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.
