موضوع: سلسله مباحث زمین شناسی

زمین از یک دیدگاه دمائی، مجموعه ای است از خشکی هاو اقیانوس ها که درتوده ای از ابر (که نشانگر جو آن است) پوشیده شده، درتصاویر قضائی زمین،جرئیاتی مانند رشته کوههای عظیم، دشت ها و کویرهایپهناور، رودخانه هایبزرگ و همچنین مناطقی بنام کلاهک های قطبی، بخوبیآشکار است.
امروز با تکیه بر دانش نوین به ناشناخته های بسیاری دستیافته ایم و بادرنوردیدن گوشه های تاریک، با ابراز فراوانی آشنا شده ایم ودر دانش شناختزمین آنچنان پیش رفته ایم که حتی دانسته های قرن گذشته را جزپندارهائیخام و ساده بیش نمی دانیم. اندیشه کارشناسان ژئوفیزیک به بازیتکنولوژینوین تا نزدیک دروازه های پیروزی پیش رفته و گشودن آن را در آیندهای بسنزدیک نوید می دهد.

امروزه از وجود رشته کوههای زیر دریائیبخوبی آگاه هستیم و در زمینه دمایدرونی و همچنین نیروی دینامیکی زمین بهحقایقی پیش بینی نشده دست یافتهایم و بدون تردید می دانیم که:
بستراقیانوس ها که حدود هفتاد درصد سطح کره زمین را اشغال کرده اندبوسیله لایهنازکی از سنگهای رسوبی پوشیده شده و در زیر آن قشری از سنگهایآذرین کاملاًمتراکم بنام بازالت با سپاهسنگ قرار گرفته است. تاریخگذاریرادیومتری نشانمی دهد که عمر پوسته اقیانوسی زمین از 200 میلیون سال کمتراست. خشکی هایزمین که در مقایسه با پهنه آب ها از وسعت کمتری برخوردارند،بوسیله لایه ایبنام پوسته قاره ای حمایت می کردند. این پوسته که ازسنگهای آذرین و دگرگونتشکیل یافته و در مقایسه با پوسته اقیانوسی ازتراکم کمتری برخوردار است،همراه با پوسته اقیانوسی کلاً پوسته زمین راتشکیل می دهند.
پوسته زمینبا بخش زیرین لایه دیگری که گوشته نام دارد. تواماً قشری رابنام سنگکره بالیتوسفر پدید می آورند. سنگکره، لایه ای سخت و استوار کهستبرای آن به 70تا 100 کیلومتر می رسد و روی قشر نیمه گداخته گوشتهفوقانی که به آن سستکره (یا نرم لایه) گفته می شود تقریبا، به حالت شناورقرار گرفته است.

زمینشناسی یا ژئولوژی (Geology) از لغت یونانی Geo به معنی "زمین" وLogos بهمعنی "علم" یا "منطق" گرفته شده است. به عبارت دیگر زمین شناسیعلم مطالعهزمین میباشد.


زمین شناسی علمی است کهدرباره پیدایش زمین ، تشکیلات ، ساختمان و موادتشکیل دهنده زمین ، کوهها ،دشتها و اقیانوس و همچنین تاریخ پیدایشجانداران و تسلسل وقایع فیزیکی درزمین و بالاخره تحولاتی که در زمین صورتگرفته و میگیرد بحث مینماید.زمین شناسی در نیم قرن اخیر در جهان و درربع قرن حاضر در ایران گسترشفراوانی یافت. بسیاری از نظریات سابق دگرگونشد و زمین شناس در بررسی سیارهپرارزش خود به آگاهیهای نوین دست یافت کهپایه علوم زمین جدید را فراهمساخت چون مانند همه رشتههای تجربی کار زمینشناسی بر اساس مشاهده و تغییراست لذا هر قدر امکان مشاهده مستقیم و غیرمستقیم ما ، از راههای ژئوفیزیک، ژئوشیمی ، ماهوارهها و الکترونیکافزایش یابد، طبعا آگاهیهای ما هم ازجهان و از گذشته کره زمین عمیقترمیگردد.
تاریخچه ، سیر تحولی و رشد
مدارکو اسناد حاکی از آن است که حدود 4500 سال قبل از میلاد ، انسان موفقبهاستخراج مس شد، حدود 2800 سال پیش از میلاد آلیاژ مفرغ بوسیلهایرانیانشناخته شد. در سالهای 1600 تا 1300 پیش از میلاد استفاده از آهنمعمولگردید. قدیمیترین نقشه زمین شناسی در 2000 سال قبل از میلاد مربوطبهمعادن زمرد و طلا در مصر باقی مانده است.
اینکه اولین مطالعات علمیزمین شناسی از چه زمانی آغاز شده به درستی مشخصنیست، شاید اولین نوشته درمورد این علم به وسیله ارسطو (332-348) سال قبلاز میلاد) در کتاب "السما والعالم" به رشته تحریر در آمده باشد، که در آناز تغییرات وارد بر زمین وآثار جوی ذکر به میان آمده است. بعد از جنگجهانی دوم (1945-1939) باپیشرفت علوم و تکنولوژی و در نتیجه احتیاج بهمواد اولیه اهمیت علم زمینشناسی بیش از پیش آشکار شد. برای جستتجوی معادنفلزی و مخصوصا نفت ، زمینشناسان را بر آن داشت که دست به یک سری مطالعاتجدید در زمینه ساختمانهایتحت الارضی زده و مطالب جدید کشف نمایند.
در اوایل قرن بیستم باپیشنهادات وگنر ، نظر زمین شناسان به فرضیه اشتقاققاره ها معطوف شد. درسالهای اخیر با مطالعات و توجهات بیشتر به نظریههایگسترش کف اقیانوس وتکتونیک صفحهای توسط دانشمندانی همچون مس و مورگان وبا استفاده ازپیشرفتهایی که در سایر علوم حاصل گردیده زمین شناسی واردمرحله جدیدی ازعلوم شده است.
تعریف علم زمین شناسی
زمین شناسی دانش سیاره زمیناست ودرباره منشا مواد و اشکال موجود بر آنصحبت میکند. گذشته این سیارهوفرایندهایی که برروی آن رخ داده یا درحالرخ دادن است و بر اشکال آن تاثیردارد بررسی شود. برای حصول نتیجه از اینمباحث در زمین شناسی باید اثرفشارهای مختلف مورد اثر بر زمین وهمچنینشیمی موادی که این سیاره از آنتشکیل شده واثر موجودات زمین در آن ازجنبههای مختلف مورد بحث قرار گیرد.اطلاعات اولیه در مورد خود کره زمیننظیر پیدایش زمین عمر آن و وضعیت آن درفضا واز این قبیل ازطریق مطالعهسایر اجرام سماوی بدست میآید و گاها ازاین طریق با مطالعه وضع فعلی سایراجرام شبیه زمین به طرز پیدایش رخدادهاوتغییرات در گذشته زمین پیمیبرند.
تمام مطلعاتی که در مسیر شناختزمین صورت میگیرد و علومی که در این مسیرپا گرفته و میگیرند در نهایت درخدمت جامعه بشری قرار میگیرد. در اینعلوم چگونگی استخراج واستفاده ازمواد موجود در زمین و محیطهای زیستیپایدار در زمان پیدایش این مواد موردبررسی قرار میگیرد و در علومی دیگراز خطرات ناشی از نیروهائی در حال حرکتو پویای موجود در زمین که ممکن استرفاه یا هستی انسانها را با خطر نیستیمواجه سازد آگاه میسازد. چون موادموجود در زمین و ساختمانهای طبیعی موجوددر آن از ابتدای تاریخ بشریت مورداستفاده انسانها بوده است میتوان گفتاین علم از قدیمیترین علومی است کهانسانها نا خودآگاه به آن پرداختهاندودر طی قرون رفته رفته این علم وشاخههای متنوع آن مدون و طبقه بندی شدندو رشتههای فرعی وتخصصی باقوانین تعریف شده را به وجود آوردهاند که هریکبخشی از دانش زمین شناسیرا تشکیل میدهند.
زمین شناسی علمی است که بهطور کلی در باره زمین صحبت میکند. این تعریفرا باید کاملتر کرد. زیراموضوع علوم دیگری نیز مثل هیات و نجوم و ...درباره زمین صحبت میکنند. ولیمقصود از زمین شناسی ، شناسایی و مطالعهتئوریهای پیدایش زمین و موادتشکیل دهنده آن ، بررسی عواملی که در وضعیتآن تاثیر دارند. و بالاخرهمطالعه و شناسائی مواد ارزشمند زمین و نحوهاستفاده از آنهاست. زمین شناسیعلم قدیمی و دارای سابقه طولانی است. و بشرهمواره در مورد زمین کنجکاوبوده است. حوادثی مانند زلزله ، طوفان ، سیل ،گردباد و ... انسان راهمواره در مورد زمین نگران می کرده. علم زمین شناسی، یعنی آنچه که امروزهبه علم جداگانه دارای رشتههای متنوعی است که بیشاز دو سه قرن سابقهندارد. و مانند سایر رشتههای علوم تحقیقات مداومدانشمندان متعددی این علمرا به پایه امروزی رسانده است.
نقش زمین شناسی در زندگی
زمینشناسی علم قدیمی و سابقهداری است. اصولا بشر اولیه ، همیشه در موردزمینکنجکاو بوده است. این کنجکاوی را میتوان معلول دو علت اساسی دانست.اولاینکه بشر و سایر موجودات زنده ، هستی خود را مرهون زمین بوده و همیشهغذایخود را از آن بدست میآوردهاند و بدین ترتیب مجبور بودهاند کهدائما درمورد آن مطالعه کنند تا بتوانند غذای مناسب و حدالامکان متنوعیبرای خود بهدست آورند. نکته دومی که بشر را در مورد زمین نگران میکردهاست، وقوعحوادث ناگواری مانند زلزله ، آتشفشان ، طوفان ، سیل و نظایر آنبوده کههمیشه خسارات مالی و جانی زیادی را سبب میشده است و بشر به ناچارهموارهدر صدد بوده است که علل این حوادث را دریابد تا بتواند حتی المقدوراز وقوعآن جلوگیری و یا حداقل آن را پیش بینی کند.
ارتباط زمین شناسی با سایر علوم
همانندسایر علوم ، زمین شناسی نیز نمیتواند بدون کمک دیگر رشتههای علمی،موجودیت خود را حفظ کند. مهمترین رشتههای علمی که زمین شناسی برمبنایآنها استوار است فیزیک ، شیمی ، مکانیک ، بیولوژی و نجوماند.
تقسیمات علم زمین شناسی
کانی شناسی:
درباره مواد تشکیل دهنده زمین ، طرز تشکیل و نحوه شناسائی آنها گفتگو میکند.
سنگ شناسی:
موضوع بحث آن سنگهای زمین ، تقسیم بندی و چگونگی تشکیل آنهاست.
هواشناسی:
راجع به آزمایشهای مربوط به هوا و مشخصات آن صحبت میکند.
آب شناسی:
موضوع بحث آن آبهای زمین است. این رشته خود به دو قسمت آبهای سطحی و آبهای زیر زمینی تقسیم میشود.
زمین شناسی ساختمانی:
درباره ساختمانهای طبیعی زمین صحبت میکند.
زمین شناسی فیزیکی:
در باره مشخصات طبیعی زمین صحبت میکند.
دیرینه شناسی:
راجعبه موجودات زندهای که در قدیم زندگی میکردهاند و شرایط زندگی آنهابحثمیکند. با استفاده از این رشته میتوان سن طبقات مختلف زمین رامحاسبه کرد.
رسوب شناسی:
راجع به رسوبات و نحوه تشکیل آنها صحبت میکند.
چینه شناسی:
موضوع بحث آن درباره طبقات مختلف زمین و ارتباط آنها با یکدیگر است.
ژئومرفولوژی:
موضوع بحث آن در مورد عوارض زمین است و درباره طرز پیدایش پستیها و بلندیها گفتگو میکند.
ژئوفیزیک:
دربارهخواص فیزیکی زمین نظیر جاذبه ، ثقل ، فشار و حرارت بحث میکند. درقسمتی ازاین رشته که به نام ژئوفیزیک عملی معروف است ، نحوه استفاده ازخواص زمیندر پیگیری و اکتشاف مواد معدنی بحث میشود.
ژئو شیمی:
راجعبه خواص شیمیایی زمین و ترکیب مواد تشکیل دهنده آن گفتگو میکند. دراینرشته نحوه استفاده از خواص شیمیایی عناصر تشکیل دهنده زمین در اکتشافموادمعدنی مورد بحث است.
زمین شناسی اقتصادی:
این رشته از زمین شناسی درباره آن دسته از مواد زمین که ارزش اقتصادی دارند صحبت میکند. و نحوه و شرایط تشکیل آنها را بررسی میکند.
زمین شناسی مهندسی:
در باره چگونگی استفاده از اطلاعات زمین شناسی در کارهای مهندسی نظیر سد سازی ، جاده سازی و ... گفتگو میکند.
فتوژئولوژی:
به کمک این رشته میتوان با استفاده از عکسهای هوایی زمین ، نقشه زمین شناسی تهیه کرد.
زلزله شناسی:
زمین لرزهها را مورد بررسی قرار میدهد.
آتشفشان شناسی:
آتشفشانها و فعالیتهای آتشفشانی را مورد بررسی قرار میدهد.
اقیانوس شناسی:
اقیانوسها را مورد بررسی قرار میدهد.
پالئو ژئوگرافی:
درباره شکل و توزیع خشکیها و دریاهای زمین در ادوار گذشته زمین شناسی گفتگو میکند.
پالئو بوتانی:
راجع به گیاهانی که در قدیم می زیستهاند و چگونگی شناسائی آنها گفتگو میکند.
دورسنجی:
در آن نحوه بررسی زمین با استفاده از ماهوارهها مورد بررسی قرار میگیرد.
غارشناسی:
در آن نحوه پیدایش غارها مورد بررسی قرار میگیرد .
زمین شناسی دریایی:
در آن در مورد آبها بحث میشود.
زمین شناسی ساختمانی و تکتونیک:
درباره ساختهای مختلف سنگهای تشکیل دهنده پوسته ، چگونگی تشکیل و ارتباط آنها با عوامل داخلی زمین ، بحث میکند.

کانی شناسی

قسمت اول


میکا
اعضایگروه میکا از روی رخ قاعدهای کامل خود به آسانی قابل تشخیص هستند. ترکیبشیمیایی هر یک از نمونهها میتواند بسیار پیچیده باشد، اما فرمول کلی رامیتوان برای تمام اعضای گروه نوشت. در این فرمول W معمولا پتاسیم است (درپاراگونیت ) ، و نشان دهنده و ، ، ، و نشان دهنده و و نسبت به عمدتا حدود3 به 1 است. انواع مختلف میکا معمولا گروههای ایزومورف (همشکل) تیپیکی رانشان میدهند، اما روابط فازی این گروهها تا به حال بطور کامل تعیین نشدهاست.

انواع میکا
در بیشتر موارد دو عضو ازگروه به موازات یکدیگر متبلور میشوند. در این رابطه بیوتیت با مسکویتمتبلور میشود. مسکویت و لپیدولیت و به همین ترتیب الی آخر. در لیستی کهبه دنبال میآید، فرمولها بطور ایدهآل ساده شدهاند تا بتوانند با ساختارتعیین شده در مطالعات اشعه ایکس جور در بیایند.


مسکویت



پاراگونیت



فلوگوپیت



بیوتیت



لپیدولیت


شمای ساختاری میکاها
واحدهایاصلی ، یعنی چهار وجهیهای هر کدام از سه راس به چهار وجهیهای مجاور متصلبوده و تشکیل یک صفحه را میدهند. بنابراین هر چهار وجهی دارای 3 اکسیژنمتصل و یک اکسیژن آزاد است. بدین ترتیب ترکیب و ظرفیت را میتوان به صورتنمایش داد. دو صفحه از این چهار وجهیها طوری به یکدیگر متصل میشوند کهنوک چهار وجهیها به طرف داخل قرار داشته باشند. نوک برجسته این چهاروجهیها در مسکویت به وسیله Al و در فلوگوپیت و بیوتیت به وسیله Fe و Mgبه یکدیگر وصل میشود.

گروههای هیدروکسیل در ساختار جای گرفته و بهAl و Mg و یا فقط Fe متصل میشوند. بدین ترتیب که یک جفت صفحه محکم بوجودمیآید که قاعده چهار وجهیها در دو طرف بیرونی صفحات میباشد. ساختمانمیکا یک توالی از این گونه جفت صفحات است که بین هر دو جفت صفحه پتاسیمقرار میگیرد.

سنگهای محتوی میکا
میکای رایج سنگهای آذرین بیوتیت است.


مسکویت در بعضی از گرانیتها وجود دارد.


لپیدولیت در محدودی از گرانیتها گزارش شده است، اما توزیع تیپیک آن در پگماتیتهای گرانیتی است.


فلوگوپیتگاهی اوقات در سنگهای غنی از منیزیم و فقیر در آهن مانند پریدوتیتها یافتمیشود، اما در سنگ آهکهای دگرگون شده و در برخی از پگماتیتها بطوررایجتری یافت میشود.

پاراگونیت کانی کمیاب در شیستها است.

علت فراوانی بیوتیت در سنگهای آذرین
علترخداد رایج بیوتیت در سنگهای آذرین که در مقابل محدود بودن مسکویت بهپگماتیتها و بعضی از سنگهای آذرین قرار دارد و به وسیله تحقیقات یودر(yoder) و یوگستر (Eugster) مشخص شده است. این دو محقق دریافتند که منحنیپایداری فلوگوپیت حدود 300 درجه سانتیگراد بالاتر از منحنی پایداری مسکویتقرار داشته و بسیار بالاتر از منحنی حداقل نقطه ذوب گرانیت قرار دارد.معنای این حرف این است که بلور فلوگوپیت (و بیوتیت) میتوانند بطور مستقیمدر دماهای عادی تبلور از ماگما متبلور شوند.

از طرف دیگر ، منحنیپایداری مسکویت زیر منحنی حداقل نقطهای ذوب گرانیت در فشار پایین قرارداشته و این منحنی را در حدود 700 درجه سانتیگراد و 1500 اتمسفر فشار بخارآب قطع میکند. بنابراین حضور مسکویت در گرانیتها مبین تبلور در فشار زیادبخار آب ، یا به عبارت دیگر ، عمق قابل ملاحظه میباشد. تفسیر دیگر حضورمسکویت این است که بگوییم مسکویت پس از تبلور سنگ در آن بوجود آمده است.

ترکیب شیمیایی بیوتیت
ترکیبشیمیایی بیوتیتهای سنگهای آذرین به شدت متغیر است. منیزیم و آهن فرومیتوانند بطور کامل جانشین یکدیگر شوند و تمام انواع این گونه بیوتیتشناخته شده است، از بیوتیت بدون آهن (فلوگوپیت) گرفته، تا انواعی که تماممنیزیم در آنها به وسیله آهن جایگزین شده است. آهن فریک میتواند نصف یامقدار بیشتری از آلومینیوم دارای کوردیناسیون شش را جایگزین شود.

بخشیاز هیدروکسیل میتواند به وسیله فلوئور جایگزین شود. اگر چه آنالیز اکثربیوتیتهای آذرین فقط مقدار کمی از این عنصر را نشان میدهد، مقادیرناچیزی از Ca ، Na ، Li ، Ti ، Mn نیز از تجزیه بیوتیتها گزارش شدهاند.در مورد عناصر نادرتر Cs ، Rb ، Ni ، Cr ، Ba نیز دیده شدهاند. روندعمومی از بیوتیتهای غنی در منیزیم سنگهای اولترا بازیک تا بیوتیتهای غنیدر آهن گرانیتها و سیانیتهای نفلیندار وجود دارد.

آلومینیوم در میکا
مقدارآلومینیوم در بیوتیت گرانیتها و پگماتیتها در بیشترین حد خود و در بیوتیتسنگهای اولترا بازیک در کمترین حد خود است، سیلسیم رابطه معکوس باآلومینیوم دارد

فراوانترین پگماتیتها ،پگماتیتهای گرانیتی هستند. بعضی از پگماتیتها به علت داشتن عناصری مانندلیتیم ، نیوبیوم ، تانتالیم ، اورانیم ، و خاکهای کمیاب حائز اهمیتاقتصادی هستند. در بعضی از ماگماها مقدار آب به حدی زیاد است که تحت شرایطمعینی سبب میشود که یک فازی گازی که با فازهای مایع و جامد در حال تعادلاست از ماگما جدا شود که از نظر تشکیل پگماتیتها اهمیت زیادی ندارد.

پگماتیتهایماگمایی در آخرین مرحله تحول عادی سنگهای آذرین از مایعات باقی مانده کهاز نظر آلوموسیلیکاتهای قلیایی و مواد فرار غنی هستند، تشکیل میشود کهاین مواد فرار به مقدار زیادی دمای تبلور و ویسکوزیته محلولهای سیلیکاتهرا پایین میآورند. چون این مواد گازی دارای وزن ملکولی کمی نسبت به سایرسیلیکاتهای ماگما هستند. لذا نسبت مولار آنها بالاست و روی پتانسیلشیمیایی تاثیر خیلی زیادی دارند، برای همین میتواند در تبلور و واکنشمایعات سیلیکاته تاثیر خیلی زیادی داشته باشد. به علاوه اثر فشار رویتعادل سیستمهایی که دارای فاز گازی هستند نیز خیلی زیاد است.

دلایل درشتی دانهها در پگماتیتها
درشتیدانهها در پگماتیتها اولا در نتیجه کمی غلظت سیال است. ثانیا ترکیبعمومی سنگ نتیجه ترکیب مستقیم مایع باقیمانده است و ثالثا وجود کانیهاینادر را که یکی از اختصاصات پگماتیتهاست میتوان به این طریق توجیه کردکه عناصری که شعاع اتمی آنها تفاوت فاحشی با شعاع اتمی عناصر عادی سازند،سنگهای آذرین دارد، در این مایع باقیمانده جمع میشوند.

تعدا زیادیاز کانیهای موجود در پگماتیتهای گرانتی در نتیجه جانشینی بوجود آمدهاند.بریل ، آلبیت و همه کانیهای لیتیم و منگنز و فسفاتدار ظاهرا نتیجه عملجانشینی هستند. ترکیب متوسط عده قابل توجهی از پگماتیتها در حوزهپایینترین دمای سیستم مایعات باقیمانده قرار نمیگیرد و باید گفت که اینپگماتیتها نتیجه عملی غیر از ماگمایی هستند و در حقیقت محصول جانشینی ،تفریق دگرگونی یا گرانیتی شدن میباشند.

وضعیت و محل پیدایش پگماتیتها
اکثریتخیلی زیادی از پگماتیتها از نظر ترکیب گرانیتی هستند و از کوارتز ،میکروکلین ، پلاژیوکلاز سدیک و میکاها همراه با تعدادی کانیهای کمیابمانند تورمالین ، آپاتیت ، اسفن ، مونازیت ، زیرکن ، فلوئورین و غیرهتشکیل شدهاند پگماتیتهای گابرویی و دیوریتی که از هورنبلند و پلاژیوکلازتشکیل شده باشند نیز شناخته شدهاند، ولی به مراتب کمتر از پگماتیتهایگرانیتی دیده میشوند.

تقسیم بندی پگماتیتهای اسیدی
پگماتیتهای ساده
پگماتیتهایساده از کوارتز ، فلدسپاتهای قلیایی مقدار کمی از میکاها تشکیل شده است وکانیهای کمیاب یا در آنها وجود ندارد یا مقدارشان خیلی کم است.پگماتیتهای ساده به صورت دسته دایکها یا رگهها و عدسیهای مسطح در داخلیا حاشیه باتولیتها و استوک های گرانیتی و گرانودیوریتی و یا جزکمپلکسهای پیگماتیتی دیده میشوند.

پگماتیتهای متنوع
پگماتیتهایمتنوع علاوه بر کوارتز و فلدسپاتها و میکاها دارای مقدار زیاد و متنوعیاز کانیهای کمیاب مانند لپیدولیت ، اسپدومن ، بریل ، تانتالیت ، کولومبیتو غیره میباشند که تک بلورهای بعضی از این کانیها ممکن است فوقالعادهدرشت باشد. پگماتیتهای متنوع ممکن است همراه با تودههای نفوذی گرانیتبخصوص در حاشیه آنها دیده شود. پگماتیتهای این دسته که همراه با سینیتهاو نفلین سینیتها هستند معمولا از نظر کانیهای کمیاب غنی میباشند.


پگماتیتهاهمیشه به صورت تودههای کوچک ظاهر میشوند و ابعاد رگههای پگماتیتی ازجند سانتیمتر تا چند صد متر ممکن است برسد. تودههای بزرگتر پگماتیتیمانند دایکها و عدسیها ممکن است طولشان به چند کیلومتر برسد و در بعضیجاها ضخامتشان حتی بالغ بر صد متر گردد. ولی این حالات استثنایی است وخیلی کم دیده میشود. خیلی از پگماتیتها به صورت زونه دیده میشوند که هروزن دارای اختصاصات بافتی و کانی مخصوص به خود است. در مرز دو زون متوالیهم معمولا حالتهای بینابینی دیده میشود.

محل تشکیل پگماتیتها از ماگما
مرحله ماگمایی : در این مرحله تعادل بین فازهای بلورین و مایع برقرار است.
مرحله پگماتیتی : در طی بخش عمدهای از این مرحله فازهای بلورین ، مایع و گازی توام باهم وجود دارد.


مرحله پنومالیتیک : این مرحله با تعادل بین فازهای بلورین و گازی مشخص میشود.
مرحله گرمابی : در طی این مرحله تعادل بین فازهای بلورین ، محلولهای آبکی و گازهای آبدار برقرار است.


میکروکلینو کوارتز و میکاها مربوط به مرحله پگماتیتی و ابتدای مرحله پنومالیتیهستند. آلبیت در مرحله پنومالیتی جانشبن میکروکلین میشود و در مرحلهگرمابی آدولر و زئولیتها به آن میپیوندند.

زون الماس
گوشتهزمین در قسمت عمیقی قرار گرفته که ما هیچ گاه از طریق حفاری و مشاهدهمستقیم نمی توانیم اطلاعات مناسبی در مورد آن بدست آوریم و بیشتر اطلاعاتما از آن قسمت مربوط به روشهای غیر مستقیم مطالعه آن است. مطالعه این قسمتاز زمین نسبت به سطح آن خیلی متفاومت است .این مورد مانند مطالعه یک موتورماشین بدون باز کردن قطعات آن است. اما ما نمونه های واقعی از آن عمق راممکن است دیده باشیم و آن الماس است.
می دانید الماس یک کانی سخت استکه از فشرده شدن کربن خالص ایجاد می گردد. به طور فیزیکی سخت تر از اینماده وجود ندارد. این کانی یک نمونه شکننده و زیبا ست. الماس یک کانیمقاوم در برابر فشارهای زیر سطحی است. آزمایشات نشان می دهد که ما نمیتوانیم دقیقا شرایط صدها کیلومتر زیر زمین در منطقه گوشته را ایجاد کنیم .الماس در عمق های کمتر تشکیل نمی شود و به جای آن گرافیت تشکیل می گردد.این کانی که در مناطق سطحی تر ایجاد می شود از جمله کانی های نرم به حسابمی آید. لذا به ظاهر اشتراکی با الماس ندارد.
حال این نکته جالب توجهاست که الماسی که ما در اختیار داریم ممکن است در فاصله زمانی کمتر از یکروز تشکیل شده باشد که از آن جمله می توان به الماس های ایجاد شده در اثررخداد آتشفشان های انفجاری اشاره کرد. شرایط تشکیل الماس در این حالت ازموارد غیر معمول در زمین است.
ماگما در اعماق زمین ممکن است به جاییبرسد که قدرت و قابلیت نفوذ به مناطق سطحی را پیدا کند لذا در این شرایطاز عمق به سطح شروع به حرکت می کند. در مسیر خود از سنگهای مختلف عبور میکند که از آن جمله می توان به برخورد این ماگما ها به "پهنه های الماسدار" اشاره کرد. پس از عبور از این مرحله دی اکسید کربن به صورت گاز ازحلال ماگما خارج می شود و در بالای ماگما به بالا صعود می کند تا به پوستهنفوذ کند. این حرکت با سرعت چند صد متر در ثانیه به سمت بالا صورت میپذیرد.
تا به حال شاهدی از الماس های انفجاری جدید تر از آنچه در میوسناسترالیا یعنی نزدیک به بیست میلیون سال پیش دیده شده گزارش نگردیده است.اما این مورد نیز خیلی کمیاب تر از مواردی هستند که در حدود 1 میلیارد سالقبل و دورتر تشکیل شده اند. در این زمینه یک سری سنگ های مربوط به گوشتهاز جنس سولفید هستند که توسط سوراخ های نامحدودی گوشته را ترک می کنند واز آنها با عنوان کیمبرلیت و لامپروئیت یاد می کنند و ساختارهایی را ایجادمی کنند که به آنها "دودکش های الماسی" می گویند. برخی از این نمونه ها در"آرکانزاس"، "ویسکانسین" و "وایومینگ " دیده شده اند.
دراثر نفوذ ماگمابه صورت کیمبرلیت و لامپروفیر که از گوشته حتی از عمق 300 کیلومتری به سطحمی رسند یک سری قطعات خارجی را به نام "زینولیت" به همراه خود می آورند واین ماگما اگر از قسمت های ریفت اقیانوسی خارج شود پس از میلیون ها سال دراثر حرکت پشته های اقیانوسی به حاشیه قیمت فرورانشی می رسد و در طی مدتحرکت در حاشیه منطقه فرورانش پوسته به همراه آب، رسوبات و کربن تحت تاثیرفشار بالای منطقه فرورانش قرار گرفته و این ترکیب باعث ایجاد یک مخلوط داغسرخ رنگی می شود که در منطقه فرورانش از دودکش های الماسی ایجاد شده درحاشیه قاره ها در اثر فعالیت آتشفشان های قبلی بالا می آید و به سطح میرسد.

قرنها پيش از دستيابي انسان به فلزات و علم استخراجو مصرف آنها، برخي از سنگها و كانيها مهمترين ابزار دفاعي، زراعي و شكاربشر محسوب ميشدهاند.بشر اوليه جهت تهيه ابزار سنگي از مولد داراي سختيزياد همچون سنگ چمخاق، كوارتزيت،ابسيدين، كوارتز و ..... كه در محيطزندگياش فراوان بوده استفاده كرده است.

نحوه استفاده و بكارگيرياين مولد آنچنان در زندگي و پيشرفت انسان مؤثر بوده است كه بر اين اساسزمان زندگي انسان اوليه را به سه دوره ديرسنگي، ميانسنگي ونوسنگي تقسيمشدهاند. همزمان با شناخت فلزات و استخراج آنها عصر فلزات آغاز گرديد.احتمالاً اولين فلز استخراج شده در حدود 4500 سال ق.م، مس بوده است.

حدود 2700 سال قبل عصر مفرغ آغاز شد كه در اين عصر انسان ابزار خود را از اين آلياژ تهيه مينموده است.

حدود3000 سال ق.م مصريها از ذوب سيليس شيشه تهيه نمودند و قرنها پيش از ميلادمسيح چينها در فسيلها از كائولن ابزار چيني ميساختهاند. در طئل تاريخاطلاعات بسياري در رابطه با چگونگي شكل گيري، جنس، ساختمان و ساير خصوصياتكانيها بدست آمده است.

حال اين سؤال مطرح ميشود كه كاني چيست؟

كانيعبارت است از عناصر يا تركيبات شيميايي طبيعي جامد، همگن، متبلور وايزوتوپ با تركيبات شيميايي نسبتاً معين كه در زمين يافت ميشود. خواصفيزيكي كانيها در حدود مشخص ممكن است تغيير نمايند.

كانيهابه صورت اجسام هندسي با ساختمان اتمي منظم متبلور ميگردند كه به آن بلورميگويند. اگر بلور يك كاني را به قطعات كوچك و كوچكتر تقسيم نماييمسرانجام به كوچكترين جزء داراي شكل هندسي منظم خواهيم رسيد كه آن را واحدتبلور، سلول اوليه و يا سلول واحد مينامند. از كنار هم قراردادن واحدهايتبلور شبكه بلور كه سازنده اجسام متبلور است ايجاد ميگردد.

علاوهبر كانيهاي متبلور با دستهاي از تركيبات داراي تمامي خواص كاني بجز سيستمتبلور ميباشند كه اين دسته را شبهكاني مينامندو شرايط تشكيل كانيهابسيار متفاوت است، برخي مانند پيريت ممكن است در شرايط بسيار متنوعي ايجادگردند در حاليكه برخي ديگر به عنوان كاني شاخص، فشار، دما وجود عناصرراديواكتيو و ......... مورد استفاده قرار ميگيرند.

همه كانيها به استثناء شبهكانيها در يكي از 7 سيستم تبلور شناخته شده متبلور ميگردند.

برخي از كانيها در شرايط مشابه در كنار هم تشكيل ميگردند كه به آنها پاراژنز با كانيهاي همراه گفته ميشود.

كانيهادر طبيعت در اندازههاي بسيار متفاوتي يافت ميشوند كه بر اين اساس آنهارا به درشت بلور، متوسط بلور، ريزبلور و مخفي بلور تقسيم مينمايند. برخياز انواع درشت بلور و متوسط بلور در نمونههاي دستي قايل تشخيص بوده،انواع ريز بلور توسط ميكروسكوپهاي قوي و كانيهاي مخفي بلور را به كمك اشعهX و ميكروسكوپهاي الكتروني ميتوان شناسايي نمود.

سنكا Seneca(4ق.مـ65م) براي نخستين بار نشان داد كه سنگهاي پر بها درميان شنهاي رودخانه يافت ميشوند.

ابوريحان بيروني (362ـ440) چگالسنج (پكينومتر) را جهت تعييين چگالي كانيها اختراع غدد و زكرياابنمحمدبنمحمودق� �� �ويني(600 هـ 682) كشف كرد كه ياقوت سرخ و ياقوت كبود هر دو يك كاني هستند كهبه دو رنگ مختلف ديده ميشوند. زيرا اين كانيها از لحاظ شكل تبلور يكمتر. اين نخستين باري بود كه شكل بلورين كاني مورد توجه قرار گرفته است.

نيكولا استنون (1638-1686)در رابطه با كوارتز اظهار داشت كه زاويه بين رويههاي اين كاني همواره ثابت است.حتي اگر طول رويههاي آن تغيير نمايد.

گئوگورگ بوئر(1494ـ1555)در كتابي سختي شكستگي، رنگ و سايه خواص كانيها را مورد بررسيقرار داد. وي معتقد بود رگههاي كاني در شكافهايي كه در اثر حركت زمينتشكيل شده است از مواد محلول موجود در آبهاي فرورونده يا آبهايي كه ازاعماق زمين بالا مي آيند تشكيل شدهاند.

سيستم تبلور كانيها را رندژوستهائوي (1743ـ1822) به هفت دستگاه اصلي تقسيم نمود. كه امروزه نيز مورد قبول است.

كانيهاداراي ارزش اقتصادي بسيار زيادي ميباشند، بطوريكه اقتصاد بسياري ازكشورهاي جهان نظير سيگي، گپنه ....... بر اساس مواد معدني پايهريزي شدهاست.

اگر چه بسياري از كاني ها داراي ارزش درماني ويژه خود هستند وحتي تعدادي به عنوان مواد سمي و مهلك مورد استفاده قرار ميگيرند، وليافرادي نيز وجود دارند كه همراه داشتن كانيهاي معين را در درمان برخي ازبيماريهاي موثر ميدانند. در سراسر جهان عده زيادي علاقمند به جمعآوريمجموعههاي كاني هستند، در يك پيك نيك خانوادگي مي توان نمونههايي ازاين خلقت زيباي خداوند جمعآوري نمود. با توجه به اينكه در كشور ماكانيهاي متنوعي وجود دارند و بسياري از آنها قابل دسترس ميباشند مي توانحتي به عنوان سرگرمي می توان از آن استفاده کرد.
منبع : سازمان معادن ایران

کانیشناسی یکی از شاخههای زمینشناسی است که به بررسی ویژگیهای شیمیایی، ساختار بلورین و ویژگیهای فیزیکیکانیها میپردازد. پژوهش بر روی فرایندهای پیدایش و نابودی کانیها نیزدر گستره بررسیهای این دانش قرار میگیرد. تا سال 2004 میلادی بیش از4000 گونه کانی توسط انجمن جهانی کانیشناسی (ima) شناسایی شده است. ازاین تعداد، 150 کانی را میتوان جزو کانیهای معمول و 50 کانی را میتواناز کانیهای تا ندازهای کمیاب بشمار آورد. بقیه آنها کانیهای کمیاب یابسیار کمیاب هستند.سدهها پیش از دستیابی انسان به فلزات و دانش استخراج ومصرف آنها، برخی از سنگها و کانیها مهمترین ابزار دفاعی، زراعی و شکار بشربشمار میآمدهاند. بشر نخستین، جهت تهیه ابزار سنگی از مواد دارای سختیزیاد همچون سنگ آتشزنه، کوارتزیت، ابسیدین، در کوهی و ... که در محیطزندگیاش فراوان بوده استفاده کرده است. نحوه استفاده و بکارگیری این مولدآنچنان در زندگی و پیشرفت انسان مؤثر بوده است که بر این اساس زمان زندگیانسان اولیه را به سه دوره دیرینهسنگی، میانسنگی و نوسنگی تقسیمشدهاند. همزمان با شناخت فلزات و استخراج آنها عصر فلزات آغاز گردید.احتمالاً اولین فلز استخراج شده در حدود 450 سال ق.م، مس بوده است.

کانیهااجسامی طبیعی، بلورین، جامد، غیر آلی (معدنی) و همگن هستند که مشخصاتفیزیکی ثابت و ترکیب شیمیایی مشخصی دارند. با توجه به همگن بودن شیمیاییکانیها، ترکیب آنها را میتوان بوسیله فرمول نشان داد. با این وجود اینفرمول در بسیاری از حالات، منظور عادی شمی را مجسم نمیکند، به این جهت درنگارش آن مفاهیم کریستال و شیمی به مقیاس وسیعی باید منظور گردد. برایمعرفی کانیها علاوه بر فرمول آنها، تمام خواص فیزیکی مانند خواص نورانی،الکتریکی، مقاومت، سختی و بالاخره خاصیت بلورشناسی نیز مورد بررسی قرارمیگیرد. اساس مطالعه این خواص موضوع کانیشناسی عمومی را تشکیل میدهد.

تاریخچه

مصریانقدیم شش هزار سال قبل از میلاد در صحرای سینا فیروزه را به خاطر رنگزیبایش استخراج میکردند. انسانهای دوران نوسنگی، سنگ آتشزنه را که دارایسطح شکست تیز است، به عنوان چاقو و سرنیزه، جهت تراشیدن چوب و تهیه نوکتیز کمان به کار میبرند. علاوه بر تفریت که دارای سطح شکست منحنی شکل استبرای تهیه تبر و از سنگ آتشزنه و پیریت جهت تهیه آتش استفاده میکردند.

دورهنوسنگی زمانی پایان یافت که انسان توانست در نتیجه آزمودههای گوناگون ازمس و قلع آلیاژی به نام مفرغ یا برنز تهیه کند. در طی عهد برنز بشر قرنهاتجربه اندوخت تا سرانجام حدود 1000 سال قبل از میلاد مسیح به کشف و تهیهآهن توفیق یافت. به روایت دیگر حدود 2700 سال قبل عصر مفرغ آغاز شد که دراین عصر انسان ابزار خود را از این آلیاژ تهیه مینموده است. حدود 3000سال پ.م مصریها از ذوب سیلیس، شیشه تهیه نمودند و قرنها پیش از میلاد مسیحچینها در فسیلها از کائولن ابزار چینی میساختهاند. در طول تاریخاطلاعات بسیاری در رابطه با چگونگی شکل گیری، جنس، ساختمان و سایر خصوصیاتکانیها بدست آمده است.

سیر تحولی و رشد

در باخترزمیناینگونه ادعا میشود که یونانیها نخستین ملتی بودند که جنبه علمی کانیهارا بررسی کردند مثل تالس ملطی که 485 سال پیش از میلاد به خاصیت کهرباییکانیها اشاره کرده و تمیش تکلس (527-549 ق.م) که دست به استخراج معادن زد.یک کتاب سنگشناسی که به ارسطو (322-384 ق.م) نسبت میدادند بعدها معلومشد که در سده هشتم نوشته شده، ولی کتابی از شاگردش یتوفر است (288-372ق.م) بجا مانده بنام "راجع به سنگها" که شاید بتوان گفت اولین کتاب علمیکانیشناسی است.

کتاب با ارزش دیگری که بعدها نوشته شد بوسیله پزشکرومی جالینوس (201-113 م) بود. اثر دانشمند بزرگ ایرانی، ابوعلی سینا(1037-970) تحت عنوان "درباره کانیها" را شاید بتوان گفت اولین کتابی استکه کانیها را بطور سامانمند به چهار دسته تقسیم کرده است. از اروپاییان ازکانی شناس آلمانی آلبرت فون بول (280-119 م) یاد میکنیم این شخص که بهماگنوس معروف است دارای پنج جلد کتاب از زمینه کانیشناسی است. از دوشخصیت دیگر آلمانی به نامهای باسیلوس والنتین و آگریکولا (1623-1555) یادمیکنیم که شخص اخیر بعدها به پدر هواشناسی معروف گشت.

آخرین شخصیکه کانیها را از نظر ظاهری پژوهید، کانی شناس روسی لموسوف (1711-1765)بود. در سال 1669 یک دانشمند دانمارکی به نام نیلس استنسن قانون ثابت بودنزوایا را کشف کرد. در همین سال شخص دیگری به نام اراسموس بارتولینوس موفقبه کلسیت گردید. قانون پارامتر وایس آلمانی در دهه دوم سده بیستم وضع کرد.در سال 1830 هسل 32 کلاسه را ثابت کرد، پس از آن با بهرهگیری از محاسباتریاضی فدروف روسی و شنفلیس آلمانی 230 شبکه فضایی را ثابت کردند. با کشفاشعه ایکس بوسیله رنتگن، تحول عظیمی در کانیشناسی بوجود آمد بدینوسیلهبرای اولین مرتبه ماکس فون لاوه موفق به بررسی ساختمان داخلی بلور گردید.بعد از اینکه استفاده از پرتو ایکس در کانیشناسی نشان داده شد، براگ درسال 1913 اولین ساختمان یعنی شبکه نمک طعام را معرفی نمود.

به موادجامدی که اجزای سازندهی آنها (مولکول،اتم یا یونها) در سه جهت فضایی بهصورت منظمی کنار هم قرار گرفته باشند، کریستال یا بلور میگویند.ساختارهای بلورین نظم بلند دامنه داشته و خواص ناهمسانگرد دارند.
ریشهی لغوی

واژهی کریستال ریشهی یونانی داشته و به معنی «منجمد شده در اثر سرما» است.

یونانیهاکریستال را برای اشاره به دُر کوهی به کار میبردند. آنها اعتقاد داشتندکه اگر آب مدتی در دماهای بسیار پایین نگهداشته شود، به حالتی در میآیدکه در دماهای بالا پایدار است.

سنگ از نظر زمينشناسان به مادهى سازندهى پوستهو بخش جامد سستکرهى زمين گفته مىشود. سنگها از يک يا چند کانى درستشدهاند و از نظر چگونگى پديد آمدن در سه گروه سنگهاى آذرين، سنگهاىرسوبى و سنگهاى دگرگونى جاى مىگيرند. سنگهاى آذرين از سرد شدن گدازهىآتشفشانها به وجود مىآيند. سنگهاى رسوبى پيامد فرسايش سنگها وانباشته شدن رسوبها در درياها هستند. هنگامى که سنگى در فشار و گرماىزياد قرار گيرد، سنگ دگرگونى پديد مىآيد.

سنگها و کانىها

کرهىزمين از نظر ويژگىهاى فيزيکى ساختار لايهاى دارد. بخش مرکزى آن جامداست، بيشتر از آهن و نيکل درست شده و هستهى درونى ناميده مىشود.پيرامون هستهى درونى را لايهى مايعى از آهن و نيکل فراگرفته که هستهىبيرونى نام دارد. پيرامون هستهى بيرونى را لايهاى به نام گوشته در برمىگيرد که خود از لايهاى جامد و سخت به نام گوشتهى زيرين و لايهاىنرمتر و خميرى به نام سستکره درست شده است. پيرامون گوشته را لايهىنازک و جامدى به نام پوسته فراگرفته که بيشتر از سيليس، اکسيژن وآلومينيوم درست شده است. زمينشناسان به مواد طبيعى و بى جان سازندهىپوسته سنگ مىگويند و بيرونىترين لايهى زمين را سنگکره مىنامند.

سنگهااز يک يا چند کانى درست شدهاند. کانى به موادى بىجان، جامد و بلورى گفتهمى شود که ترکيب شيميايى به نسبت ثابتى دارند. بيش از 3 هزار گونه کانى درطبيعت يافت شده است که نزديک 20 تا 25 گونه از آنها در ساختمان بسيارى ازسنگها وجود دارند. بيشتر سنگها از چند کانى درست شدهاند، مانند گرانيتکه بخش زيادى از آن از سه کانى کوارتز، فلدسپات و بيوتيت است. هر گروه ازسنگها نيز داراى کانىهاى مشخصى هستند که در گروه سنگهاى ديگر وجودندارند يا بسيار اندک هستند. براى نمونه، کانى هاليت فقط در سنگهاى رسوبىديده مى شود و در سنگهاى آذرين يا دگرگونى ديده نمى شود. کانىولاستونيت نيز فقط در سنگهاى دگرگونى يافت مى شود. با اين همه، برخى ازکانى ها، مانند کوارتز، ممکن است در هر گونه سنگى وجود داشته باشند

سنگها و کانىهاى آنها

سنگهاى آذرين
ارتوز، پرتيت، ميکروکلين، پلاژيوکلاز، کوارتز، نفلين،

لوسيت، هورنبلند، اوژيت، بيوتيت، مسکوويت، اليوين

سنگهاى رسوبى
کانىهاى رسى ، کلسيت، دولوميت، کوارتز، هاليت، سيلوين،

ژيپس، انيدريت،گلوکونيت، اکسيدها(بهويژه آهن)،کربناتهاى ديگر

سنگهاى دگرگونى
استروليت، کيانيت، آندالوزيت، سيليمانيت، گرونا، ولاستونيت،

تروموليت، کلريت، گرافيت، تالک

سنگهاى آذرين

هرچهبيشتر به ژرفاى زمين برويم، دما بالاتر مى رود و در ژرفاى زياد بهاندازهى مىرسد که براى ذوب شدن سنگها کافى است. با اين همه، مواددرونى زمين به حالت مذاب نيستند و فشار زيادى که از لايههاى بالايى برلايههاى زيرين وارد مىشود، از ذوب شدن سنگها جلوگيرى مىکند. اما درجاهايى از ژرفاى زمين که به دليلى(براى نمونه، در پى جايهجايى ورقههاىسنگ کره) از فشار کاسته مىشود يا سنگهاى سطحى زمين به زير سطح فرومىروند، سنگها ذوب مىشوند. هر جايى که سنگها ذوب شوند، مادهى مذاب،که ماگما نام دارد، به سوى بالا راه پيدا مىکند و آرام آرام دماى آنکاهش مىيابد و سنگهاى آذرين را پديد مىآورد.

ماگما ممکن است بهبخشهاى بالايى پوسته نفوذ کند يا از راه شکافها و سوراخها به سطح پوستهراه يابد. ماگمايى که از سطح پوسته بيرون نمىزند به آهستگى و طى سالهاسرد مىشود و سنگهاى آذرين درونى را مىسازد. به ماگمايى که از دهانهىآتشفشان بيرون مىآيد و به سطح زمين مىرسد، گدازه مىگويند. همهى حجمگدازهاى که به سطح زمين مىآيد، به حالت مذاب نيست و قطعههاى ذوب نشدهىسنگ و کانىهاى بلورى را نيز در خود دارد. گدازه طى چند روز سرد مىشود وسنگهاى آذرين بيرونى را مىسازد.

بررسى ترکيب شيميايى سنگهاىآذرين و گدازهى آتشفشانهاى فعال نشان داده است که ماگما يک ترکيبسيليکاتى با اندکى اکسيدهاى فلزى ، بخار آب و مواد گازى است. سنگهاىآذرين را بر پايهى درصد اين مواد در سه گروه گرانيتى(اسيدى)،بازالتى(بازى) و آندزيتى(ميانه) جاى مىدهند. سنگهاى آذرينى مانند ريوليتو داسيت را که محتواى سيليس آنها بالاست، يعنى بيش از 63 درصد 2 SiOدارند، از گروه سنگهاى آذرين اسيدى به شمار مىآورند. سنگهاى آذرينىمانند آندزيت که بين 52 تا 63 درصد 2 SiO دارند، از سنگهاى آذرين ميانه وسنگهايى مانند بازالت و گابرو را که محتواى سيليسى کمترى دارند، ازسنگهاى آذرين بازى هستند. برخى از سنگهاى آذرين، مانند پريدوتيت، را کهمحتواى سيليسى آنها بسيار پايين است، فرابازى مى دانند.

بافت سنگهاى آذرين

زمينشناساندر بررسىهاى صحرايى، که ابزارهاى پيچيدهى آزمايشگاهى در دسترس نيست، ازاندازه و آرايش بلورهاى سنگ، که بافت سنگ نام دارد، براى توصيف سنگهابهره مىگيرند. اصطلاح بافت سنگ هنگام بررسى سنگ زير ميکروسکوپ نيز به کارمى رود. بافت سنگ آذرين علاوه بر اين که آن را از سنگها ديگر جدامىکند، ما را از درونى بودن يا بيرونى بودن آن و حتى ژرفايى که سنگ درآنجا از ماگما پديد آمده است، آگاه مىسازد.

1. بافت نهانبلورين.بلورها را نمىتوان با چشم غيرمسلح ديد. اگر بلورها به اندازهاى کوچکباشند که فقط با ميکروسکوپ پولاريزان ديده شوند، اصطلاح ميکروکريستالين واگر فقط با ميکروسکوپ الکترونى يا پرتوهاى ايکس شناسايى شوند، اصطلاحکريپتوکريستالين را به کار مىبرند.

2. بافت آشکاربلورين. بلورها درشت و از 2 تا 5 ميلى متر هستند. اين بافت زمانى پديد مىآيد که ماگما به آهستگى درون زمين سرد شود.

3. بافت پگماتيتي. گونهاى از بافت آشکاربلورين است که اندازهى بلورهاى آن بزرگتر از 5 سانتىمتر و حتى چند متر است.

4.بافت پرفيري. گونهاى از بافت آشکاربلورين است که داراى بلورهاى درشت درزمينهاى از بلورهاى ريز است. اين بافت نتيجهى سرد شدن آهسته زير سطحزمين و آمدن ناگهانى ماگما به سطح زمين است که نخست با پديدآمدن بلورهاىدرشت و سپس با بلورهاى ريز همراهى مىشود.

5. بافت سوراخدار. درپى سرد شدن تند گدازهاى که گاز فراوان در خود دارد، بر سطح زمين پديدمىآيد. سنگپا نمونهاى از اين بافت است.

6. بافت شيشيهاي. دربرخى فورانهاى آتشفشانى، گدازه به درون آب ريخته مىشود و بسيار تند سردمىشود. اين گونه سنگها بلور ندارند و بافتى مانند شيشه دارند.

7.بافت آذرآواري. هنگامى که گدازه به صورت ذرههاى خاکستر به هوا پرتابمىشود و آن ذرهها به صورت لايهاى تهنشين مىشوند، سنگهايى رامىسازند که ذرههاى سازندهى آنها آذرين، ولى تهنشينى آنها شبيهسنگهاى رسوبى است.

8. بافت آگلومرا. اگر اندازهى ذرههاى پرتابىاز دهانهى آتشفشان بزرگ باشد، پس از تهنشين شدن به يکديگر جوش مىخورندو سنگ يکپارچهاى را مىسازند که آگلومرا ناميده مىشود.

خانوادههاى سنگهاى آذرين

سنگهاى آذرين را بر پايهى بافت، درصد سيليس، رنگ، چگالى، ترکيب شيميايى و در نظر داشتن ويژگىهاى ديگر، طبقهبندى مىکنند.

1. خانوادهى گرانيت-ريوليت. گرانيت از شناختهشدهترين سنگهاى آذرين درونى است کهفراوانى و زيبايى آن پس از صيقل يافتن، باعث شده است که در معمارى موردتوجه باشد. نام اين سنگ از واژهى لاتين گرانوم به معناى دانهى گندمگرفته شده است، زيرا بيشتر کانىهاى آن به اندازهى دانهى گندم است.بافت آن از نوع آشکاربلورين است و بيشتر از فلدسپات پتاسيمدار،پلاژيوکلاز سديمدار و کوارتز درست شده است. کانىهاى بيوتيت، آمفيبول،هورنبلند و گاهى ميکاى سفيد نيز در ساختمان آن ديده مىشود.گرانيتها بهرنگهاى سفيد، خاکسترى و صورتى ديده مىشوند که برخاسته از نوع فلدسپاتآنهاست.

ريوليت از نظر نوع کانىها با گرانيت تفاوت زيادى ندارد ودر واقع گرانيتى است که بيرون از پوستهى زمين پديد مىآيد. ريوليتها رنگروشنى دارند و چون جهتيافتگى مادهى مذاب را به آسانى مىتوان در آنهاشناسايى کرد، به اين نام خوانده مىشوند( ريوليت به معناى جريان يافتهاست.) در اين خانواده سنگهايى با بافت شيشهاى نيز وجود دارد که ابسيدينشناختهشدهترين آنهاست. اين سنگ تيرهرنگ است و تيرگى آن به اين علت استکه هيچ گونه بلورى در آن وجود ندارد. به سنگهاى بيرونى با بافت سوراخداراين خانواده، پونس، پاميس يا سنگپا مى گويند. توجه داشته باشيد کهسنگپا ممکن است در خانوادههاى ديگر نيز وجود داشته باشد.

2. خانوادهى گرانوديوريت- داسيت.گرانوديوريت يکى از فراوانترين سنگهاى آذرين درونى است که از نظر کانىشناسى، در ميانهى سنگهاى گرانيتى و ديوريتى جاى مىگيرد. زيرا درصدکوارتز آن اندکى از گرانيت کمتر ولى از ديوريت اندکى بيشتر است. داسيتهمانند بيرونى گرانوديوريت است. اين سنگ در ايران فراوان است و بيشتر بهرنگ روشن ديده مى شود.

3. خانوادهى ديوريت- آندزيت.ديوريتها سنگهايى هستند که بيشتر از فلدسپات پلاژيوکلاز سرشار ازکلسيم درست شدهاند. اين سنگها اغلب کوارتز ندارند، اما گاهى اندکىکوارتز و فلدسپات پتاسيمدار نيز در ساختمان آنها ديده مىشود.کانىهاىتيرهرنگ ديوريتها اغلب آمفيبول، پيروکسن و بيوتيت است. آندزيت همانندبيرونى ديوريت است که به رنگ خاکسترى تيره ديده مىشود به صورت سنگپا وآذرآوارى نيز وجود دارد.

4. خانوادهى گابرو- بازالت.گابروها سنگهاى تيره با چگالى به نسبت بالا هستند که بيشتر از پيروکسن وپلاژيوکلاز کلسيمدار درست شدهاند. البته، ممکن است اندکى اليوين نيز درآنها ديده شود. بازالت همانند بيرونى گابرو است. بازالت و گابرو 75 درصدسنگهاى آذرين پوستهى زمين را مىسازند. بازالت سوراخدار را اسکورىمىگويند که شبيه سنگپاست. بازالت شيشهاى نيز وجود دارد که به آنهاتاکىليت مىگويند. در پيرامون آتشفشان خاموش دماوند، بهويژه در کنارهىجادهى هراز، مىتوان گونههاى اسکورى، پرفيرى و آگلومراى بازالتى را پيداکرد.

5. خانوادهى پريدوتيت. پريدوتيت سنگى بسياربازى است که بيشتر از کانىهاى آهن و منيزيمدار درست شدهاست.پريدوتيتها چگالى بالايى دارند و رنگ آنها تيره است. اليوينفراوانترين کانى پريدوتيتهاست، اما ممکن است اندکى پيروکسن و حتىآمفيبول نيز در آنها ديده شود. پريدوتيتها سرشار از اليوين را دونيتگويند و پريدوتيتهاى سرشار از پيروکسن را پيروکسنيت مىنامند. در صورتىکه هم اليوين و هم پيروکسن را داشته باشند، لرزوليت خوانده مىشوند.لمبورژيت، که بسيار کمياب است و از بلورهاى ريز اوژيت(نوعى پيروکسن) واليوين آهندار درست شده است، همانند بيرونى پريدوتيتهاست و به رنگ قرمزقهوهاى ديده مى شود. کيمبرليت را نيز همانند بيرونى آنها مىدانند کهسرشار از اليوين است و بلورهاى ريز و اندکى گرونا(کانى دگرگونى) و الماسدارد.

سنگهاى رسوبى

چهرهى زمين هموارهدر حال دگرگونى است و عاملهايى مانند نيروى گرانش، آبهاى جارى، موجهاىدريا، باد، يخچالها و حتى انسان، همراه با کنشهاى شيميايى موادى مانندآب، اکسيژن، دىاکسيد کربن، اسيدها و مواد ديگر، باعث از همپاشى ساختمانسنگها و خرد شدن آنها مى شوند. خردهسنگها همراه با مواد محلول بهجاهاى پستى مانند درياها، درياچهها، کنار رودخانهها، غارها و جاهاى ديگرمىروند و در آنجا تهنشين مىشوند. مواد تهنشين شده، که رسوب ناميدهمىشوند، در اثرعاملهاى گوناگونى، مانند فشار و گرما، به هم پيوسته مىشوند و سنگهاى سخت و يکپارچهاى را مىسازند که به آنها سنگهاى رسوبىمىگويند.

سنگهاى رسوبى به علت لايهلايه بودن و نيز داشتن برجاىماندههايى از جانداران گذشته، به زمينشناسان کمک مىکنند تاريخ گذشتهىزمين را بازسازى کنند. سنگهاى رسوبى در مقايسه با سنگهاى آذرين ودگرگونى بخش کمترى از پوستهى زمين را مى سازند، اما چون در سطح زمينساخته مى شوند، بخش زيادى از سطح قارهها را پوشاندهاند. اين سنگها جاىانباشته شدن و جابهجايى آبهاى زيرزمينى هستند و به دليل اندوختههاىزغالسنگ، نفت و گاز، نمک، کانىهاى آهندار و ديگر کانىهايى که در صنعتارزش دارند، بسيار مورد توجه هستند.

رسوبگذارى

هنگامىکه انرژى يک رود زياد است، بستر خود و هر چه را که در راه آن است، خرابمىکند و خردهها را به خود جابهجا مىکند. هنگامى که از انرژى رود کاستهمىشود، براى نمونه هنگامى که شيب بستر کاهش مىيابد يا حجم آب کاهشمىيابد، توان جابهجايى مواد همراه خود را از دست مى دهد و تهنشينى آنمواد آغاز مى شود. آن مواد رسوبى ممکن است ذرههاى حاصل از خرد شدنسنگهاى آذرين، دگرگونى و حتى رسوبى باشند. به اين گونه رسوبها رسوبهاىآوارى مىگويند.کوارتز، فلدسپات، کانىهاى سنگين و سپس ميکاها و کانىهاىرسى ، از ذرههاى رسوبهاى آوارى هستند.

برخى از رسوبها پيامدفرايندهاى شيميايى و زيستشيميايى هستند. رسوبهاى آهکى درون غارها ورسوبهاى ژيپس و نمک خوراکى، از نمونههاى فراوان فرسايش شيميايى هستند.پوستهى آهکى برخى از جانداران دريايى پس از مرگ در کف دريا تهنشينمىشود و بخشى از سنگهاى رسوبى مى شود. اين پوششها حاوى کانىهايى ازکربناتهاى کلسيم، منيزيم، سيليسيم و گاهى فسفاتها، سولفيدها و اکسيدهاىآهن هستند. برخى از سنگهاى رسوبى حاصل از آنها در معمارى ارزش بسياردارند.

فعاليتهاى آتشفشانهاى دريايى و قارهاى باعث پرتاپ شدنذرههاى گوناگونى به صورت خاکستر، غبار، تکههاى کوچک و بزرگ و مادهىمذاب به پيرامون آتشفشان مىشود. اين ذرهها روىهم انباشته مىشوند و درپى فرايند فرسايش فيزيکى و شيميايى به جاهاى رسوبگذارى برده مىشوند اينگونه رسوبها را که خاستگاه آتشفشانى دارند، رسوبهاى آذرآوارى گويند. ازبرخورد شهابسنگها و گذر دنبالهدارها از نزديکى زمين نيز اندکى موادرسوبى با خاستگاه فرازمينى به محيطهاى رسوبى وارد مىشود. حجم اين رسوبدر زمانى که جو زمين رقيق بوده، قابل توجه بوده است.

رسوبها درشرايط معينى در درياها و خشکىها تهنشين مىشوند. اين شرايط در جاهاىگوناگونى فراهم مىشوند که از آنها با نام محيط رسوبى ياد مىکنند. اينمحيطها عبارتند از:

1. مخروط افکنه. در دامنهى کوهها و جاىبرخورد کوه با دشت به وجود مىآيد. مواد سازندهى آن قلوهسنگ، ريگ و گاهىذرههاى رس است. ذرههاى رسوبى آن جورشودگى و گردشدگى ضعيفى دارند.لايههاى سازندهى آن نيز متقاطع و نامنظم روى هم قرار گرفتهاند.

2.دشت سيلابي. در زمينهاى به نسبت هموار پيرامون رودها به وجود مىآيد. درزمان سيل و طغيان، رودخانه تا آن جا گسترش مىيابد. ماسههايى با جورشدگىبه نسبت خوب همراه با تودههايى از گل و لاى و رس در آن ديده مىشوند.فسيلهاى نرمتنان آب شيرين و شاخ و برگ درختان نيز درون آنها يافتمىشود. گاهى داراى لايههاى متقاطع هستند.

3. دلتا. در جاى برخوردرود با دريا يا درياچه به وجود مىآيد. ماسههايى با جورشدگى وگردشدگىخوب، با لايههاى موازى و در بيشتر جاها متقاطع، در آنها ديده مى شود.فسيل نرمتنان آب شور و شاخ و برگ گياهان نيز درون آنها ديده مىشود.

4.تلماسهىساحلي. در کنارهى درياهايى که رطوبت کمى دارند به وجود مى آيد. ذرههايىبا جورشدگى و گردشدگى خوب و لايههاى متقاطع، در آنها ديده مىشود.

5.محيط کولابي. رسوبگذارى در درياچههايى که در اقليم خشک بيابانى به وجودآمدهاند، بيشتر از رسوبگذارى شيميايى است. نمکهاى گوناگونى مانندژيپس، انيدريت، نمک خوراکى، همراه با رسوبهاى سيلتى تيره رنگ که گاهى ازمواد آلى سرشار است، در آنها تهنشين مىشود.

6. محيط ساحلي. جايىاست که هنگام جزر از آب بيرون مىماند و هنگام مد زير آب مىرود. رسوبهاىآن درشت و ريز هستند و از قطعهسنگهاى بزرگ تا گل نرم در ميان آنها ديدهمىشود. برجاى ماندههاى صدف نرمتنان و اسکلت آهکى مرجانها نيز درونآنها يافت مىشود.

7. فلات قاره. جايى است که از سطح آب به هنگامجزر آغاز مىشود و تا ژرفاى 200 متر ادامه مىيابد. رسوبهاى اين محيط ازنظر ويژگى و پراکنش گوناگونى زيادى دارند، زيرا شدت موجها و جريانهاىدريايى و ورودى رودها در اين جا متفاوت است. در اينجا ماسه فراوان است.در دهانهى رود لاى و رس نيز فراوان است. رسوبهاى آهکى نيز به فراوانىديده مىشود. همچنين صخرههاى مرجانى در آنجا به وجود مىآيد.

8.محيط عميق. از ژرفاى 200 متر به پايين دريا گفته مىشود. داراى دو نوعرسوب اصلى است: رسوبهاى بسيار دانهريزى که از قارهها آمدهاند، اما بهدليل سبکى در جاهاى کمعمق رسوب نکردهاند. اين مواد را گلهاى دريايىمىگويند که رنگ آنها ممکن است سبز، آبى ، قرمز يا زرد باشد. نوع ديگررسوبهاى اين محيط از دستهى رسوبهاى آلى و بيشتر از برجاى ماندههاىاسکلت جانداران ريز دريايى، يعنى پلانکتونها، است که پوشش آهکى يا سيليسىدارند.

دياژنز: سنگزايى

پس از انباشتهشدن رسوبها در محيطهاى رسوبى ممکن است فرايندهاى فيزيکى و شيميايىگوناگونى در آنها رخ دهد که به سنگشدن آنها بينجامد. به مجموعهىفرايندهاى فيزکى و شيميايى که پس از رسوبگذارى و طى روند سنگشدن رخمىدهد، دياژنز يا سنگزايى مىگويند. عاملها و فرايندهاى زير در روندسنگزايى دخالت دارند:

1.گرما. هر چه از سطح زمين به پايين برويم،گرما افزايش مى يابد. افزايش گرما بر سرعت واکنشهاى شيميايى مى افزايدو بيرون رفتن آب و خشک شدن رسوبها را ممکن مىسازد.

2. فشار. وزنرسوبهاى بالايى فشارى پديد مىآورد که مهمترين عمل فيزيکى در سختشدنرسوبهاست. فشار روى رسوبهاى لاى و رس بيشتر اثر مىگذارد. فشار دربيرون رفتن آب و خشکشدن رسوبها نيز اثر دارد.

3. از دست دادن آب.گرما و فشار برآمده از وزن لايههاى بالايى باعث خشک شدن رسوب مى شود، امااز دست دادن آب در دماى معمولى روى سطح زمين نيز رخ مىدهد.

4.سيمانى شدن. آبهاى زيرزمينى هنگام جابهجا شدن از بين سوراخها وشکافهاى ميان رسوبها، مواد محلول در خود را به صورت سيمان بين ذرههاىرسوبى جا مىگذارند که باعث به هم پيوستن آنها مىشود. گاهى سيمان ازخود رسوبها فراهم مىشود.

5. بلورى شدن دوباره. در اين فرايند يککانى به حالت پايدارترى درمىآيد. براى نمونه، صدف جانداران دريايى بهصورت آراگونيت است، اما پس از مرگ جاندار به صورت کلسيت در مىآيد کهپايدارتر است. در اين فرايند تغييرى در ترکيب شيميايى کانى رخ نمىدهد،اما بلورىشدن دوباره باعث پر شدن سوراخها و شکافهاى خالى مىشود.

6.واکنشهاى زيستشيمايي. در ژرفاى 75 مترى، هر گرم لجن کف دريا نزديک 63ميليون باکترى در خود دارد. اين باکترىها در پديد آمدن نفت، زغالسنگ وکانىهايى چون دولوميت پيريت نقش دارند. براى نمونه، باکترىهاى ناهوازىاکسيژن مورد نياز خود را از ترکيبهاى سخت نشدهاى مانند 4 FeSO به دستمىآورند و مواد سختى مانند FeS را برجاى مىگذارند.

7. زمان. بهتنهايى در سنگشدن رسوبها نقش ندارد، اما نقش عاملهاى ديگر طى زمان پررنگ مىشود. براى نمونه، رسوبهاى نرم گل سفيد اگر چند لحظه در فشار 6000اتمسفر بمانند، تغيير چندانى پيدا نمىکنند، اما اگر براى 17 سال در همينفشار بمانند، سنگ آهک سختى مىشوند.

بافت سنگهاى رسوبى

ازبافت سنگهاى رسوبى مىتوان چيزهايى دربارهى سرگذشت سنگ رسوبى، از جملهراهى که طى کرده است و چگونگى محيط رسوبگذارى، برداشت کرد. سه نوع بافتاصلى را در سنگهاى رسوبى مى توان شناسايى کرد: بافت آوارى و دو بافتناآوارى که بلورين و اسکلتى ناميده مىشوند.

1. بافت آواري. ازذرههاى ريز و درشت درست شده است. در اين بافت علاوه بر اندازهى ذرهها،ميزان يک اندازه بودن ذرهها، که به آن جورشدگى مىگويند، نيز مورد توجهاست. از ميزان جورشدگى مىتوان اطلاعاتى پيرامون فرايند رسوبگذارى و محيطرسوبگذارى به دست آورد. براى نمونه، رسوبهاى بادى داراى جورشدگى خوب ورسوبهاى يخچالى داراى جورشدگى اندک هستند. ميزان گردشدگى ذرهها نيز مهماست که به سختى و جنس ذرهها، ميزان برخوردهاييکه ذرهها با هم داشتهاند،درازى راهى که طى شده و انرژى جابهجا کننده، بستگى دارد.
2. بافتبلورين. اين بافت را در سنگهاى رسوبى شيميايى مىتوان ديد. طى فرايندسنگزايى، مواد محلول در آب به طور مستقيم بلورى مىشوند يا در پىبلورىشدن دوباره، شبکهى به همپيوستهاى از بلورهاى از پيش موجود، پديدمىآيد. بلورها ممکن است با چشم ديده شوند(درشتبلور) يا براى ديدن آنهابه ميکروسکوپ نياز باشد(ريزبلور). اگر بلورهاى سنگ از دو اندازهى متفاوتباشند، اصطلاح پورفيروبلاستيک را براى آن بافت به کار مىبرند.

3.بافت اسکلتي. اين بافت از گردهمآمدن بخشهاى سخت بدن بىمهرگان دريايى وپوششهاى سيليسى يا آهکى پلانکتونها به وجود مىآيد. صدفها و پوششهاىسخت پس از مرگ جانداران روى هم انباشته مىشوند و گاهى سيمانى آنها را بههم پيوند مىدهد. بافت سنگ به دست آمده شبيه بافت آوارى است، اما ذرههاىسازندهى آن بخشهاى سخت جاندارن است.

خانوادههاى سنگهاى رسوبى

سنگهاىرسوبى را در دو گروه سنگهاى آوارى(ناشى از فرسايش فيزيکى) و ناآوارى(ناشىاز فرسايش شيميايى و زيستشيميايى) جاى مىدهند. سنگهاى آوارى را برپايهى اندازهى ذرهها در چهار خانوادهى بزرگتر از ماسه، به اندازهىماسه، به اندازهى لاى و کوچکتر از لاى طبقهبندى مىکنند.

1. بزرگتر از ماسه: ذرههاى آن از 2 ميلىمتر بزرگتر است.

الف) کنگلومرا، که ذرههاى آن کم و بيش گرد شده است و در ميان سيمانى از سيليس، آهک يا رس جاى گرفتهاند.

ب)برش که ذرههاى آن گوشهدار است و جورشدگى خوبى ندارند و در پى فعاليتهاىورقههاى قارهاى، فعاليتهاى آتشفشانى يا رسوبگذارى در يخچالها پديدمىآيند.

2. به اندازهى ماسه: ذرههاى آن بين 06/0 تا 2 ميلىمتر است.

الف) ماسهسنگهاى کوارتزى، که بيش از 90 درصد ذرههاى آن از کوارتز است.

ب) آرکوز، که 25 درصد ذرههاى آن از فلدسپاتها و بيش از 50 درصد آن از کوارتز است.

ج)گريواک، که بخش زيادى از آن از کوارتز و فلدسپاتهاست، اما کانىهاىتيرهاى مانند ميکا، هورنبلند و پيروکسن نيز در آن ديده مىشود.

3. به اندازهى لاي: ذرههاى آن بين 06/0 تا 002/0 ميلىمتر است.

الف)لاى سنگ، از ذرههاى کوارتز درست مىشودکه سيمانى از جنس سيليس، آهک ياحتى رس آنها را به هم پيوند مىدهد. به اين سنگها سنگ سيلتى يا فورشسنگنيز مىگويند و اگر نيمى از ذرههاى آنها از رس باشد، به آنها گلسنگنيز گفته مىشود.

ب) لس، در پى سخت شدن رسوبهاى بادى به وجودمىآيد. لسها به طور معمول زردرنگ هستند و ذرههاى آنها بيشتر ازکوارتز، فلدسپات، کلسيت، ميکا، کانىها آهندار و کانىهاى رسى است.

4. کوچکتر از لاي: ذرههاى آن از 002/0 ميلىمتر کوچکتر است.

الف)سنگهاى رسى، بيش از نيمى از ذرههاى آنها از ذرههايى به اندازهى لاىکوچکتر است. کانىهاى رسى (سيليکاتهاى آبدار)، کوارتز، فلدسپات و ميکابه فراوانى در آنها ديده مىشود.

ب) مارن، گونهاى سنگ رسى است کهميزان کربنات کلسيم آن بين 25 تا 50 درصد است. اغلب مارنها به رنگخاکسترى ديده مىشوند، در خود فسيل دارند و با اسيدکلريدريک مىجوشند.

ج)شيل، به گروهى از سنگهاى رسى يا حتى لاىسنگها گفته مىشود که در پىفشارهاى کوهزايى، کم و بيش حالت ورقهاى از خود نشان مىدهند. شيلها درخود فسيل دارند و از برخى از آنها، که شيل نفتى ناميده مىشوند، پس ازتقطير نفت به دست مىآيد.

سنگهاى ناآوارى را نيز در چهار خانوادهى سنگهاى آهکى، سنگهاى سيليسى، سنگهاى اشباعى و زغالسنگها جاى مىدهند.

1. سنگهاى آهکي: بيش از نيمى از ترکيب آنها را کربنات کلسيم مىسازد.

الف)سنگ آهک معمولى، بيش از 90 درصد آن از کربنات کلسيم است. به رنگ شيرى تاکرم ديده مىشود. هنگام شکستن داراى لبههاى تيز مىشود.

ب) چاک(گل سفيد)، سنگ آهک نرم و سفيدى است که بيشتر از اسکلت جانداران ميکروسکوپى درست شده است.

ج) کوکينا، به طور کامل از صدف جاندران دريايى درست شده است.

د) تراورتن، سنگ آهک به نسبت خالصى است که در خشکىها ديده مىشود و از رسوبگذارى آب چشمههاى حاوى کربنات کلسيم درست مىشود.

ه) دولوميت، سنگ آهکى است که اندکى منيزيم دارد. در مقايسه با سنگ آهک معمولى تيرهتر است و اسيدکلريدريک رقيق بر آن بى اثر است.

2. سنگهاى سيليسي: بيش از نيمى از ترکيب آنها را سيليس شيميايى يا زيستى مىسازد.

الف) چرت، نوعى سنگ سيليسى با دانههاى ريز که فلينت(سنگ آتشزنه)، ژاسب(چت قرمز) و سنگ محک(چرت سياه) از نمونههاى شاخص آن است.

ب) دياتوميت، بيش از نيمى از ترکيب آن را پوستهى جانداران تکسلولى به نام دياتومه مىسازند.

ج) تريپولى، يا سنگ سمباده که بيشتر از کلسدونى درست شده و از هوازدگى ديگر سنگهاى سيليسى به وجود مىآيد.

3. سنگهاى اشباعي: از تهنشينى يونها در محيطهاى رسوبى پديد مىآيند.

الف) سنگ نمک، از کانى هاليت درست شده و اگر ناخالصىهايى از اکسيدهاى آهن يا رس داشته باشد، به رنگ زرد تا قرمز در مىآيد.

ب) سنگ گچ، از سولفات کلسيم درست شده و به دو صورت بىآب(انيدريت) و آبدار(ژيپس) يافت مى شود.

4. زغالسنگها: از پيکرهى گياهان که در لابهلاى رسوبها جاى گرفتهاند، درست مىشوند.

الف) تورب، بين 45 تا 60 درصد کربن دارد و آن را زغالسنگ نارس مىدانند.

ب) ليگنيت، بين 60 تا 70 درصد کربن دارد و به رنگ قهوهاى تيره است.

ج) زغالسنگ معمولى، بين 70 تا 90 درصد کربن دارد و به رنگ سياه براق است.

د) آنتراسيت، بين 90 تا 95 درصد کربن دارد. براق و سياهرنگ است، اما دست را سياه نمىکند.

ه) گرافيت، کربن 100 درصد خالص است که به صورت ورقههاى نازک روى هم جاى گرفتهاند.

سنگهاى دگرگونى

برخىسنگها در پى فشار و گرماى زياد، بىآنکه ذوب شوند، دگرگونىهاى فيزيکى وشيميايى پيدا مىکنند و سنگهاى ديگرى به نام سنگهاى دگرگونى را پديدمىآورند. سنگ دگرگونى ممکن است نسبت به سنگ مادر، شکل، اندازه، نوعکانىها و در نتيجه بافت و ترکيب شيميايى بسيار تازهاى داشته باشد. هر چهگرما و فشارى که به سنگها وارد مى شود، کمتر باشد، دگرگونى آنها کمتراست که از آن به دگرگونى ضعيف ياد مىشود. به وجود آمدن گرافيت و برخىزغالسنگها از اين گونه است. اما هر چه گرما و فشارى که به سنگ وارد مىشود، بيشتر باشد، دگرگونىها نيز بيشتر خواهد بود که از آن به دگرگونىشديد ياد مىشود. به وجود آمدن الماس نمونهى از دگرگونى بسيار شديد است.

علاوهبر فشار و گرما، برخى سيالها نيز در فرايند دگرگونى دخالت دارند.بررسىها نشان داده است که همهى سنگها به طور ميانگين 5/3 درصد دىاکسيدکربن و 5/5 درصد آب دارند. طى دگرگونى، آب و دىاکسيد کربن سيالفعالى را به وجود مىآورند که البته نقش آب پر رنگتر است. بررسىها نشانداه است که فشار و گرماى زياد در بسيارى از سنگها هيچ گونه دگرگونى بهوجود نمىآورند، اما اگر به سنگى که در فشار و گرماى زياد است، اندکى آبافزوده شود، برخى کانىها با تندى بيشتر رشد مىکنند و حتى کانىهاىجديدى در سنگ به وجود مىآيد. چرا که آب به جدا شدن برخى يونها ازکانىها و جابهجا شدن آنها در سنگ کمک مىکند.

سنگهاى دگرگونى به روشهاى زير پديد مىآيند:

1.دگرگونى مجاورتي. گاهى سنگ مادر در کنار تودهى آذرين قرار مىگيرد. دراين صورت، در جاى برخورد آن با تودهى داغ، بلورىشدن دوباره و دگرگونىشديد رخ مىدهد. اما با زياد شدن فاصله از تودهى آذرين از شدت دگرگونىکاسته مىشود.

2. دگرگونى جنبشي. اين نوع دگرگونى در پى فشارجهتدار و گرماى فراهم شده از انرژى مکانيکى هنگام شکستن سنگها رخمىدهد. در جاى گسلها، که شرايط اين دگرگونى را دارند، سنگ دانه ريز وسياهرنگى به نام ميلونيت پديد مىآيد.

3. دگرگونى دفني. اين نوعدگرگونى در پى انباشته شدن پيوستهى رسوبها در کف محيطهاى رسوبى به وجودمىآيد. لايههاى زيرين در پى فشار وزن رسوبها فشرده مى شوند و سنگهاىرسوبى را پديد مىآورند. اما لايههاى بسيار پايينتر، در پى فشار و گرماىزياد رفتهرفته دگرگون مىشوند.

4. دگرگونى گرمابي. در اين دگرگونىآب بسيار داغ نقش مهمى دارد. اين آب ممکن است از ماگما يا آبها زيرزمينىباشد. در اين دگرگونى گاهى موادى به سنگ مادر افزوده يا از آن برداشت مىشود.

5. دگرگونى برخوردي. در پى برخورد سنگهاى آسمانى بزرگ بر سطحزمين رخ مىدهد. اين نوع دگرگونى در زمين کمياب است، اما در سطح ماه ومريخ به فراوانى رخ مىدهد.

6. دگرگونى ناحيهاي. اين نوع دگرگونىنتيجهى همهى عاملهايى است که در دگرگونى سنگها از آنها نام برديم.بيشتر سنگهاى دگرگونى نيز به همين روش به وجود مىآيند. اين نوع دگرگونىاغلب در فرورانش ورقههاى سنگکره رخ مىدهد. در ايران در راستاى رشته کوهزاگرس از سنندج تا حاجىآباد(شمال بندر عباس)اين نوع دگرگونى ديده مى شودو بخش زيادى از سنگهاى دگرگونى که در کارهاى ساختمانى کاربرد دارند، ازمعدنهاى همين ناحيه به دست مىآيد.

بافت سنگهاى دگرگونى

سنگهاىدگرگونى به دليل فشار همهسويهاى که به آنها وارد مىشود، بسيار متراکمهستند و حجم فضاهاى خالى در آنها بسيار پايين است. دگرگونى جنبشى بيش ازهمه باعث بر هم خوردن بافت اوليهى سنگ مىشود. طى دگرگونى کانىهاىدانهريز با هم يکى مىشوند و کانىهاى دانهدرشتترى به وجود مىآورند.گاهى نيز، بهويژه در دگرگونى جنبشى، دانهها شکسته مىشوند و دانههاىريزترى به وجود مىآيد. با بلورى شدن دوباره و رشد دانهها، ديوارهى بيندو کانى کنارهم، حالت دندانهاى و مضرس به خود مىگيرد. اين بافت را مضرسىيا درهم و گاهى دانهقندى مىگويند. فشار جهتدار عمودى نيز باعثجهتيافتگى کانى ها به صورتى مىشود که سنگ نماى لايهاى يا نوارى پيدامىکند که از آن به فولياسيون ياد مىشود.

خانوادههاى سنگهاى دگرگونى

سنگهاى دگرگونى را بر پايهى جهتيافتگى در دو گروه داراى جهتيافتگى و بدون جهتيافتگى جاى مىدهند.

1. سنگهايى که کانىها آنها جهتيافتگى دارند: اين سنگها مانند سنگهاى رسوبى نماى لايهاى دارند.

الف) اسليت، در پى دگرگون شدن ضعيف شيلها پديد مىآيد. کانىهاى رسى،کوارتز، مسکوويت و کلريت از کانىهاى اصلى آن هستند.

ب)فيليت، در پى دگرگون شدن ضعيف شيلهايى پديد مىآيد که کانىها ورقهاىبزرگترى دارند. اين سنگ با داشتن سطح براق از اسليت بازشناخته مىشود.

ج)شيست، از دگرگون شدن شديد شيلها پديد مىآيد. بيش از نيمى از کانىهاى آنرا کانىهاى ورقهاى مانند مسکوويت و بيوتيت تشکيل مىدهند. دوگونه ازشيستها، تالکشيست و کلريتشيست، از دگرگونى سنگهاى بازالتى پديدمىآيند.

د) گنايس، فراوانترين سنگ دگرگونى است. سنگ مادر آن ممکناست گرانيت، ريوليت، سنگهايى با دگرگونى ضعيف و سنگهاى رسوبى، مانندآرکوز، باشد. کانىهاى اصلى گنايسها از کوارتز، فلدسپات سديمدار وفلدسپات پتاسيمدار است. بيشتر آنها نوارهاى يکدرميانى از رنگ سفيد ياصورتى و لايههاى تيره دارند. گنايسى که بيشتر از کانىها تيره درست شدهباشد، آمفيبوليت نام دارد.

2. سنگهايى که کانىهاى آنها جهتيافتگى ندارند: اين سنگها مانند سنگهاى آذرين نماى تودهاى دارند.

الف)مرمر، از دگرگونى سنگهاى آهکى و دولوميت پديد مىآيد. اگر خالص باشد بهرنگ سفيد برفى و اگر داراى کانىهايى مانند ميکا، گرونا، ولاستونيت وکلريت باشد، به رنگهاى سبز، صورتى، خاکسترى و حتى سياه ديده مىشود.

ب)کوارتزيت، در پى دگرگونى نه چندان شديد ماسهسنگ کوارتزى پديد مىآيد.کوارتزيت خالص سفيدرنگ است اما اکسيدهاى آهن آن را صورتى يا قرمز مىکنند.

ج) هورنفلس، از دگرگونى مجاورتى سنگهاى رسى پديد مىآيد. بافت مضرس و رنگ تيرهاى دارد.

چرخهى سنگ

طىزمان دراز و در پى واکنشهاى شيميايى، فيزيکى و زيستى، هر سه گروه سنگهامىتوانند به هم تبديل شوند. سنگهاى آذرين از سرد شدن مادهى مذاب بهوجود مىآيند. اگر فرياند سرد شدن مادهى مذاب زير پوستهى زمين رخ دهد،سنگهاى آذريت درونى پديد مىآيند. سنگها آذرين بيرونى از سرد شدن گدازهنزديک يا روى سطح زمين به وجود مىآيند. زمين شناسان بر اين باورند کهسنگهاى آغازين زمين همه از نوع آذرين بودهاند، چرا که زمين در آغازتودهاى از مادهى مذاب بوده است.

سنگهاى آذرين در برخورد با هواو آب دچار هوازدگى و فرسايش مىشوند و به صورت ذرههاى کوچکترى مىشکنندو خرد مىشوند. آن ذرهها در پى نيروى گرانش، آبهاى جارى، يخچالها، موجدريا و باد جابهجا مىشوند و به محيطهاى رسوبگذارى، بهويژه درياها ودرياچهها، مىروند. طى اين جابهجايى نيز بيش از پيش خرد مىشوند.رسوبها در محيطهاى رسوبگذارى به صورت لايههاى موازى و افقى روى همانباشته مىشوند و طى فرايند سنگزايى، سخت مىشوند و سنگهاى رسوبى راپديد مىآورند.

اگر سنگهاى رسوبى در ژرفاى زيادى جاى گرفته باشند،در پى فشار وزن لايههاى بالايى يا فشار فراهم شده از جابهجايى ورقههاىزمين و گرماى درون زمين، آرامآرام دگرگون مىشوند و سنگهاى دگرگونى رامىسازند. سنگهاى دگرگونى نيز اگر گرماى بيشترى ببينند، ذوب مىشوند وماگما مىسازند. از سرد شدن ماگما نيز بار ديگر سنگ آذرين پديد مىآيد.

اينچرخهى سنگ، که از آغاز پديد آمدن زمين همواره ادامه داشته است، بيش از200 سال پيش از سوى جيمز هاتن پيشنهاد شد. او با گردآورى يافتههاىزمينشناسان پيش از خود به اين نتيجه دست يافت. اين چرخه با افزايش آگاهىدانشمندان از فرايند زمينساخت ورقهاى بيش از پيش روشنتر شد. اين چرخهميانبرهايى نيز دارد. براى نمونه گاهى سنگ آذرين بى آن که هوازده شود وسنگ رسوبى پديد آورد، در پى گرما و فشار به سنگ دگرگونى تبديل مىشود. جاىبرخورد ورقههاى قارهاى نمونهاى از جاهايى است که اين فرايند در آن رخمى دهد

منبع :
. حسينى ، احمد. سنگها. انتشارات مدرسه، 1385

2. لوتگن/تاربوک. مبانى زمينشناسي. ترجمهى رسول اخروي. انتشارات مدرسه، 1378

3. درويشزاده، علي. سنگشناسى دگرگوني. انتشارات دانشگاه پيام نور، 1379

4. پروين، حسين. سنگشناسى رسوبي. انتشارات دانشگاه پيام نور، 1379

5.خيرى، فلوريز. سنگشناسى آذرين. انتشارات دانشگاه پيام نور، 1379

6. معماريان، حسين. زمينشناسى فيزيکي. انتشارات دانشگاه پيام نور، 1370

7. سرابى، فريدون/ايرانپناه، اسد/ زرعيان، سيروس. سنگشناسي. انتشارات دانشگاه تهران، 1356

8. همبلين، کنت/ هاوارد، جيمز. شناسايى مقدماتى سنگها. انتشارات مدرسه، 1987

روش مطالعه کانیها

حالت فیزیکی :

انواع رخ (Cleavage )

کامل (Prefect cleavage ) :درصورتی که کانی به راحتی و به صورت صفحات نازک با سطوح صاف و و صیقلی بشکند می گویند که داری رخ کامل است . مانند میکا و ژیپس .



خوب:Good cleavage)) هرگها کانی در امتداد سطوح معینی بشکند و سطوح صاف ایجاد کند در آن صورتمی گویند که دارای رخ خوب است **** در این کانیها همواره کانی در جهاتسطوح رخ می شکند و سطوح شکست ناهموار ندارد . مانند کلسیت **** نمک طعام**** گالن .



مشخص : (Distinct cleavage)کانیهائی که دارای این نوع رخ هستند گاهی در جهات رخ و به صورت سطوح صاف وصیقلی میشکنند و گاهی با ایجاد سطوح ناهموار می شکنند مانند : فلدسپاتها**** آمفیبولها .



ناقص : (Imperfect cleavage ) دراین نوع رخ ؛سطوح صاف بسیار کم است و عمدتاُ سطوح ناهموار ایجاد می شود . مانند بریل **** آپاتیت .


انواع شکستگی (Fracture )

صدفی Conchoidal ) هرگاه سطح حاصل از شکستگی به صورت یک سطح صاف و مقعر کهشبیه به سطح داخلی صرف دو کفه ایها است باشد به نام شکستگی صدفی نامیده میشود مانند شکستگی سنگ شیشه و کالسدوئن.

رشته ای :( Fibrous ) در این نوع شکستگی محل شکستگی مانند شکسته شدن چوب است و حالترشته ای دارد . این نوع شکستگی در تومولیت و آکتینولیت دیده می شود .

مضرس Hackly ) دراین حالت سطح شکستگی حالت داندانه ای و تیز دارد . اینشکستگی در اغلب عناصر طبیعی مانند : طلا **** مس **** پلاتین دیده می شود .

ناهموار: ( Uneven ) در این توع شکستگی سطح ناهموار و زبری ایجاد می شود . اینحالت در کانیهای سولفیدی ****آپاتیت و کاسیتریت دیده می شود .

چگالی : (Specific ) جرم یک سانتیمتر مکعب از هر جسم

درجه سختی : سختی عبارت است از مقاومتی که هر کانی در مقابل خراش سایر کانیها و اجسام از خود نشان می دهد .

رنگ : ( Color )

درمطالعه کانیها اولین چیزی که توجه را جلب می کند رنگ آنها است . کانیهادارای رنگهای متنوعی هستند . بعضی از کانیها دارای رنگهای مشخصی هستند وبه وسیله رنگشان تشخیص داده می شوند.

ایدیوکروماتیک Idio chromatic ) کانیهای خود رنگ را گویند . رنگ این کانیها به دلیلترکیب شیمیائی یا ساختمان داخلی آنها است و همواره ثابت است مانند سبزمالاکیت یا رنگ آبی در لازوریت .

آلوکرماتیک : (Allo chromatic ) کانیهای دگر رنگ را گویند . این نوع رنگ بدلیل وجودناخالصی در کانی به وجود می آید و با توجه به انواع ناخالصی ؛ تنوع رنگینیز دیده می شود . مثل کانی کوارتز که به رنگهای متنوعی دیده میشود .

پزوروکرماتیک Pesudo chromatic ) کانیهای دارای رنگ کاذب را گویند . این نوع زنگ دراثر انعکاس نور در سطوح مختلف کانیهای شفاف یا نیمه شفاف اینجاد می شود ؛بدین صورت که شعاعهای نوری پس از برخورد به سطوح کریستالی کانیها در جهاتمختلف منعکس می شوند و در نتیجه تداخل آنها رنگهای متفاوتی به چشم می خورد. مثل کانی لابرادوریت . در بعضی از کانیها مانند کالکوپریت تداخلی از چندرنگ به صورت رنگین کمان منعکس می شود .

رنگ خاکه: ( Streak ) کانیهائی که سختی آنها خیلی زیاد نیست در اثر سایش بر رویچینی بدون لعاب مقداری خاکه یا پودر از خود به جای می گذارند که دارایرنگی متفاوت با رنگ خود کانی است که این اثر را رنگ خاکه گویند.

انواع جلا

فلزی: ( Luster ) این نوع جلا در کانیهائی که نور را از خود عبور نمی دهند وتماماُ منعکس می کنند دیده می شود مانند کانهای فلزی مثل : گالن ****هماتیت و طلا.

نیمه فلزی : ( Sub metallic ) دراین نوع کانیها که نور را از خود عبور نمی دهند مقدار انعکاس نور کمتر ازحالت قبلی است مثل : ماگنتیت **** پیرولوزیت **** کرومیت و . .

شیشه ای : ( Vitreous ) کانیهای مانند شیشه که نور از آنها عبور میکند دارای این نوع جلا هستند مثل : لیمونیت **** کوارتز **** باریت و . . .

نیمه شیشه ای : (Sub vitreous ) در کانیهائی که مقدار نور عبوری از آنها کمتر از شیشه است دیده می شوند مثل : کلسیت **** آلونیت و . . .

صمغی : ( Resinous ) این حات از جلا شبیه صمغ است مثل : بلاند **** آپاتیت **** ارپیمان **** رآلگار و. . .

چرب Greasy ) در این حالت جسم چرب نیست ولی حالت چربی دارد مثل : کوارتز**** تالک **** اپال و تورمالین نیز تا حدی داری جلای چرب می باشند .

مرواریدی : ( Pearly ) در انی حلت جسم جلائی مانند مروارید دارد مثل : سلستیت **** دولومیت و . . .

الماسی : ( Adamantine ) در کانیهائی که شکست نور زیاد دارند این نوع جلا دیده می شود مثل : سروزیت **** مالاکیت **** اسفالریت و . . .

ابریشمی : ( Silky ) در اثر تجمع رشته های نازک بعضی از کانیهای این نوع جلا به وجود می آید مثل : آزبست **** هورنبلند **** الکسیت و . . .

شفافیت (Transparency )

شفاف : ( Transparent ) کانی نور را کاملا از خود عبور میدهد و میتوان از پشت آن اشیاء را دید مثل: ورقه نازک ژیپس یا کوارتز.

کدر : کانی نور را از خود عبور نمی دهد مثل مگنتیت **** گالن و . . .

نیمه شفاف : ( Translucent ) کانی نور را خود عبور می دهد ولی از پشت آن اشیاء دیده نمی شوند مثل : کوارتز ناخالص **** هالیت و . . .

اندک شفاف : ( Sub translucent ) نور از ورقهای نازک کانی عبور می کند مثل : فلوریت **** پلاژیوکلاز **** . . .


ضربه پذیری : ( Tenacity )

رفتار کانیها در مقابل ضربه های وارده به آنها می باشد که شامل چهار قسمت می باشد:

شکننده : ( Brittle ) که در اثر ضربه خرد می شوند مثل : گوگرد .

چکش خوار : ( Malleable ) که قابلیت چکش خواری را دارا می باشد مثل : کانیهای فلزی چون طلا **** مس و . .

برش پذیر : ( Sectile ) که توانایی برش خوردگی را دارا می باشند مثل : ژیپس .

خم پذیر : ( Flexible ) که قابلیت ارتجاء را دارا می باشند مثل : میکا .

ماکل Twinning ) هنگامی که دو یا چند بلور از یک کانی بخصوص ؛ یا دو کانیمتفاوت که دارای ساختمان بلور شناسی مشابه باشند چنان که عناصر تقارن (صفحه تقارن **** محور تقارن و غیره ) اضافی ایجاد کنند **** ماکل نامید میشود .


انوع ماکل :

تماسی : که به دو قسمت ساده و پلی سسنتتیک ( چند گانه )

تقسیم می شود

تداخلی : که به دو قسمت ساده و صلیبی تقسیم می شود



بو :از روی بوی بعضی از کانیها نیز تا حدی می توان نوع آنها را تعیین کرد مثلا: ارپیمان **** گوگرد و به طور کلی کانیایی از این نوع بوی تند گوگرد رامی دهند یا کلسیت مرطوب بوی خاصی مثل مورداب را می دهد .

مزه :( Taste ) مزه کردن کانیها در بسیاری موارد درست نیست و حتی ممکن استخطرناک نیز باشد ولی تا می توان از این طریق نوع کانی را تعیین کرد مثلا :هالیت طعم شوری دارد یا آلونیت (زاج سفید) طعم ترش و گسی را داراست .

خواص رادیواکتیویته :( Radioactivity ) بعضی از کانیها دارای خواص رادیواکتیویته هستند که ازلحاظ انرژی زایی دارای اهمیت زیادی هستند مثل : اورانیت و تورتیت (برسیاین خاصیت توسط دستگاه رایواکتیوسنج یا شکارشگر گایگر صورت می گیرد )

خاصیت لومینسانس: ( Luminescence ) هرگونه تابش پرتو نورانی توسط یک کانی تحت تاثیرعموامل محرکه خارجی لومینسانس نامیده می شود . معمولا در ایجاد لومینسانسناخالصیهائی که به نام فعال کننده نامیده می شوند دخالت دارند مثل :کالومل ( Calomel )

خاصیت فتولومینسانس : (Photoluminescence ) اگر لومینسانس بر اثر تحریک کانیها با نور مرئی و یاپرتو فرابنفش پدیدار شود به نام فتولومینسانس نامیده می شود مثل :پیروفیلیت ( Pyrophylite )

خاصیت کاتولومینسانس Cathodoluminescence ) اگر عامل محرکه پرتوهای کاتدیک یا پرتوx باشد بهنام کاتدولومینسانس خوانده می شود مثل : گیبسیت Gibbsite ) )

خاصیت تریبولومینسانس: (Tribolumivescence ) گاهی پدیده لومینسانس بر اثر ضربه ایجاد می شود کهبه نام تریبولومینسانس نامیده می شود مثل : کوارتز ( Quartz )

خاصیت الکتولومینسانس : ( Electroluminedcenec ) گاهی اثر جریانات الکتریکی بر لومینسانس موثر است که به آن الکترولومینسانس گفته می شود .


خاصیت کریستالولومینسانس : ( Crysthlloluinescence ) گاهی رشد و تشکیل کانی جدید نیز با تایش نور همراه است و بنام کریستالو لومینسانس خوانده می شود



خاصیت ترمولومینسانس: ( Thermoluminescence ) گاهی در اثر حرارت کانیها خاصیت لومینسانس ازخود نشان می دهند که در این صورت پدیده را ترمو لومینسانس گویند مثل :آپاتیت ( Apatite )


خاصیت فلوئورسانس : ( Fluorescence ) اگر تایش پرتو نورانی با حذف عامل محرکه قطع شود پدیده را فلوئورسانس گویند .

خاصیت فسفرسانس : ( Phosphorescence ) اگر پس از قطع عامل محرکه تابش پرتو نورانی برای مدتی ادامه داشته باشد این خاصیت را فسفرسانس گویند .



خاصیت پیروالکتریسیته Pyroelectricity ) کانیهایی که در اثر حرارت دادن و یا سرد کردن دارایبارهای الکتریکی می شوند را گویند . بارهای الکتریکی دو سر این کانیهامخالف همدیگر می باشد همچنین بارهای الکتریک هر قطب بر اثر سرد کردن مخالفبا بارهای الکتریکی آن قطب بر اثر حرارت دادن است. از این خاصیت برایتبدیل انرژی حرارتی به انرژی الکتریکی بخصوص بهره برداری از انرژی خورشیدیاستفاده می کنند . تورمالین یکی از کانیهایی است که دارای خاصیتپیروالکتریسیته می باشد.



خاصیت پیزوالکتریسته Piezoelectricity ) بعضی از کانیها بر اثر فشارها و یا کششهای مکانیکیدر جهات معینی دارای بارهای الکتریکی می شوند که در دو طرف کانی این بارهامخالف یکدیگرند هستند . مثلا کوارتز بر اثر فشار مکانیکی در جهت محور x ویا کشش در جهت محور y دارای بار الکتریکی مخالف در دو سر کانی و در جهتمحور c می شود و اگر جهت فشار یا کشش را عوض کنیم بارهای دو سر بلور تغییرمی کند .

خواص مغناطیسی : ( Magnetic property )وجود خاصیت مغناطیسی در بعضی از کانیها باعث جذب شدن آنها توسط آهنربا میشود مثل : مگنتیت **** پیریت و آهن . ( در بعضی مواقع به علت کم بودن خواصمغناطیسی برای برسی این خاصیت از دستگاه ماگناتومتر استفاده می شود. )
منبع:http://www.daneshju

مبانی کانی شناسی
تبلور
معمولاکانیها بصورت اشکال منظم هندسی متبلور میشوند که به آنها بلور میگویند.بلور را میتوان به عنوان جسمی که دارای ساختمان اتمی منظم است، تعریفکرد. هرگاه بلور را بطور مداوم به قطعات کوچک تقسیم کنیم‏، به جاییمیرسیم که دیگر قابل تقسیم کردن نیست. این جز کوچک غیر قابل تقسیم ،معمولا دارای شکل هندسی منظم است که اتمهای تشکیل دهنده بلور در رئوس ،مراکز سطوح ، وسط یالها و یا مرکز آن قرار دارند و به نام واحد بلور یاسلول اولیه خوانده میشود. هر جسم متبلور از پهلوی هم قرار گرفتن تعدادزیادی سلول اولیه تشکیل شده است که به نام شبکه بلور نامیده میشود. بستهبه عناصر قرینهای که در سلول اولیه وجود دارد، اجسام متبلور را به 7سیستم شامل سیستم مکعبی ، تتراگونال ، تری گونال ، هگزا گونال ، ارتورومبیک ، مونوکلینیک و تری کلینیک تقسیم میکنند.


خواص عمومی کانیها
سختی
سختیرا میتوان به صورت مقاومت کانی در برابر خراشیده شدن تعریف کرد. در کانیشناسی ، سختی یک جسم را با جسم دیگر میسنجند. طبق تعریف اگر جسمی ، جسمدیگر را مخطط کند از آن سخت تر است. برای سنجش سختی کانیهای مختلف 10کانی را به عنوان مبنای سختی انتخاب کردهاند و سختی سایر کانیها را نسبتبه آنها میسنجند. این مقیاس به نام مقیاس موس معروف است.

1 تالک - 2ژیپس - 3کلسیت - 4فلوئورین - 5 آپاتیت - 6 ارتوز - 7 کوارتز - 8 توپاز - 9 کرندوم 10- الماس


کلیواژ
برخیاز بلورها در امتدادهای بخصوصی به آسانی و به صورت سطوح صاف شکستهمیشوند. این سطوح به نام سطوح رخ یا کلیواژ خوانده میشود. باید توجهداشت که سهولت شکستن کلیواژ در کانیهای مختلف متفاوت است و حتی ممکن استیک کانی دارای امتداد کلیواژهای مختلف باشد.


جرم مخصوص
جرممخصوص به علت ناخالصیهای موجود در کانی ثابت نیست و همیشه مقدار آن بیندو حد در نظر گرفته میشود. جرم مخصوص یکی از مشخصات مهمی است که توسط آنمیتوان نوع کانی را مشخص کرد.


رنگ
رنگکانیها معمولا خیلی متغیر است و بسته به عوامل فیزیکی و شیمیایی در حدوسیعی تغییر میکند. بطوری که نمیتوان آن را جز مشخصههای اصلی در نظرگرفت. ولی رنگ خاکه کانی یعنی رنگی که در اثر مالش آن با یک صفحه چنینحاصل میشود، نسبتا ثابت تر است و در خیلی موارد به شناسایی کانی کمکمیکند.


جلا
اشعهای که در سطح کانی منعکسمیشود منظره ویژهای به آن میدهد که به نام جلای کانی خوانده میشود.جلای کانی به خواص سطح و قدرت جذب آن بستگی دارد و به انواع فلزی ، الماسی، شیشهای ، صمغی ، مومی ، صدفی ، چرب و ابریشمی تقسیم میشود.


خواص مغناطیسی
بعضی از کانیها دارای خواص آهنربایی طبیعیاند که کمک موثری در شناسایی آنها بشمار میرود.


خواص شیمیایی
ازخواص شیمیایی کانیها نیز میتوان برای شناسایی آنها استفاده کرد. از جملهاین خواص میتوان قابلیت انحلال کانی در آب و محلولهای شیمیایی ، تشکیلاملاح با اسیدها و بازها و ... نام برد.


انواع کانی از نظر نحوه تشکیل

کانی اولیه یا درون زاد
کانیهایدرون زاد همان طور که از نامشان پیدا است، در درون زمین یعنی کیلومترهازیر زمین تشکیل شدهاند. ماده اصلی تشکیل دهنده کانیهای درون زاد و بطورکلی مادر همه کانیها جسم سیال خمیر مانندی است که به نام ماگما خواندهمیشود. با توجه به نحوه تشکیل کانیهای مختلف از ماگما ، میتوان مراحلمختلفی برای تشکیل کانیها تشخیص داد که این مراحل شامل مراحل ماگماییاولیه ، پگماتیتی ، پنوماتولیتیک و گرمابی است.

کانیهای ثانویه یا برون زاد
اینکانیها از تغییر و تبدیل کانیهای اولیه یا درون زاد بوجود میآیند.کانیهای اولیه عموما در شرایط فشار و درجه حرارت بالا تشکیل شدهاند و بههمین خاطر این کانی در شرایط سطح زمین که متفاوت با شرایط تشکیل آنهامیباشد چندان سازگار نیستند. کانیهای اولیه برای سازگار شدن با شرایطسطح زمین ، خرد و تجزیه شده و به کانیهای ثانویه یا برون زاد تبدیلمیشوند. فرآیندهای مختلفی همچون هوازدگی ، رسوبی و بیولوژیکی به تشکیلکانیهای ثانویه کمک میکنند.

کانیهای دگرگونی
تغییرمشخصات کانیها و سنگها در اثر حرارت و فشار ، دگرگونی نامیده میشود. دراثر دگرگونی کانیها ممکن است شکل بلورین اولیه خود را از دست داده و بهشکل جدیدی متبلور شوند. البته تغییر تبلور کانیها در جهتی است که باشرایط جدید سازگار باشند. ضمن تغییرات دگرگونی ممکن است ترکیب شیمیاییکانیها نیز عوض شده و عناصری از ساختمان آن خارج و یا به آن وارد شوند.دگرگونی به سه نوع مجاورتی ، ناحیهای و حرکتی تقسیم میشود که درطی هر یکاز این دگرگونیها کانیهای مختلفی بوجود میآید.


انواع کانیها
تاکنونسه هزار کانی در دنیا شناخته شده است. برای مطالعه آنها ابتدا باید بهطریقی آنها را طبقه بندی کرد. اولین طبقه بندی نسبتا علمی کانیها راابوعلی سینا ، دانشمند ایرانی انجام داده است. در این تقسیم بندی کانیهابه چهار گروه اصلی سنگها و مواد خاکی ، مواد سوختنی ، نمکها و فلزاتتقسیم میشدند. امروزه کانیها را بر اساس نحوه تشکیل ، ترکیب شیمیایی وساختمان آنها طبقه بندی میکنند. بر اساس ترکیب شیمیایی و ساختمان داخلیکانیها میتوان آنها را به انواع زیر تقسیم کرد.

* کانیهایی که دارای اتم های آزاد بوده و شامل کانیهایی هستند که بطور آزاد و به شکل عنصر در طبیعت یافت میشوند.
* کانیهایی که از ترکیب کاتیونها با آنیونهای ساده تشکیل شدهاند و شامل سولفورها ، هالیدها و اکسیدها هستند.



نامگذاری کانیها
کانیهاعموما اسامی ناآشنا دارند و تنها عده معدودی از آنها دارای نام ایرانیهستند. اسامی کانیها بر اساس یک سری ضوابط و قوانین بین المللی تعیینمیشود که عبارتند از:

* نام عده زیادی از کانیها در واقع اسممحلی است که برای اولین بار در آنجا پیدا شدهاند و به انتهای نام منطقهپسوند ایت اضافه شده است. به عنوان مثال ایلینیت از نام کوههای ایلمن واقعدر اورال و تیرولیت از تیرول که محلی در اتریش است گرفته شده است.
* نام بعضی از کانیها از اصطلاحات خاص بعضی کشورها گرفته شده است. مثلا سافیر از اصطلاحات محلی هندوستان است.
*نام عده دیگری از کانیها از رنگ آنها در زبان یونانی گرفته شده است. مثلاهماتیت به معنی قرمز خونی، آزوریت به معنی آبی رنگ ، کلریت به معنی سبزرنگ و آلبیت به معنی سفید رنگ است.
* بعضی از کانیها نام خود را از خواص ویژهای که داشتند گرفتهاند. مثلا دیستین ، در زبان یونانی به معنی دارای «دو سختی» است.
* نام بعضی از کانیها مربوط به عناصر موجود در آنهاست. مثلا نیلکین دارای نیکل و کوپریت دارای مس است.
*نام بعضی از کانیها از اسم محققینی که آنها را برای اولین بار یافتهاندمشتق شده است. مثلا براگیت به نام کاشف آن «براگ» و بیرونیت به نام یابندهآن ابوریحان بیرونی و ... گرفته شده است.

مفاهیم پایه ای
.1. تعریف کانی: کانی جسمی است هموژن (یعنی از نظر خواص فیزیکی و شیمیایی در جهات موازییکسان باشد ) که به وسیله عوامل طبیعی بوجود آمده و از ترکیب جامد زمینباشد .
.2. اجسام ایزوتروپ:جسم ایزوتروپ جسمی است که در تمام جهات به یک اندازه رشد کرده به طوری که جسم به شکل کروی به وجود می آید .
.3. اجسام آن ایزوتروپ :جسمی است که بر خلاف اجسام ایزوتروپ در جهات غیر موازی از نظر فیزیکی وشیمیایی متفاوت بوده و رشد آن در جهات متفاوت با یکدیگر فرق می کند ویکسان نیست .
.4.تعریف کریستال : کریستال جسمی است هموژن و آنیزوتروپ که نظام اتمی تکراری سه بعدی دارد .
.5. تراخت : عبارت است از مجموعه صفحاتی که در یک بلور وجود دارد .
.6. هابیتوس : به مجموع فرم و یا تراخت یک بلور هابیتوس می گویند .
.7. آمورف : اجسامی هستند که هیچ گونه علامت و مشخصه بلوری در آنها وجود ندارد.
.8. اگرگات :هرگاه بلور های یک کانی تشکیل یک توده متراکم را بدهند به طوری که بلور هادارای صفات بلوری نباشند ، به چنین تجمعی اگرگات گفته می شود .
.9. ایزومورفی (همشکلی) : کانی های مختلفی را که از نظر شیمیایی مشابه و دارای فرم و شکل بلوری یکسانی باشند را می گویند .
.10. پلی مورف(چند شکلی): شکل های مختلف یک کانی که از نظر ترکیب شیمیایی یکسان بوده ولی از نظرشکل و فرم شبکه متفاوت باشند را پلی مورف یا چند شکلی می گویند .
.11. مدیفیکاسیون : حالت های مختلف فرم یک جسم با ترکیب شیمیایی ثابت را مدیفیکاسیون می گویند .
.12. پیزوالکتریسیته :بعضی از بلورها مانند کوارتز در اثر انقباض و یا انبساط ، سطح خارجی شاندارای بار الکتریکی می شود که به آن خاصیت پیزوالکتریکی می گویند .تورمالین نیز دارای این خاصیت است .
.13. پیروالکتریسیته : در این حالت سطح خارجی بلور توسط حرارت دارای بار الکتریکی می شود که به آن خاصیت پیرو الکتریکی می گویند .
.14. فلورسانس: هرگاه یک کانی در اثر تحریک اشعه ایکس یا اشعه ماورا بنفش نورافشانی کندبه این حالت فلورسانس می گویند . الماس ، کلسیت ،فلوئوریت و...
.15. فسفر سانس : این پدیده مثل فلورسانس بوده با این تفاوت که تا چند لحظه بعد از قطع منبع اشعه خاصیت نورافشانی در آن باقی می ماند .
.16. پاراژنز :کانی هایی که شرایط تشکیل آنها یکسان بوده و در کنار یکدیگر یافت می شوندولی از گروههای مختلف کانی ها باشند به آنها پاراژنز می گویند .
.17. پسودومورفیسم : هرگاه یک کانی در سیستم تبلوری غیر از سیستم تبلور خودش متبلور شود به این پدیده گفته می شود .
.18. میرمکیت : هم رشدی کوارتز و پلاژیکلاز .
.19. گرانیت خطی : همرشدی کوارتز و فلدسپات آلکان

انواع رخ (Cleavage )

کامل(Prefect cleavage ) :درصورتی که کانی به راحتی و به صورت صفحات نازک باسطوح صاف و و صیقلی بشکند می گویند که داری رخ کامل است . مانند میکا وژیپس .



خوب:Good cleavage) ) هرگها کانیدر امتداد سطوح معینی بشکند و سطوح صاف ایجاد کند در آن صورت می گویند کهدارای رخ خوب است , در این کانیها همواره کانی در جهات سطوح رخ می شکند وسطوح شکست ناهموار ندارد . مانند کلسیت , نمک طعام , گالن .



مشخص Distinct cleavage) کانیهائی که دارای این نوع رخ هستند گاهی در جهات رخو به صورت سطوح صاف و صیقلی میشکنند و گاهی با ایجاد سطوح ناهموار میشکنند مانند : فلدسپاتها , آمفیبولها .



ناقص : (Imperfect cleavage ) دراین نوع رخ ؛سطوح صاف بسیار کم است و عمدتاُ سطوح ناهموار ایجاد می شود . مانند بریل , آپاتیت .



انواع شکستگی (Fracture )

صدفی Conchoidal ) هرگاه سطح حاصل از شکستگی به صورت یک سطح صاف و مقعر کهشبیه به سطح داخلی صرف دو کفه ایها است باشد به نام شکستگی صدفی نامیده میشود مانند شکستگی سنگ شیشه و کالسدوئن.



رشته ای Fibrous ) در این نوع شکستگی محل شکستگی مانند شکسته شدن چوب است و حالترشته ای دارد . این نوع شکستگی در تومولیت و آکتینولیت دیده می شود .



مضرس :( Hackly ) دراین حالت سطح شکستگی حالت داندانه ای و تیز دارد . اینشکستگی در اغلب عناصر طبیعی مانند : طلا , مس , پلاتین دیده می شود .



ناهموار : ( Uneven ) در این توع شکستگی سطح ناهموار و زبری ایجاد می شود . این حالت در کانیهای سولفیدی ,آپاتیت و کاسیتریت دیده می شود .

چگالی : (Specific ) جرم یک سانتیمتر مکعب از هر جسم

درجه سختی : سختی عبارت است از مقاومتی که هر کانی در مقابل خراش سایر کانیها و اجسام از خود نشان می دهد .


رنگ : ( Color )

درمطالعه کانیها اولین چیزی که توجه را جلب می کند رنگ آنها است . کانیهادارای رنگهای متنوعی هستند . بعضی از کانیها دارای رنگهای مشخصی هستند وبه وسیله رنگشان تشخیص داده می شوند.



ایدیوکروماتیک: ( Idio chromatic ) کانیهای خود رنگ را گویند . رنگ این کانیها به دلیلترکیب شیمیائی یا ساختمان داخلی آنها است و همواره ثابت است مانند سبزمالاکیت یا رنگ آبی در لازوریت .



آلوکرماتیک :( Allo chromatic ) کانیهای دگر رنگ را گویند . این نوع رنگ بدلیل وجودناخالصی در کانی به وجود می آید و با توجه به انواع ناخالصی ؛ تنوع رنگینیز دیده می شود . مثل کانی کوارتز که به رنگهای متنوعی دیده میشود .



پزوروکرماتیک: (Pesudo chromatic ) کانیهای دارای رنگ کاذب را گویند . این نوع زنگ دراثر انعکاس نور در سطوح مختلف کانیهای شفاف یا نیمه شفاف اینجاد می شود ؛بدین صورت که شعاعهای نوری پس از برخورد به سطوح کریستالی کانیها در جهاتمختلف منعکس می شوند و در نتیجه تداخل آنها رنگهای متفاوتی به چشم می خورد. مثل کانی لابرادوریت . در بعضی از کانیها مانند کالکوپریت تداخلی از چندرنگ به صورت رنگین کمان منعکس می شود .



رنگ خاکه Streak ) کانیهائی که سختی آنها خیلی زیاد نیست در اثر سایش بر روی چینیبدون لعاب مقداری خاکه یا پودر از خود به جای می گذارند که دارای رنگیمتفاوت با رنگ خود کانی است که این اثر را رنگ خاکه گویند.



انواع جلا

فلزی Luster ) این نوع جلا در کانیهائی که نور را از خود عبور نمی دهند وتماماُ منعکس می کنند دیده می شود مانند کانهای فلزی مثل : گالن , هماتیتو طلا.



نیمه فلزی : ( Sub metallic ) دراین نوع کانیها که نور را از خود عبور نمی دهند مقدار انعکاس نور کمتر ازحالت قبلی است مثل : ماگنتیت , پیرولوزیت , کرومیت و . .



شیشه ای : ( Vitreous ) کانیهای مانند شیشه که نور از آنها عبور میکند دارای این نوع جلا هستند مثل : لیمونیت , کوارتز , باریت و . . .



نیمه شیشه ای : (Sub vitreous ) در کانیهائی که مقدار نور عبوری از آنها کمتر از شیشه است دیده می شوند مثل : کلسیت , آلونیت و . . .



صمغی : ( Resinous ) این حات از جلا شبیه صمغ است مثل : بلاند , آپاتیت , ارپیمان , رآلگار و. . .



چرب :( Greasy ) در این حالت جسم چرب نیست ولی حالت چربی دارد مثل : کوارتز ,تالک , اپال و تورمالین نیز تا حدی داری جلای چرب می باشند .



مرواریدی : ( Pearly ) در انی حلت جسم جلائی مانند مروارید دارد مثل : سلستیت , دولومیت و . . .



الماسی : ( Adamantine ) در کانیهائی که شکست نور زیاد دارند این نوع جلا دیده می شود مثل : سروزیت , مالاکیت , اسفالریت و . . .



ابریشمی : ( Silky ) در اثر تجمع رشته های نازک بعضی از کانیهای این نوع جلا به وجود می آید مثل : آزبست , هورنبلند , الکسیت و . . .


شفافیت (Transparency )

شفاف : ( Transparent ) کانی نور را کاملا از خود عبور میدهد و میتوان از پشت آن اشیاء را دید مثل: ورقه نازک ژیپس یا کوارتز.



کدر : کانی نور را از خود عبور نمی دهد مثل مگنتیت , گالن و . . .



نیمه شفاف : ( Translucent ) کانی نور را خود عبور می دهد ولی از پشت آن اشیاء دیده نمی شوند مثل : کوارتز ناخالص , هالیت و . . .



اندک شفاف : ( Sub translucent ) نور از ورقهای نازک کانی عبور می کند مثل : فلوریت , پلاژیوکلاز , . . .


ضربه پذیری : ( Tenacity )

رفتار کانیها در مقابل ضربه های وارده به آنها می باشد که شامل چهار قسمت می باشد:



شکننده : ( Brittle ) که در اثر ضربه خرد می شوند مثل : گوگرد .



چکش خوار : ( Malleable ) که قابلیت چکش خواری را دارا می باشد مثل : کانیهای فلزی چون طلا , مس و . .



برش پذیر : ( Sectile ) که توانایی برش خوردگی را دارا می باشند مثل : ژیپس .

خم پذیر : ( Flexible ) که قابلیت ارتجاء را دارا می باشند مثل : میکا .



ماکل :( Twinning ) هنگامی که دو یا چند بلور از یک کانی بخصوص ؛ یا دو کانیمتفاوت که دارای ساختمان بلور شناسی مشابه باشند چنان که عناصر تقارن (صفحه تقارن , محور تقارن و غیره ) اضافی ایجاد کنند , ماکل نامید می شود .



انوع ماکل :

تماسی : که به دو قسمت ساده و پلی سسنتتیک ( چند گانه )

تقسیم می شود



تداخلی : که به دو قسمت ساده و صلیبی تقسیم می شود



بو :از روی بوی بعضی از کانیها نیز تا حدی می توان نوع آنها را تعیین کرد مثلا: ارپیمان , گوگرد و به طور کلی کانیایی از این نوع بوی تند گوگرد را میدهند یا کلسیت مرطوب بوی خاصی مثل مورداب را می دهد .



مزه Taste ) مزه کردن کانیها در بسیاری موارد درست نیست و حتی ممکن استخطرناک نیز باشد ولی تا می توان از این طریق نوع کانی را تعیین کرد مثلا :هالیت طعم شوری دارد یا آلونیت (زاج سفید) طعم ترش و گسی را داراست .



خواص رادیواکتیویته: ( Radioactivity ) بعضی از کانیها دارای خواص رادیواکتیویته هستند که ازلحاظ انرژی زایی دارای اهمیت زیادی هستند مثل : اورانیت و تورتیت (برسیاین خاصیت توسط دستگاه رایواکتیوسنج یا شکارشگر گایگر صورت می گیرد )



خاصیت لومینسانس Luminescence ) هرگونه تابش پرتو نورانی توسط یک کانی تحت تاثیر عمواملمحرکه خارجی لومینسانس نامیده می شود . معمولا در ایجاد لومینسانسناخالصیهائی که به نام فعال کننده نامیده می شوند دخالت دارند مثل :کالومل ( Calomel )



خاصیت فتولومینسانس Photoluminescence ) اگر لومینسانس بر اثر تحریک کانیها با نور مرئی ویا پرتو فرابنفش پدیدار شود به نام فتولومینسانس نامیده می شود مثل :پیروفیلیت ( Pyrophylite )



خاصیت کاتولومینسانس :( Cathodoluminescence ) اگر عامل محرکه پرتوهای کاتدیک یا پرتوx باشد بهنام کاتدولومینسانس خوانده می شود مثل : گیبسیت Gibbsite ) )



خاصیت تریبولومینسانس Tribolumivescence ) گاهی پدیده لومینسانس بر اثر ضربه ایجاد می شود کهبه نام تریبولومینسانس نامیده می شود مثل : کوارتز ( Quartz )



خاصیت الکتولومینسانس : ( Electroluminedcenec ) گاهی اثر جریانات الکتریکی بر لومینسانس موثر است که به آن الکترولومینسانس گفته می شود .



خاصیت کریستالولومینسانس : ( Crysthlloluinescence ) گاهی رشد و تشکیل کانی جدید نیز با تایش نور همراه است و بنام کریستالو لومینسانس خوانده می شود



خاصیت ترمولومینسانس Thermoluminescence ) گاهی در اثر حرارت کانیها خاصیت لومینسانس از خودنشان می دهند که در این صورت پدیده را ترمو لومینسانس گویند مثل : آپاتیت( Apatite )



خاصیت فلوئورسانس : ( Fluorescence ) اگر تایش پرتو نورانی با حذف عامل محرکه قطع شود پدیده را فلوئورسانس گویند .



خاصیت فسفرسانس : ( Phosphorescence ) اگر پس از قطع عامل محرکه تابش پرتو نورانی برای مدتی ادامه داشته باشد این خاصیت را فسفرسانس گویند .



خاصیت پیروالکتریسیته Pyroelectricity ) کانیهایی که در اثر حرارت دادن و یا سرد کردن دارایبارهای الکتریکی می شوند را گویند . بارهای الکتریکی دو سر این کانیهامخالف همدیگر می باشد همچنین بارهای الکتریک هر قطب بر اثر سرد کردن مخالفبا بارهای الکتریکی آن قطب بر اثر حرارت دادن است. از این خاصیت برایتبدیل انرژی حرارتی به انرژی الکتریکی بخصوص بهره برداری از انرژی خورشیدیاستفاده می کنند . تورمالین یکی از کانیهایی است که دارای خاصیتپیروالکتریسیته می باشد.



خاصیت پیزوالکتریسته: ( Piezoelectricity ) بعضی از کانیها بر اثر فشارها و یا کششهای مکانیکیدر جهات معینی دارای بارهای الکتریکی می شوند که در دو طرف کانی این بارهامخالف یکدیگرند هستند . مثلا کوارتز بر اثر فشار مکانیکی در جهت محور x ویا کشش در جهت محور y دارای بار الکتریکی مخالف در دو سر کانی و در جهتمحور c می شود و اگر جهت فشار یا کشش را عوض کنیم بارهای دو سر بلور تغییرمی کند .



خواص مغناطیسی : ( Magneticproperty ) وجود خاصیت مغناطیسی در بعضی از کانیها باعث جذب شدن آنها توسطآهنربا می شود مثل : مگنتیت , پیریت و آهن . ( در بعضی مواقع به علت کمبودن خواص مغناطیسی برای برسی این خاصیت از دستگاه ماگناتومتر استفاده میشود. )

متفرقه

خلیج فارسیک دریای حاشیه ای است که به طور کامل روی فلات قاره قرار دارد و سراشیبیآن هم در خلیج عمان است. این خلیج 200 تا 300 کیلومتر پهنا و سطحی در حدود226000 کیلومتر مربع را زیر پوشش دارد. عمق میانگین آن حدود 35 متر وعمیقترین نقطه آن در کرانه ایرانی تنگه هرمز است که عمقی تا 165 متر دارد،ولی میانگین آن در کناره ها محور ، 74 تا 92 متر است.
ژئومورفولوژی خلیج فارس
ازنظر ریخت شناسی ، خلیج فارس نامتقارن و شیب ساحل عربی (جنوبی) آن آرام تراز ساحل ایرانی (شمالی) است. به عبارت دیگر ، محور طولی خلیج فارس آن رابه دو قسمت تقسیم می کنند یکی تک شیب پایدار جنوبی که پیش بوم سپر عربستاناست و شیب بسیار آرام دارد و دیگری بخش ناپایدار شمالی است که قسمتی ازرشته کوههای چین خورده زاگرس و تغییرات شیب آن 175 سانتی متر در هرکیلومتر است. کرانه جنوبی خلیج فارس ، به ویژه در شرق شبه جزیره قطر ،منطقه وسیع و کم عمقی (10 تا 20 متر) است که به طور عمده با ریخت شناسیبست، محیط تبخیری و منطقه جزر و مدی مشخص است. کرانه ایرانی
این دریا ،از رسوبات سخت و بلند با اشکال خطی ساخته شده و با واسطه یک دشت ساحلیباریک ، با دریا در ارتباط است. منطقه کم شیب کرانه جنوبی و دریای کمژرفای آن با تاقدیس هایی با یالهای کم شیب با روند شمالی به جنوبی تا شماشرقی- به جنوب غربی ، اغلب میدان های نفتی بزرگی را می سازند. تاقدیس هایقطر، رودخان و بحرین اغلب چهره های توپوگرافی کم شیبی را تشکیل داده اندکه با سیستم های گسلی کنترل می شوند. از سوی دیگر ، کرانه ایرانی این خلیج، کرانه ای کوهستانی با روند شمال غربی است که پشته های تاقدیسی با بلندیبیش از 1500 متر هستند. به همین دلیل ، ساختارهای کرانه شمالی خلیج فارس ،از دیدگاه هندسی ، با آنچه که در کرانه جنوبی است، تفاوت دارد. برخوردساختارهای کرانه غربی و رشته کوه زاگرس ، توپوگرافی زیر دریایی خلیج فارسرا تشکیل می دهد. گرچه شیب بستر بسیار آرام است، ولی حدود 20 جزیره وتعدادی پشته های کوتاه و بلند زیردریایی در آن وجود دارد که بی هنجاریهایتوپوگرافی را تشکبیل می دهند. جزایر ایرانی خلیج فارس به صورت پشته هایکشیده و موازی ساحل و یا کم و بیش دایره ای شکل هستند. از گروه نخست ، قشمو کیش را می توان نام برد که در واقع دنباله زاگرس بوده و بر اثر بالاآمدن سطح آب به صورت جزیره درآمده اند. ولی جزایر گرد مانند هرمز ،ابوموسی و... گنبدهای نمکی سری هرمز هستند. سطح جزایر خلیج فارس ، ازرسوبات تخریبی و مارن تشکیل شده که کم و بیش صدف دارند. خاک آنها شور و یاگچ دار است و به همین دلیل رشد گیاهان ، محدود به انواع خاص است.

آب وهوای خلیج فارس
ازنظر آب وهوایی ، خلیج فارس شرایط خشک و نیمه استوایی دارد، به طوری که درتابستان دما تا 50 درجه سانتیگراد می رسد و میزان تبخیر بیش از آب هایوارده است. جریانهای هوایی موسوم به باد شمال که از شمال غربی می وزد، درقسمتهای جنوبی تغییر جهت داده و به طرف شمال تمایل پیدا می کنند. افزون برتاثر کلی بر ایجاد امواج و جریانهای سطحی ، این بادها به مقدار زیادرسوبات آواری- قاره ای را به محیط های دریایی حمل می کند.
به دلیلمحصور بودن ، اثر اقیانوس بر خلیج فارس ، بسیار ناچیز است و به همین رو ،سرعت جریانهای زیرین و افقی آن بسیار اندک و حدود 10 سانتیمتر در ثانیهاست. شوری بیشتر خلیج فارس نسبت به اقیانوس ، موجب پیدایش جریان آبی ازاقیانوس هند به خلیج فارس می شود این جریان به موازات سواحل ایران و درجهت پادساعتگرد است. جریان مورد نظر با کاهش دما و مقدار شوری همراه است،به گونه ای که در تنگه هرمز مقدار نمک 6/36 گرم در لیتر ولی در انتهایشمال غربی ، در دهانه کارون حدود 40 گرم در لیتر است. میزان بارندگی درسواحل جنوبی کمتر از 5 و در حاشیه شمالی 20 تا 50 سانتیمتر در سال است.آبهای شیرین و رودی به خلیج فارس به طور عمده محدود به روان آبهای کوههایزاگرس ، ترکیه و عراق است که از میان آنها ، رودهای کارون ، دجله و فراتپر آب ترند. در کرانه جنوبی آبهای و رودی بسیار کم است که این امر سبببالا بودن رسوبات کربناتی در بخش جنوبی است.
زمین شناسی منطقه
از نگاه زمین شناسی ، خلیج فارس فرونشست زمین ساختی کم ژرفایی است که در زمان ترشیری پیش در حاشیه جنوبی کوههای زاگرس تشکیل شده است.
شدیدترینچین حوردگی های زمان پلیو- پلیستوسن ، کرانه های شمالی خلیج فارس (زاگرس)را چین داده است. میزان چین خوردگی ها که در خشکی های ایران شدید است، باشیب های کمتر به طرف دریا ادامه دارد و به گونه ای که در دریا به 10 تا 20درجه می رسد. محور اصلی خلیج فارس نیز یکی از پیامدها زمین ساختی رخدادچین خوردگی زاگرس است که در زمان پلیوپلیستوسن شکل گرفته است. در پایاندوره پلیوسن ، سطح دریا به احتمال حدود 150 متر بالاتر از سطح کنونی بودهاست. این سطح در حدود 100000 سال پیش از میلاد مسیح و به تدریج به سطحکنونی رسیده که آثار آن به صورت پادگانه های دریایی و سبخا ، در کرانه هایعربی خلیج فارس برجای مانده است.

پالئوزوییــک با طول مدت 340میلیون سال (از 570 تا 230 میلیون سال پیش) طولانـی‎تریـن اراتم(Earathem) هاى فانروزوییک است که نام آن از دو کلمة یونانى پالئوس (Palaios )به معنى دیرینه و زئون (Zoon )به معنى موجود زنده مشتق شده و هم‎ارز فارسى آن واژه «دیرینه‎زیستى » است.
بررسی‎هاىدیرینه‎جغرافیایى نشان می‎دهد که پس از رخداد کوهزایى کاتانگایى ،از زمانپرکامبرین پسین تا پایان تریاس میانى، سرزمین ایران، به عنوان یک سکوى باثبات، با دریاى کم ژرفا پوشیده که گاه با حرکت رو به بالاى زمین و پسروىدریا به خشکى تبدیل می‎شد. به همین دلیل، به جز باریکه‎هاى کافتى پرتحرکمانند زون سنندج – سیرجان ، در دیگر نواحى ایران سنگ‎هاى پالئوزوییک ازنوع رسوبات بر قاره‎اى (Epicontinental) است. ولى، با وجود شرایط یکسانرسوبى، از تفاوت‎هاى رخساره‎اى و تغییرضخامت رسوبات، چنین استنباط می‎شودکه این رسوبات در حوضه‎هاى رسوبى مستقل و جدا از هم انباشته شده‎اند.


چینه شناسی پالئوزوئیک ایران
توالىسنگ‎هاى پالئوزوییک ایران کامل نیست. به گفته دیگر در توالى رسوبى ایندوران، نبودهاى چینه‏‎شناسى زیادى وجود دارد که ممکن است بر حسب زمان ومکان بسیار مهم و طولانى باشند. براى نمونه می‎توان به نبود چینه‎شناسىحدود 40 میلیون سال بین سنگ‎هاى اردویسین – سیلورین و یا نبود رسوبى حدود70 میلیون سال بین سنگ‎هاى دونین پسین و پرمین پیشین در کوه‎هاى زاگرساشاره کرد. نبودهاى چینه‎شناسى مورد سخن، بیشتر بدون چین‎خوردگى و بهتقریب در همه جا سطوح فرسایشى از نوع دگرشیبى موازى ‎است که گویاىحرکت‎هاى زمین‎ساختى زمین‎زا و تغییرات سطح آب دریاها، وابسته به دو جنبشکوهزایى کالدونین و هرسی‎نین است.بخش زیرین پوشش سکوى پرکامبرین پسین –پالئوزوییک ایران، رخساره سنگى مشابه با سنگ‎هاى همزمان در کشورهاىافغانستان، پاکستان، ترکیه و عربستان دارد. به همین دلیل پذیرفته شده کهاز زمان پرکامبرین پسین تا پالئوزوییک پایانى، ایران قسمتى از سکوىقاره‎اى آفریقا – عربستان بوده که در شمال ابرقاره گندوانا قرار داشتهاست. افزون بر شواهد سنگ‎چینه‎اى، همخوانى و شباهت قطب‎هاى مغناطیسى ایرانمرکزى و البرز با قطب‎هاى مغناطیسى آفریقا – عربستان، دلیلى بر این مطلباست. گفتنى است که وجود ردیف‎هاى مولاس گونه مشابه با سنگ‎هاى پرمین –تریاس صفحة توران در بلندی‎هاى شمال شرقی ایران سبب شده تا کوه‎هاى هزارمسجد – کپه‎داغ لبه جنوبى صفحة توران و بخشى از صفحة اوراسیا دانسته شود وچنین تصور شود که زمیندرز تتیس کهن، کوه‎هاى کپه‎داغ را از بقیه سکوىایران جدا می‎کند. ولى، یافته‎هاى زمین‎شناسى جدید نشان می‎دهد به جزپرمین، سنگ‎هاى پالئوزوییک کپه‎داغ، رخسارة سنگى مشابه با صفحة‎ ایران(گندوانا) دارند. به همین رو، این باور قوت می‎گیرد که در زمان پالئوزوییکپهنه کپه‎داغ همچنان بخشى از سکوى ایران – عربستان بوده و به احتمال خطمفصلى صفحه ایران و صفحه توران، در شمال کپه‎داغ قرار داشته است. با اینحال، از جنوب غربی مشهد تا شمال شرقی فریمان، رخنمون‎هاى ناپیوسته‎اى ازپوسته‎هاى اقیانوسى و رسوب‎هاى پلاژیک به سن پرمین وجود دارد که مبین یککافت درون قاره‎اى، همراه با اقیانوس‎زایى، به سن پرمین است که کوه‎هاىکپه‎داغ را از دیگر بخش‎هاى صفحة ایران جدا می‎سازد.
سنگ‎هاى کامبرین زیرین ایران،بیشتر رخساره کولابى – قاره‎اى دارند. در حالى که، سنگ‎هاى کامبرین میانىو بالایى که پس از یک وقفه رسوبى انباشته‎ شده‎اند، نشانگر رسوبات کمژرفاى دریایی‎ هستند. گسترش جغرافیایى ردیف‎هاى شیلى و ‎ماسه‎سنگى سبز رنگاردویسین – سیلورین محدود به البرز خاورى و شرق ایران مرکزى و جنوب شرقیزاگرس است. نبود این سنگ‎ها، به همراه توالی‎هاى دونین زیرین در بخش‎هاىگسترده‎اى از غرب و شمال غربی ایران، می‎تواند معرف حرکت‎هاى رو به بالاىزمین و چرخه‎هاى فرسایشى وابسته به رخداد زمین‎ساختى کالدونین باشد.گستردگى به نسبت زیاد سنگ‎هاى دونین بالایى – کربونیفر پایینى، نشانگربرقرارى دوبارة شرایط سکویى و چیرگى دریاهاى کم ژرفاست ولى، رسوباتکربنیفر بالایى در ایران وجود ندارد و نشانگر یک دوره خشکی‎زایى وابسته بهرویداد زمین‎ساختى هرسی‎نین است. بر خلاف کربونیفر بالایى، گستردگى بسیارزیاد کربنات‎هاى شیمیایى پرمین، معرف دریازا بودن فازهاى پایانى چرخهکوهزایى هرسی‎نین دانسته شده است. در یک نگاه کلى، در بیشتر پالئوزوییک،حوضه‎هاى رسوبى ایران از نوع آوارى بوده‎اند و فقط در اواخر این دورانحوضه‎هاى رسوبى دریایى، حاوى ردیف‎هاى آهکى شیمیایى توسعه بیشترىداشته‎اند.

در مورد مرز پرکامبرین – کامبرین بایدگفت که اگرچه در گذشته ماسه‎سنگ‎‎هاى سُرخ سازند لالون را آغاز چرخه رسوبىپالئوزوییک ایران دانسته و سنگ‎هاى زیر این سازند (سازندهاى بایندور،سلطانیه، باروت و زاگون)، را با عنوان اینفراکامبرین، به طور قراردادى، بهپرکامبرین پسین نسبت می‎دادند ولى، یافته‎هاى فسیلى جدید، نشان داده استکه بخش بالایى سازند سلطانیه داراى فسیل‎هاى کامبرین پیشین است. به طورىکه مرز پرکامبرین – پالئوزوییک، بدون هیچ‎گونه نشانه‎اى از ناآرامی‎هاىزمین‎ساختى و ناپیوستگى از درون سازند سلطانیه می‎گذرد.

مرز بالایى پالئوزوییکایران همچنان قابل بحث است. اگرچه پرمین به عنوان یکى از حرکت‎هاى تاریخزمین (رویداد پالاتین(Palatian) ) دانسته شده، ولى رخساره‎هاى سنگى مرزپالئوزوییک و مزوزوییک تفاوت آشکار ندارند و در ایران، همانند پاره‎اىنقاط جهان، مرز پرمین و تریاس فقط با نبود رسوبى و سطوح فرسایشى مشخص استو حتى در پاره‎اى نواحى (جلفا، آباده، شهرضا، آمل، 000) ممکن است مرزپرمین به تریاس تدریجى باشد که با یک زون حدواسط حاوى سنگواره‎هاى مشترکپرمین و تریاس مشخص می‎شود.
واقعیت‎هاى چینه‎شناسى پالئوزوییک ایراننشان می‎دهد که بر خلاف بسیارى از نقاط جهان، تأثیر رویدادهاى کوهـزایــىکالدونیـن و هرسی‎نیـن بر سکوى پالئــوزوییک ایران بسیار ناچیـز است، بهگونه‎اى که به جـــز حرکت‎هاى شاغولى نشانه‎هاى کوهزایى این رویداد، بهجزچند مورد پرسش‎آمیز، شناخته نشده به همین رو سنگ‎هاى آتشفشانىپالئوزوییکایران، گسترش چندان ندارند و پدیده‎هاى پلوتونیسم و دگرگونى نسبت داده شدهبه پالئوزوییک ایران نیاز به بازنگرى دارد. با عنایت به ماهیت رویدادهاىزمین‎ساختى، می‎توان پذیرفت که پالئوزوییک ایران دوران آرامش نسبى بودهاست.

پرکامبرین نخستین ائون (Eon )زمین‎شناسىاست و از نظر تاریخ کرة زمین، پیش از دوره کامبرین قرار دارد. جداى ازپرکامبرین، واژه‎هاى حیات اولیه(Protozoic) ، بى حیات (Azoic) ، آغاز حیات(Eozoic) ، قدیمی‎ترین حیات (Archeozoi) ، حیات ناشناخته (Angustozoic) ،حیات پنهان (Crypotozoic )نام‎هاى دیگرى است که به این ائون داده‎اند کهاز میان آنها آرکئوزوییک براى بخش قدیمى و پروتروزوییک براى بخش جدیدترقابل قبول‎تر است.
مرز زیرین پرکامبرین باید هم‎زمان با پیدایش زمین(4600 میلیون سال) باشد. ولى، با توجه به این که از 700 میلیون سال اولیةتاریخ زمین اطلاعى در دست نیست، به طور معمول آغاز آرکئوزوییک را می‎توان3800 میلیون سال پیش دانست که معادل هفت هشتم طول تاریخ زمین است. در موردمرز بالاى پرکامبرین نیز اتفاق نظر وجود ندارد. دیرینه‎شناسان پیدایشنخستین جنس از تریلوبیت ‎اولنلوس (Olenellus) را پایان پرکامبرین و آغازکامبرین دانسته‎اند. در نمودارهاى تهیه شده توسط مجامع بین‎المللى، مرزبالاى پرکامبرین با سن 570 میلیون سال مشخص می‎شود، ولى در آخرین نمودارتهیه شده توسط IUGS و یونسکو عدد 540 میلیون سال را پذیرفته‎اند.

پرکامبرین ایران
یکىاز رویدادهاى زمین‎ساختى عمده و سرنوشت‎ساز ایران، حرکت‎هاى کوهزایى استکه با رخداد کاتانگایى (Katangan )در قاره گندوانا و یا رخداد بایکالى(Baikalian) در قاره اوراسیا قابل قیاس است.
سن‎سنجى سنگ‎هاى پرکامبرینایران به روش پرتوسنجى، به ویژه شواهد سنگى و حتى زیستى گویاى آن است کهکوهزایى یاد شده (کاتانگایى) در زمان پروتروزوییک پسین و به احتمالى درفاصلة زمانى دو آشکوب ریفئن (Riphean) و وندین (Vendian) روى داده است.پیامدهاى کوهزایى وابسته به این رویداد سبب شده تا بتوان همه سنگ‎هاىپرکامبرین ایران را به دو گروه بزرگ تقسیم کرد. گروه نخست مجموعه‎هاىدگرگون و دگرشکل اند که به طور عموم از آنها به عنوان پی‎سنگ پرکامبرین(Precambrian Basement) ایران یاد می‎شود و در زیر ناپیوستگى کاتانگایىقرار دارند. گروه دوم بیشتر ردیف‎هاى کنار قاره‎اى هستند که پس از رخدادکاتانگایى انباشته شده و سنگ‎هاى پرکامبرین پسین (Late Precambrian) نامدارند.
سنگ‎هاى قدیمی‎تر از پرکامبرین پسین ایران، به لحاظ نبود و یاکمبود آثار حیاتى قابل استناد و به ویژه تأثیر فرآیندهاى دگرگونى و دگرشکلى، با ابهام توصیف شده‎اند. به گونه‎اى که مقایسه و هم‎ارزى آنها درنقاط مختلف دشوار است. با این حال، در نقاطى که تأثیر فرآیندهاى کوهزایىکمتر بوده، نتایج پرتوسنجى سنگ‎ها، نشانگر سن 600 تا 1000 میلیون سال است.با استناد به نتایج پرتوسنجى می‎توان نتیجه گرفت که بخش درخور توجهى ازپی‎سنگ پرکامبرین ایران، سن نوپروتروزوییک دارد. به گفتة دیگر، وجودهسته‎هاى قدیمى آرکئن در ایران، پرسش‎آمیز است.
در بیشتر ایران،سنگ‎هاى پرکامبرین متشکل از سنگ‎هاى رسوبى – آذرین دگرگون شده و یانادگرگونى با خاستگاه قاره‎اى است. پژوهش‎هاى زمین‎شناسى انجام شده درناحیة انارک نشان می‎دهد که در این ناحیه و شاید در بعضى نقاط دیگر،مجموعه‎هاى افیولیتى با خاستگاه اقیانوسى وجود دارد که ممکن است به سنپرکامبرین باشند. افزون بر دو نوع پوستة قاره‎اى و اقیانوسى، می‎توانتوده‎هاى نفوذى آذرین و هم ردیف‎هاى خروجى آنها را که هم‎زمان با سخت شدنپی‎سنگ و یا پس از آن شکل گرفته‎اند، نوع سوم سنگ‎هاى پرکامبرین ایراندانست. بدین‎سان می‎توان سنگ‎هاى پرکامبرین ایران را به سه دستة بزرگ زیر،با سه خاستگاه متفاوت تقسیم کرد.

1- پوسته‎هاى اقیانوسى

2- پوسته‎هاى قاره‎اى که ممکن است دگرگون (قدیمى) و یا نادگرگون (جدیدتر) باشد.

3- سنگ‎هاى ماگمایى درونى و بیرونی


پوسته‎هاى اقیانوسى پرکامبرین
درناحیة انارک – جندق، حدود 7000 متر، از سنگ‎هاى پریدوتیتى (مثل هارزبورژیتو کمى لرزولیت)، گابرو، دیاباز، بازالت، شیل، سنگ آهک‎هاى پلاژیک و چرتهاىنوارى وجود دارد که به دلیل قرارگیرى در زیر سنگ‎هاى پرکامبرین پیشین(مرمرهاى لاک) به سن نوپروتروزوییک (آشکوب وندین) دانسته شده‎اند. اینردیف سنگى را (از پایین به بالا) مشتمل بر چهار واحد زیر می‎دانند.


1- سنگ‎هاى پریدوتیتى همراه با توده‎هاى پراکندة گابرو، دیاباز و پلاژیوگرانیت،

2- رسوب‎هاى پلاژیک (شیل، چرت، سنگ‎آهک نازک لایة سیاه‎رنگ) با همراهانى از پریدوتیت و بازالت،

3- بازالت‎، توف‎، برش‎هاى بازالتى با میان‎لایه‎هایى از رسوب‎هاى پلاژیک،

4- رسوب‎هاى پلاژیک، مانند شیل، چرت و کربنات‎هاى تیره‎رنگ،

این مجموعه یک بار در رخساره گلوکوفان – ولاستونیت و در رویدادهای‎ بعدى در رخساره‎هاى آمفیبولیت تا شیست سبز دگرگون شده ‎است.

وهمچنین مجموعه‎هاى افیولیتى انارک را بقایاى ‎تتیس کهن، به سن کربونیفر وادامه افیولیت‎هاى هرات می‎دانند که در اثر چرخش خردقاره ایران مرکزى بهناحیة انارک نقل مکان کرده‎اند، ولى، بعضی دانشمندان این مجموعه افیولیتىرا قدیمی‎تر از دگرگونی‎هاى انارک و به سن قبل از نوپروتروزوییک می‎داند.که در ارتباط با نواحى پشت کمان اقیانوسى است. دانشمندان این افیولیت‎هارا مربوط به یک اشتقاق درون قاره‎اى می‎داند که از انارک تا بیابانک –بافق دو صفحه قاره‎اى را از یکدیگر جدا می‎کرده است.
اگرچه تاکنون،پی‎سنگ افیولیتى پرکامبرین ایران تنها از انارک – جندق گزارش شده است ولىوجود چنین پوسته‎هایى در نقاطى از زون سنندج – سیرجانهمچنان محتمل است

پوسته‎هاى قاره‎اى پرکامبرین
بیشترسنگ‎هاى پرکامبرین ایران، خاستگاه قاره‎اى دارند که از هوازدگى و فرسایشسنگ‎هاى ماگمایى و دگرگونى قدیمى و در رژیمى کم و بیش آوارى تشکیلشده‎اند. به دلیل داشتن خاستگاه و شرایط رسوبى یکسان، سنگ‎هاى قاره‎اىپرکامبرین باید سنگ رخساره‎اى به تقریب مشابه داشته‎ باشند، ولى دگرگونى ودگرسانی‎ شدید بعدى، سبب شده تا سنگ‎هاى قاره‎اى پرکامبرین ایران را بتوانبه دو دستة بزرگ سنگ‎هاى دگرگونى و سنگ‎هاى نادگرگونى تقسیم کرد.

قدیمیترین سنگهای تعیین سن شده در کره زمین حدود3800 میلیون سال قدمت دارند. قدمت قدیمیترین شهاب سنگ 6/4 میلیارد سال استو سنی که برای کره زمین در نظر گرفته می شود نیز 6/4 میلیارد سال می باشد.محدوده زمانی 6/4 تا 5/2 میلیارد سال به آرکئن ، 5/2 تا 57/0 میلیارد سالبه پروتروزوئیک و 570 میلیون سال تا عهد حاضر به فانروزوئیک نسبت داده میشود. اطلاعات زمین شناسی برای محدوده زمانی 6/4 تا 8/3 میلیارد سال در دستنیست. مطالعه و تحقیقات انجام شده بر روی سپرهای قدیمی نشان می دهد کهماگماتیزم در ابتدای شکل گیری پوسته های قاره ای از نوع اولترامافیک بودهاست. سنگهای کماتیت که معمولا غنی از منیزیم هستند اکثرا در آرکئن تشکیلشده اند.
به دلیل توسعه فعالیت های ماگمایی نوع مافیکی و اولترامافیکیو. متفاوت بودن اتمسفر آرکئن بعضی از مواد معدنی به طور عمده در پرکامبرینتشکیل شده اند عبارتند از: کانسارهای نیکل ماگمایی ، آهن رسوبی لایه های طلای نوع پلاسر و رگه ای ، کرومیت ، پلاتین و اورانیوم نوع پلاسر و دگر شیبی.

کانسارهای نیکل
کانسارهاینیکل ماگمایی شامل کمپلکس های مافیکی- اولترامافیکی و کماتیت هاست. حدود30 درصد نیکل دنیا از کانسارهای سادبری بدست می آید. این کانسارها در 2000تا 1680 میلیون سال قبل تشکیل شده است نیکل از کمپلکس های مافیکی واولترامافیکی که بیشتر در محدوده زمانی پرکامبرینتشکیل شده اند نیز به دستمی آید نظیر کمپلکس استیل و اتر در امریکا و کمپلکس بوشولد در افریقایجنوبی.
لاتریت های نیکل دار دومین منبع نیکل محسوب می شوند. مهمترین لاتریت های نیکل دار دنیا در دوران سوم تشکیل شده اند.

کانسارهای طلا
کانسارهایمهم طلا عبارتند از: طلای پلاسر ، طلای رگه ای ، طلای نوع اپی ترمال ، طلادرماسیو سولفیدها و طلا در مس پورفیری. حدود 75 درصد طلای دنیا ازکانسارهای پرکامبرین بدست می آید که 50% آن از پلاسرهای پرکامبرین واقع درافریقای جنوبی
است. کانسارهای طلای اپی ترمال مکه در دهه های اخیر موردتوجه قرار گرفته اند به طور عمده در دوران سوم کشت شده اند. طلا به عنوانمحصول جانبی از کانسارهای مس پورفیری، که بیشتر متعلق به دوران سوم است واز کانسارهای ماسیوسولفیدپرکامبرین تا اواخر دوران دوم ، بدست می آید.

کانسارهای سرب و روی
کانسارهایمهم سرب و روی عبارتند از: سرب و روی استراتی باند ماسیوسولفید سرب ورویاسکارن سرب و روی و بالاخره سرب و روی رگه ای ، قدیمیترین کانسارهایسرب و روی استراتی باند متعلق به اواسط پروتوزوئیک است. اسکارن های سرب وروی بیشتر در دوران دوم و سوم تشکیل شده اند

کانسارهای آهن
کانسارهایمهم آهن عبارتند از: کانسارهای آهن رسوبی پرکامبرین ، کانسارهای آهن رسوبیفانروزوئیک کانسارهای آهن ماگمایی و اسکارن های آهن. حدود 90 درصد آهندنیا از کانسارهای آهن رسوبی لایه ای نوع سوپریور و آلگوما بدست می آید.این کانسارها در اوایل پروتوزوئیک تشکیل شده اند. آهن از کمپلکس هایمافیکی و اولترامافیکی نیز به دست می آید. مهمترین کانسارهای آهنفانروزوئیک شامل اسکارن های آهن و آهن نوع رسوبی است.

کانسارهای منگنز
کانسارهایمهم منگنز عبارتند از: منگنز رسوبی ، نودول های منکنز و منگنز همراهرسوبات آهن لایه ای. کمتر از 10درصد ذخایر منگنزدار در پرکامبرین تشکیلشده اند. حدود 75 درصد منگنز از منطقه ای در شوروی سابق به دست می آید.این کانسار در الیگوسن تشکیل شده است. حدود 7 درصد ذخایر منگنز کشف شده ازنوع نودول است.

کانسارهای اورانیوم
کانسارهایمهم اورانیوم عبارتند از: اورانیوم نوع پلاسر ، اورانیوم دگرشیبی واورانیوم نوع ماسه سنگی. حدود 45 درصد اورانیوم از کانسارهای پرکامبرین و45 درصد اورانیوم از ماسه سنگهای دوران سوم به دست می آید. اورانیوم نوعپلاسر فقط در محدوده زمانی خاصی از پرکامبرین که اکسیژن آزاد موجود نبودهتشکیل گردیده است.

کانسارهای کرومیت
کرومیت ازکمپلکس های مافیکی- اولترامافیکی و افیولیت ها به دست می آید. بخش اعظمکرومیت از کمپلکس های مافیکی و اولترامافیکی که در آرکئن و پروتروزوئیکتشکیل شده اند بدست می آید که از جمله می توان از کمپلکس بوشولد درافریقاتی جنوبی و استیل و اتر در امریکا نام برد. دومین منبع کرومیت راافیولیت ها تشکیل می دهند. افیولیت ها متعلق به فانروزوئیک هستند که بیشترآنها در محدوده زمانی دوران دوم و اوایل دوران دوم تشکیل شده اند.پگماتیتها از اواخر آرکئن تا اواخر دوران دوم گزارش شده اند.
کانسارهای نوع اسکارنی
اکثرا در فانروزوئیک و تعداد محدودی در پروتوزوئیک تشکیل شده اند.
الماس
در کیمبرلیت های اواخر پروتروزوئیک و دوران او و دوم گزارش شده اند.
کانسارهای مس
مهمترین کانسارهای مس عبارتند از: مس پورفیری ، مس استراتی باند ، ماسیوسولفید و مس همراه سنگهای مافیکی و اولترامافیکی.حدو 50 درصد مس دنیا از کانسارهای مس پورفیری بدست می آید. این کانستارهادر فانروزوئیک به ویژه در دوران دوم و سوم تشکیل شده اند. 27 درصد مس ازکانسارهای استراتی باشذد بدست می آید که بخش اعظم این کانسارها در اواسطپروتوزوئیک تشکیل شده اند. نظیر کانسارهای مس زئیرو زامبیا ، کانسارهایماسیوسولفید که حدود 22 درصد مس از آنها بدست می آید از آرکئن تا عهد حاضرگزارش شده اند. همچنین مس از کمپلکس های مافیکی و اولترامافیکی بدست میآید که بخش اعظم این ذخایر در پرکامبرین تشکیل شده اند.

کائولین
واژه کائولین از زبانچینی گرفته شده است. این اصطلاح نام تپه ای بوده که در چین از آن خاککائولین استخراج می شده است. کانیهای گروه کائولین عبارتنداز: کائولینیت ، دیکیت ، ناکریت و هالوزیت . کائولینیت فراوانترین کانی این گروه است ذخایرکائولین:این ذخایر به انواع زیر تقسیم می شوند:

ذخایر هوازده
ذخایر گرمابی
ذخایر حمل شده
ذخایر دیاژنزی

ذخایر هوازده:سنگهای غنی ازآلومینیوم نظیر شیلها ، آرکوزهای غنی ازآلکانی فلوسپات ،سنگهای آذرین فلوسپاتوئیددار (نفلین سینیت) ، بازالت کالک آلکالن ،گرانیتهای فوق آلومینوم و... درشرایط آب وهوایی گرم و مرطوب در سطح زمینتحت تاثیر هوازدگی شیمیایی واقع شده و تغییرات زیادی در ترکیب شیمیایی وکانی شناختی آنها ایجاد می شود. آب کافی و دمای مناسب موجب رویش گیاهانشده و درنتیجه PH آب کاهش می یابد. پایداری کانیهای متشکله سنگها، متفاوتبوده ونوع تغییرات آنها نیز یکسان نیست.عوامل مهم وموثر درتشکیل ذخایرکائولین هوازده عبارتند از: آب وهوای گرم و مرطوب ، کاهش PH آب ، سنگ مادرغنی از آلومینیوم، بالا بودن خلل وفرج و درز و شکستگی درسنگ ، پایین بودنسطح آبهای زیرزمینی زمان کافی ، بالا بودن میزان آبی که درسنگ جریان داشتهاست و شست وشو و حمل کاتیونها در شرایط مناسب یاد شده اکثر کانیهای سنگ بهاستثنای کوارتز تحت تاثیرهوازدگی شیمیایی واقع شده وبه ترکیبات دیگرتغییرمی کنند. پتاسیم فلرسپات با کاهش PH به کائولینیت و یا ایلیت تبدیل می شود.

+SiO2+KOH کائولینیت <------- کاهش PH آب + پتاسیم فلدسپات
درصورتی که تمامی KOH شسته شود، کائولینیت تشکیل خواهد شد (پایین بودن سطحآبهای زیرزمینی موجب شست و شوی کامل بیشتر کاتیونها می شود.)
اگر سطح آب زیرزمینی بالا باشد تمامی K ، Na و Ca شسته نخواهد شد و در این حالت ایلیت و اسمکتیت تشکیل می شود.
مصارف مهم کائولین
کاغذسازی50%سرامیکها 20% رنگسازی10% و بقیه در دیرگدازها پلاستیک ، لاستیک صنایعدارویی ، حشره کشها ، جذب کننده ها ، مواد پاک کننده ومواد غذایی.
رس توپی
رستوپی یک نوع سنگ رسوبی است که حاوی کائولینیت و مقدار جزئی ایلیت ، کلریتکوارتز و مونتموریونیت است. ذرات کائولینیت در رس توپی درمقایسه باسایرمنابع رس دار کوچکتر است. مقدار کائولینیت رس توپی 20 تا 95 درصد ،کوارتز 10 تا 70 درصد ایلیت وکلریت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلی ،مونتموریونیت ، ترکیبات آهن ، اکسید تیتان و نمکهای محلول از جملهناخالصیهای رس توپی هستند. رس توپی بیشتر همراه با لایه های زغال دار استو از آنجا که ذرات ریز کانیهای رس را به همراه دارد، خاصیت شکل پذیری آنبسیاتر خوب است. رنگ رس توپی قهوه ای مایل به سیاه است ومصارف آن عبارتنداز: سرامیکهای بهداشتی ، چینیهای الکتریکی ، انواع کاشیها ، ظروف غذاخوری، صنایع رسی ودیرگدازها.
هالوزیت
هالوزیت نوعیکائولین آب دار است که تشخیص آن به کمک پراش اشعه ایکس(XRD) امکان پذیراست. هالوزیت بیشتر درزونهایآلتراسیون وبندرت درزونهای هوازده پیدا میگردد.عمده مصارف آن درتهیه سیمان پرتلند وتهیه نسوزها وسرامیک است.
خاک رس آتشخوار
بیشترخاکرس آتشخوار ، از کائولینیت تشکیل شده است، کائولین در آن به خوبی متبلورمی شود ونظم مطلوبی درشبکه آن وجود دارد. خاک رس آتشخوار ،علاوه برکائولین حاوی اکسید وهیدروکسیدهای آلومینیوم نیزهست. هر نوع خاکی که دمایبیش از 1500 درجه سانتیگراد را تحمل کند و میزان Al2O3 موجود در آن قابلتوجه باشد، به خاک رس آتشخوارمعروف است. خاک رس آتشخوار به انواع شکل پذیرو بی شکل تقسیم می شود. بیشتر در افقهای پایین لایه های زغالدار پیدا میشود. مصرف عمده این خاک در تهیه آجرهای آتشخوار است که به شاموت معروفاند. دیگر مصارف آن درساخت قطعات کوره ها وکاشیهای نسوزاست.
بنتونیت
واژهبنتونیت را نخستین بار در سال 1898 دانشمندی به نام نایت به کار برده استاین واژه ازاصطلاح محلی شیلهای بنتون واقع در ایالت وایومینگ امریکا گرفتهشده است. مهمترین بخش بنتونیت را کانیهای گروه اسمکتیت تشکیل می دهند.اسکمتیت شامل سریهای دی اکتاهدرال وتری اکتاهدرال است. کانیهای سری دیاکتاهدرال عبارتنداز:
مونتموریونیت ، بیدلیت و ناترونیت . انواع تری اکتاهدرال شامل کانیهای هکتوریت و ساپونیت است.
از خواص مهم کانیهای خانواده اسمکتیت ،جانشین یونی ، خاصیت شکل پذیری ، انبساط وانقباض یونی آنها را می توان نام برد.
مواردمصرف: میزان بنتونیت مصرفیدر آمریکا شامل 26% ریخته گری، 23% گندوله آهن ،21% جمع آوری فضولات گاو ، 20% حفاری، 8% محیط زیست و 2% موادغذایی و...است.
نحوه تشکیل نبتونیت: نبتونیت ها به دوطریق گرمابی و رسوبی تشکیل می شوند.
1- ذخایر نبتونیت گرمابی:این ذخایر کوچک بوده درشرایط خاص ترکیب محلول گرمابی تشکیل میشوند.خصوصیات محلول برای تشکیل اسمکتیت عبارتند از: 1) سیلس باید بیش ازحد اشباع کوارتز باشد، 2) دمای محلول بالا باشد. سنگ مادرمناسب، توفهایداسیتی ، تراکیتی و ریولیتی غنی از K و Ca هستند. این نوع ذخایر در ژاپن ،ایتالیا ویونان گزارش شده است.
2- ذخایر نبتونیت رسوبی:مهمترین ذخایر نبتونیت دنیا از نوع رسوبات است. خاکستر آتشفشانهای اسیدی -حد واسط هنگامی که در محیطهای دریاچه ای قلیایی برجای گذاشته می شوند، ضمنواکنش با آب اسمکتیت ودیگر کانیها را می تواند تشکیل دهند. عمدهبنتونیتهای رسوبی متعلق به دوران سوم زمین شناسی هستند. اسمکتیت با افزایشدما و فشار به ایلیت تبدیل می شود. سنگهای رسوبی حاوی نبتوتیتدرشرایطافزایش عمق (افزایش دما) ابتدا اسمکتیت به اسمکتیت- ایلیت تبدیل میشود. درعمق حدود 3700 متر حدود 80% اسمکتیت را ایلیت تشکیل می دهد. عدمگزارش نبتونیت از پالئوزوئیک می تواند به علت تبدیل آن به ایلیت باشد.