اهمیت شناخت سنگهای رسوبی !

شناخت سنگهای رسوبی از اهمیت خاصی برخوردار است تا جایی که شاخه ای از علم زمین شناسی در مقاطع تحصیلات تکمیلی (کارشناسی ارشد و دکتری) بطور تخصصی به مباحث  مربوطه می پردازد. همانطور که می دانیم فراوانی سنگهای رسوبی در پوسته زمین (حدود 8%) بسیار کمتر از سنگهای آذرین و دگرگونی است اما بیشترین گستردگی را در سطح پوسته زمین، جایی که ما انسانها با آن سروکار داریم و بر روی آن زندگی می کنیم  سنگهای رسوبی تشکیل می دهند (بیش از 50% ، که بیشتر از نوع شیل، ماسه سنگ و آهک هستند). تقریبا تمام شهرها و سکونت گاه های ما بر روی سنگهای رسوبی (آواری) تشکیل شده اند. اما دلیل دیگر برای شناخت سنگ های رسوبی آنست که رسوبات در طول تاریخ زمین شناسی تشکیل شده و فرایندهای مختلف و رویدادهای متفاوتی که رخ داده را تحمل کرده و در واقع شاهدی برای این اتفاقات می باشند. بعبارت دیگر با شناخت رسوبات می توان در خصوص تاریخچه تغییرات یک محیط  مطالعه کرد(سنگهای رسوبی می توانند فسیل ها را در خود حفظ کنند). اما نکته با اهمیت تر برای مهندسین معدن آنست که بسیار از کانسارها در این سنگها و محیط های رسوبی تشکیل می شوند (شاید اولین مثالی که به ذهن خطور می کند ذخایر آهک، شن و ماسه و سایر … باشند که در تولید سیمان و بتن ها  برای ساخت و سازها بسیار با اهمیت و راهبردی هستند).

برای شناخت بهتر سنگهای رسوبی، این سنگها طبقه بندی شده اند که در ادامه بطور خلاصه به این موضوع پرداخته می شود.

به طورکلي سنگهاي رسوبي به دو دسته سنگهاي رسوبي تخريبي (آواري ) و سنگهاي رسوبي غير آواري (شيميايي زيستي) تقسيم بندي مي­گردند که در ذيل به تشريح هريک از دسته هاي مذکور پرداخته مي­شود.

1) انواع سنگهاي رسوبي آواري:

کنگلومرا: اين نوع سنگ از سيمان شدگي ذرات درشت رسوبي (بزرگتر از 2میلیمتر و گردشدگي خوب ) و با زمينه­اي از ماسه و رس تشکيل شده است . قلوه سنگها و ريگ­هاي موجود درکنگلومرا ممکن است از جنس هرکاني يا سنگي باشند ولي اغلب از مواد مقاوم مثل کوارتز هستند. عواملي مثل جريانهاي سريع آبهاي جاري و امواج سهمگين که مي توانند قطعات درشت را حمل کنند آنها را تا مسافتي که براي گرد شدن کافي باشد، حمل مي نمايد. نهشته هاي کنگلومرا اغلب در مخروط افکنه بستر رودخانه ها و ساحل درياها يافت مي شود. ماسه سنگها: اين نوع سنگها از سيمان شدگي ذرات ماسه (ذرات بين١ تا ٢ ميليمتر) تشکيل شده اند. کوارتز ازکانيهاي اصلي ماسه سنگها است و درترکيب آنها ممکن است فلدسپات، ميکا و انواع ديگر کانيها وجود داشته باشد. سيمان اصلي ماسه سنگهاکربنات کلسيم و سيليس مي­باشد. جورشدگي وگردشدگي ذرات در ماسه سنگهاي مختلف، متفاوت است . اغلب ماسه سنگها لايه لايه بوده و با توجه به نوع سيمان و وجود ناخالصي ها به رنگهاي متفاوت ديده مي­شوند.  مارن:  مخلوطي ازکلسيت (CaCO3) و رس مي­باشدکه مقدارکلسيب آن بين ٦٥% تا ٣٥% و به طور غالب از رسوبات منفصل است و چنانچه سنگ شدگي در آنها به خوبي صورت گرفته باشد به آن مارل استون ميگويند. مارن­ها منشاهاي مختلف از جمله محيط هاي دريايي تخريبي، آلي، شيميايي و بيوشيميايي دارند. از انواع دیگر سنگهای رسوبی آواری می­توان به سنگهای شیل، گلسنگ و سیلت استون نام برد.

2) سنگهای رسوبی شیمیایی و زیستی:

این گروه از سنگها دراثر رسوبگذاری شیمیایی و یا در اثر تجمع و رسوبگذاری موجودات ریز دریایی به­وجود می­آیند. در ادامه بطور مختصر به انواع سنگهای این گروه پرداخته می­شود.

سنگ آهک :  سنگهاي آهکي جزء فراوانترين سنگهاي رسوبي شيميايي محسوب مي شوند. سنگ آهکها اغلب در اثر عمل و فعاليت جانداراني مثل مرجان­ها و جلبک­ها در آب هاي کم عمق دريا ته نشست شده­اند. سنگهاي آهکي اسکلتي از سيمان شدگي قسمت­هاي سخت بي مهرگان مثل نرم تنان  و مرجانها تشکيل شده­اند و سيمان اغلب آنها ازکلسيت ريز بلور است. به طورکلي يکي از راه­هاي شناسايي سنگ­هاي آهکي آن است که، با چاقوي معمولي خط بر مي­دارند (به علت سختي پایین کلسیت)، با اسيدکلريدريک رقيق مي­جوشند و قطعات شکسته شده آنها لبه تيز دارند.

تاکنون تقسيم بنديهاي مختلفی (به دليل اهميت سنگهاي کربناته ) براي اين دسته از سنگها شده است . ازجمله این طبقه­بندی­ها می توان به طبقه­بندی فولک اشاره کرد.

دولوميت :در اين نوع سنگها در اثر عبور محلول­هاي منيزيم دار از سنگهاي آهکي، منيزيم جانشين قسمتي ازکلسيم کلسيت شده و دولوميت (CaMg(CO₃)₂) تشکيل مي­شود. اين فرآيند جانشيني سبب تبلور دوباره سنگهاي آهکي شده و با افزايش تخلخل در سنگ همراه است . دولوميت ها شبيه به سنگ آهک معمولي­اند، با اين تفاوت که کمي تيره­ترند، و اسيدکلريدريک سرد و رقيق بر آن بي اثر است ولي در اسيد غليظ و يا اسيدکلريدريک گرم و رقيق مي جوشند. عواملي که سبب ايجاد لايه هاي دولوميتي مي­شوند عبارتند از :شورابهاي غني از منيزيم که در اثر تبخير آب دريا ايجاد شده­اند، به داخل لايه هاي سنگ آهک نفوذ مي­نمايند. همچنین با بالا و پايين رفتن سطح آب دريا، واکنش­هاي شيميايي بين آب شيرين زيرزميني با آب شور دريا، باعث تغییر سنگ­هاي آهکي موجود در منطقه مي­شود. تراورتن:  نهشته هاي تراورتن در چشمه ها و غارها تشکيل مي­شوند. تراورتن نوعي سنگ آهک است و از ويژگي­هاي آن يکسري نوارهاي تيره و روشن است که به علت وجود مقدارکمي اکسيد آهن در زمان رسوبگذاري تشکيل مي شود.

از انواع دیگر سنگهای رسوبی شیمیایی می­توان به مرمریت، سنگهای سیلیسی (مانند چرت) و سنگهای تبخیری (مانند نمک و گچ) اشاره نمود.

(تصویربالا یک لایه آهک رانشان می دهد_ شهرستان باروق آ.غربی )