General and Structural Geology PDF

‫زمین شناسی عمومی و ساختمانی‬ ‫‪By Dr. Sajjad Gharechelou‬‬  ‫فهرست مطالب‬ ‫ زمین شناسی عمومی‬ ‫فصل اول‪ :‬مقدمه‪ ،‬منشاء و مشخصات کره زمین‬ ‫ ‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫ ‬...

‫زمین شناسی عمومی و ساختمانی‬ ‫‪By Dr. Sajjad Gharechelou‬‬  ‫فهرست مطالب‬ ‫ زمین شناسی عمومی‬ ‫فصل اول‪ :‬مقدمه‪ ،‬منشاء و مشخصات کره زمین‬ ‫ ‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫ ‬ ‫فصل سوم‪ :‬تکتونیک‬ ‫ ‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫ ‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫ ‬ ‫فصل ششم‪ :‬سنگهای دگرگونی‬ ‫ ‬ ‫فصل هفتم‪ :‬زمان در زمین شناسی‬ ‫ ‬ ‫ زمین شناسی ساختمانی‬ ‫فصل اول‪ :‬مقدمه‪ ،‬مفاهیم پایه ای‬ ‫ ‬ ‫فصل دوم‪ :‬تنش (استرس)‬ ‫ ‬ ‫فصل سوم‪ :‬واتنش (استرین)‬ ‫ ‬ ‫فصل چهارم‪ :‬چین خوردگی ها‬ ‫ ‬ ‫فصل پنجم‪ :‬گسلها و شکستگی ها‬ ‫ ‬ ‫فصل ششم‪ :‬کوهزائی و زمین ساخت ایران‬ ‫ ‬ ‫فصل هفتم‪ :‬ترسیم نقشه های زمین شناسی ساختمانی‬ ‫ ‬ ‫‪2‬‬  ‫منابع‬ ‫زمین شناسی عمومی‬ ‫‪3‬‬  ‫منابع‬ ‫زمین شناسی عمومی‬ ‫‪4‬‬  ‫منابع‬ ‫زمین شناسی ساختمانی‬ ‫‪5‬‬ ‫فصل اول‪ :‬مقدمه‪ ،‬منشاء و مشخصات کره زمین‬ ‫‪6‬‬  ‫مقدمه‬ ‫هدف از مطالعه زمین شناسی در مهندسی نفت‬ ‫ از آنجایی که منابع هیدروکربنی درون زمین قرار دارند لذا مطالعه ساختار زمین الزامی می باشد‬ ‫ شناسایی کانی های سازنده سنگ‬ ‫ شناخت انواع سنگها و بخصوص سنگهای رسوبی‬ ‫ شناخت خصوصیات انواع سنگهای رسوبی‬ ‫ شناسایی ساختارهای درون زمین و نحوه گسترش الیه ها‬ ‫ شناخت انواع گسلها و چین ها‬ ‫ تهیه نقشه های زیرسطحی‬ ‫ ایجاد ارتباط بین خصوصیات زمین شناسی با خصوصیات فیزیکی و دینامیکی سیاالت زیر سطح (آب‪ ،‬نفت‪ ،‬گاز)‬ ‫فصل اول‪ :‬مقدمه‪ ،‬منشاء و مشخصات کره زمین‬ ‫‪7‬‬  ‫منشاء زمین‬ ‫ در منظومه شمسی زمین به همراه ‪ 9‬سیاره دیگر و تعدادی اجرام کوچکتر به دور خورشید گردش می کنند‪.‬‬ ‫ نظریه صحابی‪ :‬اجرام منظومه شمسی از ابر عظیمی که غالبا متشکل از هیدروژن و هلیم و درصد کمی از عناصر سنگین هستند در یک زمان و از یک‬ ‫ماده اولیه به وجود آمده است‪.‬‬ ‫ در حدود ‪ 5‬میلیارد سال قبل ابر عظیمی از گازها و ذرات سنگین تحت تاثیر گرانش شروع به انقباظ می کنند و در اثر چرخش پهن و دیسکی شکل‬ ‫شده است‪.‬در داخل این صفحه دوار انقباظ های گرداب مانند کوچک هسته های اولیه سیارات را به وجود می آورند‪.‬قسمت زیادی از ماده به سمت‬ ‫مرکز توده دوار کشیده شده که در اثر عوامل گرانشی دمای آن باال رفته و خورشید اولیه (‪ )proto sun‬شکل می گیرد‪.‬سپس دما در بخش های دیگر‬ ‫این صفحه دوار کاهش پیدا کرده که موجب متراکم شدن موادی داشته که نقطه ذوب باالیی داشتند و ذرات کوچکی که غالبا آهن و نیکل بودند انجماد‬ ‫پیدا کردند سپس سایر عناصر که در تشکیل کانی ها نقش داشتند تراکم پیدا کردند‪.‬سپس این ذرات به یکدیگر متصل شدند و طی چند ده میلیون‬ ‫سال سیارات شکل گرفتند‪.‬‬ ‫فصل اول‪ :‬مقدمه‪ ،‬منشاء و مشخصات کره زمین‬ ‫‪8‬‬  ‫منشاء زمین‬ ‫ ‪ )A‬انقباض گازها و ذرات سنگین اولیه‬ ‫ ‪ )B,C‬تراکم تدریجی در مرکز و تشکیل خورشید اولیه‬ ‫ ‪ )D‬تجمع و متراکم شدن ذرات تشکیل دهنده سیارات‬ ‫ ‪ )E‬شکل گیری و سرد شدن اولیه سیارات‬ ‫ ‪ )F‬وضعیت کنونی منظومه شمسی‬ ‫ ‬ ‫فصل اول‪ :‬مقدمه‪ ،‬منشاء و مشخصات کره زمین‬ ‫‪9‬‬  ‫منشاء زمین‬ ‫منظومه شمسی‬ ‫فصل اول‪ :‬مقدمه‪ ،‬منشاء و مشخصات کره زمین‬ ‫‪10‬‬  ‫سیاره زمین‬ ‫ این سیاره در فاصله ‪ 150‬میلیون کیلومتری به دور خورشید می گردد‪ ،‬که از نظر اندازه پنجمین و از نظر فاصله از خورشید سومین سیاره منظومه شمسی می باشد‪.‬‬ ‫ تولد زمین حدود ‪ 4/5‬میلیارد سال قبل از ابرهای باقی مانده از تشکیل خورشید شروع به جامد شدن کردند باز می گردد‪.‬‬ ‫ مواد تشکسل دهنده درون زمین بیشتر آهن و سیلیس هستند که آهن به دلیل سنگسن تر بودن به سمت مرکز و سیلیس به دلیل سبک بودن به سمت پوسته حرکت‬ ‫کرده است‪.‬‬ ‫ فراوان ترین عناصر تشکیل دهنده پوسته زمین‪ -1 :‬اکسیژن و ‪ -2‬سیلیسیم‬ ‫در اثر پرتو زایی دمای هسته زمین باالست (حدود ‪ 6100‬درجه سانتی گراد) از طرفی به دلیل فشار باال هسته درونی جامد و هسته بیرونی مایع است‪.‬‬ ‫ ‬ ‫فصل اول‪ :‬مقدمه‪ ،‬منشاء و مشخصات کره زمین‬ ‫‪11‬‬  ‫ساختار درون زمین‬ ‫ پوسته‪ :‬پوسته زمین به دو بخش قاره ای و اقیانوسی تقسیم می شود که ضخامت پوسته قاره ای (‪ 12‬تا ‪ 15‬کیلومتر) بیشتر از اقیانوسی (حدود ‪5‬‬ ‫کیلومتر) می باشد‪.‬جنس پوسته قاره ای معموال غنی از سیلیس و گرانیتی هست ولی پوسته اقیانوسی بازالتی و غنی از آهن و منیزیم می باشد‪.‬‬ ‫ مرز موهو (‪ :)Mohorovic‬ضخامت بخش های درون زمین را بر اساس سرعت موج صوتی تعیین می کنند که مرز پوسته و گوشته با تغییر سرعت موج‬ ‫مشخص می شود که این مرز را مرز موهو گویند‪.‬‬ ‫ گوشته‪ :‬گوشته به دو بخش باالیی و پایینی تقسیم می شود‪.‬بخش باالیی از عمق حدود ‪ 300‬تا ‪ 900‬کیلومتری و بخش پایینی از عمق ‪ 900‬تا ‪2900‬‬ ‫کیلومتری می باشد‪.‬سرعت موج در گوشته پایینی کمتر می شود زیرا فاز مواد گوشته به سمت مایع میل می کنند‪.‬‬ ‫ هسته‪ :‬هسته خارجی (آهن و نیکل مایع) حدودا بین عمق ‪ 2900‬کیلومتری تا ‪ 5120‬کیلومتری می باشد و هسته داخلی (آهن و نیکل جامد) از ‪5120‬‬ ‫تا ‪ 6371‬متری می باشد‪.‬‬ ‫فصل اول‪ :‬مقدمه‪ ،‬منشاء و مشخصات کره زمین‬ ‫‪12‬‬  ‫ساختار درون زمین‬ ‫فصل اول‪ :‬مقدمه‪ ،‬منشاء و مشخصات کره زمین‬ ‫‪13‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها (‪)Minerals‬‬ ‫‪14‬‬  ‫کانی‬ ‫تعریف کانی‪ :‬به اجسام جامد که بطور طبیعی در زمین یافت می شوند و غیرآلی و دارای ترکیب شیمیایی یکنواخت‪ ،‬پایدار و همچنین در تمام قسمت‬ ‫های خود خواص مشترک داشته باشند کانی گفته می شود‪.‬‬ ‫ کانی ها نیز از یک تا چند عنصر ساخته شده اند‪.‬طال و گوگرد کانی های تک عنصری هستند‪.‬‬ ‫ معموال چندین عنصر با یکدیگر پیوند ایجاد کرده و یک ترکیب شیمایی پایدار ایجاد می کنند‪.‬‬ ‫ برای مثال ‪ :‬کانی کوارتز (‪)SiO4‬‬ ‫ شبه کانی‪ :‬فاقد ساختار درونی منظمی هستند مثل شیشه که فاقد ساختار بلوری هست‪.‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪15‬‬  ‫کانی (‪)Mineral‬‬ ‫ سنگها از کانی های مختلفی ساخته شده اند‪.‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪16‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫ شکل بلور‬ ‫ جال‬ ‫ رنگ‬ ‫ رنگ خاکه‬ ‫ سختی‬ ‫ رخ یا کلیواژ‬ ‫ شکستگی‬ ‫ وزن مخصوص‬ ‫‪ ‬کانی ها را با توجه به خصوصیات فیزیکی ذکر شده می توان از هم تفکیک کرد‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪17‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫ شکل بلور‪ :‬شکل بلور نشان دهنده آرایش منظم اتم ها در داخل بلور می باشد‪.‬‬ ‫‪Slow cooling – good form‬‬ ‫‪Rapid cooling – poor form‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪18‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫ شکل بلور‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪19‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫ شکل بلور‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪20‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫قانون استنو (‪ :)Steno’s Law‬زوایه داخلی بلور ثابت هست‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪21‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫ اشکال ماکروسکپی بلور‬ ‫ کوبیک‬ ‫ رمبوئدر‬ ‫‪Cubes‬‬ ‫‪Macroscopic‬‬ ‫‪Crystal Forms‬‬ ‫‪Rhombs‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪22‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫ شکل بلور‬ ‫ رشد بلور تاکجا ادامه دارد؟ چه پارامترهایی در رشد آن تاثیر دارد؟‬ ‫‪Crystals grow outward from a central “seed”. Crystal form is‬‬ ‫‪maintained until the edges meet‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪23‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫ پلی مورفیسم‪ :‬شکل متفاوت ولی ترکیب شیمایی یکسان‬ ‫ گرافیت و الماس هر دو از کربن ساخته شده اند‬ ‫‪Natural Octahedral Diamond‬‬ ‫‪Graphite‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪24‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫ جال (‪ :)Luster‬جال نشان دهنده ظاهر یا کیفیت انعکاس نور از سطح یک کانی است‪.‬‬ ‫ جالی فلزی‪ :‬کانی هایی که ظاهر فلزی دارند بدون در نظر گرفتن رنگ آنها دارای جالی فلزی هستند‬ ‫ جالی غیر فلزی‪ :‬مانند جالی شیشه ای‪ ،‬صمغی‪ ،‬مرواریدی‪ ،‬ابریشمی‪ ،‬خاکی تیره و ‪....‬‬ ‫‪Pyrite‬‬ ‫‪Galena‬‬ ‫جالی فلزی‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪25‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫غیرفلزی‪ :‬ابریشمی‬ ‫‪Serpentine‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪26‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫غیرفلزی‪ :‬شیشه ای‬ ‫‪Olivine‬‬ ‫‪Muscovite‬‬ ‫‪Biotite‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪27‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫غیرفلزی‪ :‬کدر‬ ‫‪Kaolinite‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪28‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫رنگ‪ :‬رنگ یک ویژگی بارز کانی هاست ولی وجود ناخالصی درون کانی ها موجب تغییر رنگ خواهد شد‪.‬‬ ‫رنگ خاکه‪ :‬رنگ کانی پودر شده می باشد و با کشیدن آن بر روی چینی بدون لعاب بدست می آید‪.‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪29‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫ سختی‪ :‬یکی از خواص مشخص و بسیار موثر در شناسایی کانی ها می باشد‪.‬سختی کانی یعنی مقاومت آن در مقابل سایش و خردایش است‪.‬‬ ‫ با استفاده از جدول سختی موس (‪ )Mohs scale‬می توان سختی کانیها را مشخص کرد‪.‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪30‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫ رخ یا کلیواژ‪ :‬عبارتست از تمایل یک کانی به شکستن در امتداد سطوح پیوند ضعیف‪ ،‬مانند رخ کانی میکا‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪31‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫ رخ‬ One plane of cleavage Two planes of cleavage Three planes of cleavage Four planes of cleavage ‫ کانی ها‬:‫فصل دوم‬ 32  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫ شکستگی‪ :‬کانی هایی مانند کوارتز که فاقد رخ هستند در مورد سطوح انفصال آنها از واژه شکستگی استفاده می شود‪.‬‬ ‫ بعضی کانی ها سطوح شکسته صافی دارند که به آن شکستگی صدفی (‪ )Conchoidal‬می گویند‪.‬‬ ‫ بعضی کانی ها سطوح شکستگی تراشه ای یا رشته ای دارند شکستگی نامنظم (‪ )Irregular‬گویند‪.‬‬ ‫‪Irregular‬‬ ‫‪Conchoidal‬‬ ‫‪Conchoidal‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪33‬‬  ‫خواص فیزیکی کانی ها‬ ‫ وزن مخصوص‪ :‬عددی که وزن یک کانی را نسبت به وزن آب هم حجمش نشان می دهد‪.‬‬ ‫ سنگهای رسوبی وزن مخصوصی بین ‪ 1/9‬تا ‪ 3‬را دارند‪.‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪34‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ تا کنون حدود ‪ 2000‬کانی شناخته شده است‪.‬‬ ‫ ‪ 98‬درصد پوسته زمین از ‪ 8‬عنصر که سازنده کانی ها هستند تشکیل شده است‪.‬‬ ‫ دو عنصر اکسیژن و سیلیسیم جزئ فراوان ترین عناصر پوسته زمین می باشند که کانی های سیلیکاته را شکل می دهند‪.‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪35‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ انواع کانی های تشکیل دهنده پوسته زمین‬ ‫‪36‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ سیلیکاتها ‪ :‬ساختار انها از اتم سیلیسیم و اکسیژن تشکیل شده است‪.‬‬ ‫ تتراهدر سیلیکون‪-‬اکسیژن‬ ‫‪O2 -‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪Si4‬‬ ‫‪O2 -‬‬ ‫‪O2 -‬‬ ‫‪O2 -‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪37‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ رایج ترین گروه سیلیکاتها ‪:‬‬ ‫ ‪ -1‬زنجیری‬ ‫ ‪ -2‬صفحه ای‬ ‫ ‪ -3‬شبکه سه بعدی‬ ‫‪38‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ سیلیکاتها‬ ‫ تتراهدر تک زنجیری‬ ‫‪Positive ion‬‬ ‫ تتراهدر دو زنجیری‬ ‫‪Shared oxygen ions‬‬ ‫‪Single chain‬‬ ‫‪Double chain‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪39‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ سیلیکاتهای زنجیره ای‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪40‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ سیلیکاتها‬ ‫ تتراهدر صفحه ای‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪41‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ سیلیکاتها تتراهدری‬ ‫ آمفیبول (‪)Amphibole‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪42‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ سیلیکاتها تتراهدری‬ ‫ میکا (رنگ تیره) و مسکویت (رنگ روشن)‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪43‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ سیلیکاتها‬ ‫ تتراهدرال‪ :‬فلدسپار‬ ‫ تتراهدرال‪ :‬پالژیوکالز‬ ‫فلدسپار‬ ‫پالژیوکالز‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪44‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ اندازه یون ها‬ ‫‪Mn‬‬ ‫‪+4‬‬ ‫‪Si‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪Fe3+‬‬ ‫‪Pb‬‬ ‫‪+3‬‬ ‫‪Al‬‬ ‫‪Ca‬‬ ‫‪Fe2+‬‬ ‫‪Mg‬‬ ‫‪+2‬‬ ‫‪K‬‬ ‫‪Cl‬‬ ‫‪Li‬‬ ‫‪Na‬‬ ‫‪+1‬‬ ‫‪F‬‬ ‫‪-1‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪-2‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪45‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ درصد کانی های تشکیل دهنده سنگها‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪46‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ کانی های غیرسیلیکاته‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪47‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ کانی های غیرسیلیکاته‬ ‫ کربناتها‬ ‫ شکل بلور رمبوئدرال‬ ‫‪Calcite‬‬ ‫‪Dolomite‬‬ ‫‪CaCO3‬‬ ‫‪CaMg(CO3)2‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪48‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ کانی های غیرسیلیکاته‬ ‫ کربناتها‬ ‫‪Malachite‬‬ ‫‪Azurite‬‬ ‫‪CuCo3(OH)2‬‬ ‫‪CuCo3(OH)3‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪49‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ کانی های غیرسیلیکاته‬ ‫ نمکها‬ ‫‪Fluorite‬‬ ‫‪Halite‬‬ ‫‪CaFe2‬‬ ‫‪KCl‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪50‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ کانی های غیرسیلیکاته‬ ‫ اکسیدها‬ ‫‪Magnetite‬‬ ‫‪Hematite‬‬ ‫‪Fe3O4‬‬ ‫‪Fe2O3‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪51‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ کانی های غیرسیلیکاته‬ ‫ سولفیدها‬ ‫‪Calcopyrite‬‬ ‫‪Pyrite‬‬ ‫‪CuFeS2‬‬ ‫‪FeS2‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪52‬‬  ‫گروه کانی ها‬ ‫ کانی های غیرسیلیکاته‬ ‫ سولفاتها‬ ‫‪Gypsum‬‬ ‫‪Anhydrite‬‬ ‫‪CaSO4,2H2O‬‬ ‫‪CaSO4‬‬ ‫)‪Barite (BaSO4‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬کانی ها‬ ‫‪53‬‬ ‫فصل سوم‪ :‬تکتونیک‬ ‫‪54‬‬  ‫ زمین ساخت یا تکتونیک (‪)Tectonic‬‬ ‫ یکی از شاخه های علم زمین شناسی است که به مطالعه تغییر شکل پوسته زمین بر اثر تنش ها و کرنشهای (واتنش) وارده در طول دوران های‬ ‫زمین شناسی می پردازد‪.‬همچنین این علم به مطالعه ی ساختار درونی زمین‪ ،‬چگونگی تشکیل رشته کوه ها‪ ،‬اقیانوس ها‪ ،‬زمین لرزه ها و‬ ‫رخدادهای بزرگ سطح زمین می پردازد‪.‬‬ ‫ پوسته زمین از قطعات مختلفی تشکیل شده ‪ -1‬پوسته های قاره ای ‪ -2‬پوسته های اقیانوسی‬ ‫ ‬ ‫فصل سوم تکتونیک‬ ‫‪55‬‬  ‫ جابجایی ورقه های زمین‬ ‫فصل سوم تکتونیک‬ ‫‪56‬‬  ‫ زمین ساخت یا تکتونیک‬ ‫ پوسته زمین بر اثر جریان همرفتی پیوسته در حال تغییر شکل می باشد‬ ‫شکل گیری واتنش)‬ ‫ در نتیجه حرکت ورقه ها کوه ها و سنگهای در هم فشرده ایجاد می شود (ایجاد تنش‬ ‫فصل سوم تکتونیک‬ ‫‪57‬‬  ‫ زمین ساخت یا تکتونیک‬ ‫ حرکت ورقه ها‬ ‫فصل سوم تکتونیک‬ ‫‪58‬‬  ‫ انواع مرز بین ورقه ها (‪)Type of Boundaries‬‬ ‫‪ -1‬مرزهای واگرا (‪)Divergent Boundaries‬‬ ‫‪ -2‬مرزهای همگرا (‪)Convergent Boundaries‬‬ ‫‪ -3‬مرزهای امتداد لغز (‪(Transform Boundaries‬‬ ‫ مرز واگرا‪:‬‬ ‫فرایند ریفتی شدن‬ ‫ ‬ ‫و گسترش کف اقیانوسها‬ ‫ ‬ ‫گسلهای نرمال در این مناطق وجود دارد‬ ‫ ‬ ‫تشکیل حوضه های رسوبی‬ ‫ ‬ ‫فصل سوم تکتونیک‬ ‫‪59‬‬  ‫ انواع مرز بین ورقه ها (‪)Type of Boundaries‬‬ ‫ مرز واگرا‪:‬‬ ‫ در مناطق خشکی‪ :‬تشکیل دره ریفتی‬ ‫ در زیر اقیانوسها‪ :‬مرز گسترش صفحه اقیانوسی‬ ‫ تشکیل آتشفشانهای خطی (‪)Fissure Volcanoes‬‬ ‫فصل سوم تکتونیک‬ ‫‪60‬‬  ‫ انواع مرز بین ورقه ها (‪)Type of Boundaries‬‬ ‫ مرز همگرا‪:‬‬ ‫ برخورد صفحه اقیانوسی به قاره ای‬ ‫ برخورد دو صفحه اقیانوسی‬ ‫ برخورد دو صفحه قاره ای‬ ‫فصل سوم تکتونیک‬ ‫‪61‬‬  ‫ انواع مرز بین ورقه ها (‪)Type of Boundaries‬‬ ‫ مرز همگرا‪:‬‬ ‫ برخورد صفحه اقیانوسی به قاره ای‬ ‫ تشکیل زون فرورانش‬ ‫ تشکیل آتشفشان‬ ‫ مانند کوه های آند‬ ‫فصل سوم تکتونیک‬ ‫‪62‬‬  ‫ انواع مرز بین ورقه ها (‪)Type of Boundaries‬‬ ‫ مرز همگرا‪:‬‬ ‫ برخورد دو صفحه اقیانوسی به یکدیگر‬ ‫ تشکیل زون ترنچ (‪)Trench‬‬ ‫ تشکیل جزایر آتشفشانی میان اقیانوسی‬ ‫ مانند جزایر آلئوتیان آلسکا (‪)Aleutian, Alaska‬‬ ‫فصل سوم تکتونیک‬ ‫‪63‬‬  ‫ انواع مرز بین ورقه ها (‪)Type of Boundaries‬‬ ‫ مرز همگرا‪:‬‬ ‫ برخورد دو صفحه قاره ای به یکدیگر‬ ‫تشکیل زون برخوردی (‪)Collision‬‬ ‫ ‬ ‫تشکیل چین ها و گسلهای تراتستی‬ ‫ ‬ ‫مانند کوه های هیمالیا‬ ‫ ‬ ‫تشکیل زون فرورانش (‪)Subduction‬‬ ‫ ‬ ‫فصل سوم تکتونیک‬ ‫‪64‬‬  ‫ انواع مرز بین ورقه ها (‪)Type of Boundaries‬‬ ‫ مرز امتداد لغز‪:‬‬ ‫ لغزش دو صفحه قاره ای‪/‬اقیانوسی در کناریکدیگر‬ ‫ استرس برشی (‪ )Shearing stress‬عامل ایجاد لغزش‬ ‫ گسلش امتداد لغز نیز وجود دارد مانند گسل سن آندریاس‬ ‫فصل سوم تکتونیک‬ ‫‪65‬‬  :‫ تمرین‬ Can you match the boundary name correctly with its diagram? A._____________ B._____________ C._____________ ‫فصل سوم تکتونیک‬ 66 ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫(‪)Igneous Rocks‬‬ ‫‪67‬‬  ‫چرخه سنگ‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪68‬‬  ‫تعریف سنگ آذرین‪ :‬از سرد شدن و تبلور ماگما بدست می آید‪.‬‬ ‫ کانی های سیلیکاته به همراه مقداری گاز و بخار آب که موجب سبک شدن ماگما نسبت به سنگهای اطراف می شود بسمت باال حرکت می کنند‪.‬‬ ‫ گاهی ماگما به سطح زمین رسیده و بصورت آتشفشان فوران می کند (سنگ آذرین بیرونی یا ولکانیکی) و گاهی درون الیه های پایین تر پوسته‬ ‫زمین سرد می شود (سنگ آذرین درونی یا پلوتونیک یا نفوذی)‬ ‫ سنگهای آذرین از نظر بافت و ترکیب متفاوت هستند و براساس همین دو فاکتور طبقه می شوند‪.‬‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪69‬‬ ‫ ماگما (‪ :)Magma‬ماگما سنگ ذوب شده (سیال) غنی از سیلیس که حاوی گازهای حل شده مانند ‪ CO2, H2O‬می باشد‪.‬‬ ‫ الوا (‪ :)Lava‬ماگمایی که به سطح یا نزدیک سطح نفوذ کرده و بخش زیادی از گاز خود را ازدست داده است‪.‬‬ ‫ اجزای ماگما‪:‬‬ ‫ بخش مذاب‪ :‬بخش سیال ماگما که حاوی یون های آزاد هستند‬ ‫ بخش جامد‪ :‬هر نوع کانی سیلیکاته که از مذاب تبلور پیدا کرده است‪.‬‬ ‫ بخش بخارها‪ :‬گازهای محلول درون مذاب که غالبا شامل‪H2O, CO2, SO2 :‬‬ ‫ فاکتورهای کنترل کننده مذاب‪:‬‬ ‫ ‪ -1‬دما ‪ 500 :‬تا ‪ 1200‬درجه سلسیوس‪،‬‬ ‫ منشا دما‪ -1 :‬گرادیان ژئوترمال زمین ‪ -2‬واپاشی هسته ای عناصر رادیواکتیو‬ ‫فصل چهارم ‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪70‬‬  ‫فاکتورهای کنترل کننده ذوب‪:‬‬ ‫‪ -2‬فشار‪ :‬با افزایش فشار دمای ذوب افزایش می یابد‪.‬‬ ‫‪ -3‬محتوا آب‪ :‬با افزایش محتوای آب ماگما دمای ذوب کاهش می یابد‪.‬‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪71‬‬  ‫تشکیل بلور در ماگما‬ ‫ اندازه بلور ها بستگی به نرخ سرد شدن دارد‪ -1 :‬آرام‪ :‬بلور درشت و شکلدار ‪ -2‬سریع‪ :‬بلور ریز و ‪ -3‬خیلی سریع‪ :‬شیشه‪/‬بی شکل تشکیل می شود‬ ‫ کانی های سیلیکاته تبلور آنها قابل پیش بینی می باشد و دارای ترتیب و الویت هستند (سری باوون)‪.‬‬ ‫فصل چهارم ‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪72‬‬  ‫سری باون (‪)Bowen series‬‬ ‫ تبلور بخشی‪ :‬فرایندی که در آن تفکیک کانیها بر اثر تفریق تبلور و جدایش باشد‪ ،‬تبلور بخشی نامیده می شود‪.‬در هر مرحله از فرایند تبلور قسمت‬ ‫مذاب از جامد جدا شده و در نتیجه تبلور بخشی سبب تشکیل سنگهای آذرین متفاوتی از نظر ترکیب شود‪.‬‬ ‫ سری باون‪ :‬ابتدا کانی های حاوی عناصر آهن و منیزیم و کلسیم متبلور شده سپس با کاهش دما کانی های حاوی عناصر سدیم وپتاسیم و در نهایت‬ ‫کانی هایی که درصد سیلیس باالیی دارند متبلور می شوند‪(.‬کانی های سیلیس دار دمای ذوب پایین دارند)‪.‬‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪73‬‬  ‫سری باون (‪)Bowen series‬‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪74‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای آذرین‬ ‫ طبقه بندی سنگهای آذرین بر اساس بافت و ترکیب می باشد‬ ‫ بافت‪ :‬بر اساس اندازه و شکل بلور و آرایش دانه های کانی تعیین می شود‪.‬‬ ‫ فاکتورهای کنترل کننده اندازه بلور‪:‬‬ ‫ نرخ سرد شدن‬ ‫ ترکیب ماگما و درصد ‪SiO2‬‬ ‫ گازهای محلول‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪75‬‬  ‫انواع بافت های سنگ آذرین‬ ‫ آفانیتیک (‪ :)Aphanitic‬بافت ریز بلور و با چشم غیر مسلح دیده نمی شود‬ ‫ فانریتیک (‪ :)Phaneritic‬بافت درشت بلور‬ ‫ پورفیری (‪ :)Porphyry‬بلورهای دانه درشت در یک زمینه ریز بلور‬ ‫ شیشه ای (‪ :)Glassy‬یون ها فرصت تشکیل یک ساختمان بلوری را ندارند‬ ‫ وزیکوالر (‪ :)Vesicular‬در اثر خروج گاز سنگ حالت حفره حفره دارد‬ ‫ پیروکالستیک (‪ :)Pyroclastic‬از بهم جوش خوردن قطعات مختلف سنگی ایجاد شده‬ ‫ پگماتیت (‪ :)Pegmatite‬اندازه بلورها بسیار درشت (بیش از ‪ 2.5‬سانتی متر)‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪76‬‬  ‫انواع بافت های سنگ آذرین‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪77‬‬  ‫انواع بافت های سنگ آذرین‬ ‫بافت وزیکوالر‬ ‫بافت پورفیری‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪78‬‬  ‫بافت پگماتیتی‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪79‬‬  ‫ترکیب سنگهای آذرین‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪80‬‬  ‫تغییر ترکیب ماگما‬ ‫ تشکیل یک یا چند ماگمای ثانویه از ماگمای مادر اولیه‬ ‫ ته نشست بلور‪ :‬بلورهای اولیه با چگالی بیشتر در کف اتاق ماگما ته نشست کرده و ترکیب ماگمای باقی مانده تغییر می کند‬ ‫ ترکیب و هضم شدن‪ :‬انحالل و ترکیب سنگهای دیواره سنگ میزبان‬ ‫فصل چهارم ‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪81‬‬  ‫تغییر ترکیب ماگما‬ ‫ اختالط ماگمایی‪ :‬دو ماگما با ترکیب متفاوت بایکدیگر مخلوط شده و یک ترکیب جدید تشکیل می دهند‬ ‫ ذوب بخشی‪ :‬بعضی کانی ها در دمای پایین تر ذوب می شوند‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪82‬‬  ‫ترکیب سنگهای آذرین‬ ‫ سیلیکاتهای تیره‪ :‬غنی از آهن و منیزیم‪ ،‬مانند کانی های الیوین‪ ،‬پیروکسن‪ ،‬آمفیبول‪ ،‬بیوتیت‬ ‫ سیلیکاتهای روشن‪ :‬مقدار بیشتری پتاسیم‪ ،‬سدیم‪ ،‬کلسیم کانی هایی مانند کوارتز‪ ،‬مسکویت و فلدسپار‬ ‫طبقه بندی سنگهای آذرین بر اساس ترکیب شیمایی‪:‬‬ ‫ الترا مافیک (‪)Ultramafic‬‬ ‫ مافیک (‪( )Mafic‬بازالتی)‬ ‫ حدواسط (آندزیتی)‬ ‫ فلیسک (‪ )Felsic‬یا گرانیتی (‪)Granitic‬‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪83‬‬ ‫الترامافیک‪ :‬مانند سنگ پریدوتیت‪/‬کوماتیت‬ ‫فلسیک‪/‬گرانیتیک‪ :‬مانند سنگ گرانیت یا ریولیت‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫حدواسط‪ :‬مانند سنگ دیوریت‪/‬آندزیت‬ ‫‪84‬‬ ‫مافیک‪ :‬مانند سنگ گابرو ‪/‬بازالت‬  ‫طبقه بندی سنگهای آذرین‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪85‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای آذرین‬ ‫پیروکالستیک یا آذرآواری (‪ :)Pyroclastic rocks‬در طی فوران قطعاتی از سنگها و خاکستر که به بیرون پرتاب شده اند‪.‬‬ ‫مانند‪ :‬سنگ توف (‪ )Tuff‬که از خاکستر آتشفشانی تشکیل شده است‬ ‫مانند‪ :‬برش آتشفشانی (‪ :)Volcanic breccia‬قطعات درشتر از خاکستر‬ ‫پیروکالستیک‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪86‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای آذرین‬ ‫سنگ آتشفشانی پیروکالستیک‪ ،‬بافت وزیکوالر‬ ‫ پومیس (‪ :)Pumice‬رنگ روشن‬ ‫ اسکوریا (‪ :)Scoria‬رنگ تیره‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪87‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای آذرین‬ ‫ آذرین درونی‬ ‫ آذرین بیرونی‬ ‫‪Quartz-rich‬‬ ‫‪Volcanic‬‬ ‫آذرین بیرونی‬ ‫آذرین درونی‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای آذرین‬ ‫‪88‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫(‪)Sedimentary Rocks‬‬ ‫‪89‬‬  ‫چرخه سنگ و فرایندهای رسوبی‬ ‫هوازدگی =≪ انتقال =≪ رسوبگذاری =≪ تدفین =≪ فرایند سنگی شدن =≪ تشکیل سنگ رسوبی‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪90‬‬  ‫فرایندهای رسوبی‬ ‫ فرسایش فیزیکی‬ ‫ فرسایش شیمیایی‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪91‬‬  ‫سنگهای رسوبی‬ ‫هوازدگی‪ -1 :‬فیزیکی‪ :‬تولید رسوبات آواری (‪ )Clastic‬مانند ماسه سنگ ‪ -2‬شیمیایی‪ :‬تولید رسوبات شیمیایی مانند سنگ آهک‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪92‬‬  ‫سنگهای رسوبی‬ ‫عناصر حاصل از هوازدگی سنگها که در تشکیل سنگ رسوبی نقش دارند‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪93‬‬  ‫انواع رسوبات‬ ‫‪ -1‬رسوبات آواری (‪ :)Clastic/Terrigenous/Detrital‬قطعات سنگی شکسته شده در اثر هوازدگی موجب تشکیل این رسوبات می شوند‪.‬اندازه‬ ‫ذرات اینرسوبات متفاوت است از دانه درشت در حد چند سانتی متر تا اندازه میکرومتر (رس ها) وجود دارند‪.‬‬ ‫‪ -2‬رسوبات شیمیایی (‪ :)Chemical‬کانی ها (مثال آهک) از محلولهای اشباع شده (مثال ‪ )CaCO3‬بصورت بلور ته نشست می کنند‪.‬‬ ‫‪ -3‬بیو شیمایی (‪ :)Biochemical‬موجود زنده در تشکیل آن نقش دارد‪.‬برای مثال‪ :‬پوسته آهکی صدف های دریایی‪ ،‬یا رسوبات فسفاته حاصل از‬ ‫مدفوع پرندگان‪.‬‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪94‬‬  ‫بافت سنگهای رسوبی‬ ‫بافت (‪ :)Texture‬اندازه‪ ،‬شکل و توزیع ذرات که در مجموع سنگ رسوبی را شکل می دهند را بافت گویند‪.‬‬ ‫بافت سنگ آواری (ماسه سنگ)‬ ‫بافت سنگ رسوبی شیمیایی (کربنات کلسیم)‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪95‬‬  ‫بافت آواری‬ ‫ اندازه (‪ :)Size‬اندازه دانه ها از چند ده سانتی متر تا چند میکرومتر‬ ‫ جورشدگی (‪ :)Sorting‬یک دست بودن دانه ها از نظر اندازه در یک سنگ رسوبی یا رسوبات‪.‬جورشدگی خیلی خوب تا ضعیف یا بد‬ ‫ گردشدگی (‪ :)Roundness‬دانه ها تا چه اندازه دارای گوشه یا لبه هستند‪.‬گرشدگی عالی (دانه فاقد گوشه)‪ ،‬گرشدگی ضعیف (دانه گوشه و لبه‬ ‫دارد)‬ ‫ کرویت (‪ :)Sphericity‬دانه ها تا چه اندازه به شکل کره نزدیک هستند‪.‬کرویت باال و کرویت پایین‬ ‫ بلوغ (‪ :)Maturity‬حضور یا عدم حضور کانی های ناپیدار و ضعیف بلوغ بافتی را نشان می دهد‪.‬بلوغ زیاد = حذف کانی های ناپایدار و بلوغ کم =‬ ‫حضور کانی های ناپایدار‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪96‬‬  ‫بافت سنگهای رسوبی‬ ‫اندازه‬ Fast Moderate Coarse- Slow grained Medium-grained Fine-grained ‫ سنگهای رسوبی‬:‫فصل پنجم‬ 97  ‫بافت سنگهای رسوبی‬ ‫جورشدگی‬ Fast Moderate Coarse- Slow grained Medium-grained Fine-grained ‫ سنگهای رسوبی‬: ‫فصل پنجم‬ 98  ‫بافت سنگهای رسوبی‬ ‫کرویت‬ ‫گردشدگی‬ ‫کرویت‬ ‫گردشدگی‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪99‬‬  ‫بافت سنگهای رسوبی‬ ‫بلوغ بافتی‪ :‬رسوبات در یک محیط پر انرژی فاقد ماتریکس‪/‬گل رسوب کرده باشند‪.‬‬ ‫بلوغ کانی شناسی‪ :‬رسوبات فاقد کانی ناپایدار باشند‪.‬‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪100‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای رسوبی‬ ‫ سنگهای آواری‬ ‫ بر اساس اندازه‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪101‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای رسوبی‬ ‫ سنگهای آواری‬ ‫ بر اساس اندازه‬ ‫ تاثیر جورشدگی‪،‬گردشدگی‪ ،‬بلوغ بافتی و اندازه دانه بر کیفیت مخزنی سنگ چگونه است؟‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪102‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای رسوبی‬ ‫سنگهای آواری‪ :‬کنگلومرا‬ ‫ کنگلومرا (‪ :)Conglomerate‬اندازه دانه ها بزرگتر از ‪ 2‬میلی متر و ذرات دارای گردشدگی می باشند‬ ‫ برش (‪ :)Breccia‬اندازه دانه ها بزرگتر از ‪ 2‬میلی متر و ذرات فاقد گردشدگی و زاویه دار می باشند‬ ‫کنگلومرا‬ ‫برش با قطعات زاویه دار‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪103‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای رسوبی‬ ‫سنگهای آواری‪ :‬ماسه سنگ‬ ‫ ماسه سنگ (‪ :)Sandstone‬اندازه دانه ها از ‪ 2‬تا ‪ 1/16‬میلی متر‬ ‫ کانی غالب آنها کوارتز می باشد‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪104‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای رسوبی آواری‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪105‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای رسوبی آواری‬ ‫طبقه بندی پتی جان (‪)Pettijhon, 1975‬‬ ‫بر اساس اجزا‪:‬‬ ‫‪ -1‬کوارتز‬ ‫‪ -2‬فلدسپار‬ ‫‪ -3‬خرده قطعات‬ ‫بر اساس درصد گل‪/‬ماتریکس‪:‬‬ ‫‪ -1‬آرنایت ها ‪ 0 :‬تا ‪ 15‬درصد گل‬ ‫‪ -2‬وکی ها‪ :‬بین ‪ 15‬تا ‪ 75‬درصد گل‬ ‫‪ -3‬مادستون ها‪ :‬بیش از ‪ 75‬درصد گل‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪106‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای رسوبی آواری‬ ‫ سیلت ها (‪ :)Siltstone‬اندازه دانه ها بین ‪ 1/16‬تا ‪ 1/128‬میلی متر می باشد‪.‬‬ ‫ مادستون (‪ )Mudstone‬یا شیل‪ :‬دانه ها کوچکتر از ‪ 1/256‬میلی متر و غالبا ذرات رسی هستند که در سطح زمین فراوان ترین رسوبات می باشند‪.‬‬ ‫گاهی اوقات مخلوط دانه های سیلت و رس را هم مادستون می گویند‪.‬‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪107‬‬  ‫سنگهای رسوبی شیمیایی و بیوشیمیایی‬ ‫این سنگها در از یک محلول اشباع شده ته نشست پیدا می کنند یا توسط یک موجود زنده بصورت ارگانیکی تولید می شوند‪.‬‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪108‬‬  ‫سنگهای رسوبی شیمیایی و بیوشیمیایی‬ ‫سنگ آهک (‪)Limestone‬‬ ‫)‪Calcite Sand (ooids‬‬ ‫‪Coquina‬‬ ‫فصل پنجم ‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫تراورتن ‪Travertine/‬‬ ‫‪109‬‬ ‫)‪Chalk (pelagic ooze‬‬  ‫سنگهای رسوبی شیمیایی و بیوشیمیایی‬ ‫دولومیت (‪)Dolomite‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪110‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای کربناته‬ ‫طبقه بندی دانام (‪)Dunham,1962‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪111‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای کربناته‬ ‫طبقه بندی فولک (‪)Folk 1959‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪112‬‬  ‫سنگهای رسوبی شیمیایی‬ ‫چرت (‪ :)Chert‬ریز بلورهای کوارتز که از محلولهای غنی از ‪ SiO2‬یا از موجودات دریایی (دیاتوم ها و رادیوالریت ها) که پوسته سیلیسی می سازند‬ ‫تشکیل شده است‪.‬‬ ‫ چرت نودوالر (‪)Nodular Chert‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪113‬‬  ‫سنگهای رسوبی شیمیایی‬ ‫چرت الیه ای‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪114‬‬  ‫سنگهای رسوبی شیمیایی‬ ‫چرت نوع آگات (‪)Agate‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪115‬‬  ‫سنگهای رسوبی شیمیایی‬ ‫چرت نوع اوپال (‪)Opal‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪116‬‬  ‫سنگهای رسوبی شیمیایی‬ ‫چرت نوع جاسپر (‪)Jasper‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪117‬‬  ‫سنگهای رسوبی شیمیایی‬ ‫چرت نوع فلینت (‪)Flint‬‬ ‫فصل چهارم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪118‬‬  ‫سنگهای رسوبی شیمیایی‬ ‫چرت نوع رادیوالریت (‪)Radiolarite‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪119‬‬  ‫سنگهای رسوبی شیمیایی‬ )Evaporative Rocks( ‫سنگهای تبخیری‬ Gypsum CaSO4*2H2O Halite NaCl Rock Salt Mg and K carbonate and sulfates = Epsom salts (MgCO3, K2CO3, MgSO4, K2SO4) ‫ سنگهای رسوبی‬:‫فصل پنجم‬ 120  ‫سنگهای رسوبی شیمیایی‬ ‫انیدریت (‪)Anhydrite‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪121‬‬  ‫سنگهای رسوبی شیمیایی‬ ‫زغال سنگ (‪ :)Coal‬در نتیجه تدفین قطعات آلی گیاهان در الیه های رسوبی تشکیل می شوند‪.‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪122‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای رسوبی‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪123‬‬  ‫فرایند سنگی شدن در رسوبات‬ ‫ دیاژنز (‪ :)Diagenesis‬تمامی فرایندهای فیزیکی‪ ،‬شیمیایی و بیولوژیکی که پس از ته نشست رسوبات رخ می دهد جزء مرحله دیاژنز سنگهای رسوبی‬ ‫می باشد‬ ‫ سنگی شدن (‪ :)Lithification‬فرایندهایی مانند فشردگی و سیمانی شدن که موجب تبدیل رسوبات تحکیم نیافته به سنگ رسوبی می شود‪.‬‬ ‫ دوباره بلوری شدن (‪ :)Recrystalization‬تبدیل کانی های کم پایدار به کانی های پایدارتر‪.‬برای مثال دولومیتی شدن‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪124‬‬  ‫مهمترین فرایندهای دیاژنزی‬ ‫ فشردگی‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪125‬‬  ‫مهمترین فرایندهای دیاژنزی‬ ‫ سیمانی شدن‬ ‫ انواع سیمانها‬ Quartz Calcite Iron Oxide Clay Gypsum Glauconite Feldspar calcite cement quartz ‫ سنگهای رسوبی‬:‫فصل پنجم‬ 126  ‫مهمترین فرایندهای دیاژنزی‬ ‫ انحالل‬ ‫ دوباره بلوری شدن‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪127‬‬  ‫ساختهای رسوبی‬ ‫ سنگهای رسوبی اهمیت زیادی در تفسیر تاریخ زمین دارند‪.‬از آنجایی که این سنگها بصورت الیه الیه بر روی یکدیگر قرار می گیرند خصوصیات و‬ ‫شرایط فیزیکوشیمیایی محیط رسوبی را در خود ثبت می کنند‪.‬‬ ‫ اشکال مختلف رسوبی که در الیه ها ثبت می شوند و نشان دهنده فرایند رسوبگذاری‬ ‫و شرایط فیزیکو شیمیایی محیط است را ساخت رسوبی گویند‪.‬‬ ‫ انواع ساخت ها‪:‬‬ ‫‪Stratification‬‬ ‫‪Bedding‬‬ ‫‪Cross beds‬‬ ‫اطالعاتی که از سنگ رسوبی حاصل می شود‪:‬‬ ‫‪Graded beds‬‬ ‫‪Bedding Plane Features‬‬ ‫‪Ripple marks‬‬ ‫‪Mud cracks‬‬ ‫‪Other features‬‬ ‫‪Fossils‬‬ ‫‪Sediment colors‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪128‬‬  ‫ساختهای رسوبی‬ ‫الیه (‪ :)Bed, Stata‬با تغییر شرایط رسوبگذاری یا تغییر محیط رسوبی الیه تشکیل می شود‪.‬‬ ‫یک الیه دارای لیتولوژی و بافت یکسانی می باشد‪.‬‬ ‫‪River System‬‬ ‫‪Normal flow‬‬ ‫‪Flooding‬‬ ‫‪Normal flow‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪129‬‬  ‫ساختهای رسوبی‬ ‫طبقه بندی مورب (‪)Cross bedding‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪130‬‬  ‫ساختهای رسوبی‬ ‫الیه بندی تدریجی (‪)Graded bedding‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪131‬‬  ‫ساختهای رسوبی‬ ‫الیه بندی تدریجی‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪132‬‬  ‫ساختهای رسوبی‬ ‫ریپل مارک (‪)Ripple Mark‬‬ ‫‪symmetric‬‬ ‫‪asymmetric‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪133‬‬  ‫ساختهای رسوبی‬ ‫ریپل مارک‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪134‬‬  ‫ساختهای رسوبی‬ ‫ترک گلی (‪)Mud Crack‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪135‬‬  ‫ساختهای رسوبی‬ ‫قالب ترک گلی‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪136‬‬  ‫ساختهای رسوبی‬ ‫فلوت کست‬ ‫آثار کف الیه‬ ‫ ‪Flute Cast‬‬ ‫ ‪Sole Marks‬‬ ‫سول مارک‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪137‬‬  ‫ساختهای رسوبی‬ ‫بارو (‪ :)Burrow‬آثار فعالیت موجودات که درون رسوبات ثبت شده است‪.‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪138‬‬  ‫ساختهای رسوبی‬ ‫فسیلها و قالب اثر فسیلی‬ ‫‪Shallow Marine Fossils‬‬ ‫‪Terrestrial Fossils‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪139‬‬  ‫ساختهای رسوبی‬ ‫ردپای دایناسور (‪)Dinosaur Footprint‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪140‬‬  ‫ساختهای رسوبی‬ ‫رنگ رسوبات‪ :‬وابسته به شرایط محیطی (اکسیدان یا احیا) و عناصر موجود در الیه ها می باشد‪.‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪141‬‬  ‫محیط رسوبی‬ ‫تعریف‪ :‬یک محیط خاص (بخشی از پوسته زمین) و مناسب برای رسوبگذاری سنگهای رسوبی که دارای شرایط فیزیکی‪ ،‬شیمیایی و بیولوژیکی خاصی می‬ ‫باشد‪.‬‬ ‫ محیطهای رسوبی آواری‬ ‫ محیطهای رسوبی کربناته‬ ‫ محیطهای رسوبی تبخیری‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪142‬‬  ‫محیط رسوبی‬ ‫‪ -1‬خشکی زاد (‪)Terrrestrial‬‬ ‫ مخروط افکنه (‪)Alluvial Fans‬‬ ‫ رسوبات نابالغ‪ ،‬جورشدگی و گردشدگی پایین‪ ،‬غنی از کانی های ضعیف (فلدسپاتیک) و کانی مسکویت‪ ،‬ماسه سنگ و کنگلومرا آرکوزی (‪)Arkose‬‬ ‫ رودخانه (‪)alluvial plains = river systems‬‬ ‫ شیل های قرمز (محیط اکسیدان)‪ ،‬ماسه سنگ لیتیکدار (‪ ،)Lithic sandstone‬آرکوزها‪ ،‬جورشدگی و گردشدگی متوسط‬ ‫ بادی (‪)Dunes =Windblown sand accumulations‬‬ ‫ جورشدگی و گردشدگی عالی‪ ،‬کانی های مقاوم (ماسه سنگ کوارتزی) رنگ قرمز‪-‬نارنجی‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪143‬‬  ‫محیط رسوبی‬ ‫‪ -2‬محیط حدواسط (‪)Transitional‬‬ ‫ دلتاها (‪)Delta‬‬ ‫ تکرار توالی رسوبات دلتایی‪-‬دریایی‪ ،‬حاوی الیه های زغال‪ ،‬توالی ماسه (کانال) و گل (دشت سیالبی)‬ ‫ ساحلی (‪)Beach‬‬ ‫ محیط پر انرژی و رسوبات با جورشدگی و گردشدگی عالی‪ ،‬کانی های مقاوم (ماسه سنگ کوارتزی)‬ ‫‪ -3‬فالت قاره (‪)Continental shelf‬‬ ‫ با افزایش عمق انرژی کاهش می یابد‪ ،‬و مقدار اکسیژن کمتر می شود‪ ،‬حاوی رسوبات‬ ‫آواری و مقدار کمتر بیوشیمیایی‬ ‫‪ -4‬حوضه اقیانوسی (‪)Ocean Basin‬‬ ‫ محیط کم اکسیژن‪ ،‬عمق بیشتر‪ ،‬وجود جریانات توربیدایتی‪ ،‬رسوبات با بلوغ کمتر (ماسه سنگ گری وکی‪ ،‬شیلهای سیاه و رسوبات چرت)‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪144‬‬  ‫محیط رسوبی‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪145‬‬  ‫محیط رسوبی‬ ‫محیط رودخانه‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪146‬‬  ‫محیط رسوبی‬ floodplain deposits Typically are red color: “Red Beds” channel deposits ‫ سنگهای رسوبی‬:‫فصل پنجم‬ 147  ‫محیط رسوبی‬ ‫مخروط افکنه‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪148‬‬  ‫محیط رسوبی‬ ‫محیط تبخیری‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪149‬‬  ‫محیط رسوبی‬ ‫کربناتها‪ :‬محیط مناسب برای رسوبگذاری کربناتها‪ :‬آبهای کم عمق‪ ،‬گرم‪ ،‬شفاف (عدم ورود رسوبات آواری ها)‪ ،‬تالطم و انرژی متوسط‪ ،‬غنی از اکسیژن و‬ ‫مواد غذایی برای رشد موجودات با پوسته آهکی‬ ‫‪Warm, Tropical Waters‬‬ ‫‪Chemical‬‬ ‫‪Biochemical‬‬ ‫‪Limestones‬‬ ‫‪Limestones‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪150‬‬  ‫محیط رسوبی‬ ‫‪Atoll‬‬ ‫‪Fringing reef‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪151‬‬  ‫محیط رسوبی‬ ‫رخساره (‪ :)Facies‬یک توالی رسوبی که به دلیل بافت‪ ،‬ساخت‪ ،‬محتوای فسیلی و محیط رسوبی قابل تفکیک از رسوبات مجاور است‪.‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪152‬‬  ‫محیط رسوبی و تکتونیک‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪153‬‬  ‫محیط رسوبی و تکتونیک‬ ‫‪Convergent Plate Boundaries‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪154‬‬  ‫محیط رسوبی و تکتونیک‬ ‫‪Divergent Plate Boundaries‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬سنگهای رسوبی‬ ‫‪155‬‬ ‫فصل ششم‪ :‬سنگهای دگرگونی‬ ‫(‪)Metamorphic Rocks‬‬ ‫‪156‬‬  ‫سنگهای دگرگونی‬ ‫در اثر فرایند دگرگونی بدون اینکه ذوب شدن رخ دهد یا ماده شیمیایی جدیدی به سیستم وارد یا خارج شود در اثر دما و فشار کانی های جدید با تغییر‬ ‫بافت اولیه سنگ شکل می گیرند‪.‬‬ ‫ چند نمونه از واکنش های دگرگونی‪:‬‬ ‫فصل ششم‪ :‬سنگهای دگرگونی‬ ‫‪157‬‬  ‫سنگهای دگرگونی‬ ‫جایگاه سنگ دگرگونی در چرخه سنگ‬ ‫فصل ششم‪ :‬سنگهای دگرگونی‬ ‫‪158‬‬  ‫سنگهای دگرگونی‬ ‫جایگاه سنگ دگرگونی در چرخه سنگ‬ ‫فصل ششم‪ :‬سنگهای دگرگونی‬ ‫‪159‬‬  ‫سنگهای دگرگونی‬ ‫فولیاسیون (‪ )Foliation‬یا نواربندی‪ :‬تورق یا برگوارگی عموما‪ ،‬فابریک های صفحه ایی یا ساخت های صفحه ایی منحنی وار در سنگهای دگرگونی‬ ‫گویند‪.‬‬ ‫ تورق اولیه ‪ :‬الیه بندی در سنگهای رسوبی‪ ،‬نوارهای جریانی در گدازه ها و الیه بندی دگرگونی در سنگهای نفوذی‬ ‫ تورق ثانویه‪ :‬محصول تنش و واتنش بوده و اکثرا به عنوان تورق های تکتونیکی (‪)tectonic foliations‬‬ ‫ تورق تکتونیکی‪ :‬ساخت صفحه ایی که توسط فرآیندهای تکتونیکی ایجاد شده‬ ‫ کلیواژ کانی مربوط به سطوح بلورشناسی بوده و در آن جهات خاص کانی شکسته شده‬ ‫ سیلیکاته های صفحه ایی (‪( )Phyllosilicates‬کانی های رسی و میکاها و ‪ )...‬در تشکیل و توسعه کلیواژ از اهمیت خاصی برخوردار اند‬ ‫کلیواژ (‪ :)Cleavage‬اصطالح کلیواژ اشاره به توانایی یک سنگ برای تکه تکه یا ورق ورق شدن در امتداد سطوح تقریبا موازی است‪.‬‬ ‫ کلیواژ‪ ،‬زیرگروه مجموعه تورق یا برگوارگی است و شامل تمامی سنگهای متورق نمی شود‬ ‫ کلیواژ در سنگهای با درجه دگرگونی خیلی کم (رخساره پایین شیست سبز و کمتر از آن) و سنگهایی که تقریبا دگرگون نشده اند‪ ،‬دیده می شوند‬ ‫ معادل دیگر کلیواژ در فارسی شیستوزیته است‪.‬‬ ‫فصل ششم‪ :‬سنگهای دگرگونی‬ ‫‪160‬‬  ‫سنگهای دگرگونی‬ ‫ فولیاسیون‬ ‫ شیستوزیته‬ ‫فولیاسیون ندارد‬ ‫فولیاسیون دارد‬ ‫فصل ششم‪ :‬سنگهای دگرگونی‬ ‫‪161‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای دگرگونی‬ ‫‪ -1‬بدون فولیاسیون‬ ‫‪ -2‬با فولیاسیون‬ ‫فصل ششم‪ :‬سنگهای دگرگونی‬ ‫‪162‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای دگرگونی‬ ‫فصل پن ششم‪ :‬سنگهای دگرگونی‬ ‫‪163‬‬  Foliated rocks ‫طبقه بندی سنگهای دگرگونی‬ Slate ‫ اسلیت‬ Very fine-grained Texture: foliated / slatey Degree of metamorphism: low Parent rock: shale, mudstone, or siltstone ‫ سنگهای دگرگونی‬:‫فصل ششم‬ 164  ‫طبقه بندی سنگهای دگرگونی‬ Foliated rocks ‫ فیلیت‬ Phyllite Platy minerals not large enough to be identified with the unaided eye Glossy sheen and wavy surfaces Texture: Foliated / slatey Degree of metamorphism: low, between slate and schist Parent rock: slate ‫ سنگهای دگرگونی‬:‫فصل ششم‬ 165  ‫طبقه بندی سنگهای دگرگونی‬ ‫ اسلیت و فیلیت فاقد بلورهای کانی قابل مشاهده هستند (ریز بلور هستند)‪.‬‬ ‫فصل ششم‪ :‬سنگهای دگرگونی‬ ‫‪166‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای دگرگونی‬ Foliated rocks ‫ شیست‬ Schist Medium- to coarse-grained Platy minerals predominate Texture: Foliated / schistosic Degree of metamorphism: medium to high Parent rock: phyllite ‫ سنگهای دگرگونی‬:‫فصل ششم‬ 167  ‫طبقه بندی سنگهای دگرگونی‬ Foliated rocks ‫ گنیس‬ Gneiss Medium- to coarse-grained Banded appearance Texture: Foliated / gneissic Degree of metamorphism: high Parent rock: granitic rocks, but also schists and volcanic rocks ‫ سنگهای دگرگونی‬:‫فصل ششم‬ 168  ‫طبقه بندی سنگهای دگرگونی‬ ‫فصل ششم‪ :‬سنگهای دگرگونی‬ ‫‪169‬‬  ‫طبقه بندی سنگهای دگرگونی‬ Non-foliated rocks ‫ مرمر‬ Marble Coarse, crystalline Composed essentially of calcite crystals Texture: Nonfoliated Degree of metamorphism: low Parent rock: limestone or dolostone ‫ سنگهای دگرگونی‬:‫فصل ششم‬ 170  ‫طبقه بندی سنگهای دگرگونی‬ Non-foliated rocks ‫ کوارتزیت‬ Quartzite Quartz grains are fused together Texture: Nonfoliated Degree of metamorphism: low Parent rock: quartz sandstone ‫ سنگهای دگرگونی‬:‫فصل ششم‬ 171  ‫طبقه بندی سنگهای دگرگونی‬ ‫ کوارتزیت‬ Quartzite: crack cuts through grains Sandstone: crack follows along grain boundaries ‫ سنگهای دگرگونی‬:‫فصل ششم‬ 172  ‫طبقه بندی سنگهای دگرگونی‬ Non-foliated rocks ‫ هورنفلس‬ Hornfels Fine grained micas, ferromagnesian minerals, plagioclase Texture: Nonfoliated Degree of metamorphism: medium to high Parent rock: Shale and Basalt ‫ سنگهای دگرگونی‬:‫فصل ششم‬ 173  ‫انواع دگرگونی‬ )Contact Metamorphism( ‫ مجاورتی‬-1 )Regional Metamorphism( ‫ ناحیه ای‬-2 Prograde: Increasing T & P Retrograde: Decreasing T & P )Hydrothermal metamorphism( ‫ هیدروترمال‬-3 )Cataclastic Metamorphism( ‫ کاتاکالستی‬-4 )Impact Metamorphism( ‫ برخوردی‬-5 )Burial Metamorphism( ‫ تدفینی‬-6 ‫ سنگهای دگرگونی‬:‫فصل ششم‬ 174  ‫جایگاه تکتونیکی سنگهای دگرگونی‬ Convergent Plate Boundaries ‫ مرزهای همگرا‬-1 Subduction zones Several metamorphic environments exist here Important site of magma generation High-pressure, low-temperature zones nearest the trench High-temperature, low-pressure zones further inland in the region of igneous activity ‫ سنگهای دگرگونی‬:‫فصل ششم‬ 175  ‫جایگاه تکتونیکی سنگهای دگرگونی‬ ‫قاره‬-‫ از نوع قاره‬:‫م