بِسمِ اللهِ الرَّحمنِ الرَّحيمِ

كاني ها و سنگ ها

پيدايش كاني شناسي به عنوان يك عمل به نسبت جديد است اما كاربرد هنرهاي كاني شناختي پيشينه هاي به قدمت تمدن بشر دارد. بشر اوليه رنگدانه هايي طبيعي ساخته شده از هماتيت سرخ و اكسيد و منگنز سياه در نقاشي ديوار غارها به كار برد. ابزارهاي ساخته شده از سنگ چخماق در عصر حجر داراي ارزش گرانبهايي بوده است. نقاشي مقبره ها در دره ي نيل مربوط به حدود 5000 سال پيش هنرمندان ماهري را نشان مي دهد كه مالكيت و فلزهاي گران بها را وزن و كانسنگ هاي معدني را ذوب كرده و گوهرهاي زيبايي از لاجورد و زمرد مي ساخته اند و با نزديك شدن عصر حجر به عصر برنز بشر به جست و جوي كاني هايي پرداخته است كه مي توانست از آنها فلزهايي را استخراج كند اولين نوشته در مورد كاني ها از لئوفراستوس فيلسوف يوناني است 400 سال پس از وي نيز پليتي تفكر كاني شناختي زغال را ثبت كرد در سال 1669 نيكلاس استنر با مطالعه بر روي بلورهاي كوارتز كار مربعي در زمينه ي بلور شناسي انجام داد. استنر به اين نكته پي برد كه به رقم تفاوت منشأ اندازه يا ظاهر زاويه ميان وجوه متناظر نمودهاي مختلف يك بلور ثابت است. يك سال بعد رنه جي هائويي نشان داد كه بلورها از روي هم چيده شدن قطعات ساختماني ريز و يكساني كه وي آنها را مولكول تشكيل دهنده ناميده ساخته مي شود. در سال 1912 در آزمايشي كه فردريش نيپنيگ به پيشنهاد فزن لائه انجام دادند نشان داده شد كه بلورها مي توانند پرتو X را پراشيده كنند به اين ترتيب براي اولين بار آرايش منظم مرتب اتم ها در ماده بلور تدين ثابت شد. سنگ هاي آذرين از انجماد ماگما با دماي بالا يعني بين 600 تا 1200 درجه سانتي گراد به وجود مي آيد و رسوبات هم در شرايط عادي سطح زمين تشكيل شده و در طي فرآيند دياژنز به سنگ هاي رسوبي تبديل شده اين دو دسته سنگ در شرايطي كه به وجود آمده اند پايدارند حال اگر اين سنگها در شرايط دمايي و فشاري حد واسط قرار بگيرند كه متفاوت با دماي تشكيل آنها باشد بسياري از كاني ها آنهاي در در اين شرايط تازه حالت تعادل خود را از دست داده و در آنها تغييراتي ايجاد مي شود كه اين تغييرات و حالت جامد به وقوع مي پيوندند و مي توان به آن ها نام دگرگوني داد.

با وجود اينكه در دياژنز رسوبات و حتي هوازدگي سنگها در سطح زمين و با تبلور دوباره در حالت جامد كاني هاي جديدي به وجود مي آيد به اين دليل كه تغييرات در درجات حرارت كم انجام مي شود جزء فرآيندهاي دگرگوني به حساب نمي آيد تغييراتي كه در فرآيندهاي دگرگوني شاهد آن هستيم تغيير در ساخت و يا تغيير در نوع كاني ها و پيرايش كاني ها و ساخت جديد كه با از بين رفتن كاني هاي قبلي و پيدايش كاني هاي جديد و تبلور دوباره ايجاد شده است حتي ما در اين فرآيند بر حذف كاني و يا مجموعه اي از كاني ها را شاهد هستيم اين تغييرات ممكن است بر روي سنگهاي رسوبي يا سنگ هاي آذرين و يا سنگ هاي دگرگوني قبلي باشد.

دگرگوني را فرآيند دياژنز هوازدگي و ذوب قرارداد.

دگرگوني در نوع كاني و ساخت سنگها تغييراتي ايجاد مي كند و اين پديده با حذف برخي كاني ها و ظهور پيدايش مجموعه اي از كاني هاي جديد و يا تبلور مجدد آنها همراه مي باشد. سنگهاي رسوبي از تجمع سيماني شدن رسوبي حاصل مي شوند كه شامل رسوبات تخريبي كه حاصل فرسايش و تخريب زمينها بوده و از كاني هايي نظر كوارتز فلدسپار كاني هاي سنگين و كاني هاي رسي و خرده سنگها تشكيل شده اند. دومين گروه رسوبات شامل مواد شيميايي نابرجا است.

از نظر منشأ و محل تشكيل كاني هايي كه در جاي ديگري به وجود آمده و به سوي عوامل مكانيكي به داخل رسوبات و يا در ساخت سنگ وارد شده اند اصطلاحاً كاني نابرجا يا آلورنيك گفته مي شود و در مقابل اين كاني ها كاني هايي وجود دارد كه در همان محل تشكيل شده و جابه جايي در آنها اتفاق نيفتاده است اين نوع كاني ها را برجا يا ائورنيك مي گويند و در مطالعات و بخش هاي مربوط به كاني شناسي سنگ ها افزون بر تشخيص نوع كاني ها و تركيب شيميايي سنگ و تعيين مقدار كاني هاي تشكيل دهنده ي سنگها لازم است كه كاني ها را از نظر منشأ نيز بررسي كرد.

كاني كوارتز با تركيب شيميايي sio₂ مشخص مي شود. اين كاني داراي سختي و مقاومت بالا است به همين دليل باعث فراواني اين كاني در رسوبات مي شود كوارتز موجود در رسوبات ممكن است داراي منشأ هاي مختلفي باشد. كوارتز ممكن است از يكي از سه منشأ سنگ هاي آتشفشاني دروني و يا هيدروترمال به دست آمده باشد.

كاني فلسپار در رسوبات تخريبي هم به جهت كمي و هم به جهت كيفيتي اهميت زيادي داشته و راهنمايي براي مطالعات آب و هواي ديرينه به شمار مي رود. فلدسپارها نيز همانند كوارتزها داراي منشأهاي مختلفي است پايداري شيميايي و مقاومت فيزيكي فلدسپارها كمتر از كوارتز است و اين ابعث كم تر شدن ميزان اين كاني در رسوبات مي شود.

اصولاً رس و كاني هاي رسي در سنگ هاي رسوبي از نظر ويژگي كاني شناسي و تركيب شيميايي آنها مورد مطالعه و بررسي قرار مي گيرد به طور كلي ذرات كوچكتري از 004/0 ميليمتر صرف نظر از تركيب شيميايي آنها جزو ذرات كاني هاي رسي محسوب مي شود ولي رس از نظر كاني شناسي و تركيب شيميايي اسم عامل است كه سيلدكارتاي آبدار آلومينيوم را شامل مي شود. رسها نيز از منابع فرسايش و تخريب سنگهاي رسي از مجموعه و هوازدگي خاكسترهاي آتشفشاني به دست مي آيد.

كاني هاي سنگين:كاني هاي سنگين : به علت وزن مخصوص زياد آنها از ساير كاني ها متمايز مي شوند اين كاني ها معمولاً حدود 1/0 تا 5/0 درصد كاني هاي تخريب را تشكيل مي دهند و در مطالعه منشأ و تاريخچه ي هوازدگي و فرسايش بسيار مفيد است.

كاني هاي تبخيري: اين كاني ها از ته نشين شدن نمك در محلول هاي تغليظ شده و اشباع شده حاصل مي شوند و شامل انواع مختلف از كاني ها هستند كه مهم ترين آنها كلرورها Nacl و Kcl سولفاتها caso₄ و 2H₂o و كربناتها camg(co3)₂مي باشد اغلب اين كاني ها به عمق محلول دياژنز شديد آ‹ها در آب و تأثير هوازدگي به ندرت و در بيرون زدگي هاي سطحي باقي مي مانند امروزه اين كاني ها در درياچه ي اروميه و حوض سلطان قم و مهارلود در استان فارس تشكيل مي شوند.

مطالعه كاني شناسايي تركيبات فسفردار به علت فوق العاده ريز بلور بودن و هم چنين اختلاط با ساير كاني ها با مشكل همراه است مهم ترين كاني فسفردار فسفات كلسيم با فرمول capo₄ با آباتيت است.

«كاني آهن دار» در زمينه ي كاني شناسي رسوبات آهن دار مهم ترين دياژنز تعيين منشأ كاني هاي آهن دار در رسوبات است به عبارت ديگر تشخيص اينكه آيا اين كاني ها از منشأ اوليه رسوبي هستند و يا اينكه در طي فرآيندهاي دياژنزي يا دگرگوني و يا هوازدگي به وجود آمده اند حائز اهميت است كاني هاي آهن دار به 4 گروه اسيد، كربنات ها، سيليكاتها، و سولفورها تقسيم مي شوند. به عبارت ديگر وجود كاني ها در محل منشأ به مقدار لازم و باقي از عوامل مهم است كه فراواني آنها در رسوبات تخريبي جديد به اين عامل بستگي دارد هم چنين فراواني نسبي كاني ها در مجموعه هايي رسوبي ماهيت و تركيب سنگ و فشار را منعكس مي كند.

(سختي و مقاومت فيزيكي)

رخ يا سطح شكست در كاني ها يكي از مهم ترين عوامل مؤثر در مقاومت مكانيكي آنهاست اين خصوصيات همراه با سختي كاني در بقا و دوام فيزيكي آن ضمن جابه جايي كه پيدا مي كنند بسيار مهم است.

(سنگ هاي آذرين)

اين سنگها بروده آتش زماني توده اي داغ و مذاب را به نام ماگما تشكيل مي داده اند آنكه سرد شدن تدريجي آنها را به سنگ سخت و جامد تبديل كرده است بنابراين اين گدازه هاي از دهانه ي آتشفشان فوران كرده و به سطح زمين جاري مي شود و به سرعت سرد و سخت مي شود و سنگ آذرين به وجود مي آورد.

(انواع سنگ هاي آذرين)

سنگ هاي آذرين خروجي سنگهاي آذريني را كه از آنها انجماد ماگما در سطح زمين به وجود مي آيد سنگهاي آذرين خروجي مي نامند.

سنگهاي آذرين نفوذي به آن دسته از سنگهاي آذرين كه از انجماد ماگما در داخل پوسته ي زمين تشكيل مي گردد سنگهاي آذرين نفوذي گفته مي شود سنگهاي آذرين نفوذي در پوسته ي زمين به اشكال مختلفي منجمد مي شوند كه شامل موارد زير است:

1- لاكدليت ها 2- سيل ها 3- دايك ها 4- لويوليت ها

«سنگ هاي رسوبي»

سنگهاي رسوبي به دليل داشتن منابع مهم نظير نفت، گاز، ... و نيز موارد مورد نياز در مصالح ساختماني از اهميت خاصي برخوردارند. سنگ شناسي رسوبي يكي از مهم ترين شناسه هاي علوم زمين محسوب مي گردد.