سنگ‌های رسوبی چگونه تشکیل ‌می‌شوند؟

سنگ به مواد غیر زنده و جامدی ­گفته مى­ شود که به طور طبیعى از اجتماع و استحکام یک یا چند نوع کانى موجود در پوسته ى زمین تشکیل شده باشند.کره ی زمین به صورت  لایه لایه خلق شده است و هسته ی آن را آهن و نیکل تشکیل می دهد.

پیوند های شیمیایی و فیزیکی بسیاری در سطح زمین به وقوع می پیوندد و در نتیجه ی آن سنگ به وجود می آید. زمین شناسان در کل به تمام موادی که از پوسته ی زمین استخراج می شوند، سنگ می گویند. سنگ‌های رسوبی تقریباً تمام سطح قاره‌ها را پوشش می‌دهند و مطالعه در خصوص سنگ‌های رسوبی منبع اصلی دست یافتن به تاریخچه زمین و تاریخچه حیات است.

این نوع سنگ از ریگ، شن و سنگ‌های آهکی تشکیل می شوند و سنگ‌های رسوبی منبع مهمی برای منابع طبیعی مانند زغال سنگ، سوخت‌های فسیلی، آب یا سنگ‌های معدنی است.

ویژگی سنگ های رسوبی

- سنگ های رسوبی لایه­ لایه هستند.
- در درون سنگ های رسوبی فسیل وجود دارد.

منشا سنگ های رسوبی

مواد حاصل از فرسایش سنگ ها، توسط ­آب به دریا­ها منتقل و به صورت لایه لایه روی هم ته نشین می­ شوند و رسوبات را تشکیل می­ دهند.

نام ذرات تخریب شده‌ی سنگ­ ها براساس اندازه، به ترتیب از کوچک به بزرگ عبارتند از: رس، ماسه، شن، ریگ، قلوه سنگ و تخته سنگ.

رسوبی شدن اسمی است که برای فرآیندی که باعث می‌شود کانی‌ها یا مواد معدنی از یک محلول ته‌نشین شوند. قبل از ته‌نشینی رسوبات در ناحیه اصلی ایجاد می‌شوند و سپس با آب، باد، یخ، ذرات حجیم یا یخچال‌ها جابجا می‌شوند.

 

همانطور که اشاره کردیم سنگ­های رسوبی بر ­اثر فشار لایه­ های رسوبی بر روی یکدیگر بوجود می آیند. وقتی رسوبات روی هم انباشته می­ شوند (مانند سنگ­ رستی )، بر اثر فشار لایه­ های بالایی بر لایه­ های زیرین، آب درون آن­ها خارج شده و سخت می­ شوند.

بعضی از مواد محلول با انجام واکنش­ های پیچیده شیمیایی رسوب (مانند سنگ آهک، تراورتن ­یا قندیل ­غارآهکی) می­ کنند. آب دریاها و دریاچه ها به مقدار زیادی (حدود 35 درصد) مواد محلول دارند. وقتی آب آن ها بر اثر گرما تبخیر شود، مقدار زیادی از املاح (مثل سنگ گچ و سنگ نمک) محلول در آب رسوب می کنند و به سنگ تبدیل می ­شوند.از اجتماع بقایای جانداران در داخل حوضه های رسوبی (مانند زغال سنگ، لوماشل و کوکینا) سنگ رسوبی تشکیل می­ شود. برخی رسوبات بر اثر فشار به هم نمی­ چسبند مثل ماسه این مواد توسط یک ماده چسبنده­ای مانند سیمان به هم می­ چسبند و پس از مدت نسبتا طولانی، سنگ های رسوبی آواری (مثل ماسه سنگ و کنگلومرا) را به وجود می­ آورند.

سنگ ها را از نظر منشاء پیدایش به سه گروه تقسیم می شوند:

- سنگ های آذرین
- سنگ های رسوبی
- سنگ های دگرگونی

سنگ های رسوبی

سنگ های رسوبی اهمیت زیادی در زندگی ما دارند، ذخایر نفت، گاز و زغال سنگ در سنگ های رسوبی تشکیل می شوند. از سنگ های آهکی و تراورتن در ساختمان سازی استفاده می شوند، از ماسه سنگ در پل سازی و جاده سازی بهره می گیرند.

برای تهیه گچ و سیمان بنایی از سنگ های رسوبی استفاده می شود. از فسیل های سنگ های رسوبی در بازسازی گذشته زمین استفاده می شود. برخی از عناصر فلزی مانند آهن و آلومینیم از سنگ های رسوبی استخراج می شوند.

سنگ آهک: عنصر اصلی این سنگ ها کلسیت بوده و ساختار کریستالی ندارند. پولیش و جلادهی این نوع سنگ سبب زیبایی هرچه بیشتر آن می شود. به علاوه در رنگ های متفاوتی همچون مشکی، خاکستری، سفید، زرد و قهوه ای موجود می باشند و نسبت به سنگ مرمر بیشتر دچار لکه می شوند.

ماسه سنگ: این سنگ از دانه های کوارتز ( شن و ماسه ) به وجود می آید به همین دلیل بسیار با دوام می باشند. همچنین در رنگ های قهوه ای روشن و قرمز در دسترس می باشند.

سنگ تراورتن: این سنگ ها در دو رنگ قرمز و کرم موجود بوده و از طریق تجمع کلسیت از چشمه های آب گرم شکل می گیرند. بر روی سطح این نوع سنگ حفره های بسیاری دیده می شود که بر اثر جریان آب ایجاد شده اند. این حفره ها را اغلب با استفاده از سیمان و رزین پر می نمایند. در صورت پر نکردن این حفره ها هزینه های نگهداری و ترمیم این نوع سنگ افزایش می یابد.

سنگ های دگرگونی

این سنگ ها بر اثر فشار بالا، گرما و واکنش های معدنی به وجود می آیند. سنگ های مرمر از این گروه سنگ ها بوده که بر اثر تبلور مجدد سنگ های آهکی شکل می گیرد. ترکیبات اصلی این نوع سنگ ها دولومیت و کلسیم می باشد و اغلب سنگ های مرمر رگه رگه است.سنگ های دگرگونی در زندگی انسانها کاربردهای فراوانی دارند و به دلیل زیبایی و استحکام زیاد این نوع سنگ در مجسمه سازی و نمای ساختمان بکار می رود، از سنگ مرمر برای کف و نمای داخلی ساختمان استفاده می شود. بعضی از کانی های سنگ های دگرگونی  مانند نوک مداد که کانی گرافیت است از دگرگونی زغال سنگ تشکیل می شود و کاربردهای زیادی در زندگی ما دارد.

سنگ های آذرین

بعضی از سنگ های رسویی یا آذرین اگر مدت زیادی در اعماق زمین بمانند، باید فشار و گرمای زیادی را تحمل کنند. این­ سنگ ها مانند آجر پخته می­ شوند و شکل قبلی خود را از دست می­ دهند و دیگر شباهتی به سنگ­ های اولیه ندارند.

به همین دلیل به آنها سنگ های دگرگون شده می ­گویند. مانند سنگ مرمرکه از دگرگون شدن سنگ آهک به وجود می ­آید. این سنگ عمدتاً از مواد آتش فشانی و ماگما ها تشکیل می شود و در رنگ های متفاوتی وجود دارد. مواد مذاب آتش فشانی در صورت فوران آتش فشان ها بر سطح زمین جاری می شوند، سرد شدن این گدازه ها سنگ های آذرین را به وجود می آورد.

سنگ های آذرین کاربرد های زیادی در زندگی دارد،  برخی از آنها مانند سنگ گرانیت و گابرو به عنوان سنگ تزیینی در نمای ساختمان به کار می رود. همچنین این نوع سنگ در ساخت پله، کف ساختمان کاربرد دارد و از خرده سنگهای آذرین در تهیه بتون، جاده سازی و زیر سازی راه آهن و ... استفاده می شود.

نحوه فشردگی رسوبات

فشردگی در رسوبات معمولا با افزایش عمق همراه است. در واقع با افزایش عمق میزان خلل و فرج بین ذرات کاهش یافته و باعث خروج آب بین ذره‌ای می‌شود. این عمل خود باعث کاهش حجم رسوبات می‌شود.

رسوبات کربناته
در این رسوبات فرایند فشردگی باعث انحلال و رسوبگذاری کربنات کلسیم می‌شود. این عمل در شیلها موجب و سایر رسوبات دانه ریز موجب تغییر شکل می‌گردد.

البته فرآیند فشردگی تاثیر چندانی در گلهای کربناته ندارد. فرآیند سیمانی شدن فرآیند اصلی سنگی شدن در رسوبات کربناته می‌باشد و باعث می‌شود که یک سنک آهک سخت از یک رسوب سست بوجود آید.

این فرآیند اساسا در جایی که مقدار زیادی از سیمان درون حفره‌ای نسبت به فاز سیمان به حد فوق اشباع برسد انجام می‌شود.

رسوبات ماسه‌ای 
در این رسوبات فشردگی باعث جابجایی دانه‌های ماسه و کاهش تخلخل در رسوبات می‌شود. دانه‌های ماسه زاویه‌دار با جور شدگی بد بیشتر از ماسه‌های گرد شده با جور شدگی خوب تحت تاثیر فرآیند فشردگی قرار می‌گیرند.

فشردگی و سیمانی شدن از فرایندهای اصلی سنگ شدگی رسوبات ماسه‌ای بشمار می‌آیند. در مراحل اولیه، فشردگی منجر به خروج آب و آرایش نزدیکتر دانه‌ها می‌شود. 

رسوبات سنگی
فرآیند فیزیکی اصلی که بعد از رسوب گذاری بر روی گل سنگ ها و رسوبات رسی اثر می‌کند و باعث تبدیل این رسوبات به سنگ می‌شود فرآیند فشردگی است.فرآیند فشردگی در گل سنگ ها بوسیله شکستن پوسته‌های فسیلی و خمش لامینه‌ها در اطراف ندول دپاژنتیکی اولیه مشخص می‌شود.

پر شدن ماسه‌ای ترک های گلی و دایک های ماسه سنگی ممکن است به علت فشردگی گل سنگ های میزبان دارای چین خوردگی رگه‌ای مخصوصی باشد.

---