سرفصل های درس پترولوژی سنگهای آذرین و دگرگونی

نام بسته : پترولوژی سنگهای آذرین و دگرگونی

—————————————————————-

فهرست

بخش اول

Ø فصل اول : ماگماتیسم
تعریف ماگما
تبلور ماگما
مراحل مختلف انجماد ماگما
Ø فصل دوم : بافت
بافتهای دارای دانه بندی هم بعد
بافتهای غیر هم بعد
توده های نفوذی پلوتونیک
Ø فصل سوم : رده بندی سنگهای آذرین
رده بندی کانی شناسی
رده بندی مودال
رده بندی شیمیایی
رده بندی نورماتیو
Ø فصل چهارم : پتروگرافی توصیفی سنگهای آذرین
سنگهای آذرین کوارتز دار
سنگهای آتشفشانی کوارتز دار
سنگهای آذرین بدون کوارتز و فلدسپات
سنگهای آتشفشانی بدون کوارتز و فلدسپات
انواع بازالت
سنگهای آذرین دارای فلدسپات و فلدسپاتوئیددار
سنگهای آتشفشانی فلدسپات و فلدسپاتوئید دار
سنگهای اولترامافیک
Ø فصل پنجم : سریهای ماگمایی
سری تولئیتی
سری کالک آلکالن
سری آلکالن
سری شوشونیتی
Ø فصل ششم : مبانی پترولوژی تجربی
سیستمهای تکی
سیستمهای دوتایی
سیستم دوتایی پریتکتیک
سیستم سه تایی
کاربرد عناصر کمیاب در پتروژنز سنگهای اذرین
ضریب توزیع عناصر کمیاب

بخش دوم

Ø فصل اول : کلیات
عوامل دگرگون ساز
اپی زون،مزوزون،کاتازون
انواع دگرگونی
مجاورتی
گرمابی
دینامیک
اصابتی
نواحی کوهزایی
کف اقیانوس
تدفینی
رخساره های دگرگونی
نوارهای دگرگونی مزدوج
Ø فصل دوم : ساخت وبافت در سنگهای دگرگونی
Ø فصل سوم : نامگذاری سنگهای دگرگونی
توصیف انواع سنگهای دگرگونی
گنایس
آمفیبولیت
هورنفلس
اسکارن
کاربرد نمودارها در سنگ شناسی دگرگونی
Ø فصل چهارم: تغییرات سنگها با افزایش گام به گام شدت دگرگونی
سنگها و رخساره های دگرگونی درجات خیلی پایین
رخساره شیست آبی
رخساره شیست سبز و آمفیبولیت
رخساره هورنفلسی فشار کم
اکلوژیتها
دگرگونی پسرونده
میگماتیتها
رابطه بین دگرگونی وتغییر شکل
Ø فصل پنجم : کابرد نسبت P/T در رده بندی دگرگونی ناحیه ای
تفکیک سه نوع دگرگونی ناحیه ای برا اساس P/T
رده بندی سه گانه
رابطه رده بندی سه گانه با رخساره های دگرگونی
پتروگرافی دگرگونی ناحیه ای پیشرونده P/T پایین
پتروگرافی دگرگونی ناحیه ای پیشرونده P/T بالا
ویژگیهای زمین شناسی دگرگونی P/T پایین
ویژگیهای زمین شناسی دگرگونی P/T متوسط
ویژگیهای زمین شناسی دگرگونی P/T بالا

بخش هایی از بسته درسی پترولوژی سنگهای آذرین و دگرگونی

فصل اول : ماگماتیسم

1-تعریف ماگما

ماگما کلمه ای است یونانی به معنی خمیر که برای مذاب های طبیعی عمدتاً سیلیکاته بکارگرفته می شود . بنابراین ماگما مایعی است سیلیکاته باگرانروی زیاد همراه باگاز و مواد فرار. گدازه یالاوا ماگمایی است که مواد فرار خود را از دست داده باشد. ماگماها ممکن است کاملاً مایع و یا نیمه متبلور باشند. گدازه ها معمولاً نیمه متبلورند زیرا محتوی بلورکانیهائی هستند که نقطه ذوب و یا انجماد بالاتر دارند. این بلورها یامستقیماً ازماگما متبلور شده اند و یا کانیهای دیرگداز سنگ مادر ماگما هستند که از سنگ مادر جداشده و به داخل ماگما افتاده اند(زنوکریست یا زنولیت).

یاگار ماگماها را از لحاظ محتوی گاز به سه دسته به قرار زیرتقسیم می کند:

1-هیپوماگما: ماگمایی است محتوی گاز فراوان و تحت فشار که به علت فشار زیاد لیتواستاتیک، گازها در ماگما به صورت محلول باقی مانده اند.

2-پیروماگما: ماگمایی است پرگاز و کف مانند که گازهای آن آزاد شده اما از ماگما خارج نشده است.

3-اپی ماگما: ماگمایی است فقیر از گاز شبیه به گدازه ها

گرانروی ماگما بسته به ترکیب شیمایی،درجه حرارت ومقدار درصد گاز محلول تغییر می کند. گرانروی ماگماهای بازالتی حداقل 100 پواز و گرانروی ماگماهای گرانیتی بین 1 تا 10 پواز میباشد . گازهای محلول در ماگما سبب پایین آمدن وزن مخصوص کلی ماگما و نیز تقلیل گرانروی می شوند. گرانروی یک ماگما با پیشرفت تبلوردر آن ماگما نسبت مستقیم دارد زیرا افزایش فازهای جامد و بالا رفتن درصد سیلیس در مایع باقی مانده موجب افزایش گرانروی می شود.

حرارت ماگماها بین 1500 تا 500 درجه سانتی گراد است. ماگماها وقتی می توانند به سطح زمین برسند که حرارتی بین 950 (ریولیت ها) تا1200 درجه سانتی گراد (بازالت ها) داشته باشند زیرا در کمتر از این حدود حرارتی، ماگماها منجمد شده ودر همان عمقی که هستند متوقف می شوند.

2-ترکیب شیمایی ماگماها

ماگماها و گدازه ها پس از تبلور، سنگهای آذرین را تشکیل می دهند. این سنگها از سیلیکاتهای مختلف تشکیل شده است. سیلیکاتها عمدتاً شامل انواع فلدسپاتها،میکاها، آمفبیول ها، پیروکسن ها و کوارتز و یا گاهی اولیوین و ندرتاً شبه فلدسپاتها می باشند. علاوه بر این کانیهای غیر سیلیکات و یا کانیهای که محتوی عناصر کمیاب می باشند نیز در سنگهای آذرین یافت می گردند. در بدو امر و با مشاهده ترکیب کانی شناسی سنگهای آذرین متوجه خواهیم شد که قسمت عمده ترکیب شیمایی ماگما شامل :Mg,Ca. Al. Si. K.Na. Feو اکسیژن است. واضح است که در ساختمان سنگهای آذرین کلیه مواد فرار ماگما به کار گرفته نشده بلکه قسمت اعظم این مواد در موقع انجماد ماگماها و یادر حین فوران گدازه ها از توده آذرین جدا و در فضای اطراف پراکنده شده اند.

مطالعات زیادی برای تشخیص ترکیب شیمایی ماگماها از لحاظ کانی شناسی، درصد اکسیدها و مواد فرار صورت گرفته و نتیجه این شده که ماگماها اصولاً از اکسیدهای مختلف تشکیل شده اند اما بسته به نوع ماگما درصد هر اکسید متفاوت است.

اکسید های عمده سازنده ماگماها عبارتند از :

Co₂-H₂o-p₂o₅-Mno-TiO₂-k₂o-Na₂o-Mgo-Cao-Fe₂o₃-Feo-Al₂o₃-Sio₂

علاوه بر این اکسیدها، ترکیبات زیر نیز در ماگماها دیده شده اند:

CH₄-NH₃-H₂-SH₂-SO₂-CO-HCL-HF-BO₃-AICI₃-FeCL₃ و غیره

این مواد ابتدا درماگما به صورت محلول هستند اما پس از انجماد کامل توده آذرین، همراه با آب و گاز کربنیک، برکانیهای خود توده وسنگهای اطراف اثر کرده آنها راتجزیه نموده و یا به کانیهای دیگرمبدل می سازند. در سنگهای آتشفشانی، این موادنقش چندانی ندارند، زیرا به علت نبودن فشار و سرپوش مناسب، قسمت عمده آنها در فضا پراکنده می شود.

علاوه بر مواردی که در بالا به آنها اشاره شد،عناصر کمیاب به مقدارجزئی در سنگهای آذرین به خصوص در خمیره سنگها و یا در کانیهای تاخیری به مقدار قابل توجه یافت میگردند.

ترکیب شیمایی ماگماها بین دو قطب اسیدی (گرانیتی) و بازیک(بازالتی) تغییر می کند. ماگماهای اسیدی آنهایی هستند که درصد سیلیس آنها از 63 درصد بیشتر است.

ماگماها و یا سنگهایی که درصد سیلیس آنها بین 52 تا 63 درصد باشد ماگماها یا سنگهای حدواسط خوانده می شوند.

ماگماهای دارای درصد سیلیس بین 52 تا 45 درصد را ماگماهای بازیک و ماگماها یا سنگ های دارای درصد سیلیس کمتر از 45 درصد را ماگماها یا سنگهای بازیک تحت اشباع از سیلیس می خوانند. ماگماهای اولترا بازیک نیز در همین حدود و یا کمتر،سیلیس دارند.

3-تبلور ماگماها

قوانین اساسی تبلور ماگماها به کمک تحقیقات آزمایشگاهی نیکولابون (1928) زمین شناس معروف و شاگردانش تدوین شده است. شناخت این قوانین برای پی بردن به روابط بین سنگهای آذرین لازم است.

در طول سرد شدن ماگما تمام سیلیکاتها در یک زمان متبلور نمی شوند بلکه به ترتیب و طی سرد شدن از حرارت 1500 درجه تا 550 درجه سانتی گراد تبلور حاصل مینمایند. مثلاً در یک ماگمای بازالتی ابتدا اولیوین بعد پیروکسن و فلدسپاتهای پلاژیوکلاز غنی از آنورتیت، سپس آمفیبول، میکاها و پلاژیوکلازهای فقیر از آنورتیت و درپایان فلدسپاتهای آلکالن و بالاخره کوارتز متبلور می گردد. به تدریج که ماگما سرد می شود وکانیها به ترتیب متبلورمی گردند، ماگمای باقی مانده از لحاظ عناصری که در ساختمان کانیهای دارای نقطه انجماد پایین وارد می شوند غنی می گردد.