بررسی امکان طبقه بندی مارن‌هابر اساس خصوصیات فیزیکی - شیمیایی در منطقه تفرش /

مارن‌ها با توجه به اهمیتی که در تولید رسوب و تنوع در اشکال فرسایشی دارند، همواره مورد توجه بسیاری از پژوهشگران و کارشناسان علوم زمین بوده‌اند. مارن‌های منطقه تفرش نیز، به دلیل تولید رسوب و فرسایش پذیری زیادی که موجب گل انباشتگی سریع مخزن سد ساوه می‌شوند مورد توجه می‌باشند. در مقاله حاضر به منظور دستیابی به روشهای مهار و مبارزه با فرسایش و کاهش تولید رسوب در عرصه‌های مارنی اقدام به بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مارن‌ها شده است . در این مطالعه با تهیه 60 نمونه از مارن‌های در عرصه تحقیق اقدام به تعیین 16 پارامتر فیزیکی - شیمیایی شده، سپس با استفاده از روش آماری، طبقه بندی مارن‌ها از نظر فیزیکی - شیمیایی انجام شده است . علت این طبقه بندی، متفاوت بودن خصوصیات فیزیکی - شیمیایی در مارن‌ها است که موجب تغییر اشکال فرسایشی و شدت تولید رسوب در آنها می‌شود. با تجزیه و تحلیل عوامل مربوط به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مارن‌ها، مشخص گردید که از 16 خصوصیت مهم، تنها 6 عامل در طبقه بندی مارن‌ها نقش اساسی دارند، به طوری که هر یک از آنها به نوعی در ویژگیهای مارن‌ها عامل تعیین کننده قلمداد می‌شوند. سدیم مهمترین متغیری است که در طبقه بندی مارن‌ها نقش اصلی را دارد. به طور کلی می‌توان گفت که از بین کلیه متغیرهای فیزیکی و شیمیایی فقط متغیرهای شیمیایی هستند که در طبقه بندی مارن‌ها از نظر تولید رسوب دارای کاربرد هستند. از این رو می‌توان اقدامات اصلاحی را به منظور کاهش تولدی رسوب و مهار آن متناسب با ویژگیهای شیمیایی در مارن‌ها انجام داد.

مقایسه نوع خاک‌ها و برخی از ویژگی‌های آن‌ها در دو ماده مادری سنگ آهک و مارن در کاربری‌های مرتع و دیم در منطقه‌ی چشمه‌علی- له‌دراز استان چهارمحال و بختیاری

پایان نامه . وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهرکرد - دانشکده کشاورزی . 1392 . کارشناسی ارشد

موضوع: علوم و علوم کاربردی > خاکشناسی

استاد راهنما: محمد حسن صالحی | پدیدآور: سمیه مرادی شمس ابادی

این پژوهش به منظور بررسی اثر دو نوع ماده مادری متفاوت و نوع کاربری بر برخی از ویژگی¬های فیزیکی، شیمیایی، کانی¬شناسی و رده¬بندی خاک¬ها در منطقه چشمه¬علی-له¬دراز استان چهارمحال و بختیاری انجام گرفته است. بدین منظور از هر ماده مادری و از هر کاربری (مرتع و دیم) به صورت تصادفی، 20 نمونه (در مجموع 80 نمونه) برداشت گردید. بافت، درصد سنگریزه، جرم ویژه ظاهری، مقاومت برش مستقیم، پایداری خاکدانه در حالت تر، فاکتور فرسایش¬پذیری، اسیدیته، قابلیت هدایت الکتریکی، ماده‌آلی و کربنات‌کلسیم‌معادل اندازه¬گیری شد. به منظور مطالعه¬ رده¬بندی و کانی¬شناسی خاک، برای هر ماده مادری و در هر کاربری و برای سه موقعیت شیب، یک پروفیل حفر و تشریح گردید و پس از تجزیه¬های فیزیکی و شیمیایی مورد نیاز در دو سیستم آمریکایی و جهانی رده¬بندی گردید. از هر پروفیل یک نمونه¬ی سطحی برای مطالعات کانی¬شناسی رس نیز انتخاب شد. نتایج نشان داد رده¬بندی خاک تحت تأثیر ویژگی‌های ماده مادری، نوع کاربری و موقعیت شیب تغییر می¬کند، ولی این عوامل تأثیر قابل توجهی بر کانی¬شناسی خاک‌ها نداشته است. مقاومت برشی در سنگ آهک بیشتر از مارن¬ها بود و در هر دو ماده مادری، کاربری مرتع، مقاومت برشی بالاتری نسبت به کاربری دیم داشت. میزان جرم ویژه ظاهری، پایداری خاکدانه، ماده آلی خاک¬ها برای ماده مادری سنگ آهک به طور معنی‌داری بیشتر از مارن بود، در حالی¬که میزان قابلیت هدایت الکتریکی، ضریب فرسایش¬پذیری خاک¬ها، کربنات کلسیم معادل در خاک¬های مارنی معنی‌دار و بیشتر مشاهده شد. در دو ماده مادری سنگ آهک و مارن در اثر تغییر کاربری اراضی مرتع به دیم؛ میزان ضریب فرسایش¬پذیری، اسیدیته خاک، قابلیت هدایت الکتریکی، کربنات کلسیم معادل در کاربری دیم معنی‌دار و بیشتر مشاهده گردید در حالی‌که درصد سنگریزه، جرم ویژه ظاهری، پایداری خاکدانه، ماده آلی برای کاربری مرتع به طور معنی¬داری بیشتر از کاربری دیم بود.

بررسی منشا مارن‌های تفرش /

موضوع: مهندسی کشاورزی >

نویسنده: افشین پورمتین

برای تعیین منشا مارن‌های منطقه سه گروه تجزیه شامل: تعیین ده عنصر اصللی، 15 عنصر فرعی و بافت ذرات به ترتیب با استفاده از روشهای XRF، گرانولومتری و هیدرومتری بر روی 21 نمونه رسوب معلق و بستر کف رودخانه خروجی حوزه عرصه‌های مارنی منطقه انجام گردید. برای تعیین منشاء مارن‌ها نیز از تجزیه و تحلیل خوشه‌ای و متمایزکننده استفاده گردید. تجزیه و تحلیل خوشه‌ای با استفاده از اکسیدهای اصلی، عناصر فرعی و درصد فراوانی ذرات ، سه گروه (منشاء) را مشخص نمود که توسط تجزیه و تحلیل متمایزکننده، مورد تایید قرار گرفتند. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل متمایزکننده نشان داد که با توجه به همبستگی کانونی و بالا بودن مقدار مربع کای (X2)، تفکیک سه منشا مارن در منطقه علاوه بر گروه‌های سنی آنها براساس عناصر اصلی و فرعی مناسب بوده، در حالیکه این تفکیک با استفاده از درصد فراوانی ذرات مناسب نمی‌باشد. به علاوه مشخص شد که اکسیدهای اصلی چون K2O، Na2O، Al2O3 و همچنین عناصر فرعی چون V، Zr، Co، Ni، Ba و Rb مهمترین عناصری هستند که در تفکیک منشاهای مختلف مارن‌های منطقه می‌توان از آنها استفاده نمود. این بررسی همچنین نشان داد که با توجه به ثابت باقی ماندن برخی اکسیدهای اصلی و عناصر فرعی ویژه در رسوب خروجی حوزه، رابطه منطقی بین رسوب و سنگ منشا مارن وجود دارد. به علاوه به نظر می‌رسد که غیریکنواختی ترکیب شیمیایی مارن‌های منطقه بر رفتارهای فیزیکی و شیمیایی مارن و در نتیجه فرسایش‌پذیری آنها موثر باشد.

 

روش شناسایی سنگ های رسوبی
.1. سنگهای رسوبی با آب بوی نم باران می دهند (سنگهای رسی)

.2. با اسید کلریک واکنش می دهد (سنگهای دارای بیان کربنات) 
.3. با ناخن خط بر می دارند (ژیپس) 
.4. با چکش صدای بم می دهند (ماسه سنگ) 
.5. با زبان مزه شوره یا تلخ می دهد (به ترتیب نمک و سیلویت) 
سنگهایی رسوبی به شش دسته تقسیم می شوند   
الف ) شیمیایی محلول
متبلور مثل اسپات دیسلند (کلسیت متبلور با کلریک اسید می جوشد .)
رشد بلور در کلسیت متبلور (اسپات دیسلند) متوازی اضلاع است 
اگر بی شکل باشد اُاُلیت (دانه های کلسیت در درون سنگ است) 
ب ) شیمیایی هوازده 
تراورتن (سنگ مادر سیدریت FeCO3) تغییر رنگ یک فاکتور شیمیایی است و ربطی به بیان ندارد . فقط عنصر Fe از قرمز به زرد لیمویی تغییر رنگ می دهد . 
کائولن هم شیمیایی هوازده است که از تجزیه فلدسپات ها یا کانی های رسی به دست می آید . 
ج ) بیوشیمیایی 
جانوری (دو کفه ای ، نومولیت و...) ، گیاهی ( رشد عمودی داشته باشد Zesil Corall 
رشد عرضی داشته باشد Siclo Corall ) 
د ) اواپریت ها 
گچ آبدار (ژیپس) با ناخن خط برمی دارد جلای شیشه ای دارد و اگر آب خود را از دست دهد . انیدریت گفته می شود . 
علت اینکه اواپریت ها را جز سنگهای تبخیری به حساب نمی آورند این است که تبدیل حالت ماده از جامد به جامد است . 
ه ) تبخیری 
بلور آن اگر مکعب مستطیلی بود سیلویت است که البته تلخ هم می باشد . 
بلور آن اگر مکعبی بود نمک است که البته شور هم می باشد . 
ر ) تخریبی (کلاستیک) 
هر مواردی که در مسیر حمل و نقل (حوزه رسوبی جریانی) قرار بگیرد و فاکتور جریان یا ترانس پورت آب باشد رسوبات تخریبی به وجود می آید .
ویژگی این نوع سنگها دانه بندی آنهاست 
(02/0 – 0 ) ریز دانه (بر حسب میلیمتر)
(2 – 02/0 ) متوسط دانه (بر حسب میلیمتر) 
(بزرگتر از 2 میلیمتر ) درشت دانه یا قلوه سنگ 
پیرو کلاستیک ( آذرآواری) که به آن آگلومرا گفته می شود زیرا منشا آن آذرین و محل تشکیل رسوبی است . 
ز ) سنگهای درهم
مرمریت ← دگرگونی ← منشا دگرگونی در حوزه رسوبی دارد . 
مارن یا مارل ( اگر رس آن زیاد باشد به آن کلی گفته می شود.)
مارن با آب بوی نمک باران می دهد . 
رنگ قرمز مارن از آهن موجود در آن است . 
بیومیکریت ← با بیان آهک چون در اسید کلریک می جوشد . 
نکته : (یت) بیان سنگ شدگی در رسوبی است . 
نکته : لایه بندی در نمونه دستی مشاهده نمی شود . 
آراگونیت ، توفیت ، دو لومیت 
اگر مارن با آب گل شود کلی نامیده می شود .

                               سنگ شناسی رسوبی
سنگ هاي رسوبي

سه جزء اصلي بافتي سنگ هاي رسوبي تخريبي عبارتند از1 - دانه ها كه در حد گراول ، ماسه ، و سيلت مي‌باشند

2- ماتريكس يا ماده زمينه كه از ذرات دانه ريز در حد سيلت و رس تشكيل شده و دانه هاي رسوبي را در بر مي‌گيرد.

3- سيمان كه به صورت شيميايي تشكيل شده وعمدتاً از جنس سيليس و يا كربنات كلسيم مي باشد، البته برخي از اوقات سيمان از جنس اكسيد آهن نيز دربين دانه ها تشكيل مي شود. سيمان مي شد چسب دانه‌ها را به يكديگر مي چسباند. در بسياري از مواقع بين دانه ها فضاهاي خالي باقي مي ماند كه بعداً ممكن است توسط آب هاي زيرزميني و يا نفت و گاز اشغال شود كه برخي از رشته هاي تخصصي زمين شناسي نظير آب شناسي و زمين شناسي نفت وظيفه بررسي اين فضاهاي خالي را كه اصطلاحاً تخلخل ناميده مي‌شوند را دارند.

- اندازه دانه‌ها

يكي از مهمترين شاخصه هاي بافتي رسوبات و سنگ هاي رسوبي اندازه دانه هاي تشكيل دهنده آن مي باشد. زيرا توسط بررسي اندازه دانه ها مي‌توان انرژي عامل حمل ونقل و دوري و نزديكي رسوب نسبت به ناحيه فشار را تعيين نمود و به واسطه اندازه دانه ها تقسيم بندي رسوبات و سنگ هاي رسوبي مطابق جدول زير انجام مي شود. طبقه بندي دانه ها از روي بلندترين قطر آنها صورت مي گيرد كه براي اولين بار توسط ونثورث واودرن ارايه شد. اين مقياس لگاريتمي بوده و در آن ، هر درجه اي برابر بزرگتر از درجه قبلي است. امروزه اين مقياس ميلي متري نيز معروف است.

2: شكل دانه grain shape          : شكل دانه عبارت از توصيف فرم هندسي دانه در رسوب يا سنگ است كه توسط فرم، كروپت ، گردشدگي و بافت سطح دانه مورد بررسي قرار مي‌گيرد.

الف ) فرم form : فرم عبارت است از رابطه بين سه قطر اصلي تشكيل دهنده يك دانه مي باشد ( اقطار بلند، كوتاه، متوسط) كه براساس آن دانه ها ممكن است به اشكال زير ديده شوند.

ب) كرويت sphericity

كرويت عبارتست از اين كه شكل دانه تا چه حد به كره نزديك باشد. كرويت يكي از ويژگي هاي ارثي دانه ها مي باشد. ج) گردشدگي reandness  : گردشدگي عبارتست از اين كه دانه رسوبي زوايا و گوشه هاي تيز خود را در حين حمل و نقل از دست بدهد. هرچه دانه رسوبي بزرگتر باشد گردشدگي سريعتر اتفاق مي افتد. امروزه اگر كنار بستر يك رودخانه برويد ذراتي را خواهيد ديد كه كاملاً‌ گوشه هاي تيز خودرا از دست داده اند. به واسطه ميزان گردشدگي مي توان به راحتي مقدار مسافت طي شده رسوب را تخمين زد. هرچه رسوبي مسافت بيشتري را طي نموده باشد گردتر مي شود. بايد توجه داشت ذرات دانه ريز در صد سيلت هيچگاه گرد نمي شوند. ميزان گردشدگي بستگي به درجه سايش دانه در هنگام حمل ونقل ، اندازه دانه ومسافت حمل ونقل دارد.

د) بافت سطح دانه grain surface texture  :  عوارض مواد در سطح دانه ، بافت سطح دانه را تشكيل مي دهند. بعنوان مثال رسوبات از منشاء يخچالي كه در حد گراول باشند عمدتاً برروي آن‌ها خطوطي ديده مي شود كه نمايانگر جهت حركت يخچال مي‌باشد. و يا اينكه در كنار ساحل دريا به دانه هاي ماسه اي توجه نمايند متوجه مي شويد كه دانه ها ماسه‌اي درخشان و براق مي باشند. زيرا سطح اين دانه‌ها در اثر حركت بر روي يكديگر توسط امواج براق گرديده است.در محيط هاي بياباني سطح دانه‌ها كدر يا مات است ، امروزه دانشمندان زمين شناسي توسط بررسي اين اختصاصات توسط ميكروسكوپ هاي پيشرفته ، به راحتي مي توانند فشار بسياري از رسوبات را شناسايي نمايند.

3 - جورشدگي sorting : جورشدگي به يكنواختي اندازه دانه‌ها در سنگ اشاره مي نمايد، اگر سنگي از دانه هاي بااندازه تقريباً يكسال تشكيل شده باشد را سنگ با جورشدگي خوب مي نامند و اگر سنگ از مخلوطي از دانه‌ها در سايزهاي مختلف نظير گراول ، ماسه و گل تشكيل شده باشد آن را سنگي با جورشدگي بد مي‌نامند، به طور كلي رسوبات ساحل دريا از جورشدگي بسيار خوب و رسوبات يخچالي از جورشدگي بدي بهره مي‌برند. دانشمندان از جورشدگي در تشخيص مقدار منافذ خالي موجود در سنگ استفاده مي‌نمايند.

4- طرز قرارگيري دانه ها : نحوه آرايش دانه هاو رسوبات در مقدارفضاي خالي بين ذرات حايز اهميت بسزايي است. بطوريكه هرگاه دانه ها به صورت مكعبي آرايش پيدا نمايند مقدار تخلخل به صورت 47 % و اگر به صورت رومبوئدر آرايش يابند ميزان تخلخل تقريباً نصف خواهد شد. اين مسئله در آب شناسي حائز اهميت است.

 سنگ هاي رسوبي دانه ريز براساس اندازه تشكيل دهنده اين گونه سنگ‌ها آن را به دو قسمت تقسيم مي‌شوند.

1- سيلت سنگ ها ( اندازه دانه‌ها يابين 4 تا 64 ميكرون)2- رس سنگ ها(اندازه دانه‌ها از 4 ميكرون كوچكتر مي‌باشد).

1- سيلت سنگ‌ها

اندازه دانه‌ها تشكيل دهنده اين گونه سنگها مابين 64 تا 4 ميكرون مي‌باشد. از نظر بافتي سيلت سنگ‌ها مابين ماسه‌ها و فسيل‌ها مي‌باشند. تشخيص اندازه دانه‌ها توسط چشم غير مسلح مشكل است، اما يكي از ساده ترين راهها براي تشخيص آن در طبيعت اين است كه اگر مقداري از آن را مابين دندان هاي خود قرار دهيم، دانه‌هاي تشكيل دهنده آن را احساس خواهيم نمود. كوارتز عمده‌ترين ذره تشكيل‌دهنده سيلت‌ها است

2- رس سنگ ها

شيل ها ويا رس سنگ ها از دانه هاي بسيار ريز ( كوچكتر از 4 ميكرون) تشكيل شده‌اند. بنابراين دانه‌ها بقدري ريز هستند كه توسط لنز دستي و ميكروسكوپ با بزرگنمايي كم هم قابل تشخيص نمي‌باشند. در طبيعت جهت تشخيص اين گونه سنگ ها از سيلت سنگ ها كافي است قدري آن را مابين دندان‌هاي خود بگذاريم بر اثر فشار هيچگونه دانه‌اي را در بين دندان‌هاي خود احساس نمي‌ نماييم. اين گونه سنگ ها را براساس رده‌بندي و نحوه شكسته شدن به دودسته شيل و رس سنگ تقسيم مي نمايد.

ـ شيل : داراي خاصيت فيسيليستي است fissile ) اين داراي لايه بندي ظريف بوده و در امتداد اين لايه بندي به راحتي جدا مي‌شود.

ـ رس سنگ : فاقد فيسيليستي بوده و به صورت نامنظم مي شكند.

ـ رنگ رسوبات دانه‌ريز بسيار متغير است كه علت برخي ازرنگ ها به شرح زير است.

رنگ سياه بعلت وجود مواد آلي مي‌باشد كه به اين گونه شيل ها ، شيل سياه مي‌گويند.

رنگ قرمز در شيل هاي قرمز بعلت وجوداكسيد آهن است ونمايانگر رسوبگذاري آن در محيط هاي اكسيدان مي‌باشد.

ـ كائولن : نوعي گل سنگ سفيد رنگ است كه عمدتاً از كاني كائوليونيت تشكيل شده است. اين گونه سنگ كاملاً اقتصادي است واز آن در ساخت چيني، كاغذ ، پلاستيك و صنايع ديگر استفاده مي‌شود. كشور مانسبت به اين ماده معدني نسبتاً غني مي‌باشد و معادن آن در استان آذربايجان شرقي ، خراسان و لرستان موجوداست.     ـ گل :

از نظر علمي گل عبارتست از مخلوط سيلت رس مي‌باشد. ومعادل سنگي گل را گلسنگ مي‌نامند. هرگاه گل سنگ داراي خاصيت فيسيليتي بود به آن گل شيلي مي‌گويند.

 سنگ هاي آواري دانه درشت

اجزاء تشكيل دهنده اين دسته از سنگ هاي آواري اندازه بزرگتر از

اجزاء تشكيل دهنده اين دسته از سنگ هاي آواري اندازه بزرگتر از 2 ميلي متر داشته و بر اساس گردشدگي دانه ها به دودسته كنگلومرا (Conglomerate) و برش (Breccia) تقسيم مي‌شوند. كنگلومرا يا سنگ جوش از قطعات گردودانه درشتي تشكيل شده كه اختلافش با برش در فقدان ذرات زاويه دار مي باشد. طبق نظريه پتي‌جان (Pettijohn) اگر ده درصد ذرات سنگي ابعاد بيش از 2 ميلي متر داشته باشند آن‌ سنگ را كنگلومرا مي نامند. برش سنگي است كه از قطعات زاويه‌دار و دانه‌دار درشت تشكيل شده است. اصولاً برش در وسعت خيلي كمتر از كنگلومرا در رسوبات ديده مي‌شود. علت گوشه دار بودن برش دراين است كه قطعات متشكله آنها بوسيله آب يا عامل ديگري حمل نشده‌اند ودر نتيجه زواياي آن ها محفوظ مانده است. از انواع برش ها مي توان به برش انحلالي ، برش گسلي وبرش آتشفشاني اشاره نمود.سنگ هاي آواري دانه متوسط (ماسه سنگ ها sandston

ماسه سنگ‌ها از دانه‌هاي در حدوداندازه ماسه (بين دو میلی متریا شصت وچهارمیکرون)تشكيل شده‌اند.

ماسه‌ها و ماسه سنگ‌ها نسبت به كنگلومرها داراي گستردگي بيشتري مي‌باشند و بر خلاف رسوبات دانه درشت از جورشدگي بهتري بهره مي‌برند. ذرات ماسه در ماسه سنگ ها عمدتاً توسط سيمان سيليس يا كربنات به يكديگر چسبيده است. در صورتي‌كه كنگلومرها اين امر بيشتر توسط ماتريكس انجام مي‌شود. ماسه سنگ‌ها را براساس تركيب شيميايي ذرات به سه دسته عمده تقسيم مي نمايند.

1- ماسه هاي كوارتزي Quartz Sand stone يا كوارتز آرنايت Quartz  arenite كه اين گونه ماسه ها حاوي بيش از نودو پنج درصد دانه‌هاي كوارتزمي‌باشند. علت فراواني دانه‌هاي كوارتزدراين دسته از ماسه سنگ ها فرسايش و حذف دانه‌ها ديگر نظير فلدسپات‌ها و... به علت هوازدگي مي‌باشد. اين گونه ماسه سنگ ها از نظر اقتصادي حايز اهميت فراواني مي‌باشند زيرا از آنهامي‌توان بعنوان سنگ معدن اس ای او دو جهت شيشه سازي و الكترونيك استفاده نمود. در ايران كوارتز آرنايت به وفور ديده مي‌شود. يكي از مهمترين سازند‌هاي اين ماده معدني است، بيس كوارتزيت به سن كامبرين است. كوارتز آرنايت ها در نواحي تشكيل مي‌شوند كه از نظر تكتونيكي فعال نباشد.

2- اركوز Arkose : ماسه سنگي است كه حدودبیست وپنج درصدحجم دانه‌هاي آن را ذرات فلدسپات تشكيل داده‌اند. بنابراين اركوز يك سنگ رسوبي آواري است كه از كوارتز و فلدسپات تشكيل شده است. فلدسپات ها معمولاً رنگ صورتي به اين قبيل ماسه سنگ‌ها مي دهند. از آنجايي كه فلدسپات ، يكي از كاني هاي اصلي تشكيل دهنده اركوز است واين كاني به سهولت توسط هوازدگي تجزيه مي‌شود. وجود فلوسپات فراوان در اين گونه ماسه سنگ مي توان نمايانگر شرايط آب و هوايي كاملاً خشك و يا بالا آمدگي سريع تاچه بعلت فعاليت هاي شديد تكتونيكي و فرسايش شديد پي آمدآن باشد. امروزه در نواحي گرم وخشك ايران در بستر رودخانه هاي فصلي عمدتاً ( رسوبات ماسه‌اي غني از فلدسپات نهشته مي‌شود.

3- ماسه سنگ ليت ارنايتي

در اين گونه ماسه سنگ ها مقدار قطعات خرده سنگي بيش ازبیست وپنج درصدمي باشد. جنس اين قطعات عمدتاً سنگ هاي دگرگوني با درجه خفيف ، سنگ هاي آذرين بيروني وقطعات رسوبي مي باشند. وجود اين گونه سنگ ها نمايانگر فعاليت‌هاي كوهزايي در ناحيه مورد بررسي مي‌باشد. در بسياري از مواقع فضاي مابين ذرات را در اين گونه ماسه سنگ‌ها را ماتريكس دانه‌ريز پر مي نمايد. 

ریشه لغوی

سنگ شناسی رسوبی از دو کلمه Sedimentary به معنی رسوبی و Petrology به معنیسنگ شناسی گرفته شده است.

دید کلی

سنگهای رسوبی به دلیل داشتن منابع مهم نظیر نفت ، گاز ، ذغال ، آهن ، اوارنیم و نیز مواد مورد نیاز در مصالح ساختمانی مانند آهک ، گچ و غیره از اهمیت خاصی برخوردارند لذا سنگ شناسی رسوبی یکی از مهمترین شاخه‌های علوم زمین محسوب می‌گردد. در حدود 70٪ از سنگهای سطح زمین ، دارای منشا رسوبی هستند، و این سنگها عمدتا از ماسه سنگها ،سنگهای آهکی ، شیل ها و به مقدار کمتری اما با همان معروفیت از رسوبات نمک ، سنگهای آهندار ، ذغال و چوب تشکیل شده است.

تاریخچه و سیر تحولی

  • مطالعه سنگهای رسوبی از نظر مشخصات ساختی ، بافتی و ترکیب شیمیایی آنها ، اولین بار در سال 1879 توسط سوربی انگلیسی انجام گرفت. وی مطالعه سنگهای رسوبی در مقاطع نازک را برای اولین بار ابداع نمود. بعدها در 1899 ، کایوی فرانسوی پاره‌ای از مشخصات میکروسکوپی و مشخصات ماکروسکوپی بعضی از سنگهای رسوبی در کشور فرانسه را ، به صورت مصور تشریح و تفسیر کرد.

    از آن تاریخ به بعد ، به پیروی از کایو ، بررسیهای سنگهای رسوبی و کوشش اکثر سنگ شناسان ، عمدتا بر کانی شناسی و تشخیص کانی‌های تشکیل دهنده این سنگها متمرکز گردید. که در این میان ماسه سنگها و رسوبات ماسه‌ای و از میان کانی‌ها هم ، کانیهای سنگین (دارای وزن مخصوص بیش از 2.85) ، بیشتر مورد توجه قرار گرفتند.
  • در سال 1919 ، ونت ورث آمریکایی برای سنجش اندازه ذرات و دانه های تشکیل دهنده رسوبات تخریبی مقیاسی ارائه داد و به کمک مقیاس ونت ورث مطالعه دانه سنجی و تجزیه‌های کمی و مکانیکی رسوبات بر مبنای اندازه دانه ها و فراوانی آنها ، میسر گردید.
  • سرانجام در 1933 ، آدن و کرمباین ، مقیاس‌های جدیدتری برای اندازه گیری دانه‌های رسوبی ارائه دادند و در مکانیسم تجزیه‌های مکانیکی رسوبات تخریبی ، تسهیلات زیادتری ایجاد کردند. امروز هم ، مقیاسهای اندازه گیری متداول برای مطالعات رسوب شناسی و سنگهای رسوبی ، به نام همین افراد معروف بوده و مورد استفاده سنگ شناسان و رسوب شناسان قرار دارد.

گروههای اصلی سنگهای رسوبی

رسوبات سیلیسی آواری :
رسوبات سیلیسی آواری (همچنین تحت عنوان رسوبات تریجنوس یا اپی کلاستیک خوانده می‌شوند) آنهایی هستند که از خرده سنگهای قبلی که توسط فرآیند فیزیکی حمل و رسوب کرده‌اند، تشکیل شده‌اند. این گروه شامل سنگها زیر می‌باشد:

  • کنگلومراها :
    در این سنگها ، مواد دانه درشت گرد شده در زمینه‌ای از مواد دانه ریز قرار دارند.
  • برش‌ها :
    مواد دانه درشت گرد نشده در زمینه‌ای از مواد دانه ریز قرار دارند.
  • ماسه سنگها :
    اندازه دانه‌ها در ماسه سنگها ، کمتر از 2 میلیمتر است.
  • گلسنگها :
    اندازه دانه‌ها کمتر از 2 میکرون می‌باشد.

رسوبات بیوژنیک،بیوشیمیایوآلی :
رسوباتی هستند که بیشتر منشا بیو ژنیکی ، بیو شیمیایی و آلی دارند و شامل:

  • سنگهایآهکی :
    سنگهای آهکی می‌توانند هم از طریق ته نشست مستقیم CaCo3 از آب دریا و هم از طریق رسوب کردن اسکلت‌های کربناتی موجودات به وجود آید.
  • چرت‌ها :
    چرت ، یک واژه خیلی کلی برای رسوبات سیلیسی دانه ریز ، با منشا شیمیایی ، بیو شیمیایی یا بیوژنیکی است.
  • فسفاتها :
    یکی از مهمترین کانی‌های رسوبی فسفاتها ، آپاتیت می‌باشد.
  • ذغال وشیلنفتی :
    ذغال و شیلهای نفتی که از بقایای موجودات زنده قدیمی می‌باشند، انعکاسی از فرآیندهای دیانژ و دگرگونی دارند.

رسوبات شیمیایی :
این رسوبات منشا شیمیایی دارند و شامل موارد زیر می‌باشند:

  • تبخیر‌ی‌ها: تبخیری‌ها عمدتا رسوبات شیمیایی هستند که پس از تغلیط نمک‌های محلول در آب (بر اثر تبخیر) رسوب کرده‌اند.
  • سنگهای آهن‌دار :
    آهن ، عملا بر اندازه چند در صد در تمام سنگهای رسوبی وجود دارد، ولیکن بطور غیر معمول ، در جایی که مقدار آهن بیش از 15٪ باشد، سنگهای آهن‌دار را تشکیل می‌دهد.

رسوبات آذر آواری :
رسوبات آذر آواری رسوباتی هستند که عمدتا از دانه‌های با منشا ولکانیکی ، که ازفعالیت‌های آتشفشانی همزمان سرچشمه گرفته‌اند، تشکیل شده‌اند. و شامل موارد زیر می‌باشند:

  • رسوبات اتوکلاستیک :
    سنگهای ولکانوژیکی هستند که توسط برشی شدن در جای لاوا تشکیل شده‌اند.
  • رسوبات پیروکلاستیک – ریزشی :
    این رسوبات به راحتی از طریق خرده‌های آتشفشانی خارج شده از یک مجرا یا یک شکاف ، بر اثر انفجار ماگماتیکی ، تشکیل می‌شوند.
  • رسوبات ولکانی کلاستیک – جریانی :
    این رسوبات توسط انفجارات فورانی در محیط‌های خشکی ایجاد می‌شوند.
  • هیدروکلاستیک‌ها :
    هنگامی که لاوای خارج شده ، با آب تماس پیدا کند، سرد شدن و خاموشی سریع ، باعث قطعه قطعه شدن لاوا می‌شود. این قطعات پس از حرکت در آب و دانه دانه شدن رسوبات هیدروکلاستیک را تشکیل می‌دهند.
  • رسوبات اپی کلاستیک :
    رسوباتی هستند که از حرکت و ته نشست مجدد رسوبات ولکانی کلاستیک ایجاد شده‌اند.

اهمیت مطالعهسنگهای رسوبی

  • سنگهای رسوبی در ادوار گذشته زمین شناسی در محیطهای طبیعی متفاوتی که امروزه وجود دارد، رسوب کرده‌اند. مطالعه این محیطهای عهد حاظر و رسوبات و فرآیندهای آنها به درک بیشتر معادل قدیمی آنها کمک می‌کند.
  • دلایل زیادی برای مطالعه سنگهای رسوبی وجود دارد زیرا ارزش اقتصادی کانی‌ها و مواد موجود در آنها کم نمی‌باشد. سوخت‌های نفت و گاز از پختگی مواد آلی در رسوبات مشتق شده و سپس این مواد به یک سنگ مخزن مناسب ، که عمدتا یک سنگ رسوبی متخلخل است، مهاجرت می‌کند. ذغال ، سوخت فسیلی دیگری است که البته در توالی‌های رسوبی نیز وجود دارد. روشهای رسوب شناسی و سنگ شناسی به طور گسترده در پی جویی ذخایر جدید این منابع سوختی و سایر منابع طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. سنگهای رسوبی بیشتر آهن ، پتاس ، نمک و مصالح ساختمانی و بسیاری دیگر از مواد خام ضروری را تامین می‌کنند.
  • محیطها و فرآیندهای رسوبی و جغرافیای قدیمی و آب و هوای قدیمی ، همگی را می‌توان از مطالعه سنگهای رسوبی استنباط کرد. اینگونه مطالعات به شناسایی و درکتاریخ زمین شناسی زمین کمک فراوانی می‌کند. سنگهای رسوبی حاوی زندگی گذشته زمین ، به فرم فسیل‌ها هستند که اینها مفاهیم اصلی انطباق چینه شناسی درفازوزوئیک می‌باشند.