مقاله سنگهاي رسوبي

مقدمه
در حدود 70% از سنگ هاي سطح زمين داراي منشأ رسوبي هستند و اين سنگها عمدتاً از ماسه سنگها، سنگ هاي آهكي شيل ها و به مقدار كمتري اما به همان معروفيت از رسوبات نمك، سنگ هاي آهن دار، ذغال و چرت تشكيل شده است.
سنگ هاي رسوبي در ادوار گذشته زمين شناسي در محيط هاي طبيعي متفاوتي كه امروزه وجود دارد رسوب كرده اند. رسوبات پس از ته نشين تحت تأثير فرآيندهاي دياژنز قرار مي گيرند كه به صورت فرآيندهاي فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي است و باعث فشردگي، سيماني شدن تبلور مجدد و ساير تغييرات در رسوب اوليه مي شود.
دلايل زيادي براي مطالعه سنگ هاي رسوبي وجود دارد. زيرا ارزش اقتصادي كاني ها و مواد موجود در آن ها كم نمي باشد. سوخت هاي فسيلي
نفت و گاز از پختگي مواد آلي در رسوبات مشتق شده و سپس اين مواد به يك سنگ مخزن مناسب كه عمدتاً يك سنگ رسوبي متخلخل است مهاجرت مي كند. روش هاي رسوب شناسي و سنگ شناسي به طور گسترده در پي جويي ذخاير جديد اين منابع سوختي و ساير منابع طبيعي مورد استفاده قرار مي گيرد. سنگ هاي رسوبي بيشتر آهن، پتاس، نمك و مصالح ساختماني و بسياري ديگر از مواد خام ضروري را تأمين مي كند.
سنگ هاي رسوبي حاوي زندگي گذشته زمين به فرم فسيل ها هستند كه اينها مفاهيم اصلي انطباق چينه شناسي در فانروزوئيك مي باشند.
سنگهاي رسوبي منشأ خارجي داشته و تحت تأثير عوامل مختلف نظير باد، آب و غيره حاصل مي شود به همين دليل آنها را سنگ هاي بيروني نيز مي نامند سنگ هاي رسوبي 5% حجم ليتوسفر را تشكيل
داده ولي سطحي از زمين كه توسط آنها پوشيده مي شود 70% مي باشد. عمق متوسطي كه توسط سنگهاي رسوبي اشغال مي شود دو هزار متري مي باشد1. سنگ هايي كه از ته نشين شدن مواد رسوبي پديد آمده باشند سنگ هاي رسوبي ناميده مي شوند.2 سنگ هاي رسوبي به تعبيري از فرآيندهاي فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي تشكيل مي شوند.
ادامه 2 :
بر اساس عملكرد فرآيندهاي غالب معمولاً رسوبات را از نظر سنگ شناسي در چهار رده گروه بندي مي كنند( جدول 1ـ1) رسوبات سيليسي آواري( هم چنين تحت عنوان رسوبات كريجنوس يا اپي كلاسيك خوانده مي شوند) آنهايي هستند كه از خرده(
قطعات) سنگهاي قبلي كه توسط فرآيندهاي فيزيكي حمل و رسوب كرده اند. تشكيل شده اند. كنگلومراها و ماسه سنگ ها و گل سنگ ها به اين گروه تعلق دارند.
طبقه بندي سنگهاي رسوبي:
سنگ هاي رسوبي دسته أي از سنگ هاست كه دردرجه حرارت و فشار پايين در نتيجه فرآيندهاي فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي ايجاد مي شود و رسوبات در درجه حرارت و فشار پايين محيط هاي رسوبي تشكيل شده و در شرايط دياژنتيك يعني درجه حرارت زير 200 درجه سانتيگراد و فشار كمتر از يك تا 2 كيلو بار به سنگهاي رسوبي تبديل مي گردند حدود 70% سطح كرة زمين از لايه هاي رسوبي تشكيل شده است.
معيارهايي كه در طبقه بندي سنگهاي رسوبي مي توان از آنها استفاده كرد متنوع مي باشد.
اولين طبقه بندي سنگهاي رسوبي به وسيله گرابو1 (1904) بوده و تا حدودي طبقه بندي زايشي2 است او سنگهاي رسوبي را به دو دسته تقسيم مي نمايد. دسته آواري يا انتقالي كه مواد تشكيل دهنده عمل ته نشست مواد از حالت محلول تشكيل مي شود.
طبقه بندي بعدي طبقه بندي توصيفي3 است كه از نظر كار ساده تر است و به وسيله كرينين4 (1948) ارائه شده است و در اين طبقه بندي يك سنگ رسوبي را از نظر نوع تركيب، شكل، اندازه و ترتيب قرار گيري اجزاء تشكيل دهنده كاملاً توصيف مي شود و در نهايت يك نام توصيفي ارائه مي گردد. طبقه بندي ديگري كه نسبتاً پيشرفته
تر و قابل استفاده تر است كه به وسيله محققين مختلف براي سنگهاي رسوبي متفاوت ارائه گرديده است. در اين طبقه بندي به منشأ سنگ اهميت داده مي شود رسوباتي كه بيشتر منشأ بيولوژيكي، بيو شيميايي و آلي دارند شامل سنگ هاي آهكي كه ممكن است دو لوميت دگرسان شوند. رسوبات فسفاته، ذغال، شيل نفتي و چرت ها مي باشند رسوباتي كه منشأ شيميايي دارند شامل تبخيرها و سنگ هاي آهن دار است.
رسوبات و لكاني كلاستيك رده چهارم را تشكيل مي دهند و از لاوا و خرده سنگهايي كه از فعاليت هاي آتشفشاني همزمان سرچشمه مي گيرند. تشكيل شده اند. هر يك از اين سنگهاي رسوبي متنوع معمولاً بر اساس تركيب، مي تواند بطور جزئي تر تقسيم بندي مي شود. بعلاوه بسياري از سنگهاي
رسوبي به صورت جانبي يا عمودي از طريق سنگهاي حد واسط به ساير سنگها تبديل مي شوند.
جدول 1ـ1
محيط ها و رخساره هاي رسوبي:
محيط هاي رسوبي از جايي كه فرسايش و حمل و نقل بيشتر است تا جايي كه رسوبگذاري غالب است در تغيير مي باشند. محيط هاي رسوبي اصلي قاره أي عبارت است از سيستم هاي رودخانه أي و يخچالي، درياچه ها و درياهايي كه از ماسه بادي در صحرا مي باشد.
عوامل زيادي رسوبگذاري رسوبات را كنترل و تحت تأثير قرار مي دهند و تعيين كنندة نوع سنگ رسوبي و رخساره1 توليد شده مي باشد. در مقياس كلي عوامل مهم كنترل كننده شامل: الف ـ
فرآيندهاي رسوبي. ب ـ محيط رسوبي. ج ـ موقعيت تكتونيكي. دـ آب و هوا مي باشد.
رسوبات مي توانند در يك محدوده وسيعي از فرآيندها از جمله باد، جريان آب( مانند رودخانه) جريان هاي جزر و مدي و جريان هاي طوفاني، امواج جريان هاي رسوب+ آب( نظير جريان هاي توربيديتي) جريان هاي خرده دار در جاي اسكلت جانوران و رسوبگذاري مستقيم كاني ها( نظير تبخيرها) رسوب كنند. فرآيندهاي رسوبي اثر خود را به فرم ساختمانهاي رسوبي و بافت در رسوبات باقي مي گذارند.
بررسي سنگ هاي رسوبي با تعبير و تفسير محيطي متوقف نمي شود سرگذشت كاملي از رويدادهايي كه بعد از رسوبگذاري يعني در طي دياژنز اتفاق مي افتد، قابل گفتن است كه در طي دياژنز است كه
يك سنگ سخت شده از يك رسوب سست و سخت نشده بوجود مي آيد.
فرآيندهاي دياژنتيكي بلافاصله بعد از رسوب گذاري شروع شده و تا قبل از اينكه دگرگوني شروع شود ادامه مي يابد اين واكنش ها تا زمان افزايش درجه حرارت و فشار ادامه مي يابد.
فرآيندهاي دياژنتيكي شامل: فشردگي، تبلور، انحلال، جانشيني، در جازايي و سيماني شدن مي باشد. فشردگي هم يك فرآيند فيزيكي و هم يك فرآيند شيميايي است و از توده رسوبي بالايي ناشي مي شود كه باعث شده است آب با فشار خارج مي گردد و دانه ها آرايش نزديكتر پيدا مي كنند. فرآيند هاي دياژنتيكي به چند دليل حائز اهميت اند آنها مي توانند بطور قابل ملاحظه أي رسوب را هم از نظر تركيب آن و هم از نظر بافت تغيير دهند و در بعضي موارد نادر ساختمانهاي
اوليه را به طور كامل از بين ببرند. رويدادهاي دياژنتيكي همچنين بر روي تخلخل و نفوذپذيري رسوب كه از خواص كنترل كنندة پتانسيل يك رسوب بعنوان مخزن نفت، گاز و آب است تأثير مي گذارند.
رسوبات آهن دار
تعريف:
آهن يكي از فراوانترين عناصر موجود در پوسته زمين است. و در واقع كمتر سنگي را مي توان يافت كه عاري از آهن باشد. براي مثال، بطور متوسط شيلها داراي47/6 درصد Feo و—- مي باشند. بنابراين مي توان گفت كه تمام رسوبات كم و بيش حاوي آهن مي باشند. ولي واژه آهن دار براي آندسته از سنگهايي به كار برده مي شود كه مقدار آهن آنها به مراتب بيشتر از حد معمول باشد. معمولاً واژه هايي چون تشكيلات آهن
دار1 و سنگ آهن2 در مورد سنگهاي سرشار از آهن به كار برده مي شود كه گاهي به اين سنگها فري فروس3 مي گويند.
تعريف دقيق تشكيلات آهن دار يا سنگ آهن در يك چهارچوب معين مشكل است زيرا اين واژه ها گروهي از سنگها را كه از نظر كاني شناسي و بافتي متنوع هستند در بر مي گيرد. تنها محدوديت اين است كه مقدار كل آهن موجود در سنگ بايد به طور قابل ملاحظه أي بيشتر از مقدار كل آهن موجود در سنگهاي رسوبي معمولي است. در ناحيه درياچه سوپريور هنگامي از اين واژه ها استفاده مي شود كه حداقل 15درصد آهن
در سنگ موجود باشد. اين مقدار آهن معادل با 3/21 درصد —- يا 4/19 درصد Feo مي باشد.
ساير رسوبات سرشار از آهن عبارتند از: كانسنگ آهن با تلاقي1 ، سنگ آهنهاي رسي2 و لاتريت3 . سنگ آهنهاي رسي، نودولهاي سيدريتي هستند كه منشأ دياژنتيكي دارند. كانسنگ هاي بتلاقي تجمعات فرعي ناچيزي هستند كه در درياچه هاي كوچك آب شيرين در عرض هاي جغرافيايي بالا تشكيل مي شوند؛ لاتريتها بقايايي از رسوبات سرشار از آهن هستند كه به سيلكريت و بوكسيت وابسته مي باشند(تمام آنها حاصل عمل هوازدگي اند).
كاني شناسي و طبقه بندي
رسوبات آهن دار سرشار از آهن هستند زيرا به ميزان غير طبيعي يك يا چند كاني آهن دار در آنها وجود دارد.( جدول 1ـ1)
مسأله اصلي كه سنگ شناسان با آن مواجه هستند اين است كه وضع پيچيدة تركيب كاني شناسي رسوبات آهن دار را مورد تجزيه و تحليل قرار داده و تعيين كنند كه كداميك از كانيها توسط فرآيندهاي رسوبي اوليه تشكيل شده اند، كداميك محصول عمل دياژنز هستند، كداميك بر اثر متامورفيسم حاصل شده اند و كداميك حاصل عمل هوازدگي مي باشند. كاني هاي مزبور در چهار گروه قرار مي گيرند: اكسيدها، كربناتها، سيليكاتها و سولفيدها. بسياري از رسوبات آهن دار داراي تركيب پيچيده أي هستند. زيرا در
اين رسوبات معمولاً بيش از يك نوع كاني آهن دار همراه با كانيهاي ديگر يافت مي شود.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
جدول 2ـ2 ـ كانيهاي آهن دار در رسوبات
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
سولفيدها: پيريت
ماركاسيت
هيدروتروپليت
اكسيدها: ليمونيت
گوتيت
هماتيت
مگنتيت
سيليكاتها: گلوكونيت
شاموزيت
استيپ نوملان
مينه سوتائيت
گريناليت
كربناتها: سيدريت
آنكريت
فسفاتها: ويويانيت
شكل2ـ12. تركيب تقريبي كاني شناسي سنگهاي آهن دار؛ تجزيه شيميايي آنها در جدول 2ـ3 ارائه شده است. اجزاي فرعي تشكيل دهنده آنها حذف شده است.
پيدايش و گسترش رسوبات آهن دار
رسوبات آهن دار از نظر زماني و مكاني داراي گسترش زيادي هستند. ضخيم ترين و جالبترين
رسوبات آهن دار مربوط به زمان پركامبرين است. بيشتر تشكيلات آهن دار موضعي با سن آركشن(2500 ميليون سال يا قديمتر) بطور متناوب با سنگهاي سبز( گرينستون) بيضوي شكل قرار داشته و با رسوبات ضخيمي از گري و اسليت نيز همراه مي باشند. اين سنگها را تشكيلات آهن دار « نوع كيواتين1 » مي نامند.2
جالب ترين نوع رسوبات آهن دار آنهايي هستند كه داراي سن پروتروزوئيك بوده، و عمدتاً بين 1700 و 2500 ميليون سال قبل ته نشين شده اند. از معروفترين رسوبات آهن دار پروتوزوئيك مي توان سازنده هاي واقع در جزاير بلچر، خليج ريچ موند. كيپ اسميت و نواحي كورال لابرادور در كانادا. و ناحيه درياچه سوپريور، عمده در
ايالات متحده را نام برد. دو حوضه ديگر پروتوزوئيك كه از معروفيت خاصي برخوردارند عبارتند از: حوضه همرسلي در غرب استراليا و حوضه ترنسوال سيستم در آفريقاي جنوبي.
به احتمال زياد يك دوره أي از رسوبگذاري آهن در هر دوره زمين شناسي( عصر فانروزوئيك) وجود داشته است.
بطور كلي رسوبات آهن دار را مي توان به دو گروه تقسيم بندي كرد: رسوبات آهن دار چرتي( تشكيلات آهن دار كه عمدتاً مربوط به پركامبرين هستند) و رسوبات غير چرتي( سنگ آهنها) كه بيشتر مربوط به فانروزوئيك مي باشند. رسوبات آهن دار را مي توان به شكل ديگري نيز تقسيم بندي كرد گروه اول، كه مي توان آنرا رخساره االيتي ناميد شامل كانيهاي آهن به فرم االيتي يا گرانولي( دانه أي) است كه اجزاي اوليه
تشكيل دهنده آنها بيشتر از اكسيدهاي آهن سه ظرفيتي يا سيليكاتهاي آهن دو ظرفيتي ـ سه ظرفيتي تشكيل شده است.
گاهي اوقات طبقه بندي مورب و رييل مارك در آنها مشاهده مي شود. در صورتي كه سيرريت موجود باشد. ممكن است دياژنتيكي بوده و جانشين سيليكاتها با كربناتهاي ديگر شده باشد. تشكيلات آهن دار گانفلينت ناحيه آني ميكي در اونتاريو بر روي يك كنگلومراي نازكي قرار داشته، كه اين كنگلومرا بر روي پي سنگ آركئن قرار مي گيرد. تشكيلات آهن دار بيوابيك مينه سوتا بر روي يك لايه نازكي از كوارتزيت(پوكي گاما) قرار داشته كه اين خود نيز بر روي پي سنگ آركئن قرار دارد. تشكيلات آهن دار آيرون ود در ناحيه پنوكي ويسكانسين بر روي كوارتزيت سوپرمچوپالمز قرار دارد.
بسياري از محققان اظهار داشته اند. بافت بسياري از اين تشكيلات آهن دار شبيه به بافت كالكارنايتهايي است كه حاوي االيتها. پلوئيدها و اينتراكلستها بوده و ساختمان آنها معرف محيط متلاطم و كم عمق است.
گروه دوم رسوبات آهن دار را رخساره هاي لامينه أي تشكيل مي دهند. در اين رخساره ها مي توان كاني هاي آهن را به صورت لاميناسيونهاي نازكي مشاهده كرد. در بعضي از مقالات اين سنگها بنام تشكيلات آهن« اسليتي»( عمدتاً سنگهاي سيليكاته ـ مگنتيتي) و نيز كربناتهاي آهن چرتي گزارش شده اند. تركيب كاني شناسي رسوبات همراه تشكيلات آهن دار و ساختمانهاي رسوبي حاكي از اين است كه اين رخساره در يك محيط كاملاً احيايي، حوضة استارو، و بدون هر نوع جرياني تشكيل شده است. مانند تشكيلات آهن دار حوضه
هاي ترنسوال و همرسلي تقسيم بندي فوق بر اساس دو رخساره االيتي يا كم عمق(كريتونيكي) و رخساره لامينه أي يا عميق( حوضه أي) مانعي براي حضور هر دو رخساره در يك ناحيه مشابه، كه ناشي از تغييرات اساسي در عمق آب ميباشد، ايجاد نمي كند. اين مورد دقيقاً نظير سنگهاي آهكي است كه هم داراي كربناتهاي مربوط به مناطق كم عمق يا رخساره هاي پلات فرمي و هم كربناتهاي مربوط به ناحيه عميق يا رخساره هاي حوضه أي مي باشد.
منشأ رسوبات آهن دار
در سنگ شناسي رسوبي يكي از موضوعات قابل بحث مربوط به منشأ رسوبات آهن دار است(شكل 1ـ2)
تمام گروههاي اصلي كانيهاي آهن دار امروزه در حال ته نشيني هستند و ممكن است فرآيندهايي كه منجر به رسوبگذاري آنها مي شود راهنمايي براي
منشأ ته نشتهاي بزرگتر گذشته باشد. امروزه مي توان سولفيدهاي آهن را در برخي گل هاي سياه رنگي كه تحت شرايط كاملاً احيايي تشكيل مي شوند مشاهده كرد. سيدريت ازاجزاي تشكيل دهندة بعضي از رسوبات آهن باتلاقي در حواشي درياچه ها و باتلاق( مردابها) مي باشد. گلوكونيت ظاهراً در خليج مونتري در كاليفرنيا در حال تشكيل است.1 اكسيدهاي آهن در درياچه ها و باتلاق هاي عهد حاضر، در خاكهاي لاتريتي نواحي حاره أي و نيز به صورت االيتهايي در كف درياي شمال در حال تجمع مي باشند.
البته هيچ يك از اين تجمعات آهن دار در مقياسي نيستند كه بتوان آنها را با رسوبات آهن دار دوره هاي گذشته زمين شناسي مقايسه كرد، در عين حال اين رسوبات نشان مي دهند كه
احتمالاً حمل و نقل و رسوبگذاري به صورت سولفيد، كربنات، سيليكات يا اكسيد همچون گذشته امكان پذير مي باشد.
بسياري از محققان بر اين عقيده اند كه رسوبات سرشار از آهن به طور شيميايي ته نشين شده اند.
شكل 2ـ26. منشأ رسوبات آهن دار
اما در مورد چگونگي رسوبگذاري شيميايي، اهميت جغرافياي گذشته، و منشأ آهن موجود در آنها اختلاف نظر شديدي وجود دارد. دو نظريه متداولي كه در مورد منشأ آهن ارائه شده است يكي نظريه « از پايين» و ديگري « از بالا» نام برد.
بر اساس نظريه اول، آهن( وسيليس رسوبات چرتي) از يك منشأ ولكانيكي به صورت اكس هاليش( بخارات و آبهاي ولكانيكي) يا بر اثر ريزش هاي ولكانيكي و فورانهاي زير دريايي حاصل شده
است. اين نظريه ابتدا توسط ون هيس وليث(1911) بيان شد و توسط آلدريچ(1929) و ديگران تكرار شد و اخيراً توسط تانتون(1950) و لابرژ(1966) و . . . مورد تأييد قرار گرفته است.
بر اساس فرضيه ديگر كه احتمالاً واقع بينانه تر مي باشد. چنين فرض شده است كه براي استخراج انتقال و تمركز آهن مشتق شده از زمينهاي مجاور، فرآيند هاي سطحي كافي مي باشند. اين نظريه ابتدا توسط گرونر(1922) و مورومينارد(1929) اظهار شد. اما در سالهاي اخير توسط ساكاموتو(1950) هاف(1959 ) و گووت(1966) نيز مورد تأييد قرار گرفته است. توسل به پديدة ولكانيسم به عنوان منبع آهن از اين امر ناشي مي شود كه فرآيندهاي معمولي قادر به تهيه و حمل مقادير قابل توجهي آهن نمي باشند. شواهدي كه منشأ ولكانيكي را تأييد
مي كند انطباق زماني و مكاني رسوبگذاري آهن و فعاليتهاي ولكانيكي است.
همان گونه كه توسط گرونر و . . . بيان شده است. مقدار آهن و سيليس موجود در آب رودخانه ها در نواحي حاره أي و نيمه حاره أي نسبتاً بالا بوده و مي تواند منبع خوبي براي رسوبگذاري تشكيلات آهن دار باشد. رودخانه آمازون با مقدار آهني در حدود سه پي پي ام قادر به حمل 000/940/1 ميليون تن آهن در 000/176 سال مي باشد و اين مقدار آهن تقريباً معادل آهني است كه در سازند بيوابيك مينه سوتا موجود است. حمل و نقل آهن به عنوان يك مسأله مهم مطرح است. براي انتقال آهن از خاك، حمل و نقل آن به محل رسوبگذاري، و نيز جدا سازي آن از مواد ديگري كه زماني با آن همراه بوده اند(مانند ذرات آواري و رسوبات آهكي)
شرايط خاصي لازم است. تركيبات آهن سه ظرفيتي عمدتاً در آب نامحلول اند؛ اكسيدها و هيدروكسيدهاي آهن تمايل دارند كه در خاك تجمع كنند و تحت تأثير شرايط خاصي رسوبات لاتريتي( يعني بقاياي نامحلول حاصل از هوازدگي) را تشكيل دهند.
بيشتر سنگ آهنها تحت شرايط تقريباً دريايي، يا اين كه كاملاً دريايي( همانطور كه فسيل هاي موجود نشان مي دهند) تشكيل شده اند. بعضي از محققان معتقدند كه تشكيلات آهن دار نواري پركامبرين در درياچه هاي آب شيرين ته نشين شده اند.1
ظاهراً، اين نتيجه گيري به دليل وجود لايه هاي منظم كانيهاي مختلف آهن و چرت مي باشند. تناوب لايه ها به تغييرات فصلي آب هاي درياچه
نسبت داده شده است. به اين ترتيب كه سيليس از آبهاي پايينتر و اسيدي تر درياچه در طي تابستان رسوب كرده و آهن هنگام زمستان كه آبهاي درياچه وارونه و اكسيده مي شوند رسوب مي كند. ساكاموتو(1950) نيز حالت نواري رسوبات آهن دار را به تغييرات فصلي در تركيب شيميايي آب نسبت داده است. كه در اين حالت آهن در طي فصول خشك و سيليس در طي فصول مرطوب ته نشين مي شود. ولي بنا بر نظر محققان آهن در يك محيط دريايي تشكيل مي شود. هر چند كه اين محيط به توسط نوعي مانع از درياي آزاد تا حدود مجزا بوده است.2 دليل منظم بودن فواصل در لايه هاي چرتي به طور كامل بيان نشده است، هر چند كه اين حالت منظم بودن در چرتهاي موجود در رسوبات گل سفيدي انگليس و در چرت
هاي لايه لايه نيز مشاهده شده است و آنرا نتيجه تفكيك دياژنتيكي مي دانند.3
دياژنز رسوبات آهن دار
تشخيص و تفسير تغييراتي را كه رسوبات آهن دار بعد از رسوبگذاري متحمل مي شوند بسيار مشكل است. بطور كلي سازماندهي مجدد دياژنتيكي، متامورفيسم و هوازدگي باعث تغييرات مشخصي در ميزالوژي و بافت رسوبات آهن دار مي شوند.
دلايلي كه در مورد جانشيني موجود است( مانند جانشين شدن سيدريت به جاي فسيلها، و يا هماتيت به جاي قطعات فسيلي) ثابت مي كند كه آهن پس از مهاجرت به سادگي جانشين كربنات كلسيم مي شود. اين گونه جانشينهاي مهم در ابتدا توسط كيور(1909) تشخيص داده شد و اخيراً دورين(1945) آنها را توصيف كرده است.
هوازدگي و متامورفيسم ممكن است چينه هاي آهن دار عميقاً تغيير دهد. اين حالت بويژه در مورد تشكيلات واقع در ناحيه درياچه سوپريور صادق است، در اين جا كانيهاي آهن اوليه اكسيده شده و به ليمونيت يا هماتيت تبديل شده اند و سيليس بر اثر ط دگرساني شيميايي كامل» حمل شده و سنگ را به يك كانسنگ تبديل كرده است. فرآيند متامورفيسم باعث تبديل سنگ اوليه به يك سنگ مركب گروفريت ـ مگنتيت شده است.
در پايان بايد خاطر نشان كرد كه بسياري از رسوبات غير آواري محصولات نهايي فرايندهاي تجزيه ژئوشيميايي در طبيعت هستند كه در بعضي موارد موجب تشكيل رسوباتي با درجه خلوص قابل ملاحظه أي مي شوند. بنابراين آنها منشأ اصلي بسياري از مواد سودمند براي زندگي بشر مي باشند.