مراحل تبديل رسوب به سنگ

لينک کوتاه اين مقاله :
http://www.niazemarkazi.com/article/pdf/10011192.html

22

مراحل تبديل رسوب به سنگ

فرايندهايي را که موجب مي‌شوند دانه‌هاي رسوبي به سنگ يا رسوب به سنگ تبديل شوند را فرايندهاي سنگي شدن (lithihication) مي‌نامند. عمل سنگي شدن بر اثر فشردگي (compaction) و سيماني شدن (cementation) رسوبات انجام مي‌گيرد.

در هنگام سنگي شدن رسوبات دانه ريز (سيلت و رس) فرآيند فشردگي بيش از سيماني شدن اهميت دارد. در رسوبات دانه درشت تر عمل سيماني شدن بيش از ساير فرايندها باعث تبديل رسوبات به سنگ مي شود.

دياژنز
دياژنز (Diagenesis) عبارت است از مجموع تغييرات فيزيکي ، شيميايي غيرآلي و يا بيوشيميايي است که در رسوبات بعد از تجمع و قبل از دگرگوني شدن صورت مي‌گيرد. عمل سنگي شدن رسوبات خود بخشي از فرآيندهاي دياژنز مي‌باشد. فرآيندهاي دياژنز شامل فشردگي ، سيماني شدن ، انحلال ، تبلور مجدد ، جانشيني و دگرساني مي‌باشند. فرايندهاي فشردگي و سيماني شدن باعث تبديل رسوب به سنگ مي‌شوند. فرايند انحلال باعث حل شدن يک کاني مي‌شود بدون اينکه عمل جانشيني در آن صورت بگيرد.

فرايند تبلور مجدد موجب تبديل يک بلور به بلور ديگر بدون از بين بردن هيچگونه موادي مي‌شود. تبديل آراگونيت به کلسيت نمونه‌اي از فرايند تبلور مجدد است. در فرايندهاي جانشيني ، قسمت و يا تمامي يک کاني از بين رفته و کاني ديگري جانشين آن مي‌شود . مثل جانشيني کربنات کلسيم به جاي سيليس. در فرآيند دگرساني ، کاني دگرسان شده ممکن است کاني جديدي را توليد کند. مثل تجزيه فلدسپاتها و تشکيل رسها.

فشردگي رسوبات
فشردگي در رسوبات معمولا با افزايش عمق همراه است. در واقع با افزايش عمق ميزان خلل و فرج بين ذرات کاهش يافته و باعث خروج آب بين ذره‌اي مي‌شود. اين عمل خود باعث کاهش حجم رسوبات مي‌شود. در رسوبات کربناته فرايند فشردگي باعث انحلال و رسوبگذاري کربنات کلسيم مي‌شود . اين عمل در شيلها موجب و ساير رسوبات دانه ريز موجب تغيير شکل مي‌گردد. البته فرآيند فشردگي تاثير چنداني در گلهاي کربناته ندارد.

در رسوبات ماسه‌اي ، شکل و جورشدگي دانه‌ها و عمق دفن رسوبات از فاکتورهاي مهم کنترل کننده فرايند فشردگي مي‌باشد. در اين رسوبات فشردگي باعث جابجايي دانه‌هاي ماسه و کاهش تخلخل در رسوبات مي‌شود. دانه‌هاي ماسه زاويه‌دار با جورشدگي بد بيشتر از ماسه‌هاي گرد شده با جورشدگي خوب تحت تاثير فرايند فشردگي قرار مي‌گيرند .

انحلال فشاري
عمل فشردگي در رسوبات باعث بوجود آمدن انحلال فشاري (Pressure solution) در بين دانه‌ها مي‌گردد. انحلال فشاري فرآيندي است که باعث انحلال مواد جامد در نقطه تماس با ماده جامد ديگري که حفره‌هاي بين آنها از آب پر شده است، بوجود مي‌آيد. افزايش فشار باعث بالا رفتن ميزان انحلال مي‌گردد.

سيماني شدن
سيمان عبارت از يک رسوب شيميايي است که بعد از رسوبگذاري دانه‌ها حفره‌هاي بين آنها را پر مي‌کند و باعث اتصال آنها به يکديگر مي‌شود. سيماني شدن دانه‌ها به حرکت مايعات درون رسوبات ، يونهاي موجود در داخل مايعات درون حفره‌ها و نيز شرايط رسوبگذاري بستگي دارد.

فراوانترين سيمانهاي موجود در رسوبات کربنات کلسيم و سيليس مي‌باشند. ولي سيمانهاي ديگري از قبيل دولوميت ، سيدريت ، هماتيت ، گوتيت و ليونيت و غيره نيز در انواع رسوبات مشاهده شده است. برخي از رسوبات کربناته بدون عمل سيماني شدن تبديل به سنگ آهک مي‌شوند. به عنوان مثال مي‌توان ريفها را نام برد که ترشح مواد توسط موجودات باعث اتصال آنها به يکديگر مي‌شود.

تبديل رسها به سنگ
فرايند فيزيکي اصلي که بعد از رسوبگذاري بر روي گل سنگها و رسوبات رسي اثر مي‌کند و باعث تبديل اين رسوبات به سنگ مي‌شود فرايند فشردگي است. فرايند فشردگي در گل سنگها باعث خروج آب شده و ضخامت رسوب ته نشين شده را تا ده برابر کاهش مي‌دهد. هنگامي که گلها رسوب مي‌کنند حدودا 70 تا 90 درصد حجم آنها را آب فرا گرفته است. فشردگي در اثر فشار طبقات بالايي بلافاصله باعث خروج بيشتر آب مي‌شود، به همين خاطر در عمق 1 کيلومتر يا بيشتر گل سنگها در حدود 30% آب خواهند داشت.

شواهد فشردگي در گل سنگها بوسيله شکستن پوسته‌هاي فسيلي و خمش لامينه‌ها در اطراف ندول دپاژنتيکي اوليه مشخص مي‌شود . پر شدن ماسه‌اي ترکهاي گلي و دايکهاي ماسه سنگي ممکن است به علت فشردگي گل سنگهاي ميزبان داراي چين خوردگي رگه‌اي مخصوصي باشد.

تبديل رسوبات ماسه‌اي به سنگ
فشردگي در ماسه‌ها
فشردگي و سيماني شدن از فرايندهاي اصلي سنگ شدگي رسوبات ماسه‌اي بشمار مي‌آيند. در مراحل اوليه ، فشردگي منجر به خروج آب و آرايش نزديکتر دانه‌ها مي‌شود. هنگامي که رسوب در ابتدا ته نشين کرده است، دانه‌هاي گرد شده و خوب جور شده ممکن است داراي تخلخلي بيش از 50% باشند ولي با عمل فشردگي ، تخلخل به ميزان قابل ملاحظه‌اي کم شده و کاهش مي‌يابد.

فشردگي بيشتر بر اثر فشار لايه‌هاي بالايي باعث ايجاد شکستگيهاي موضعي و خمش در دانه‌هاي ضعيف مي‌گردد. دانه‌هاي نرم مثل دانه‌هاي سنگي گلي ، در اين مرحله فشرده شده و تغيير شکل مي‌دهند. فشردگي باعث انحلال دانه‌ها در نقاط تماس مي‌گردد. اگر دانه‌ها داراي سختي و قابليت انحلال يکساني باشند، باعث توليد تماس مفرس بين دانه‌ها مي‌شود و چنانچه يکي از دانه‌ها بطور ترجيحي حل شود، تماسهاي مقعر - محدب تشکيل مي‌شود.

سيماني شدن در ماسه سنگ‌ها
در ماسه سنگها سيمانهاي سيليسي و کربناته بسيار رايج مي‌باشد. سيمان سيليسي يکي از متداولترين انواع سيماني شدن بوده و از رشد ثانويه کوارتز بوجود مي‌آيد. سيمان سيليسي در اطراف دانه کوارتز ته نشين مي‌شود. منشا سيليس بر اين نوع سيماني شدن اغلب به انحلال فشاري نسبت داده مي‌شود. محلولهاي درون حفره‌اي از نظر سيليس غني مي‌شوند. هنگامي که به صورت فوق ‌اشباع در‌مي‌آيند، به صورت رشد ثانويه مجددا ته نشين مي‌شوند.

رشد ثانويه کوارتز در ماسه سنگهاي فاقد آثار انحلال فشاري ممکن است است منعکس کننده مهاجرت قابل توجهي محلول غني از سيلسين از مسافت دورتر باشد. کلسيت نيز يکي از متداولترين سيمانهاي موجود در ماسه سنگها مي‌باشد. البته سيمانهاي کربناته ديگري نيز مثل لوميت و سيلاريت نيز وجود دارند که از نظر اهميت در درجات بعدي قرار دارند. دو نوع سيمان کلسيتي وجود دارد که عبارتند از سيمان پويکيلوتوپيک و کلسيت اسپاري دروزي.

بلورهاي پويکيلوتوپيک به صورت بلورهاي منفرد بزرگ تا چندين متر عرض هستند که بسياري از دانه‌هاي ، ماسه را دربر‌مي‌گيرند. موزائيک‌هاي کلسيت دروزي از بلورهاي يک اندازه‌اي تشکيل شده‌اند که حفرات بين دانه‌‌ها را پر مي‌کند و بر اثر ته نشين کلسيت معمولا يک جابجايي در دانه‌ها صورت مي‌گيرد بطوري به نظر مي‌رسد آنها در سيمان شناورند. سيمان کلسيتي در ماسه سنگ‌هايي که داراي مقدار زيادي دانه هستند نظير ، کوارتز آرناليتها ، آرکوزها و ليت ‌آرناليت‌ها فراوان مي‌باشد.
تبديل رسوبات کربناته به سنگ
فرآيند سيماني شدن فرآيند اصلي سنگي شدن در رسوبات کربناته مي‌باشد و باعث مي‌شود که يک سنک آهک سخت از يک رسوب سست بوجود آيد. اين فرآيند اساسا در جايي که مقدار زيادي از سيمان درون حفره‌اي نسبت به فاز سيمان به حد فوق اشباع برسد انجام مي‌شود. کاني شناسي سيمانها به شيمي آب ، بويژه فشار CO2 و نسبت Mg/Ca و نرخ تأمين کربنات بستگي دارد.

فشردگي در کربناتها در طي دفن عميق صورت مي‌گيرد و باعث آرايش نزديکتر دانه‌ها ، شکستگي آنها و انحلال احتمالي در جايي که دانه‌ها در تماس با يکديگر هستند، مي‌شود. هنگامي که عمق دفن متجاوز از صدها متر زير رسوبات فوقاني مي‌شود، فشردگي شيميايي منجر به تشکيل استيوليت‌ها و انحلال رگه‌ها مي‌شود.

منابع :
----------------------
http://daneshnameh.roshd.ir
----------------------

کلمات کليدي :
----------------------
مراحل تبدیل رسوب به سنگ -تبدیل رسوبات کربناته به سنگ-سیلیس-سیمان کلسیتی-دیاژنز-فشردگی رسوبات-
----------------------

نام ثبت کننده مقاله : parvaz2006

اين مقاله 210 بار مطالعه شده است

از تاريخ 3 آبان 1389 تعداد 1865083 مقاله از اين وبسايت به صورت فايل PDF دانلود شده است

تذکر :
در صورتی که این مقاله از دیدگاه شما کامل نیست میتوانید جهت ارتقاء وبسایت مقاله های مرتبط را بصورت رایگان درج نمایید.

URL