشني باشد و يا اينکه در بين سنگهاي بازيک مثلاً انورتوزيتAnorthosites)) داراي رنگ روشني است. باز هم بايد توجه داشت که از رنگ فقط ميتوان در سنگهاي با دانه بندي متوسط و يکنواخت استفاده کرد و در مورد سنگهاي دانه ريز استفاده از آن مسير نيست چه مثلاً ريوليت­هاRhyolite)) و بازالت­هاBasalt)) ممکن است داراي رنگهاي مختلفي از خاکستري تا سياه باشد. سنگ صد­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ در صد آفانیتيک را در صورتي که داراي رنگ روشن باشد فلسيتFelsite)) و در صورتي که داراي رنگ تيره يا سياه باشد ترپTrap)) مي­نامند.

به طور کلي ميتوان گفت که کانيهاي روشن عموماً از کانيهاي تيره سبک­تر است و قسمت عمده آنها فاقد Mg و Fe مي­باشد، از اين رو کانيهاي روشن را کانيهاي فلسيکFelsic)) (علامت اختصاري فلدسپات و سليس) مي­نامند. در صورتي که کانيهاي تيره  کانيهاي مافيک( (Mafic (علامت اختصاري براي وجود منيزيم و آهن) ناميده مي­شود. مهمترين کانيهاي فلسيک عبارت است از کوارتز – فلدسپات­ها – فلدسپاتوييدها و مهمترين کانيهاي تيره يا مافيک عبارت است از بيوتيت پيروکسن­ها و اليوين­ها.

در طبقه بندي جوهانسن چنانکه ذکر شد از رنگ استفاده  شده است و از روي آن سنگها را به چهار طبقه تقسيم ميکنند:

1- سنگهايي که کمتر از 5% کانيهاي مافيک دارد.

2-سنگهايي که بين 5% و50% کانيها مافيک دارد.

3- سنگهايي که بين 50% و 95% کانيها مافيک دارد.

4 - سنگهايي که بيش از 95% کانيها مافيک دارد.

شند(shand) نيز سنگها را روي مقدار درصد کانيهاي مافيک آنها به چهار دسته به شرح زير تقسيم کرده است.

1-     سنگهاي لوکوکراتيکLeucocratic)) آنهايي هستند که کمتر از 30% آنها از کانيهاي تيره تشکيل شده است.

2- سنگهاي مزوکراتيکic) Mesocrat) آنهايي هستند که بين 30 تا 60 در صد آنها از کانيهاي تيره تشکيل شده است.

3- سنگهاي ملانوکراتيکMelanocratic)) آنهايي هستند که بين 60 تا90 درصد آنها از کانيهاي تيره تشکيل شده است.

4- سنگهاي هيپرملانيک (hypermclanic) آنهايي هستند که 30 تا 60 درصد آنها از کانيهاي تيره تشکيل شده است.

يکي از کانيهايي که خيلي در اين نوع تقسيم بندي سنگهاي آذرين مورد استفاده قرار مي­گيرد کوارتز است، مثلاً شند سنگهايي که داراي کوارتز آزاد مي­باشند سنگهاي فوق اشباع مي­نامند، ولي بايد توجه داشت که حداقل کوارتز چقدر است. عده­اي اين حد را 10% حجمي انتخاب کرده­اند و عده­اي ديگر 5% را براي استفاده در تقسيم بندي عملي­تر مي­دانند (چون اگر در يک سنگ يکنواخت ماده­اي به مقداري کمتر از 5% وجود داشته باشد تشخيص آن با چشم غير ممکن است و در صورتي که بيشتر از 5% باشد ميتوان وجود آن را در سنگهاي با دانه بندي متوسط يا درشت                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         با چشم غير مسلح تشخيص داد). بنابراين مي توان سنگهايي را که بيشتر از 5% کوارتز دارند سنگ فوق اشباع ناميد و سنگهايي را که نه داراي کوارتز هستند و نه فلدسپاتوئيد دارند سنگهاي اشباع شده مي­ناميم سرانجام سنگهايي که داري بيش از 5% فلدسپاتوئيد هستند سنگهاي زير اشباع خوانده شده­اند.

دسته ديگر از کانيهايي که خيلي در طبقه بندي سنگهاي آذرين اهميت دارند، فلدسپات­هاست. بدليل اينکه اولاً اکثريت قريب به اتفاق سنگهاي آذرين داراي فلدسپات مي­باشند و ثانياً در خيلي از آنها فلدسپات­ها به مقدار زيادي يافت مي­شوند. به علاوه ترکيب و ساختمان فلدسپات­ها تا حد زيادي معرف طرز سرد شدن سنگهاي آذرين مي­باشند. فلدسپات­ها در تمام انواع طبقه بندي مينرالوژيک سنگهاي آذرين رل عمده­اي را بازي مي­کند. يکي از عواملي که در مورد فلدسپات و تقسيم بندي سنگهاي آذرين بايد در نظر گرفت نسبت فلدسپات­هاي قليايي به پلاژکلازهاست. متأسفانه در اين مورد اتفاق نظر بين سنگ شناسان وجود ندارد. عده­اي آلبيت را جزء فلدسپات­هاي قليايي دسته بندي ميکنند در صورتي که عده­اي ديگر آلبيت را جزء پلاژيوکلازها دسته بندي مينمایند، مخصوصاً در مورد سنگ­هاي آذرين نفوذي که فلدسپات­هاي پتاسيم و آلبيت بصورت مخلوط در هم ديده مي­شود و بافت پرتيتي (perthite)  را بوجود مي­آورد، تشخيص و تميز مقادير نسبي اين دو خيلي مشکل است. اگر آلبيت را (معمولآً تاAn5 ) جزء فلدسپات­هاي قليايي محسوب کنيم اين اشکال خود به خود بر طرف مي­شود نکته ديگري که در تمام تقسيم بندي­ها رعايت شده آن است که کوارتز و فلدسپاتوييدها هيچ گاه نمي­توانند با هم در يک سنگ ديده شوند. سرانجام در هر جدولي سنگها را به انواع نفوذي و خروجي تقسيم کرده­اند.

موضوعي که بايد به آن توجه داشت اين است که چنانچه قبلاً هم ذکر شد سنگهايي که در طبيعت يافت مي­شود لزوماً از طبقه­بنديها پيروي نمي­کند و خيلي از سنگها وجود دارد که بايستي آنها را بينا­بين دو سنگ معلوم قرار داد. مثلاً بين گرانيت و سينيت يک سري سنگ بينابيني مي­توان پيدا کرد و همچنين بين گرانيت وگرانوديوريت يا کوارتز مونزونيت سنگهاي زيادي در طبيعت وجود دارد. يا به گفته ديگر تقسيم بندي سنگهاي آذرين به انواع کاملاً مشخص و متمايز يک تقسيم بندي مصنوعي است که براي بوجود آوردن ارتباط بين زمين شناسان و سنگ شناسان اجتناب ناپذير بوده است.

رده­بندي پيشنهادي اتحاديه بين المللي علوم زمين شناسي International union of geological ) sciences)

چنانکه گفته شد طبقه بندي سنگ­هاي آذرين به روش­هاي مختلفي صورت مي­گيرد و امروزه تعداد اين تقسيم بندي­ها که با هم اختلافات جزئي دارند بسيار زياد است. براي پيشگيري از اين اختلافها و استاندارد کردن يک سيستم نامگذاري واحد که بوسيله همه زمين شناسان بکار رود اتحاديه بين المللي زمين شناسي هيئتي را مأمور تهيه يک تقسيم بندي جامع براي نامگذاري ماکروسکپي سنگهاي آذرين کرد که نتيجه آن در سال 1989 به چاپ رسيد و اميد مي­رود که در آتيه نزديکي مورد قبول عام قرار گيرد. اصول اين طبقه بندي به قرار زير است:

1-        اين طبقه بندي براي نامگذاري سنگهاي آذرين در مقياس ماکروسکپي است و نيازي به شناسايي نوع پلاژيوکلازها ندارد.

2-        اين طبقه بندي در مورد تمام سنگهائي که به ظاهر آذرين مي­باشند بکار مي­رود و توجيهي به نحوه تشکيل آنها ندارد گرچه ممکن است برخي از اين سنگهاي ((به ظاهر آذرين)) محصول دگرگوني يا متاسوماتيسم باشند.

3-        سنگهاي آذرين براساس درصد حجمي ترکيب کاني واقعي آنها طبقه­بندي مي­شوند و فقط در مواردي که اين نوع طبقه­ بندي  مواجه با اشکالاتي شود از تجزيه شيميايي و مد (Mode) سنگها استفاده خواهد شد.

با توجه به نکات فوق در اين رده بندي از کاني­هاي زير استفاده به عمل آمده است:

Q- کانيهاي سيليس شامل کوارتز، تريديميت و کريستوباليت.

A-       فلدسپات­هاي قليايي(آلکالن) شامل ارتوز، ميکروکلين، سانيدين، پرتيت، آنورتوز و آلبيتي که آنورتيت آن 5% زيادتر نباشد.

P- پلاژيوکلازها(An5-100)، اسکاپوليت.

F- فلدسپاتوئيدها(لوسيت، پسودولوسيت، نفلين، سداليت، نوزآن، هائوين، آنالسيم کانکرينيت و غيره).

بعلاوه اين تقسيم بندي فقط شامل سنگهايي است که کانيهاي تيره آنها کمتر از 90% باشد اين کانيهاي تيره که به علامت  اختصاري M نشان داده مي­شود عبارتند از:

M – ميکاها، آمفيبول­ها، پيروکسن­ها، اولیوين­ها، کانه­ها، اپيدوت­ها، گرونا، ملي ليت، منتي­سليت،کربنات­هاي اوليه و غيره.

در اين تقسيم بندي  سنگهايي که کانيهاي تيره آنها بين 75 تا 90 درصد است سنگهاي مافيت(Mafites) خوانده مي­شوند و يا بايد براي آنها از اسامي مرکب مانند گابرو­پريدوتيت، هورنبلند ديوريت و نظاير آن استفاده کرد. سنگهايي که کاني­هاي تيره آنها بيش از 90 درصد است از روي مهمترين کاني تيره آن طبقه بندي مي­شود.

در مورد سنگهايي که کاني تيره آنها کمتر از 90 درصد است به همان دلايلي که در مورد ساير تقسيم بندي­ها نيز گفته شد از دو مثلث مستقل QAP وAPF که در ضلع AP مشترک مي­باشند استفاده مي­شود و براي مشخص کردن محل سنگ در هر مثلث درصد سازنده­هاي سه رأس مربوط را به تناسب افزايش مي­دهيم تا مجموع آنها به صد در صد برسد و سپس نقطه را به طريق معمول در داخل مثلث مشخص مي­کنيم.

موضوع مهم ديگري که در اين تقسيم بندي بکار رفته قرار دادن شرط حداقل 20% کوارتز براي گرانيت است که در تقسيم بندي­هاي ديگر اين حد از 5 تا 15 درصد تغيير مي­کند به نظر مي­رسد که حد 20% واقعي تر مي­باشد. بنابراين سنگهاي گرانيتي را که کوارتز آنها بين 5 تا 20 درصد است بايد به اسم مثلاً کوارتز سينيت ناميد.

سنگهاي نفوذي اولترامافيک(M > 90% ) به صورت زير تقسيم بندي مي­شوند:

اوليوين بين 90 تا 100 درصد                    دونيت

اوليوين بين 30 تا 90 درصد                     پريدوتيت(اوليوين + پيروکسن):

لرزوليت(شامل اوليوين و مقادير تقريباً مساوي از پيروکسن­هاي ارتورومبيک و منوکلينيک)، هارزبورگيت(اوليوين + پيروکسن ارتورمبيک)، کيمبرليت(اوليوين + پيروکسن + بيوتيت + ملي­ليت)، پيروکسنيت(قسمت عمده آن از پيروکسن­ها)، هورنبلنديت(قسمت عمده آن از هورنبلندها)

سنگهاي آتشفشاني نيز مانند سنگهاي نفوذي تقسيم بندي مي­شوند، ولي اگر سنگها آفانتيک باشند تجزيه شيميايي آن را ملاک عمل قرار داده و از روي آن کانيهاي نُرمي را که با روش خاصي بدست مي­آوريم ملاک تقسيم بندي قرار مي­دهيم.

وقتي تجزيه شيميايي در دسترس نباشد سنگهاي دانه ريز خروجي را از روي کانيهاي قابل تشخيص آن نامگذاري مي­کنيم و اگر اين کانيها منحصر به بلورهاي درشت اوليه (Phenocryst ) سنگ باشد بهتر است در اسم سنگ از پيشوند فنو(Pheno) استفاده شود مثل فنو­ آندزيت و غيره.

در اين تقسيم بندي سنگهايي که بيش از 90% کاني تيره دارند( M>90%) بر حسب کاني تيره آن به اسامي ملي­لي تيت، پيکريت (بازالت پر اوليوين) وغيره خوانده مي­شوند. در اين تقسيم بندي براي سنگهايي که بين 45 تا 65 % کوارتز دارند از پيشوند پرکوارتز و براي آنهايي که بين 5 تا 20 درصد کوارتز دارند از پيشوند کوارتز استفاده مي­شود. در سنگهاي فلدسپاتوئيددار براي آنهايي که بين 45 تا 60 درصد فلدسپاتوئيد دارند از پيشوند پرفلدسپاتوئيددار و براي آنهايي که بين صفر تا 10 درصد فلدسپاتوئيد دارند از پيشوند فوئيد(فلدسپاتوئيد) مربوط استفاده مي­شود واضح است که سنگ­هاي زير به علت مشخصات خاصي که دارند در اين تقسيم بندي جائي ندارند و بايد بطور مستقل مورد توجه قرار گيرند:

کراتوفيرkeratophyre)) عبارت از تراکيت سديکي است که آلبيت  يا اليگوکلاز اصلي آن مي­باشد ولي ممکن است داراي کلريت، اپيدوت و کلسيت نيز باشد. اين سنگ شديداً دگرسان شده و معمولاً همراه اسپلیت­ها دیده می­شود. انواع کوارتزدار آن به اسم کوارتزکراتوفیر خوانده می­شود.

اسپیلیت: عبارت است از بازالت سدیکی که آلبیت یا الیگوکلاز فلدسپات اصلی آن می­باشد و بعلاوه دارای کلریت، اپیدوت و کلسیت و گاهی بلورهای درشت اولیه از اوژیت دگرسان نشده است. این سنگ دانه ریز است و به شدت دگرسان شده وظاهر سبز تا خاکستري رنگ دارد و از اين نظر از بازالت­ها متمايز است.

لمپروفير: سنگ تيره رنگي است که به صورت دايک ديده مي­شود و داراي بلورهاي درشت اوليه شکل­دار کانيهاي تيره مي­باشد. نظير اين بلورها  ممکن است در خميره سنگ نيز ديده شود ولي کاني­هاي روشن فقط در خميره ظاهر مي­شوند. کاني­هاي تيره اين سنگها می­تواند بيوتيت، آمفيبل، پيروکسن يا اوليوين باشد.

سرپانتينيت: سنگي است که قسمت عمده آن از سرپانتين تشکيل شده است، گرچه اولیوين و پيروکسن دگرسان نشده نيز امکان دارد هنوز در آن ديده شود.

در خاتمه اين تقسيم بندي بايد متذکر شد که براي سنگهاي فلدسپاتوئيددار بر حسب نوع فلدسپاتوئيدي که دارند پيشوندي جلو اسم سنگ قرار مي­دهند مانند نفلين سينيت، سداليت مونزونيت و غيره. فوئيديت­ها که پر فلدسپاتوئيد مي­باشند شامل سنگهائي از قبيل ايژوليت  مي­شوند و اين سنگ­ها را هم برحسب نوع فلدسپاتوئيد آنها نامگذاري مي­کنند.

2- طبقه بندي سنگهاي آذرين بر حسب طرز تشکيل 

چنانچه ديديم سنگهاي آذرين را به سه دسته تقسيم مي­کنند. يک دسته سنگهاي آذرين نفوذي دسته دوم گدازه­ها يا سنگهاي خروجي و دسته سوم سنگهاي نيمه عميق(Hypabyssal) که تشکيل دايک­ها و سيل­ها را مي­دهد (ولي عده­اي از زمين شناسان ترجيح مي­دهند که از بکار بردن کلمه نيمه عميق خودداري کنند و از اين رو کليه سنگهائي را که در اعماق بيش از چند صد متر تشکيل شده است جزء سنگهاي نفوذي و آنهايي را که در اعماق کمتر و يا در سطح زمين سرد شده است جزء سنگهاي خروجي طبقه بندي مي­کنند).

مي­توان از روي کانيها و يا بافت سنگ عده­اي از سنگ­هاي نفوذي را از سنگهاي خروجي تشخيص داد. مثلاً سنگهائي که تقريباً از يک کاني تشکيل شده­اند مثل انورتوزيت­ها (Anorthosites) و پيروکسنيت­ها (Pyroxenites) فقط در بين سنگهاي نفوذي يافت مي­شوند. کانيهائي که در شرايط فشار کم و حرارت زياد تشکيل مي­شوند مثل سانيدين(Sanidine)، لوسيت (Leucite) و تريديميت (Tridymite) و شيشه مختص سنگهاي خروجي و سنگهاي نيمه عميق مي­باشند و خيلي بندرت ممکن است در سنگهاي عميق يافت شوند. در صورتي که يک عده از کانيها ديگر مثل ميکاهاي سفيد (Muscovite) تورمالين­ها (Tourmalines) کانکرينيت (Cancrinite) و ميکروکلين (Microcline) که در دماهاي کم و فشار نسبتاً زياد تشکيل مي­شوند اختصاص به سنگهاي نفوذي دارند و به ندرت در سنگهاي خروجي ديده شده­اند. بلورهاي درشت اوليه کوارتز در سنگهاي خروجي گاهي داري انکلوزيون­ها بندرت در سنگ­هاي نفوذي ديده مي­شوند به علاوه مشخصات نوري آنهائي که در سنگهاي خروجي وجود دارند کاملاً متفاوت است و از اين رو مي­توان محل تشکيل بعضي سنگها را تشخيص داد.

3-طبقه بندي نيمه شيميايي (Quasi-chemical)  سنگهاي آذرين

چنانکه ديديم عوامل مختلفي در بوجود آوردن سنگهاي آذرين مؤثر است و بر حسب شدت اثر اين عوامل، سنگها ممکن است داري ساخت، بافت و کانيهاي متفاوت گردد و پر واضح است که ترکيب شيميايي آنها نيز متفاوت خواهد بود. براي منظورهاي مختلف بخصوص براي بحث در مورد نوع ماگما تجزيه شيميايي سنگها داراي اهميت زيادي است، ولي شکي نيست که از روي تجزيه شيميائي نمي­توان بافت سنگها و يا اينکه کانيهاي تشکيل دهنده آن را تعيين کرد يا به گفته ديگر اگر تجزيه شيميايي را مبناي مقايسه قرار دهيم  بايستي از طرز سرد شدن ماگما صرف نظر کنيم. مثلاً ابسيدين (Obsidian) و گرانيت (Granite) که از نظر زمين شناسي دو سنگ کاملاً متفاوت و مختلفي مي باشند در اين طبقه بندي به يک اسم ناميده خواهند شد.

در اين طبقه بندي مي­توان باز هم عوامل مختلفي را مبناي مقايسه قرار داد. يکي از آنها مقدار سليس موجود در سنگ است که برحسب آن سنگها را به سنگهاي اسيدي، متوسط، بازيک و اولترابازيک يا فوق العاده بازيک (Ultrabasic) تقسيم بندي ميکنند. سنگهايي که بيش از 65% سليس دارند سنگهاي اسيدي ناميده مي­شوند. سنگهايي که بين 52 تا 63 % سيليس دارند سنگهاي متوسط و آنهايي که بين 52 تا 45 % سليس دارند سنگهاي بازيک و در صورتي که کمتر از 45% سليس داشته باشند آنها را سنگهاي فوق العاده بازيک مي­نامند. در اينجا بايد توجه داشت که صفت­هاي اسيد و باز به معناي دقيق شيميائي کلمات بکار برده نمي­شود و فقط وسيله­اي براي تشخيص درصد سيليس است. باز هم بايد توجه داشت که درصد سيليس موجود در سنگ ارتباط دقيق و مستقيمي با مقدار کاني سليس موجود در سنگ ندارد. مثلاً در دو سنگ با مقدار درصد SiO2 مساوي يکي ممکن است بدون کوارتز باشد ديگري شايد 35% کوارتز داشته باشد. بلعکس سنگهايي که داراي مقدار مساوي کوارتز مي­باشند ممکن است مقدار SiO2 کلي آنها تا 15% اختلاف داشته باشد. موضوع ديگري که در اين طبقه بندي قابل اهميت مي­باشد اين است که بعضي از کاني­ها يا اصولاً همراه با کوارتز به صورت کاني اوليه در سنگهاي اذرين مشاهده نمي­شود و يا اينکه به ندرت چنين اتفاقي مي­افتد. چون که مجموعه کوارتز و آن کانيها در شرايطي که ماگما سرد مي­شود به حال تعادل نخواهد بود. اين دسته کانيها را نسبت به کوارتز، کاني­هاي اشباع نشده مي­نامند. مهمترين اين کاني­ها عبارتند از: سوداليت(Sodalite)، هائوين(Hauyne)، اولیوين­هاي پر منيزيم(Mg-olivine)، ملانيت(Melanite)، نفلين، کرندوم(Corundum)، کلسيت، نوزآن(Nosean)، کانکرينيت(Cancrinite)، آنالسيم(Analcite)، پيروپ(Pyrope)، پروسکيت(Perovskite) و ملي­ليت(Melilite).

در مقابل اين کانيهاي اشباع نشده کانيهايي را که همراه با کوارتز آزاد در سنگهاي آذرين ديده مي­شود کانيهاي اشباع شده(saturated) مي­نامند. مهمترين اين کاني­ها عبارتند از ميکاها – آمفيبل­ها – پيروکسن – فلدسپات­ها – آلماندين – اسپسارتيت(Spessatite) – فاياليت – تورمالين(Ilmenit)- مانيتيت(Magnetite) – توپاز(Topaz) – آپاتيت(Apatite) – زيرکن(Zircon) – و اسفن(Sphene). بنابراين مي­توانيم سنگهاي آذرين را بر اين اساس هم طبقه بندي کنيم. دسته اول آنهايي که داراي کوارتز آزاد مي­باشد دسته دوم آنهايي که نه کوارتز آزاد دارد و نه کانيهاي اشباع نشده و دسته سوم آنهائي که داراي کانيهاي اشباع نشده مي­باشد.

رده بندي شيميايي سنگهاي آذرين

در اين دسته از طبقه بندي­ها نرم سنگها يعنی کانيهاي تئوريکي که با ترکيب شيميايي داده شده مي­توانست در آن وجود داشته باشد مبناي طبقه بندي قرار مي­گيرد.

اين طريق بوسيله کراس(cross) – ايدينگز(Iddings) -  پيرسن(Pirsson) و واشينگتن(Washington) پيشنهاد شد و به طبقه بندي CIPW مشهور است. در اين طبقه بندي از روي تجزيه شيميايي سنگ با قواعد معيني کانيهاي فرضي را حساب کرده و سپس اسم سنگ را به يکي از روش­هاي متداول تعيين مي کنند .

در پيوست اين کتاب دو روش متداول، يکي روش  Barthو ديگري روشCIPW  و جداول مورد نياز داده شده است.

فراواني نسبي و ترکيب متوسط سنگهاي آذرين

از روي تجزيه­هاي شيميايي زيادي که از سنگهاي آذرين نقاط مختلف جهان به عمل آمده ترکيب متوسط انواع سنگها در دست است. اولين بار ديلي(daly) اين عمل را در دهه 1930 ميلادي انجام داد و در دهه 1970 لمتر(Le Maitre) آنرا تکميل کرده است. خلاصه­اي از اطلاعات گردآوري شده به وسيله اين دو محقق در بخش پيوست­ها داده شده است.

 

در بين سنگهاي آذرين دو گروه از همه فراوانتر است يکي گروه بازالت­ها(درصد متوسط سيليس حدود 51 درصد) و ديگري گروه گرانيتها(درصد متوسط سليس حدود 72 درصد)، در مقايسه بين اين دو گروه هم بايد گفت که بازالت­ها فراوانتر از گرانيت­ها ميباشند.

شکل 41 فراواني نسبي اکسيدهاي مختلف(به جز سيليس) را در ترکيب شيميايي سنگهاي آذرين نشان مي­دهد. در بخش پيوست­ها ترکيب شيميايي سنگهاي مهم و حدود تغييرات چند اکسيد در سنگهاي آذرين معمولي داده شده است.

 

شرح دسته­هاي مختلف سنگهاي آذرين

سنگهاي آذرين را از روي ترکيب آنها به دو گروه(Suite) قليايي(Alkaline)، و غيرقليايي(Sub-Alkaline) تقسيم مي­کنند. اين تقسيم بندي در دياگرام صفحه 122 داده شده و شاخص­هاي عمدۀ هر گروه را مي­توان به صورت زير خلاصه کرد:

سنگهاي قليايي(و پر قليايي)

در اين سنگها نسبت سديم و پتاسيم به سيلیسيم بالاست. اين سنگها نسبت به سيليس زير اشباع بوده و در نُرم آنها Ne ظاهر مي­شود.

از نظر ترکيب کاني داراي KF، فلدسپاتوئيدها، پيروکسن­ها، آمفيبول­هاي قليايي بوده و معمولاً فاقد پيروکسن­هاي کم کلسيم(Opx) است.

سنگهاي غير قليايي

در نُرم اين سنگها معمولاً Opx و يا کوارتز وجود دارد و در آن فلدسپاتوئيد ظاهر نمي­شود.

اين گروه از سنگهاي آذرين را مي­توان به دو زير گروه تقسيم کرد:

-            زير گروه تولئيتي(TH): قسمت عمده­ي اين سنگها بازالتي است و در آنها افزايش مقدار آهن سريعتر و تمرکز آلومنيوم کمتر از زير گروه کالک آلکالن است.

-            زير گروه کالک آلکالن(CA): شامل دو سري عادي زير از سنگهاي آذرين است.

بازالت – آندزيت – داسيت – ريوليت

گابرو – ديوريت – گرانوديوريت – گرانيت

Cpx، Opx، هورنبلند، بيوتيت، فلدسپات­ها وکوارتز از جمله کاني­هاي عادي در اين سنگها است.

در فصل­هاي آينده سنگهاي آذرين بر حسب  ترکيب کاني و شيميايي آنها تقسيم بندي شده است و بعلاوه در هر فصل علاوه بر ترکيب کانی و فابريک هر يک از سنگها، سعي شده است که خاستگاه يا محل پيدايش آنها در رابطه با تکتونيک و انواع صفحات تکتونيکي و مرز آنها توجيه شود. همچنين در اين فصل­ها بطور اختصار راجع به ماگماي سازنده­ي سنگها بحث شده، گرچه بحث مفصل­تر اين موضوع يعني پتروژني هر گروه به بخش دوم اين نوشتار موکول شده است.

بدليل اهميت اقتصادي و تنوع پگماتيت­ها مشخصات آنها  را جداگانه – پس از سنگ­هاي قليايي – مورد بحث و بررسي قرار داده­ايم ولي قبل از اين بررسي اختصاصي نيز، برحسب ضرورت، از پگماتيت­ها نامبرده شده است.

در فصل­هاي چهار گانه آينده سنگهاي زير به ترتيب مورد بحث قرار گرفته است:

الف: سنگهاي کالک آلکالن (Calc-Alkaline) خروجي: اين دسته از سنگها داراي فابريک­هاي آفاني­تيک، شيشه­اي، و يا پرفيري بوده و فلدسپات­ها کاني عمده­ي آنست. علاوه بر فلدسپات­هاي کوارتز، ميکا، آمفيبل­ها، پيروکسن­ها وکانيهاي ديگر(به مقادير کمتر) در اين سنگها يافت مي­شود.

ب: سنگهاي کالک آلکالن نفوذي: اين دسته از سنگها داراي بافت فانريتيک و گاهي پرفيري بوده و از نظر ترکيب کاني مشابه سنگهاي کالک آلکالن خروجي است.

پ: سنگهاي غير قليايي يا ساب آلکالن (Sub-Alkaline) بازالتي و اولترامافيک (Ultramafic):

اين سنگها ممکن است داراي هر نوع بافتي باشد و کانيهاي سازنده آن را پلاژيوکلازهاي پرکلسيم، پيروکسن­ها و اوليوين­ها تشکيل مي­دهد، البته ممکن است چند کاني ديگر هم به مقادير کمتر از کانيهاي ذکر شده در اين سنگها يافت شود.

ت: سنگهاي قليايي(Alkaline): اين سنگها نيز ممکن است داري هر نوع بافتي باشد. در اين سنگها اصولاً مقدار (K+Na) نسبت به مقدار Si لازم در سنگ بيشتر است به طوري که در اين سنگها اغلب کانيهايي از انواع فلدسپاتوئيدها(لوسيت و نفلين)، بيوتيت و KF کانيهاي عمده مي­باشند و در انها اصولاً کوارتز وجود ندارد، ولي يک دسته از سنگهاي قليايي اشباع يا بالاي اشباع مانند سينيت­ها و گرانيت­هاي قليايي(و معادل­هاي خروجي آنها) نيز وجود دارد که گرانيت­هاي قليايي در ابتداي بحث سنگهاي قليايي و برخي از ريوليت­هاي قليايي در بخش سنگهاي پر قليايي (Peralkaline) شرح داده شده است.

 

 

 

|+| نوشته شده توسط افشین نارویی(کیمیا) در شنبه بیست و ششم بهمن 1387  |
 
 
بالا