پیشگفتار
سنگ های رسوبی بیش ازهفتادوپنج درصدسطح زمین را می پوشانند. یک توده رسوبی شامل موادی است که در سطح یا نزدیک سطح زمین ودر محیطی که دارای فشار و حرارت پایین می باشد، انباشته می‌گردد. معمولاً مواد رسوبی از مایعی که آن ها را در بر می گیرد، در محیط های مختلف رسوبی ته نشین می گردند ، رسوبات به روش های مختلفی تشکیل می شوند. رسوبات در برخی از مواقع از هوازدگی و فرسایش سنگ های قدیمی تر تشکیل می شوند که در این شرایط به رسوب تخریبی یا آواری می گویند. گاهی اوقات رسوبات در اثر فرایند های بیولوژیکی ، شیمیایی و یا بیو شیمیایی ، نیز تشکیل می شوند. بعنوان مثال تشکیل رسوبات تبخیری نظیر نمک و گچ یک فرایند شیمیایی محض و تشکیل بافیمانده صدف جانداران آب زی یک فرایند بیوشیمیایی است. مواد رسوبی هرگاه تحت تاُثیر فرایندهای سنگ زدایی قرار گیرند تبدیل به سنگ رسوبی می شوند . مطالعه سنگ های رسوبی برای ما بسیار حائز اهمیت است ، زیرا اطلاعات ما درباره‌ی چینه شناسی و بسیاری از علومات ما درباره تاریخ گذشته زمین در این سنگ ها نهفته است. بخش مهمی از ذخایر معدنی که دارای ارزش قابل توجهی می باشند از سنگ های رسوبی بدست می آیند. بعنوان مثال همه یا قسمت عمده نفت ، گاز طبیعی ، زغال ، نمک ، گوگرد، املاح پتاسیم، سنگ گچ ، سنگ اهک ، فسفات، اورانیوم ، منگنز، و همچنین موادی مانند : ماسه، سنگ های ساختمانی، رس های سفال سازی، از سنگ های رسوبی بدست می آیند. بدلیل ارزش اهمیت مطالعه این گونه سنگ ها در کشورهای پیشرفته ،دین رشته های تخصصی بررسی این سنگ ها در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری دایر شده است، در کشور ما نیز بعد از انقلاب پرشکوه اسلامی توجه خاصی بر زمین شناسی خصوصاً رسوب شناسی و سنگ شناسی رسوبی شده است و این رشته تخصصی در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری تدریس شده است.
سنگ شناسی رسوبی
سنگهای شیمیایی و بیوشیمیایی
الف) تبخیری ها
کانی های تبخیری در محیطهای کولابی یعنی محیطی که میزان تبخیر نسبت به ورود آب فزونی دارد تشکیل می‌شود. در این محیط اصل اشباع عامل ایجاد انواع رسوبهای تبخیری بوده و چون درجه اشباع آب با حرارت متفاوت است، لذا ترتیب خاص در پیدایش سنگهای تبخیری پیدا می‌شود که به آن شیل سنگهای تبخیری گفته می‌شود. محیط تشکیل این سنگها را می‌توان به دو دسته تقسیم نمود که عبارتست از الف) دریاچه‌های موقتی نظیر دریاچه قم ب) حوضه‌های کناری دریاهای بهرالیل ارتباط آن با دریای آزاد محدود می‌باشد نظیر خلیج فارس و خلیج قره نباز.
شرایط عادی تبخیر و اشباع در این حوضه‌ها هم از نظر مکانی و هم از نظر زمان نظم خاصی را ایجاد می‌نماید که بطور مثال افزایش وزن مخصوص در اثر تبخیر و نوع کانی تبخیری به شرح زیر است.
(شمای اوزپگلرو وانت هوف رابطه بین وزن مخصوص آب و رسوب مواد تبخیری (معتمد 1366))
نحوه رسوب‌گذاری، نهشته‌های نمک‌دار در هنگام تبخیر یک متر از آب دریا به شرح زیر است
رسوب
ارتفاع آب باقی‌مانده
رسوب آهک با مقدار بسیار کم آهن
0/543m
رسوب گچ، ابتدا سریع و سپس کند
0/190m
رسوب گچ، شروع رسوب نمک‌طعام
0/099m
پایان بیشینه رسوب گچ و ادامه رسوب‌گذاری نمک‌طعام
0/095m
بیشینه رسوب نمک و دنباله رسوب گچ
0/039
پایان رسوب گچ و دنباله رسوب‌گذاری نمک
0/032
دنباله رسوب نمک‌طعام و رسوب کلرور پتاسیم و سولفات منیزیم
0/032000/000
سنگهای رسوبی سیلیسی
سنگهای رسوبی سلیس‌دار عمدتاً از Sio2 تشکیل شده‌اند، این گونه سنگها از رسوب شیمیایی Sio2 موجود در محلول تشکیل شده‌اند. بنابراین، این‌گونه رسوبات از نظر ژنتیکی تفاوت فاحشی نسبت به کوارتزآرنایت دارند. عمده‌ترین سنگهای سیلیسی عبارت از چرت، دیاتومیت و اُپال می‌باشد.
چرت Chert (کوارتز میکروکریستالین):
چرت از دانه‌های بسیار ریز سیلیس که دارای منشاء شیمیایی یا بیوشیمیایی است تشکیل یافته است. برخی از چرت‌ها حاوی باقی مانده اسکلت جانداران ریز نظیر رادیولاریت‌ها و یا سوزن‌های اسفنج‌های سیلیسی می‌باشند که فقط در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده اند. انواع چرت براساس رنگ آنها به اسامی مختلف نامیده می‌شوند. سنگ کک یکی از انواع چرت می‌باشد که عمدتاً رنگ تیره دارد.
دیاتومیت Diatomite
یکی از سنگهای معدنی می‌باشد که کاربرد صنعتی فراوانی در صنایع مختلف خصوصاً صنایع نظامی دارد. دیاتومیت، سنگی بسیار نرم، سفید و با چگالی کم و قابلیت پودرشدگی خوبی است. دیاتومیت از اسکلت دیاتومه‌ها تشکیل شده است. در ایران معادن دیاتومیت یافت می‌شود که یکی از معادن آن در آذربایجان شرقی در نزدیکی تبریز می‌باشد.
ج: سنگ آهن رسوبی
آهن یکی از فراوان‌ترین عناصر در پوسته جامد زمین است و فقط معدودی از سنگها، از ترکیب آهن عاری می‌باشند. بنابراین سنگ آهن به سنگهایی اطلاق می‌گردد که مقدار آهن آنها بیش از 15 درصد، (که معادل 21/3 درصد Fe2o3 و یا 19/4 درصدFeo است) تعیین شده باشد. از جمله رسوبات غنی از آهن می‌توان به لاتریت و رس‌های آهن‌دار اشاره نمود.
سنگ های رسوبی
سه جزء اصلی بافتی سنگ های رسوبی تخریبی عبارتند از
1- دانه ها که در حد گراول ، ماسه ، و سیلت می‌باشند
2- ماتریکس یا ماده زمینه که از ذرات دانه ریز در حد سیلت و رس تشکیل شده و دانه های رسوبی را در بر می‌گیرد.
3- سیمان که به صورت شیمیایی تشکیل شده وعمدتاً از جنس سیلیس و یا کربنات کلسیم می باشد، البته برخی از اوقات سیمان از جنس اکسید آهن نیز دربین دانه ها تشکیل می شود. سیمان می شد چسب دانه‌ها را به یکدیگر می چسباند. در بسیاری از مواقع بین دانه ها فضاهای خالی باقی می ماند که بعداً ممکن است توسط آب های زیرزمینی و یا نفت و گاز اشغال شود که برخی از رشته های تخصصی زمین شناسی نظیر آب شناسی و زمین شناسی نفت وظیفه بررسی این فضاهای خالی را که اصطلاحاً تخلخل نامیده می‌شوند را دارند.
- اندازه دانه‌ها
یکی از مهمترین شاخصه های بافتی رسوبات و سنگ های رسوبی اندازه دانه های تشکیل دهنده آن می باشد. زیرا توسط بررسی اندازه دانه ها می‌توان انرژی عامل حمل ونقل و دوری و نزدیکی رسوب نسبت به ناحیه فشار را تعیین نمود و به واسطه اندازه دانه ها تقسیم بندی رسوبات و سنگ های رسوبی مطابق جدول زیر انجام می شود. طبقه بندی دانه ها از روی بلندترین قطر آنها صورت می گیرد که برای اولین بار توسط ونثورث واودرن ارایه شد. این مقیاس لگاریتمی بوده و در آن ، هر درجه ای برابر بزرگتر از درجه قبلی است. امروزه این مقیاس میلی متری نیز معروف است.
سنگها و کانیها چطور شکل می گیرند .
بحث کلی : پوسته زمین تغییر می کند و باعث می شود که سنگهای جدید شکل بگیرند و سنگهای قدیمی نیز تغییرمی کنند . این وقایع هنگامیکه ورقه ها به هم برخورد می کنند ، روی می دهد . یک کانی از برخی موادی که هرگز زنده نبوده اند شکل گرفته است . کانیها بوسیله یک فرمول شیمیایی تقسیم بندی می شوند . کانیهای دیگری وجود دارد که از اجزای موجودات زنده نظیر حیوانات و گیاهان تشکیل شده اند . این کانیها ، سوختها و گازها هستند . کانیها ممکن است بوسیله فرایندهای هوازدگی طبیعی تغییر یابند .
اذرین-سنگهای اذرین از ماگمای سرد شده تشکیل شده اند . ماگما سنگ مذابی است که در اعماق زمین وجود دارد . به ماگمائی که به سطح زمین رسیده است گدازه گفته می شود .
رسوبی- سنگهای رسوبی همزمان با قرار گیری رسوبات بر روی هم و سیمانی شدن انها تحت تاثیر وزن اب و لایه های رسوبی بالائیشان شکل می گیرند . این فرایند