سنگ های آذرین
ریشه لغوی
سنگهای آذرین ، Igneous rocks نام خود را از واژه Ignis گرفته‌اند که در لاتین به معنای "آتش" است.
این سنگهای پرورده آتش ، زمانی توده‌ای داغ و مذاب را به نام ماگما تشکیل میداده‌اند، که سرد شدن تدریجی ماگما ، آنها را به سنگ سخت و جامد تبدیل کرده است. بنابراین گدازهای که از دهانه آتشفشان فوران کرده و بر سطح زمین جاری می‌شود، به سرعت سرد و سخت شده و سنگی آذرین را بوجود می‌آورد.
تاریخچه و سیر تحولی
اغلب مولفین یونانی و رومی ، آتشفشانها ، فعالیتهای آتشفشانی و زمین لرزه ها را توصیف می‌کردند. استاربو جغرافیدان و مورخ یونانی (63 قبل از میلاد 20 بعد از میلاد ) فعالیتهای آتشفشانی اتنا ، سوما وزوو و جزایر لیپاری را توصیف کرد. او آتشفشانها را به منزله دریچه‌های اطمینان تلقی می‌نمود که از آنها مواد سیال خارج می‌شود.
در قرن هیجدهم اولین مناظرات و مباحثات تند و شدید درباره ماهیت و منشا سنگها در گرفت. در مباحثات منشا سنگها مناظراتی بین دسته و گروههای زیر وجود داشت: در یک طرف نپتونیستها و در طرف دیگر ولکانیستها و پلوتونیستها قرار داشتند. نپتونیستها معتقد بودند که سنگهای پوسته متوالیا در یک اقیانوس اولیه تهنشین شده‌اند و به نظر آنها بازالت و گرانیت هر دو سنگهایی هستند که در این اقیانوس بزرگ را سبب شده‌اند. پلوتونیستها اعتقاد داشتند که زمین از انجماد مواد مذاب و داغ بوجود آمده است و گرانیت را یک سنگ نفوذی داغ به شمار می‌آوردند.
در سال 1825 واژه ماگما و مفهوم منحصر به فرد ماگمای اولیه توسط اسکراپ عنوان شد.
سرجیمزهال ( 1761 1832 ) به همراه ریمور ( 1726 ) و اسپالانزانی ( 1794 ) و جورج وات ( 1804 ) پیترولوژی تجربی را پایه‌گذاری کرد.
در سال 1844 چاربز داروین ( 1882 1809 ) اظهار داشت که انواع مختلف سنگهای ماگمایی ممکن است از یک ماگمای اولیه اشتقاق یافته باشند به شرط آنکه ترکیب ماگما با تبلور و جدایش یک یا چند کانی مشکل سنگها تغییر یابد.
در سال 1850 هنری کلیفتون سوربی ( 1826 1908 ) جهت مطالعه میکروسکوپی ، اولین مقطع نازک سنگها را تهیه کرد.
اوایل سال 1861 روش طبقه بندی شیمیایی سنگ ها را ابداع کرد و در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم برخی از روشهای نمایش شیمیایی و نهایتا طبقه‌بندی شیمیایی سنگها پا به عرصه ظهور نهاد ( موینسون لسینگ 1899 ، کراس ، ایدینگز ، پیرسون و واشنگتن 1903 ، اوسان 1919 ، نیگلی 1920 ، فون ولف 1922 ).
آلفرد لوتاروگز ( 1915 ) از کتابش تحت عنوان « منشا قاره‌ها و اقیانوسها » ، اصل و ریشه سوالات پزولوژیستها را به مفهوم تغییر ناپذیری قاره مربوط دانست.
در سال 1969 موریس و ریچادر ویلژوئن اولین توصیف دقیق شیمیایی و سنگ شناسی یک سری جدید و مهم سنگهای آتشفشانی را که واجد انواع اولترامافیکها بود ، منتشر ساختند.
از آن زمان تا به امروز سنگ شناسی آذرین همانند دیگر رشته‌های علوم فراز و نشیبهای بسیاری را پشتسر گذاشته و با کوشش پیشگامان علم پترولوژی تجربی ، بررسی شرایط تشکیل کانیها و سنگها ، بویژه سنگهای آذرین و دگرگونی رو به رونق نهاد.
انواع سنگ های آذرین
انجماد ماگما به سنگهای آذرین ، یا در سطح زمین صورت می‌گیرد و یا در داخل پوسته زمین ، بنابراین بر حسب اینکه ماگما در کجا منجمد شود دو گروه سنگ آذرین خواهیم داشت.
سنگهای آذرین خروجی: سنگهای آذرینی را که از انجماد ماگما در سطح زمین بوجود می‌آید سنگهای آذرین خروجی می‌نامند.
سنگ های آذرین نفوذی: به آن دسته از سنگهای آذرین که از انجماد ماگما در داخل پوسته زمین تشکیل می‌گردد سنگهای آذرین نفوذی گفته می‌شود. سنگهای آذرین نفوذی خود در پوسته زمین به اشکال مختلفی منجمد می‌شوند که شامل موارد زیر می‌باشند.
لاکولیت‌ها
سیل‌ها
دایک‌ها
لوپولیت‌ها
پاتولیت‌ها
فاکولیت‌ها
استوک‌ها
انواع سنگهای آذرین از نظر رنگ
سنگهای آذرین فلسیک یا روشن
سنگهای آذرین مافیک یا تیره
سنگهای آذرین بینابینی
سنگهای آذرین از تبلور ماگما حاصل می شوند. ماده مذاب ممکن است در درون پوسته زمین سرد شده و هرگز به بیرون راه نیابد که در این صورت ماگما به تدریج سرد و منجمد می‌شوند و تشکیل توده‌هایی از سنگهای آذرین با شکل و اندازه‌های مختلف می‌دهند. امروزه به خاطر فرسوده شدن سنگهای پوشاننده قبلی ، اینگونه سنگهای آذرین بر روی سطح قاره قابل روئیت هستند.
برای مثال اولین قسمت درونی یک آتشفشان ، که در اثر عمل فرسایش ظاهر می‌شود پلاکی است که از انجماد ماگما در مجرای قبلی تشکیل شده بود. پس از آن دالان‌هایی که ماگما از طریق آنها به سطح راه می‌یافت آشکار می‌شوند. و بالاخره در برخی از نقاطی که در دوران‌های گذشته فعال بوده‌اند پوسته آنقدر بالا آمده و فرسوده شده است که مخزنی که روزگاری ماگما را در خود نگاه داشته بود به صورت توده‌ای سنگ جامد در سطح دیده می‌شود.
سنگهای آذرین نفوذی
به توده‌های سنگ آذرینی که از انجماد ماگما در درون پوسته زمین حاصل شده‌اند سنگ آذرین نفوذی یا پلوتون می‌گویند اگر سنگی که مورد هجوم ماگما قرار گرفته است دارای لایه بندی مشخص باشد و دو سطح بالایی و پایینی ماگما با این لایه بندی موازی باشند ماگما را همشیب و در صورتی که این دو سطح لایه بندی را قطع کند ماگما را ناهمشیب می‌نامند. سنگهای آذرین نفوذی بر حسب اندازه ، شکل و رابطه‌ای که با سنگهای اطراف دارند طبقه بندی شده‌اند. بر این اساس سنگهای آذرین نفوذی را به سیل‌ها ، دایک‌ها ، لوپولیت‌ها ، لاکولیت‌ها و باتولیت‌ها تقسیم می‌کنند.
پلوتون‌های صفحه‌ای
اگر ضخامت پلوتونی از سایر ابعاد آن کوچکتر باشد آن را پلوتون صفحه‌ای یا تخت می‌نامند.
سیل‌ها
سیل پلوتونی صفحه‌ای و همشیب است. بسته به حالت وضعیت سنگی که سیل با آن همشیب گشته است می‌توان سیل‌های افقی ، خمیده و یا عمودی داشت. از نظر اندازه سیل‌ها از صفحاتی با ضخامت کمتر از 1 سانتیمتر تا توده‌هایی صفحه‌ای با ضخامت چندین صد متری متغیرند. از آنجایی که سیل توده‌ای نفوذی است یعنی راهی به سنگهای دیگر باز کرده است و از سنگهای احاطه کننده خود همیشه جوانتر می‌باشد.
سیل‌ها را نباید با جریان گدازه معمولی که بعدها در زیر سنگ و خاک مدفون شده است، اشتباه کرد. راههای مطمئنی برای تشخیص این دو از یکدیگر وجود دارد. بدین ترتیب که سطح بالایی گدازه مدفون معمولا مواج و پیچیده بوده و در اثر خروج حباب‌های گاز حفره‌دار به نظر می‌رسد. علاوه بر آن اثر فرسایش را بر روی آن می‌توان مشاهده کرد. در صورتی که سیل دارای سطحی هموارتر و غیر هوازده است. همچنین سیل ممکن است دربرگیرنده خرده سنگهایی باشد که هنگام نفوذ ماگما از سنگهای اطراف شکسته شده‌اند.
دایک‌ها
دایک پلوتونی صفحه‌ای و ناهمشیب است و معمولا هنگامی که ماگما با فشار راه خود را از میان شکاف سنگهای مجاور خود باز می‌کند، تشکیل می‌شود. عرض هر دایک از چند سانتیمتر تا چندین متر تغییر می‌کند. گاهی اوقات هنگامی که ماگما راه خود را با فشار به طرف بالا باز می‌کند مقطعی استوانه‌ای از پوسته را بیرون می‌راند. در نتیجه امروزه در بعضی جاها شاهد حضور توده‌هایی تقریبا مدور و یا بیضوی از سنگ هستیم که در حقیقت نشان دهنده شکل مقطع استوانه‌ای پوسته هستند. اینگونه ماگماهای منجمد شده را دایک‌های حلقوی می‌نامند.
برخی از دایک‌های حلقوی به صورت مجموعه‌های هم مرکز مشاهده می‌شوند. اینگونه دایک‌ها حاصل از هجوم ماگما به شکاف‌هایی هستند که شکل مخروطی واژگون را داشته‌اند. مخروطی که راس آن به طرف منبع ماگمای قبلی قرار گرفته بود. اینگونه دایک‌ها را صفحات مخروطی می‌گویند.
لوپولیت ها
لوپولیت پلوتونی صفحه‌ای و همشیب است که قاشقی شکل بوده و سقف و کف آن به طرف پایین افتاده است. اکثر لوپولیت‌ها از سنگی تشکیل شده‌اند که به خاطر تفریق ، کانیهای تیره و روشن آن به صورت لایه‌های متناوب تیره و روشن به نظر آمد و ظاهری شبیه به سنگهای رسوبی ، لایه بندی نازک دارند.
پلوتون های توده‌ای
هر پلوتونی که فاقد شکل صفحه‌ای باشد به عنوان پلوتون توده‌ای شناخته می‌شود. انواع پلوتون‌های توده‌ای عبارتند از :
لاکولیت‌ها
لاکولیت ، پلوتونی توده‌ای و هم شیب است و از اندازه شده سنگهای پوشاننده ماگما به شکل گنبد حاصل می‌شود. نمونه‌های بی‌نظیری از لاکولیت را می‌توان در کوههای جنوب شرقی یوتا در فلات کلرادو مشاهده کرد.
باتولیت ها
باتولیت ، پلوتونی بزرگ و ناهمشیب است که اندازه آن به طرف پایین زیاد می‌شود. منظور از واژه بزرگ در این تعریف بیرون زدگی سطحی بیش از 100 کیلومتر مربع است. اگر سطح بیرون زدگی پلوتونی کمتر از این مقدار بوده اما سایر خصوصیات باتولیت را دارا باشد. در این صورت پلوتون مزبور را استوک می‌نامند. برخی از باتولیت‌ها در اثر نیروی عمل کننده درون پوسته زمین بالا آورده شده و اکنون در سطحی هزاران متر بالاتر از سطح دریا دیده می‌شوند. هزاران متر سنگ پوشاننده این باتولیت‌ها در اثر میلیونها سال عمل فرسایش از بین رفته است.