مقاله کامل سنگهاي دگرگوني

سنگ شناسی دگرگونی
درجات دگرگوني
در واقع اصطلاحي است كه به منظور مشخص كردن شدت دگرگوني در يك منطقه بكار مي‌رود.
دما و فشار معرف شرايط فيزيكي و دگرگوني و درجه دگرگوني معرف اثر آنها مي‌باشد.
در دگرگوني، مجموعه‌هاي مختلف كانيهايي با تركيب شيميايي يكسان ولي در شرايط دمايي متفاوت به وجود مي‌آيد. و اين مجموعه‌هاي متفاوت نشانگر درجات دگرگوني از قبيل درجات ضعيف، متوسط و شديد مي‌باشد. مثلاً در درجات دگرگوني ضعيف، مجموعه كانيها عمدتاً آبدار بوده و كانيهاي كربناته نيز ديده مي‌شود. ولي در مجموعه‌هاي درجات شديدتر آب و CO2 هم وجود دارد. هرقدر سنگ، درجات دگرگوني بيشتري را تحمل كند اندازه كاني درشت‌تر مي‌شود. چون در دماي زياد، انتشار مواد در حد بين دانه‌ها به سرعت بيشتري انجام مي‌شود.
به سه روش در تعيين درجات دگرگوني بكار مي‌رود:
1) تعيين درجه دگرگوني بر حسب عمق
در اين روش پوسته زمين را به سه منطقه داراي عمق كم، عمق متوسط و عمق زياد تقسيم مي‌كنند:
الف) منطقه عمق كم: كه دما و فشار به ترتيب كم تا متوسط و كم است.
ب) منطقه عمق متوسط: كه دما و فشار از منطقه قبلي بيشتر است.
ج) منطقه عمق زياد: كه در آن هم دما و هم فشار بالا است.
(2  تعيين درجه دگرگوني بر حسب مناطق دگرگوني: كه در آن به مناطق دگرگوني و حد مرزهاي آنها توجه مي‌شود.
3) تعيين درجه دگرگوني بر اساس رخساره‌اي دگرگوني:
در اين روش تعيين درجات دگرگوني به دليل تعدد رخساره‌ها و زير رخساره‌ها آسان نيست و تا حدي با استفاده از نمودارها و دياگرامهاي مختلف و مطالعات آزمايشگاهي و تحقيقاتي ممكن مي‌شود
سنگ شناسی دگرگونی
 
تغيير شكل كانيها در سنگهاي دگرگوني
در سنگهاي دگرگوني، تغيير شكلهاي مختلفي به وجود مي‌آيد. سنگي كه تحت تأثير دما و فشارهاي همه‌جانبه قرار بگيرد ممكن است به صورت‌هاي زير تغيير شكل دهد.
 
الف) در اثر فرآيندهاي فيزيكي جهت يافتگي اتفاق مي‌افتد.
اگر نيروي اعمال شده بر يك در يك جهت و بيشتر از قدرت شكستگي باشد، دانه‌هاي بزرگتر به كوچكتر تبديل شده و بر روي سطوح لغزشي جابه‌جا مي‌شوند. و انتقال ماده و جهت يافتگي اتفاق مي‌افتد.
در اين فرآيند كانيهايي كه حالت صفحه‌اي دارد مانند ميكاها و يا آندسته كه حالت منشور مانند دارند مانند آمفيبولها در امتداد محور طويلشان جهت‌دار مي‌شود و به حالت موازي كنار يكديگر قرار بگيرند:
هر گاه استرس و فشار روي يك قسمت از يك سنگ داده شود كانيها در جهت جايي كه فشار كمتر است اجتماع مي‌كند و در آن قسمت رشد مي‌كنند. كه اين فرآيند يا به وسيله سيالاتي كه دانه‌ها را احاطه كرده‌اند، يا از طريق منتشر شدن از طريق منتشر خارجي دانه‌ها و يا انتقال درون شبكه تبلور آنها صورت خواهد گرفت.
رشد بلورها :
در محيطهايي كه پديده دگرگوني اتفاق مي‌افتد و انرژي حرارتي و شيميايي تغيير مي‌كند. باعث رشد بلورها در حالت جامد هم مي‌شوند كه اين فرآيند به صورت رشد كانيهاي قبلي و يا رشد كانيهاي جديد و تغيير در كانيهاي قديمي و ظهور اشكال جديد است.
سنگ شناسی دگرگونی
عوامل‌ دگرگون‌ساز
مهمترين عوامل فيزيكي فشار و درجه حرارت است كه باعث فعل‌انفعالاتي مانند چند شكلي (پلي‌مورفيسم ) تبلور دوباره و تبادل يوني مي‌شود. هر كاني در فشار و درجه حرارت معيني تشكيل مي‌گردد و اگر شرايط دما و فشار تغيير كند ناپايدار گشته و براي رسيدن به حالت تعادل با اين شرايط به كانيهاي ديگري تبديل      مي‌شود.
 
به غير از عوامل فيزيكي فوق مي‌توان به زمان، سيالات، آب، حتي مواد فرار گازها نيز اشاره نمود.
حال نگاهي كوتاه به تأثيرات اين عوامل در فرآيند دگرگوني مي‌اندازيم.
وقتي شرايط حالت بحراني داشته باشد سيال‌هاي گازي مثل مايعات عمل مي‌كنند. آنها در شكاف سنگها نفوذ كرده در آنها باقي مانده و بر سنگ تأثير مي‌گذراند. اين تأثيرات ممكن است كه يا به صورت جذب در سنگ تبادل يوني و يا دگرسان كردن سنگ و تجزيه آن جلوه كند.
حضور آب باعث سرعت در فرآيند تبلور دوباره بوده و حالت كاتاليزور در ‏فرآيندهاي دگرگوني دارد.
حتي اگر تمام شرايط مورد لزوم فراهم باشد زمان هم مثلاً كانيها در كنار برخي سيالهاي فعال در حالت تبادل باشند باز هم در اثر گذر زمان در اين سيستم بسته نيز به عنوان مثال حتي اگر شرايط دگرگوني ايجاد شده و فعل انفعالاتي چون دگرساني و يا تعادل يوني
صورت مي‌گيرد همچين گذر زمان باعث آزاد شدن و ايجاد گازهايي چونCO2و H2O مي‌باشد كه فشار اين گازها خود عاملي براي ايجاد تركهايي در سنگ مي‌گردد.
بسته به عوامل مؤثر در دگرگوني درجات دگرگون شدن سنگها متفاوت است.
حال به شرح عوامل مي‌پردازيم:
فشار مؤثر در دگرگوني :
مي‌دانيم كه فشردگي هر جسم باعث كاهش حجم و در نتيجه كاهش فضاهاي خالي، خروج آب و تغيير در وضعيت قرارگيري كانيها مي‌شود.
اين فشارها انواع مختلفي دارد كه به ذكر آن اشاره مي‌كنيم.
الف) فشار همه جانبه : باعث متراكم شدن سنگها و در نتيجه تبلور مجدد آنها مي‌شود.
ب) فشار جهت دار : باعث بروز چين خوردگي و شكستگي شده و همچنين باعث جهت يافتگي كانيها در سنگها گرديده كه خود سبب سبب گسيختگي و شكستگي سنگ در امتداد، جهت يافتگي مي‌شود.
ج) فشار سيالات : مواد فرار موجود در بين منافذ يا شكافها هم‌ به نوبه‌ي خود فشاري را ايجاد مي‌كنند كه تأثير آنها را در دگرساني‌ها شاهديم.
علاوه بر موارد فوق مي‌دانيم كه فشار موجب انحلال بسياري از كانيها را مي‌گردد كه اين فرآيند را به اسامي متعددي چون جريانهاي تراوشي، انحلال بر اثر فشار، انتقال محلولها و غيره نامگذاري مي‌كند. و در طي اين فرآيند تغيير شكل ساختمان بلورين وقوع مي‌پيوندد.
در دگرگوني فشار به صورت ليتواستاتيك يا فشار همه‌جانبه (مانند فشار طبقات سنگي) و فشار جهت‌دار (مانند نيروهاي تكتونيكي) عمل مي‌كند: از سوي ديگر مي‌داينم كه فشار در جهت ازدياد عمق بالا مي‌رود. مثلاُ در عمق ده كيلومتري زمين فشار همه جانبه بين
دو هزارو ششصدتاسه هزارو دویست كيلوگرم بر سانتي‌‌مترمربع است. معمولاً در فرآيندهاي دگرگوني تأثير هر دو نوع فشار با هم ايجاد دگرگوني مي‌كند و هر كدام به تنهايي تأثير زيادي ندارند.
اثر فشار در قعل و انفعالات شيميايي :
ا) فشار موجب پايين آمدن نقطه ذوب كانيها مي‌گردد.
2) فشار علت اساسي نمو كانيها و طويل شدگي آنها است.
3)فشار باعث ايجاد كانيهاي سنگين‌تر بدون تغيير در تركيب شيميايي مي‌نمايد.
حرارت:
بسياري از واكنشهاي شيميايي در اثر الا رفتن درجه حرارت شدت مي‌يابد. حرارت زمين بر حسب درجه زمين گرمايي در نواحي مختلف متغير مي‌باشد. مي‌دانيم كه درجه زمين گرمايي به ازاي هر كيلومترسی درجه افزايش مي‌يابد. ولي در مناطق مختلف اين تغيير دما متفاوت خواهد بود مثلاً در مناطق آتشفشاني در هر صد مترسی درجه افزايش دما خواهيم داشت.
منشاء حرارت در زمين:
1‌) حرارت هسته مركزي زمين (حرارت زمين گرمايي)
2) حرارت حاصل از واكنش راديواكتيو
3) حرارت ناشي از فرآيندهاي تكتونيكي
4) حرارت حاصل از انجماد و تفريق تود‌ه‌هاي آذرين در پوسته زمين
شايد جالب باشد كه بدانيد جريان حرارتي در نقاط مختلف متفاوت است.
1) حرارت اقيانوسها بيشتر از قاره‌ها است.
2) محور برآمده اقيانوس‌ها جريان حرارتي بيشتري نسبت به ديگر نواحي اقيانوسها دارد.
3) در اعماق زياد زمين تفاوت دمايي بين قاره‌ها و اقيانوسها بشدت كاهش مي‌يابد.
سنگها در چند كيلومتري از سطح زمين داغ هستند. دماي آنها در نتيجه منجربه صرف انرژي است و اين انرژي در اثر تغييرات فشار و دما تأمين مي‌گردد.
سيالها :
براي اثبات نقش سيالات در دگرگوني مي‌توان به كانيهاي آبداري چون به ميكا و آمفيبول اشاره نمود كه تحت تأثير دگرگوني شديد هم آب خود را به طور كلي از دست نداده و به كانيهاي ديگر تبديل نشده‌اند پس سيالات آبداري در فرآيندهاي دگرگوني نقش دارند.
با توجه به وضعيت غيرعادي آب و ب توجه به اينكه اينكه هر چه فشار بالاتر برود نقطه جوش آب هم بالاتر مي‌رود، با بالا رفتن نقطه جوش آب تبديل آب به بخارآب توأم با

فایل : 27 صفحه

فرمت : Word