سنگ ها به سه دسته رسوبی، آذرین و دگرگونی تقسیم می شوند. به مجموعه فرایندهایی که منجر به ایجاد انواع سنگ روی پوسته زمین و ضمنا تبدیل آن ها به یکدیگر می شود، چرخه سنگ اطلاق می شود. برای اطلاع از مراحل چرخه تشکیل سنگ با ادامه مطلب همراه ما باشید.
مراحل چرخه تشکیل سنگ
به طور کلی سنگ ها به سه دسته رسوبی، آذرین و دگرگونی تقسیم می شوند. در میان این سنگ ها روابط معینی وجود دارد. در طی زمان و تغییر شرایط هر یک از این سنگ ها می توانند به نوع دیگری تغییر یابند. این روابط چرخه ای را تشکیل می دهند که می توان توسط آن روش های مختلفی را پیگیری که مواد متشکله از آن عبور می نمایند.
شیوه نشان دادن سنگ های آذرین به نحوی است که تشکیل شدن آن ها را از یک ماگما، متمایز می سازد. این پدیده به نوبه خود حلقه ای در چرخه ایجاد می کند. سنگ های دیگر به کمک فرایندهای مختلف از این سنگ های مادر منشا می یابند. در ادامه قصد داریم به بررسی چرخه تشکیل سنگ بپردازیم.
نظریه جیمز هوتن
نظریه چرخه سنگ احتمالا برای نخستین بار در اواخر قرن ۱۷ توسط جیمز هوتن مطرح شده است. وی در کتاب نظریه زمین خود بیان می دارد:
بنابراین ما به سمتی هدایت میشویم که میتوانیم گردش مواد را در این کره ، مشاهده کنیم. گردشی که بیانگر عملکرد نوعی صرفه جویی در سیستم طبیعت است. یکی از حالات زمین ، حالت رشد و افزایش است و حالت دیگر آن ، کاهش و واپاشی. بنابراین جهان در گوشهای ویران و در گوشهای دیگر بازسازی میشود و فرآیندهایی که جهان بوسیله آنها واپاشی میشود، به همان اندازه در چشم علم آشکار میباشند که فرآیندهای باز سازنده آن.
تقسیم بندی سنگ ها
چرخه سنگ به مجموعه فرایندهایی اطلاق می شود که منجر به ایجاد انواع سنگ روی پوسته زمین و ضمنا تبدیل آن ها به یکدیگر می گردد. در این بخش با تقسیم بندی سنگ ها آشنا می شوید:
سنگ رسوبی
این سنگ ها در اثر فشاری که در طول میلیون ها سال به دانه های رسوب تجمع یافته در لایه های زیرین وارد می شود ایجاد می شوند. این روند سبب ایجاد رسوبات جدا شونده و ته نشین شدن آن ها می گردد. در ادامه ذرات معلق دچار تراکم شده و به دما و فشار متوسط می رسند. در نهایت این تکه ها در معرض آب و هوا یا یخ واقع شده و به سنگ های رسوبی تبدیل می شوند.
سنگ های آذرین
این نوع سنگ ها ماحصل سرد و سفت شدن ماگما یا همان مواد آتشفشانی می باشند. منشا این ماگما در اثر ذوب شدن جزئی سنگ های موجود در گوشته و یا پوسته زمین است. علت ذوب شدن سنگها معمولا افزایش دما، کاهش فشار، تغییر در ترکیبات آن ها و یا ترکیبی از این موارد می باشد.
سنگ های رسوبی
سنگ های دگرگونی سنگ های ثانویه ای می باشند که از دگرگون شدن سایر سنگ ها به وجود می آیند. زمانی که هر سنگی از جمله از آذرین، رسوبی و یا حتی سنگ های دگرگونی قدیمی، در معرض دما و فشار متفاوت قرار بگیرد اصطلاحا فرآیند دگرگونی اتفاق می افتد که به معنی تغییر در شکل سنگ می باشد.
کریستالیزه شدن مجدد سنگ ها، سبب تغییر مواد معدنی آن ها می شود. نتیجه این فرآیند، تغییری عمیق در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی سنگ است.
چرخه ایجاد سنگ
در این قسمت به توضیح مراحل چرخه تشکیل سنگ می پردازیم.
۱. هوازدگی
هوازدگی به فرایند خرد شدن سنگ ها به تکه های کوچکتر در اثر مواجهه هوا اطلاق می شود. عواملی مانند شدت دما، تغییرات بیولوژیکی در طبیعت و آب نقش عمده ای در این فرایند بازی می کنند. هوازدگی در اثر موارد زیر روی می دهد:
هوازدگی به سه دلیل اتفاق میافتد:
- تغییرات فیزیکی: تغییرات شدید و سریع دما در بین فرایندهای انجماد و ذوب شدن سبب هوازدگی می شود. حالت دیگر تغییرات فشار صفحات تکتونیک بوده که منجر به ایجاد شکاف های ناگهانی در سنگ ها می شود. این موضوع در مناطق کوهستانی و صخره ای رایج تر می باشد.
- تغییر شیمیایی: این فرایند معمولا نتیجه واکنش بین آب باران و مواد معدنی سنگ است که سبب به وجود آمدن ترکیبات شیمیایی جدید می شود. هوازدگی شیمیایی معمولا در مناطق گرم و مرطوب روی می دهد.
- تغییرات بیولوژیک: عواملی مانند شکستن سنگها تحت فشار فزاینده، شکسته شدن توسط انسان با هدف ساخت و ساز و ترشح اسید به منظور استخراج مواد مغذی درون سنگ ها موجب شکسته شدن سنگ در طبیعت می شوند.
۲. فرسایش و انتقال
فرسایش هم یکی دیگر از فرایندهایی است که موجب شکسته شدن سنگ ها و تبدیل آن ها به تکه های شنی مانند می گردد. تنها تفاوت بین فرسایش و هوازدگی، دخالت عواملی همچون آب و باد می باشد. در فرایند هوازدگی آب فقط به عنوان یکی از عوامل واکنش حضور دارد. در حالی که در فرسایش، آب به عنوان عامل انتقال هم عمل می کند.
۳. رسوب گذاری
به رسوب و ته نشین شدن تکه های کوچک سنگ، شن، سنگ ریزه و … که معمولا توسط عواملی مانند آب و باد، تبخیر و تاثیرات زیست محیطی صورت می گیرد، رسوب گذاری گفته می شود.
۴. مدفون و متراکم شدن
این فرایند مرحله ساده ای بعد از رسوب گذاری می باشد. هنگامی که تکه های شن رسوب کردند، لایه هایی را ایجاد می کنند که روی لایههای قبلی را پوشانده و سبب افزایش فشار آن ها می شود. در همین حال مواد معدنی داخل آب نیز به آرامی و مانند یک عامل منسجم بین تکه ها عمل می کنند. در نتیجه لایه های نرم به سنگ هایی سخت تبدیل خواهند شد.
۵.متبلور شدن
ماگما شکل مایع سنگ بوده که به صورت گدازه هایی درون آتشفشان ها باقی مانده است و در اثر فشار و دمای زیاد هسته زمین، ذوب شده است. ماگما به دو صورت چسبنده و غیر چسبنده وجود دارند. ماگمای غیر چسبنده فوران می کند و به شکل سنگ های متخلخل با دانه های ریز در می آید. در حالی که ماگمای چسبنده به سنگ هایی جامد با دانه بندی های مورب تبدیل می شوند.
۶. ذوب شدن
فرایند ذوب شدن عکس فرایند قبلی می باشد. به محض اینکه سنگ ها به زیر زمین رسیدند در اثر فشار و دمای بالا ذوب شده و به گدازه تبدیل می شوند. پس از فوران مجددا این گدازه ها روی سطح زمین سرد شده و به سنگ تبدیل میشوند. در این شرایط مشخصات سنگ ها تغییر پیدا می کند.
۷. بالا آمدن
فرایند تشکیل پوسته زمین به خاطر عواملی مانند حرکت صفحات تکتونیکی، بالا آمدن گفته می شود.
۸. دگرگونی
برخی از سنگ های رسوبی و آذرین تحت فشار مداوم و حرکات ناگهانی قرار گرفته و سپس نیروهایی سبب به وجود آمدن چین و شکاف در سنگ ها می شود که منجر به تشکیل سنگ های دگرگونی می شود.
قطع شدن چرخه کامل سنگ در نواحی مختلف
این امکان وجود دارد که چرخه کامل سنگ در نواحی مختلف قطع شود. به طور مثال سنگ آذرینی که در پایین سطح زمین تشکیل می شود ممکن است هرگز رخنمون پیدا نکند و به علت عدم تاثیر هوازدگی هرگز به سنگ رسوبی تبدیل نشود. از طرفی ممکن است این سنگ تحت فشار و دمای زیاد واقع شده و بدون عبور از مرحله میانی رسوبی، به طور مستقیم به سنگ دگرگونی تبدیل شود.
قطع چرخه کامل سنگ وقتی روی می دهد که رسوبات، سنگ های رسوبی یا سنگ های دگرگونی قبل از آن در چرخه کامل به راه خود ادامه و به مرحله بعدی وارد شوند و مورد هوازدگی واقع شوند.
در پایان از همراهی شما سپاسگزاریم. همچنین پیشنهاد می شود در صورت تمایل برای آشنایی با تشکیل سنگ های دگرگونی و تبدیل سنگ های آهکی روی لینک ها کلیک کنید.
منبع : آرگا
