سنگ شناسي رسوبي

[Borna66]

انواع شیل
شیل‌ها را از روی کانیهای سیلتی موجود در آنها طبقه بندی می‌کنند و از اینرو می‌توان آنها را به چهار دسته تقسیم کرد. در مورد شیل‌های ریز دانه که فاقد دانه‌های سیلتی است، یا تجزیه شیمیایی آنها را مبنای تقسیم بندی قرار می‌دهند و یا این که آنها را از روی طبقات ماسه سنگی که همراه آنها وجود دارد طبقه بندی می‌کنند و اگر بخواهیم آنها را خیلی دقیق طبقه بندی کنیم بایستی بوسیله اشعه ایکس نوع کانی رسی آنها را معلوم کرده از روی آن طبقه بندی نماییم.
باید توجه داشت که در سنگهای رسوبی (غیر آهکی) معمولا مقدار پتاسیم بیشتر از سدیم است، مقدار CO در آنها کم می‌باشد و مقدار Al۲O۳ معمولا زیاد است. در شیلها مقادیر متفاوتی کلریت ، سیلیس آواری یا کلوئیدی ، مقدار کمی کلسیت به صورت سیمان و گاهی هم فسیل وجود دارد. کانیهای فرعی آواری به صورت سوزنهای روتیل ، زیرکن و غیره نیز در شیلها دیده می‌شود. سدیم به صورت آلبیت آواری و در آب همزاد دلفل رسوبات و همچنین یونهای جانشین شده در سایر کانیها وجود دارد.
اولین تغییر مشهود در کانیهای شیل معمولی تبلور مجدد ایلیت و کانیهای رسی کلریتی و پیدایش موسکویت و کلریت است و همزمان با آن کلسیت با کانیهای رسی ترکیب شده و اپیدوت و زوئیزیت می‌دهد (که نوع آن بستگی به مقدار آهن موجود دارد). کوارتز ، آلبیت و کانیهای فرعی تبلور مجدد یافته، اثر فابریک رسوبی از بین می رود. در مرحله بعد موسکویت و کلریت ترکیب شده و بیوتیت به وجود می آید. در مرحله پیشرفته تر کلریت باقیمانده به آلماندن تبدیل می‌شود و در نتیجه آن در مراحل اول MgO آزاد می‌گردد. باید توجه داشت که در هر تغییری کلیه کانیهای سنگ وارد فعل وانفعال می‌شود و هیچ واکنشی که از ترکیب دو کانی یا تجزیه یک کانی نتیجه می‌گردد، خودکفا نیست.
● تقسیم بندی شیل‌ها
شیل‌ها را از روی کانیهای سیلتی موجود در آنها طبقه بندی می‌کنند و از اینرو می‌توان آنها را به چهار دسته تقسیم کرد. در مورد شیل‌های ریز دانه که فاقد دانه‌های سیلتی است، یا تجزیه شیمیایی آنها را مبنای تقسیم بندی قرار می‌دهند و یا این که آنها را از روی طبقات ماسه سنگی که همراه آنها وجود دارد طبقه بندی می‌کنند و اگر بخواهیم آنها را خیلی دقیق طبقه بندی کنیم بایستی بوسیله اشعه ایکس نوع کانی رسی آنها را معلوم کرده از روی آن طبقه بندی نماییم. مهمترین انواع شیل عبارتند از :
● شیل‌های سیلیسی (Quartzose Shale)
قسمت عمده این سنگها از دانه‌های ریز کوارتز که دارای ابعاد سیلت می‌باشد، تشکیل شده است. دانه‌های فلدسپاتی معمولا نادر است ولی سیمان این شیل‌ها ممکن است آهکی ، گلوکونیتی ، آهن‌دار و یا کربن‌دار باشد. رنگ این شیل‌ها معمولا سبز تا خاکستری است و گاهی هم به رنگهای قهوه‌ای، قرمز و سیاه دیده می‌شود. این شیل‌ها معمولا مثل ارتوکوارتزیتهای سیلیسی معرف پیشروی دریاست.
● شیل‌های فلدسپاتی (Feldspathic Shales)
شیل‌های فلدسپاتی که گاهی هم آنها را شیل‌های کائونیتی می‌نامند همیشه دارای بیش از ۱۰% فلدسپات است و ماتریکس آنها از کائولنیت یا کانیهای رسی تشکیل شده است. این شیل‌ها از نظر اندازه در حد سنگها سیلتی ماسه‌ای تا سیلتهای رسی می‌باشند و گاهی هم دانه‌ها درشت تر هستند. این شیل‌ها از نظر اندازه معمولا همراه با آرکوزوها دیده می‌شود. رنگ این سنگها معمولا خاکستری ، سبز ، قرمز و شکلاتی است.
● شیل‌های کلریتی (Chloritic shales)
این سنگها نظیر فیلارنایت‌ها بوده اکثرا همراه آنها دیده می‌شوند. در این شیل‌ها همیشه فلدسپات وجود دارد و مقدار آن ممکن است بیش از کوارتز باشد و کلریت در ماتریکس سنگ دیده شود. این سنگها معرف فرسایش شدید در مناطق کوهزایی هستند.
● شیل‌های کلریتی (Micaceous Shales)
این سنگها نظیر ساب فیلارنایت‌ها هستند و اکثرا هم همراه آنها دیده می‌شود. مقدار زیادی ورقه‌های میکا در این سنگها دیده می‌شود که غالبا با سریسیت همراه است. رنگ این سنگ‌ها معمولا خاکستری یا خاکستری قهوه‌ای است ولی گاهی نیز به رنگهای قرمز و سبز نیز دیده می‌شوند.
● شیل‌ها نفتی Oil Shales
شیل‌های نفتی (Oil Shales) گروه متنوعی از سنگها هستند که دارای مواد آلی بوده و بیشتر در حلالهای آلی غیر قابل حل می‌باشند، ولیکن می‌توان بوسیله حرارت دادن (تقطیر) آنها را استخراج کرد. مواد آلی عمدتا کروژن است، ولیکن ممکن است بیتومن نیز داشته باشند. مقدار نفتی که می‌توان استخراج کرد از حدود ۴% تا بیش از ۵۰ درصد وزن سنگ در تغییر است، یعنی بین ۱۰ و ۱۵۰ گالن نفت در هر تن سنگ یا ۵۰ تا ۷۰ لیتر در هر هزار کیلوگرم است. شیل‌های نفتی دارای مقادیر قابل توجهی مواد غیر آلی هستند که عمدتا از کوارتز در اندازه سلیت و کانیهای رسی تشکیل شده‌اند.
بیشتر مواد آلی در شیل‌های نفتی ، به صورت ذرات پراکنده می‌باشد و به نحوی دگرسان شده‌اند، موجوداتی که آنها را تشکیل داده‌اند قابل تشخیص نیستند. در بسیاری از شیل‌های نفتی بقایای جلبک و اسپورهای جلبکی فراوانند. بنابراین ، فرض بر این است که بیشتر مواد آلی دارای منشا جلبکی باشند. در حال حاضر توجه نسبتا زیادی به شیل‌های نفتی می‌شود چون آنها یک منشا سوخت فسیلی هستند و ممکن است به جایگزینی ذخائر نفتی که انتظار اتمام آن می‌رود، کمک کند. شیل‌های نفتی همچنین پتانسیل سنگهای مولد نفت هستند.

منبع: دانشنامه رشد

[Borna66]

سنگ شناسی کربناته
سنگ شناسی کربناته

قسمت مهم سازند گچساران که به عنوان ÷وش سنگ یاcaprock شناخته میشود همان بخش (1 ) است . سازند گچساران به 7 بخش زیر تقسیم میشود : شروع سازند گچساران همیشه انیدریت است :

7) انیدریت و مارل قرمز و مارل خاکستری

6) مارل قرمز به مقدار قابل توجه و انیدریت

5) اهک رسی و مارل

4) نمک

3) اهک رسی و مارل

2) نمک

1) انیدریت

کوه سنگها ------------- بهترین کوه سنگها سنگهای تخریبی هستند و بعد سنگهای اهکی . سازند هیث و سازند دشتک از کوهسنگهای مهم اند . در کوه سورمه کلیه بخشهای سازند دشتک وجود دارد . بسته به فاز فرسایش انواع بخشها را میبینیم . بخشهای مختلف سازند دشتک به قرار زیر است :

بخش تخریبی

دولومیت س÷یدار D

بخش تبخیری C

بخش تبخیری B

بخش تبخیری A

بخش A سازند دشتک به 8 لایه زیر تقسیم میشود :

S8:--------- CLAYSTONE

S7:----------CLAYSTONE

S6-----------CLAYSTONE

S5:-------------DOLOMITE

S4--------------DOLOMITE

S3--------------DOLOMITE

S2:-------------DOLOMITE

S1:------------------SHALE

لایه 4و 5 از بقیه مهمتر است در برخی میدانها لایه 2 مخزن است و گاز دارد .

اجزای سازند سروک :

سروک بالایی ............. میشریف

سروک میانی ............. احمدی

سروک ÷ایینی ............. مادود



سنگهای منشاء : 1) ÷ابده در خوزستان 2) گور÷ی در خوزستان 3) گرو 4) شیل های اردووسین که بسیار تیره و غنی از مواد هستند .

مکانیسم تشکیل سنگهای کربناته :

مهمترین فاکتور لازم برای تشکیل یک سنگ کربناته کم شدن هرچه بیشتر ورود مواد تخریبی و اواری به حوضه است .

حرارت: در محیط های گرم بیشتر تشکیل میشوند

.

PH محیط : در محیط های قلیایی تشکیل میشوند .بر عکس لایه های سیلیسی در محیط های اسیدی تشکیل میشوند .

عمق: در عمق بین 0 تا 10 متری حداکثر در عمق 50 متری تشکیل میشوند .

شوری : شوری نرمال برای تشکیل این سنگها مناسب است .

نحوه ی شناسایی سنگهای کربناته :

1) وجود اشفتگی زیستی یاBIOTURBATION در سنگ : وقتی شرایط زندگی جاندار تغییر میکند باعث مرگ ناگهانی انها شده و این اثار در سنگهای کربناته دیده میشود که البته وجود انها در مادستون ها محیط دریایی را نشان میدهد.

2)GEOPETAL : قطعات تشکیل دهنده سنگ از دو کفه ایها باشد و قسمت ÷ایین ان از ماتریکس و بالای ان از سیمان ÷ر شده باشد . که این فابریک بالای لایه و ÷ایین انرا مشخص میکند .

3)LAMINATED FABRIC :لایه های تیره و روشن که توسط جلبک ها تشکیل میشوند مثل :STROMATOLITES

4) EYE BIRD : فابریک چشم ÷رنده ای از فابریکهای فنسترال است در اثر حفرات ناشی از گاز موجود در ماتریکسها ست . بیشتر در محیط جزر و مدی دیده میشوند .

تقسیم بندی سنگهای کربناته (میکروسکو÷ی)

در ابتدا به دو نوع سنگهای اهکی دارای فسیل و بدون فسیل تقسیم میکنند . تقسیم بندی FOLK بر اساس 3 ماده دانه ها و ماتریکس و سیمانها میباشد.

تقسیم بندی فولک :

1. MICRITE OR DIS MICRITE

2. FOSSILIFEROUS MICRITE

3.SPARS BIO MICRITE

4.PACKED BIOMICRITE

5.POORLY WASHED BIO SPARITE

6.UNSORTED BIO SPARITE

7. SORTED BIO SPARITE

8. ROUNDED BIO SPARITE

تقسیم بندی دانهام :

یک تقسیم بندی خلاصه و مفید بر اساس بافت رسوبی در سال 1962 ارئه داد:

1. سنگهایی که بافت انها قابل تشخیص نیست. CRYSTALIN CARBONATE

2. بافت رسوبی قابل تشخیص ولی اجزایتشکیل دهنده ی سنگ در زمان تشکیل به هم متصل نشده اند .

MUDSTONES...............1. MUDSUPPORTED

2. GRIAN SUPPORTED

WACKSTONES....................1.PACKSTONES

2.GRIANSTONES

3. بافت قابل تشخیص و اجزای سنگ در زمان رسوب گزاری به هم متصل شده اند .

از معایب تقسیم بندی دانهام این است که اجزای سنگ را نشان نمیدهد و فقط اسم خلاصه سنگ را میدهد مثلا یک مادستون نوع اش معلوم نیست و عیب هر دو نام گذاری (فولک و دانهام ) این است که برای سنگهای اهکیی که اندازه انها از 2 میلیمتر بیشتر است نامگذاری صورت نگرفته است ..

در صنعت نفت بیشتر از تقسیمبندی دانهام استفاده میشود .

تقسیم بندی امبری و کلوان :

اساس این تقسیم بندی تقسیم بندی دانهام است و سنگها را به دو گروه عمده تقسیم میکند . اساس و ÷ایه تقسیم بندی بافت رسوبی است به سال 1971

1) سنگهای کربناته ای که بافت رسوبی قابل تشخیص دارند و اجزای انها در زمان رسوب گزاری به هم متصل نشده اند:

MUDSUPPORTED ...........MUDSTONES & WACKSTONES

GRAINSUPPORTED ..........PACKSTONE &GRIANSTONES

نیروی اب از مادستون به گرین ستون در حال افزایش است .

2) سنگهایی که دارای دانه هایی بزرگتر از 2 میلیمتر هستند :

MUDSUPPORTED .........FLOOTSTONE

زمینه میکریتی اما دانه های شناور در این زمینه بزرگتر از 2 میل هستند .

GRIANSUPPORTED.........RUDSTONE

زمینه دانه ای ولی دانه ها بزرگتر از 2 میل هستند .

3) سنگهایی که بافت قابل تشخیص ولی اجزای انها در زمان رسوبگزاری به هم متصل شده اند.

BINDESTONES...................تشکیل شده از استرو ماتولیت ها

FRAMESTONES.................تشکیل شده از رودیست ها

BAFFLESTONES.................تشکیل شده از مرجانها



تخلخل : به طور کلی نسبت حجم فضاهای خالی سنگ کربناته را به حجم کلی ان تخلخل کلی سنگ گویند . که معمولا به درصد بیان میشود . ولی تخلخل مفید سنگ عبارت است از حجم فضاهای خالی مرتبط باهم به حجم کلی سنک .

تخلخل اولیه در سنگهای کربناته کم است و گسترش ان در سنگهای تخریبی و ماسه سنگها ست . ولی تخلخل ثانویه زیاد داریم. انواع تخلخل اولیه به قرار زیر است :

1) بین دانه ای : فضای بین دانه ها

2) داخل دانه ای : درون دانه ها و فسیل ها یا PELOIDS & OOID

انواع تخلخل ثانویه :

1) بین دانه ای

2) داخل دانه ای

3) قالبی MOLDIC

4) شکستگی FRACTURES

5) بین بلوری (در سنگهای دولومیتی )

6)داخل بلوری

7) حفره ای

8) کانالی CHANELS

سنگهایی که تخلخل کانالی حفره ای و شکستگی دارند بهترین مخازن هستند .

[Borna66]

طبقه‌بندي فولك
تا قبل از طبقه‌بندي فولك (Folk) زمين شناس آمريكائي، سنگهاي آهكي بوسيلة واژه‌هايي مثل متبلور يا فسيل‌دار و يا واژه‌هاي اندازة دانه‌هاي گربو (Garbau) كه عبارت از كلسي لوتيت (Calcilutite)، كالكارنيت (Calcarenite) و كلسي روديت (Calcirudite)، تعريف ميشوند. طبقه‌بندي فولك در واقع دگرگوني عميقي در مورد روش مطالعة سنگهاي آهكي ايجاد نمود و همراه با طبقه‌بنديهاي ديگري كه بعداً توسط افراد ديگر ايجاد شد نشان داد كه سنگهاي آهكي بخصوص و سنگهاي كربناته عموماً داراي دانه‌هاي مختلف با اندازه‌هاي متفاوت ميباشند. فولك اولين كسي بود كه تشخيص داد كه سنگهاي آهكي كربناته از سه عضو مختلف: دانه‌ها، ماتريكس آهكي كه همزمان با رسوبگذاري در بين دانه‌ها رسوب ميكند و سيمان آهكي كه بعد از رسوبگذاري و از طريق شيميائي در حفرات موجود در بين دانه‌ها تشكيل ميشود، درست شده‌اند.

در نامگذاري سنگهاي آهكي واژة بيو (Bio) براي فسيلها و قطعات فسيل، پِل (Pel) براي پلتها، اينترا (intra) براي اينتراكلاست، اوو (oo) براي اووليتها و اسپار (Spar) براي اسپاريت و ميك (mic) براي ميكريت به كار برده ميشود. براي مثال وقتيكه يك سنگ از اووليت با سيمان اسپاري درست شده باشد اووسپاريت (oosparite) و وقتي كه از پلت و گل آهكي درست شده باشد به آن پل ميكريت (Pelmicrite) گفته ميشود. در صورتيكه سنگ بيشتر از يك نوع دانة آهكي درست شده باشد دانه‌اي را كه درصد آن بيشتر است اول ميآوريم. دانه‌هاي غير ارگانيكي مثل اووليت، پلت، اينتراكلاست را در صورتيكه بيش از 25 درصد سنگ را تشكيل بدهند به اسم سنگ اضافه ميكنيم. مثلاً اگر سنگي شامل 30 درصد اووليت باشد و بقيه از فسيل درست شده باشد و ميكريت نيز ماتريكس آن را تشكيل دهد بيواوميكريت (Bio – oomicrite) ناميده ميشود. فولك سنگهايي را كه از اجتماع و بهم چسبيدن موجودات در محل زندگي آنها تشكيل ميشود (ريفها) را بيوليتيت (Biolithite) و سنگهايي را كه از ذرات ريز آهكي درست شده‌اند ميكريت (micrite) و سنگ ميكريتي را كه به عللي بعد از تشكيل متشنج شده است. ديس ميكريت (Dismicrite) ناميد.

فولك بعداً سنگهاي آهكي را بر طبق خصوصيات بافتي آنها به هشت گروه طبقه‌بندي كرد:

1- ميكريت يا ديس ميكريت با كمتر از يك درصد دانه

2- ميكريت فسيل‌دار با 1 تا 10 درصد فسيل

3- بيوميكريت با 10 تا 50 درصد فسيل كه در آن فسيلها به طور پراكنده در ماتريكس باشند.

4- بيوميكريت كه بيشتر از 50 درصد فسيل دارد يا بيوميكريت متراكم

5- اسپاريت خوب شسته نشده كه به مقدار مساوي سيمان اسپاري و ماتريكس دارد

6- بيواسپاريت جور نشده كه در آن دانه‌ها جور نشده‌اند ولي فقط سيمان اسپاري بين دانه‌ها وجود دارد

7- بيوسپاريت جور شده كه دانه‌ها جور شده است ولي فرسايش آنها كم بوده و گردشدگي خوبي ندارند

8- بيوسپاريت با دانه‌هاي گردشده كه اكثر دانه‌ها داراي گردشدگي خوب هستند

[Borna66]

سنگ شناسي رسوبي
منبع: سازمان زمين شناسي كشور + جاهاي ديگه

"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" """" """"""""""""""
حدود 70% سنگهاى موجود در سطح زمين منشأ رسوبى دارند. يک توده رسوبى شامل موادى است که در سطح يا نزديک به سطح زمين و در محيطى که داراى فشار و حرارت پائين مى‌باشد انباشته مى‌گردد. معمولاً مواد رسوبى از مايعى که آنها را در برمى‌گيرد در محيطهاى رسوبى مختلف ته‌نشين مى‌گردند. بعد از رسوبگذارى، مواد رسوبى تحت تأثير پروسه‌هاى دياژنتيکى قرار مى‌گيرند که باعث فشردگى، سيمانى‌شدن، تجديد تبلور و تغييرات ديگر در رسوب اوليه مى‌شود.
سنگهاى آذرين و دگرگونى در حرارت و فشار خيلى بالاتر از آنچه در سطح زمين وجود دارد و در محيطى که شامل اکسيژن، آب و گاز کربنيک کمتر بوده و مواد آبى ندارند، تشکيل مى‌شوند. بنابراين، اين سنگها وقتى که توسط عوامل تکتونيکى و فرسايش به سطح زمين آورده مى‌شوند، تحت تأثير تغييرات فيزيکى و شيميائى قرار مى‌گيرند. اين تغييرات که هوازدگى (Weathering) نام دارد باعث مى‌شوند که مواد حاصل از آن، آب، اکسيژن، گاز کربنيک و مواد آبى بيشترى را در برداشته باشد.
سه نوع سنگ رسوبى شامل ماسه سنگها، سنگهاى رسى (از قبيل Shahe) و کربناتها تقريباً همة سنگهاى رسوبى (بيشتر از 95%) را شامل مى‌شوند. ماسه سنگها و سنگهاى رسى از تخريب سنگهاى موجود در سطح زمين منشأ گرفته و در محيطهاى رسوبى انباشته مى‌شوند، در حاليکه کربناتها بيشتر از CaCo3 (کلسيت يا آراگونيت) و CaMg (co3)4 (دولوميت) درست شده‌اند. در صورتيکه به مقدار مساوى از کانيهاى رسى و آهکى دانه‌ريز در يک سنگ وجود داشته باشد به آن مارن مى‌گويند.
سنگهاى رسى فراوانترين سنگهاى رسوبى بوده و بيشتر از 60% سنگها را شامل مى‌شوند و اين به دليل اين است که سنگهاى آذرين و دگرگونى تقريباً از 20% کوارتز و 80% کانيهاى سيليکاته درست شده‌اند. به غير از کوارتز که خيلى پايدار است، کانيهاى سيليکاته خيلى زود تجزيه مى‌شوند و به مواد گوناگونى که اکثر آنها کانيهاى رسى مى‌باشند تبديل مى‌گردند.
گر چه سنگهاى رسوبى قسمت سطحى زمين را مى‌پوشانند ولى ضخامت آنها در همه جا يکسان نيست و از 8/1 کيلومتر در قاره‌ها تا 2/0 کيلومتر از کف اقيانوسها تغيير مى‌کند

[Borna66]

طبقه‌بندى سنگ‌هاى رسوبى
سنگهاى رسوبى بوسيله پروسه‌‌هاى فيزيکى، شيميائى و بيولوژيکى تشکيل مى‌شوند. بر اساس پروسه اصلى تشکيل دهنده سنگهاى رسوبى اين سنگها به سه گروه عمده تقسيم مى‌شوند. سنگهاى آوارى آنهايى هستند که از قطعات سنگهاى قديميترى که حمل و نقل شده و بعداً رسوب کرده‌اند درست شده‌اند (مثل ماسه‌سنگها). رسوباتى که منشأ جانورى، بيوشيميائى و آلى دارند (مثل کربناتها) و آنهايى که منشأ شيميائى دارند (مثل سنگهاى تبخيرى) گروههاى ديگر سنگهاى رسوبى را شامل مى‌شوند.
گروههاى اصلى سنگ‌هاى رسوبى، سنگهاى رسى (60%)، ماسه سنگها (25-20%) و سنگهاى کربناته (20-15%) بوده و بقيه فقط 5% سنگها را شامل مى‌شوند.
1- سنگهاى رسى Mud Rocks
اين سنگها شامل ذراتى هستند که قطر آنها از 62 ميکرون کمتر مى‌باشد (سيلتها 62-4 ميکرون و رسها کمتر از 4 ميکرون) اکثر اين سنگها داراى ذراتى کوچکتر از 5 ميکرون مى‌باشند. به اين دليل ذرات سنگهاى رسى در موقع تشکيل براحتى و بوسيله کمترين جريان در آب معلق شده و مى‌توانند تنها در آبهاى آرام انباشته شوند .
2- ماسه‌سنگ‌ها Sand Stones
اين سنگها در محيطى که انرژى نسبتاً زيادى دارند (مثل محيط‌هائى با جريان سريع آب) انباشته مى‌شوند. محيط‌هاى پر انرژى شامل تپه‌هاى بادى، سواحل درياها، رودخانه‌ها و دره‌‌هاى عميق زير دريائى مى‌باشند.
ماسه‌هائى که در نقاط کم عمق دريا انباشته مى‌شوند ممکن است توسط جريانات توربيديتى که شامل مخلوطى از ماسه و آب مى‌باشد، به ناحيه عميق دريا حمل شده و در آنجا انباشته شوند. اکثر توده‌هاى ماسه‌اى در موقع ته نشست شکل ظاهرى کشيده‌اى (طويل) بخود مى‌گيرند (مثل ماسه‌هائى که در رودخانه‌ها و سواحل درياها تشکيل مى‌شوند).
3- رسوبات کربناتى Carbonates
رسوبات جديد کربناته دريائى تقريباً بطور کلى از قسمتهاى مختلف موجودات دريائى تشکيل شده‌اند و شواهد زيادى وجود دارد که سنگهاى کربناته زمان فانروزوئيک نيز چنين بوده‌اند. ولى ذرات سنگهاى کربناته به آسانى مى‌توانند تجزيه شده و يا تغيير جنس دهند بطوريکه منشأ آلى آنها هميشه مشخص نمى‌باشد.

[Borna66]

سنگ‌هاى رسوبى آوارى (تخريبى)
چگونگى تشکيل سنگهاى رسوبى آوارى:
در سطح زمين سنگهاى رسوبى آوارى از تخريب سنگهاى قديمى‌تر تشکيل ميگردند. سنگهاى آذرين و دگرگونى که در مقابل فرسايش مکانيکى و شيميائى ناپايدارند، منشأ اکثر سنگهاى رسوبى – آوارى مى‌باشند. نوع مواديکه از تجزيه شيميائى سنگهاى آذرين و دگرگونى بوجود مى‌آيند بستگى به شرايط موجود در سطح زمين (مقدار آب، درجه حرارت و وجود اکسيژن کانى) و ترکيب شيميائى اين سنگها دارد.
دانه‌هاى آوارى ممکن است قطعات سنگها باشند ولى اکثر آنها را بلورهاى کوارتز و فلدسپات تشکيل مى‌دهند. مواد دانه‌ريز حاصل از تخريب که در موقع هوازدگى آزاد مى‌شوند، بيشتر شامل کانيهاى رسى بوده که در سنگهاى رسى (mudrocks) فراوانند و ماتريکس ماسه‌سنگها و کنگلومراها را ميسازنند.
آب و هوا و نوع سنگ‌هاى منشأ، ترکيب سنگهاى آوارى را مشخص مى‌نمايند. طول مسير حمل و نقل رسوبات آوارى و دياژنز آنها تا حدى در ترکيب اين سنگها مؤثرند.
سنگ‌هاى تخريبى دانه درشت
سنگ‌هاى آوارى دانه درشت (ماسه‌سنگها، کنگلومراها و برشها) حدود 20 تا 25 درصد ستون چينه‌نگارى را تشکيل مى‌دهند. اين سنگها نسبت به سنگهاى آوارى دانه‌ريز بيشتر مورد توجه واقع شده‌اند، زيرا:
1- دانه‌هاى اين سنگها درشت بوده و ساختمانها و بافتهاى رسوبى که نشان‌دهندة حمل و نقل رسوبات و محيط‌هاى رسوبى مى‌باشند، در اين سنگها فراوانند.
2- ماسه‌سنگهاى متخلخل مانند سنگهاى کربناته مخزن خوبى براى نفت و گاز و آب هستند. حدود 50 درصد گاز و نفت دنيا در ماسه سنگها ذخيره شده است.

[Borna66]

طبقه بندی سنگهای آواری
ذرات تشکیل دهنده این سنگها در اثر تخریب سنگهای مناطق قاره‌ای بوجود آمده‌اند و توسط رودخانه‌ها به درون حوضه رسوبی حمل شده و رسوب کرده‌اند. این سنگها را بر اساس اندازه ذرات تشکیل دهنده آنها به سه دسته سنگهای دانه ریز یا گل سنگها ، دانه متوسط یا ماسه سنگها و دانه درست یا کنگرومراها و برشهای رسوبی تقسیم می‌کنند.
● سنگهای آواری دانه ریز یا گل سنگها
اندازه ذرات تشکیل دهنده این دسته از سنگهای رسوبی کمتر از ماسه و در حد سیلیت و رس (ریزتر از ۰.۰۶۲۵ میلیمتر) است. بطور کلی این دسته از سنگهای رسوبی بر اساس اندازه ذرات و قابلیت تورق آنها نامگذاری می‌شوند. قابلیت تورق یکی از خصوصیات محیط رسوبی است که نشاندهنده عدم فعالیتهای موجودات زنده کف‌زی در هنگام رسوبگذاری می‌باشد. زیرا اگر موجودات زنده دارای فعالیت باشند باعث به هم ریختگی طبقات می‌گردند.
چنانچه بیش از ۳/۲ ذرات تشکیل دهنده سنگ در اندازه سیلیت باشد در صورت نبودن تورق ، سنگ را سیلتستون (Siltstone) نامیده و در صورت وجود تورق ، شیل سیلتی (silt - shale) می‌نامند. اگر ذرات سیلیت بیشتر از ۳/۱ ولی کمتر از ۳/۲ ذرات تشکیل دهنده سنگ را درست کند و بقیه ذرات در انداره رس باشد، در صورت نبود تورق سنگ را گل سنگ (mudstone) و در صورت وجود تورق آنرا شیل گل(mud - shale) می‌نامند.
اگر مقدار سیلیت در سنگ کمتر از ۳/۱ ذرات تشکیل دهنده سنگ و بیشتر از رس باشد، در صورت دارا بودن تورق ، سنگ را شیل رسی (cldy-shale) نامیده و در صورت نبود تورق آنرا رس سنگ (clay stone) می‌نامند. بطور کلی واژه گل سنگ زمانی بکار برده می‌شود که میزان رس و سیلیت در سنگ تقریبا به یک اندازه باشد. همچنین گل سنگ واژه عمومی است که در هنگام طبقه‌بندی سنگهای آواری دانه ریز برای تمامی سنگهایی که اندازه آنها ریزتر از ماسه باشد نیز بکار برده می‌شود.
● سنگهای آواری دانه متوسط یا ماسه سنگها
اندازه ذرات تشکیل دهنده این دسته از سنگهای رسوبی در حد ماسه (بین ۰.۰۶۲۵ تا ۲ میلیمتر) بوده و بدین جهت آنها را ماسه سنگ می‌نامند. ماسه سنگها به دو دلیل توصیفی و یا ژنتیکی نامگذاری می‌شوند. نامگذاری توصیفی بر اساس کانیهای تشکیل دهنده و بافت سنگ می‌باشد. ولی تقسیم‌بندی ژنتیکی بر اساس محیط رسوبی ، که سنگ در آن تشکیل شده استT می‌باشد.
چون طبقه‌بندی ماسه سنگها بیشتر بر اساس کانیهای تشکیل دهنده سنگ است. فراوانی کانیهای موجود در سنگ به سه عامل فراوانی ، پایداری مکانیکی و ثبات شیمیایی بستگی دارد.
▪ فراوانی(availbility)
بدین معنی است که کانیهای تشکیل دهنده سنگ باید به حد کافی در منشا وجود داشته باشد. نامگذاری و تقسیم‌بندی سنگ بر اساس فراوانی کانیها و ذرات تشکیل دهنده سنگ می‌باشد.
▪ پایداری مکانیکی
عبارت از مقاومت سنگها در برابر هوازدگی است. برای این منظور باید کانیها فاقد رخ بوده و از سختی زیادی برخوردار باشند. زیرا در مدت تخریب طولانی ذراتی که نرم بوده و دارای رخ باشند از بین می‌روند. بنابراین باید ذرات تشکیل دهنده سنگ از پایداری مکانیکی زیادی برخوردار باشند تا از بین نروند.
▪ ثبات شیمیایی
عبارت از مقاومت شیمیایی کانیها در برابر تجزیه است. کانیهایی که در سنگهای آذرین در مرحله آخر متبلور شده‌اند در مقابل عمل هوازدگی شیمیایی از ثبات شیمیایی بیشتری برخوردار هستند. زیرا در محیطهای سردتر و دارای آب بیشتر تشکیل شده‌اند و شرایط تشکیل آنها مشابه سطح زمین می‌باشد. طبق این اصل کوارتز دارای ثبوت شیمیایی بیشتری می‌باشد، چون آخرین کانی متبلور شده می‌باشد.
● طبقه‌بندی ماسه سنگ بوسیله فولک
طبقه‌بندی ماسه سنگ توسط فولک بر اساس کانیهای کوارتز ، فلدسپات و خرده سنگها می‌باشد در این طبقه‌بندی که بر اساس کانیهای اصلی می‌باشد، درصد ماتریکس ، سیمان شیمیایی ، گلاگونیک و ... در نظر گرفته نمی‌شود. برای نامگذاری سنگها در این روش باید مقدار کانیهای اصلی ذکر شده در سنگ را تعیین کرده و آنها را به درصد تبدیل نمود و بر اساس درصد ذرات بدست آمده سنگ را نامگذاری کرد. فولک ماسه سنگها را به هفت گروه کوارتز آرنایت ، ساب آرکوز ، ساب لیتارنایت ، لیتارنایت ، لیتیک آرکوز و فلدسپاتیک لیتارنایت تقسیم می‌شوند. البته بر حسب نوع خرده سنگها نیز تقسیم‌بندیهای جزئی تری دارند.
● طبقه‌بندی ماسه سنگها توسط پتی جان
در این طبقه‌بندی بافت سنگها نیز در نظر گرفته شده است و بر اساس ماسه سنگها به دو گروه تقسیم می‌شوند گروه اول آنهایی هستند که بیشتر از ذرات ماسه‌ای تشکیل شده‌اند و کمتر از ۱۵% ماتریکس دارند و گروه دوم ماسه سنگهای کثیف نامیده می‌شوند و ماتریکس آنها بیش از ۱۵% می‌باشد.
در واقع در این نوع تقسیم‌بندی بر اساس بافت و همچنین جنس ذرات تشکیل دهنده سنگ را تقسیم می‌کنند و سنگهایی که ماتریکس آنها کمتر از ۱۵% می باشند شامل:
ـ کوارتز آرنایت
ـ ساب آرکوز
ـ ساب لیتارنایت
ـ آرکوز
ـ آرکوز آرنایت
ـ لیتیک آرنایت می‌باشد و سنگهایی که ماتریکس آنها بیشتر از ۱۵% می‌باشد عبارتند :
- کوارتز وک
- آرکونیک وک
- فلدسپات گری وک
- لیتیک گری وک.
اگر درصد ماتریکس سنگ بیش از ۷۵% باشد مادستون‌ها را بوجود می‌آورد.
▪ سنگهای آواری دانه درشت
سنگهای دانه درشت آواری از به هم چسبیدن ذرات در اندازه گراول تشکیل می‌شوند بر اساس درجه گردشدگی ذرات خود به دو دسته گنگلومراها و برشهای رسوبی تقسیم می‌شوند. کنگلومرا سنگی است که از ذرات دانه درشت (گراول) با گردشدگی خوب تشکیل شده است. برشهای رسوبی عبارت از سنگهایی است که ذرات دانه درشت تشکیل دهنده آن به صورت زاویه‌دار باشند.
▪ کنگلومراها
در حالت کلی می‌توان سنگهای دانه درشت آواری را بر اساس بافت که عبارت است از نسبت ذرات دانه درشت و نوع ماتریکس موجود در سنگ ، نوع یا جنس ذرات دانه درشت تشکیل دهنده و منشا دانه‌ها تقسیم‌بندی کرد. چنانچه دانه‌های گراول بیش از ۸۰% ذرات سنگ را تشکیل دهند سنگ را کنگلومرا می‌نامند.
اگر مقدار گراول کمتر از ۸۰% باشد سنگ را بر اساس مقدار گراول و نوع ماتریکس موجود در آن نامگذاری می‌کنند اگر مقدار گراول بین ۳۰ تا ۸۰ درصد باشد، بر اساس ماتریکس سنگ را به سه دسته کنگلومرای ماسه‌ای (ماتریکس دانه‌های ماسه می‌باشد) ، کنگلومرای ماسه‌ای - گلی (ماتریکس ذرات در اندازه ماسه و گل می‌باشد) و کنگلومرای گلی (ماتریکس ذرات در حد گل است) نامگذاری می‌کنند.
▪ دیامیکتایت (diamictite)
سنگهای دانه درشت که حاوی ماتریکس زیادی می‌باشند و از رسوبات یخچالی حاصل شده‌اند را دیامیکتایت می‌نامند. این واژه برای سنگهایی بکار می‌رود که دارای جورشدگی بد ، بدون آهک و از ذرات آواری در اندازه ماسه یا درشتتر که در داخل ماتریکس دانه ریز قرار گرفته‌اند، تشکیل شده است. بیشتر دیامیکتایت‌ها کنگلومراهایی هستند که از دانه‌هایی با ترکیب متفاوت تشکیل شده‌اند.
● تقسیم‌بندی کنگلومراها بر اساس ترکیب
بر اساس ترکیب یا جنس ذرات دانه درشت تشکیل دهنده کنگلومرا ، آنها را به دو دسته اولیگومیکتیک و پلی میکتیک تقسیم می‌کنند. اگر ذرات دانه درشت گراولی از یک جنس باشد، سنگ را تک منشائی یا اولگیومیکتیک (oligomictic) می‌نامند. در واقع اولیگومیکتیک سنگی مخلوطی است که جنس ذرات آن تقریبا یکنواخت می‌باشد. کنگلومراهایی که ذرات گراول آنها از انواع مختلف خرده سنگها درست شده باشد آن را چند منشائی یا پلی میکتیک کنگلومرا (polymictic) می‌نامند.
● تقسیم‌بندی کنگلومراها از لحاظ منشا
کنگلومراها را بر اساس منشا دانه‌ها نیز تقسیم‌بندی می کنند. چنانچه ذرات از خارج حوضه به درون حوضه حمل شوند و رسوب کنند آنرا کنگلومرای خارج سازندگی (extra formational) می‌نامند و اگر منشا دانه‌ها از درون حوضه باشد آن را کنگلومرای درون سازندگی (intra formational) می‌نامند.

[Borna66]

طبقه بندی ماسه سنگ توسط فولک
فولک ماسه سنگها را بر اساس درصد کانی‌های تشکیل دهنده سنگ تقسیم بندی کرده است. در این طبقه بندی از مثلثی که در رئوس آن ۳ حروف Q ، F و R نوشته شده است استفاده می‌شود. قطب Q شامل انواع کوارتز و متا کوارتزیت بوده ، ولی شامل چرت نمی‌شود. قطب F شامل انواع فلدسپات پتاسیم یا سدیم یا کلسیم به اضافه خرده‌های گرانیتی و گنایسی است.
قطب RF یا R شامل انواع خرده سنگ‌ها از قبیل چرت ، اسلیت ، شیست ، خرده‌های ولکانیکی ، سنگ آهک ، ماسه سنگ و غیره می‌باشد. در این طبقه بندی درصد ماتریکس ، سیمان شیمیایی ، گلاکونیک ، فسفاتها ، فسیل‌ها ، کانی‌های سنگین ، میکا و ... در نظر گرفته نمی‌شود. بعد از تعیین مقادیر Q ، F و RF در سنگ ، آنها را به درصد تبدیل کرده و بعد از تعیین درصدها و محاسبه نسبت F/RF ، اسم سنگ را بدست می‌آورند.
▪ کوارتز آرنایت (Quartz arenite)
در این نوع سنگ باید مقدار Q بیش از ۹۵٪ ذرات اصلی سنگ باشد.
▪ ساب آرکوز (Subarkose)
اگر بین ۵ تا ۲۵ درصد ذرات اصلی تشکیل دهنده سنگ در قطب F قرار گیرد و مقدار F بیشتر از R باشد، سنگ حاصله ساب آرکوز نامیده می‌شود.
▪ آرکوز (Arkose)
آرکوز عبارت از سنگی است که بیش از ۲۵٪ ذرات آن را فلدسپات تشکیل داده و نسبت بین F/RF از ۱/۳ بیشتر می‌باشد.
▪ لیتارنایت (Litharenite)
لیتارنایت سنگی است که بیش از ۲۵٪ ذارت آن در قطب R بوده و نسبت بین F/RF از ۳/۱ کمتر است.
▪ لیتیک آرکوز (Lithic arkose)
در صورتی که نسبت F/RF بین ۱/۱ تا ۱/۳ باشد، سنگ را لیتیک آرکوز می‌نامند.
▪ فلدسپاتیک لیتارنایت (Feldespatic litharnite)
این واژه هنگامی بکار می‌رود که نسبت F/RF بین ۳/۱ تا ۱/۱ باشد.
▪ ساب لیتارنایت (Sublitharenite)
اگر بین ۵ تا ۲۵ درصد ذرات اصلی تشکیل دهنده سنگ از نوع خرده سنگ‌ها باشد و مقدار آنها از فلدسپات‌ها بیشتر باشد نام سنگ ساب لیتارنایت خواهد بود.
● تقسیم بندی‌های ریزتر سنگ‌های حاوی خرده سنگ
اگر بعد از محاسبه نام سنگ یکی از اسامی لیتارنایت ، ساب لیتارنایت و یا فلدسپاتیک لیتارنایت باشد، مقدار خرده سنگ‌های موجود در سنگ را به درصد جدید تبدیل کرده و به روی مثلث دیگری بر اساس این درصد جدید می‌توان نام سنگ را مشخص کرد. اگر جنس خرده سنگ‌ها از نوع ولکانیکی باشد، سنگ را ولکانیک آرنایت (Volcanic aernite) و اگر از جنس دگرگونی باشد، فیلارنایت (phillarnite) و اگر رسوبی باشد، سدیمنت آرنایت یا سدآرنایت (Sediment arnite or Sedarenite) می‌نامند.
● تقسیم بندی سد آرانایت‌ها
اگر نام سنگ در قسمت سد آرانایت‌ها قرار بگیرد می‌توان دو مرتبه مقدار خرده سنگ‌های رسوبی را به دو درصد جدید تبدیل کرده و نام سنگ را بر روی مثلث دیگری مشخص نمود. اگر خرده سنگ‌ها بیشتر از نوع چرت باشد، سنگ را چرت آرنایت (Chert-arnite) و اگر بیشتر از نوع آهک باشد، کالک آرنایت (Calc-arnite) و اگر از جنس ماسه سنگی یا شیلی باشد، سنداستون آرنایت و یا شیل آرنایت (Sandstan-arnite or Shale arnite) می‌نامند.
● نامگذاری دقیق و توصیف بیشتر ماسه سنگ‌ها
تقسیم بندی‌های ذکر شده بر اساس کانی‌های تشکیل دهنده سنگ می‌باشد. برای نامگذاری دقیق و توصیف بیشتر ماسه سنگها ، فولک معتقد است که علاوه بر نام اصلی سنگ باید ۴ خاصیت مهم را در توصیف ماسه سنگ‌ها در نظر گرفت تا بتوان آنها را دقیقا از یکدیگر تفکیک نمود. این چهار خاصیت شامل اسم اندازه ذرات تشکیل دهنده سنگ ، سیمان یا سیمان شیمیایی موجود در سنگ ، بلوغ بافتی در سنگ ، عناصر فرعی از قبیل گلاگونیت و غیره است.

[Borna66]

دياژنز ماسه سنگها Sandstone diagensis

دياژنز (Diagensis) عبارت از كلية تغييراتي است كه در سنگ بعد از رسوبگذاري و قبل از دگرگوني ايجاد مي‌شود. دياژنز ممكن است زودرس باشد (early diagensis) كه درست بعد از رسوبگذاري شروع و ممكن است كه تا صد هزار سال طول كشيده و از عمق يك تا صد متري روي رسوبات تأثير گذارد. دياژنز ديررس (Late diagenesis) در موقعي كه رسوبات در اعماق بيشتر دفن مي شوند و در موقع كوهزائي و يا بعد از آن اتفاق مي‌افتد.

مهمترين عوامل فيزيكي دياژنز، فشردگي (Compaction) و انحلال در اثر فشار
(Pressure solution) مي‌باشند كه هر دو بستگي به ضخامت طبقات بالائي دارند.

پروسه ها (عوامل) شيميائي دياژنز رسوب كانيهاي مختلف كه منجر به تشكيل سيمان مي شود، انحلال كانيهاي ناپايدار و جانشين دانه‌ها توسط كانيهاي ديگر را شامل مي‌شود.

پروسه‌هاي شيميايي در مجاورت آب انجام مي‌گيرد به طوري كه شوري، PH و EH (پتانسيل احياء كنندگي) آب و توانايي عبور آب از داخل رسوبات (كه بستگي به تخلخل و تراوايي دارد) در دياژنز اهميت زيادي دارد. آب موجود در تخلخل سنگها در اعماق زياد به علت تجزيه مواد آلي توسط باكتريها كه حالت احياء كنندگي پيدا مي‌كند و بخاطر انحلال كانيهاي ناپايدار و رسوب كانيهاي اُتي ژن تغيير مي‌كند. دياژنز در اعماق زياد (ضخامت زياد طبقات بالائي، تا عمق حدود 000/10 متري) در جائي كه درجه حرارت °c 200- °c100 مي‌باشد ممكن است تا ميليون‌ها سال طول بكشد. از اين به بعد پروسه‌هاي دگرگوني سنگها شروع مي‌شود.

آب داخل تخلخل (آب داخل تشكيلاتي) (formation water) در مقايسه با آب دريا داراي +Na ، ++Mg ، - - So4 و+ R كمتر نسبت به – Cl مي‌باشد ولي مقدار ++Ca ، ++ Sr و سيليس آن بيشتر مي‌باشد. بعد از كوهزائي، دياژنز در سنگهاي رسوبي در مجاورت آب شيرين كه اكسيد كننده بوده و PH آن نيز اسيدي مي‌باشد صورت مي ‌گيرد.