سنگهاى آذرین
هرچه بیشتر به ژرفاى زمین برویم، دما بالاتر مى رود و در ژرفاى زیاد به اندازهى مىرسد که براى ذوب شدن سنگها کافى است. با این همه، مواد درونى زمین به حالت مذاب نیستند و فشار زیادى که از لایههاى بالایى بر لایههاى زیرین وارد مىشود، از ذوب شدن سنگها جلوگیرى مىکند. اما در جاهایى از ژرفاى زمین که به دلیلى(براى نمونه، در پى جایهجایى ورقههاى سنگ کره) از فشار کاسته مىشود یا سنگهاى سطحى زمین به زیر سطح فرو مىروند، سنگها ذوب مىشوند. هر جایى که سنگها ذوب شوند، مادهى مذاب، که ماگما نام دارد، به سوى بالا راه پیدا مىکند و آرام آرام دماى آن کاهش مىیابد و سنگهاى آذرین را پدید مىآورد.
ماگما ممکن است به بخشهاى بالایى پوسته نفوذ کند یا از راه شکافها و سوراخها به سطح پوسته راه یابد. ماگمایى که از سطح پوسته بیرون نمىزند به آهستگى و طى سالها سرد مىشود و سنگهاى آذرین درونى را مىسازد. به ماگمایى که از دهانهى آتشفشان بیرون مىآید و به سطح زمین مىرسد، گدازه مىگویند. همهى حجم گدازهاى که به سطح زمین مىآید، به حالت مذاب نیست و قطعههاى ذوب نشدهى سنگ و کانىهاى بلورى را نیز در خود دارد. گدازه طى چند روز سرد مىشود و سنگهاى آذرین بیرونى را مىسازد.
بررسى ترکیب شیمیایى سنگهاى آذرین و گدازهى آتشفشانهاى فعال نشان داده است که ماگما یک ترکیب سیلیکاتى با اندکى اکسیدهاى فلزى ، بخار آب و مواد گازى است. سنگهاى آذرین را بر پایهى درصد این مواد در سه گروه گرانیتى(اسیدى)، بازالتى(بازى) و آندزیتى(میانه) جاى مىدهند. سنگهاى آذرینى مانند ریولیت و داسیت را که محتواى سیلیس آنها بالاست، یعنى بیش از 63 درصد 2 SiO دارند، از گروه سنگهاى آذرین اسیدى به شمار مىآورند. سنگهاى آذرینى مانند آندزیت که بین 52 تا 63 درصد 2 SiO دارند، از سنگهاى آذرین میانه و سنگهایى مانند بازالت و گابرو را که محتواى سیلیسى کمترى دارند، از سنگهاى آذرین بازى هستند. برخى از سنگهاى آذرین، مانند پریدوتیت، را که محتواى سیلیسى آنها بسیار پایین است، فرابازى مى دانند.
بافت سنگهاى آذرین
زمینشناسان در بررسىهاى صحرایى، که ابزارهاى پیچیدهى آزمایشگاهى در دسترس نیست، از اندازه و آرایش بلورهاى سنگ، که بافت سنگ نام دارد، براى توصیف سنگها بهره مىگیرند. اصطلاح بافت سنگ هنگام بررسى سنگ زیر میکروسکوپ نیز به کار مى رود. بافت سنگ آذرین علاوه بر این که آن را از سنگها دیگر جدا مىکند، ما را از درونى بودن یا بیرونى بودن آن و حتى ژرفایى که سنگ در آنجا از ماگما پدید آمده است، آگاه مىسازد.
1. بافت نهانبلورین. بلورها را نمىتوان با چشم غیرمسلح دید. اگر بلورها به اندازهاى کوچک باشند که فقط با میکروسکوپ پولاریزان دیده شوند، اصطلاح میکروکریستالین و اگر فقط با میکروسکوپ الکترونى یا پرتوهاى ایکس شناسایى شوند، اصطلاح کریپتوکریستالین را به کار مىبرند.
2. بافت آشکاربلورین. بلورها درشت و از 2 تا 5 میلى متر هستند. این بافت زمانى پدید مىآید که ماگما به آهستگى درون زمین سرد شود.
3. بافت پگماتیتی. گونهاى از بافت آشکاربلورین است که اندازهى بلورهاى آن بزرگتر از 5 سانتىمتر و حتى چند متر است.
4. بافت پرفیری. گونهاى از بافت آشکاربلورین است که داراى بلورهاى درشت در زمینهاى از بلورهاى ریز است. این بافت نتیجهى سرد شدن آهسته زیر سطح زمین و آمدن ناگهانى ماگما به سطح زمین است که نخست با پدیدآمدن بلورهاى درشت و سپس با بلورهاى ریز همراهى مىشود.
5. بافت سوراخدار. در پى سرد شدن تند گدازهاى که گاز فراوان در خود دارد، بر سطح زمین پدید مىآید. سنگپا نمونهاى از این بافت است.
6. بافت شیشیهای. در برخى فورانهاى آتشفشانى، گدازه به درون آب ریخته مىشود و بسیار تند سرد مىشود. این گونه سنگها بلور ندارند و بافتى مانند شیشه دارند.
7. بافت آذرآواری. هنگامى که گدازه به صورت ذرههاى خاکستر به هوا پرتاب مىشود و آن ذرهها به صورت لایهاى تهنشین مىشوند، سنگهایى را مىسازند که ذرههاى سازندهى آنها آذرین، ولى تهنشینى آنها شبیه سنگهاى رسوبى است.
8. بافت آگلومرا. اگر اندازهى ذرههاى پرتابى از دهانهى آتشفشان بزرگ باشد، پس از تهنشین شدن به یکدیگر جوش مىخورند و سنگ یکپارچهاى را مىسازند که آگلومرا نامیده مىشود.
خانوادههاى سنگهاى آذرین
سنگهاى آذرین را بر پایهى بافت، درصد سیلیس، رنگ، چگالى، ترکیب شیمیایى و در نظر داشتن ویژگىهاى دیگر، طبقهبندى مىکنند.
1. خانوادهى گرانیت- ریولیت. گرانیت از شناختهشدهترین سنگهاى آذرین درونى است که فراوانى و زیبایى آن پس از صیقل یافتن، باعث شده است که در معمارى مورد توجه باشد. نام این سنگ از واژهى لاتین گرانوم به معناى دانهى گندم گرفته شده است، زیرا بیشتر کانىهاى آن به اندازهى دانهى گندم است. بافت آن از نوع آشکاربلورین است و بیشتر از فلدسپات پتاسیمدار، پلاژیوکلاز سدیمدار و کوارتز درست شده است. کانىهاى بیوتیت، آمفیبول، هورنبلند و گاهى میکاى سفید نیز در ساختمان آن دیده مىشود.گرانیتها به رنگهاى سفید، خاکسترى و صورتى دیده مىشوند که برخاسته از نوع فلدسپات آنهاست.
ریولیت از نظر نوع کانىها با گرانیت تفاوت زیادى ندارد و در واقع گرانیتى است که بیرون از پوستهى زمین پدید مىآید. ریولیتها رنگ روشنى دارند و چون جهتیافتگى مادهى مذاب را به آسانى مىتوان در آنها شناسایى کرد، به این نام خوانده مىشوند( ریولیت به معناى جریان یافته است.) در این خانواده سنگهایى با بافت شیشهاى نیز وجود دارد که ابسیدین شناختهشدهترین آنهاست. این سنگ تیرهرنگ است و تیرگى آن به این علت است که هیچ گونه بلورى در آن وجود ندارد. به سنگهاى بیرونى با بافت سوراخدار این خانواده، پونس، پامیس یا سنگپا مى گویند. توجه داشته باشید که سنگپا ممکن است در خانوادههاى دیگر نیز وجود داشته باشد.
2. خانوادهى گرانودیوریت- داسیت. گرانودیوریت یکى از فراوانترین سنگهاى آذرین درونى است که از نظر کانى شناسى، در میانهى سنگهاى گرانیتى و دیوریتى جاى مىگیرد. زیرا درصد کوارتز آن اندکى از گرانیت کمتر ولى از دیوریت اندکى بیشتر است. داسیت همانند بیرونى گرانودیوریت است. این سنگ در ایران فراوان است و بیشتر به رنگ روشن دیده مى شود.
3. خانوادهى دیوریت- آندزیت. دیوریتها سنگهایى هستند که بیشتر از فلدسپات پلاژیوکلاز سرشار از کلسیم درست شدهاند. این سنگها اغلب کوارتز ندارند، اما گاهى اندکى کوارتز و فلدسپات پتاسیمدار نیز در ساختمان آنها دیده مىشود.کانىهاى تیرهرنگ دیوریتها اغلب آمفیبول، پیروکسن و بیوتیت است. آندزیت همانند بیرونى دیوریت است که به رنگ خاکسترى تیره دیده مىشود به صورت سنگپا و آذرآوارى نیز وجود دارد.
4. خانوادهى گابرو- بازالت. گابروها سنگهاى تیره با چگالى به نسبت بالا هستند که بیشتر از پیروکسن و پلاژیوکلاز کلسیمدار درست شدهاند. البته، ممکن است اندکى الیوین نیز در آنها دیده شود. بازالت همانند بیرونى گابرو است. بازالت و گابرو 75 درصد سنگهاى آذرین پوستهى زمین را مىسازند. بازالت سوراخدار را اسکورى مىگویند که شبیه سنگپاست. بازالت شیشهاى نیز وجود دارد که به آنها تاکىلیت مىگویند. در پیرامون آتشفشان خاموش دماوند، بهویژه در کنارهى جادهى هراز، مىتوان گونههاى اسکورى، پرفیرى و آگلومراى بازالتى را پیدا کرد.
5. خانوادهى پریدوتیت. پریدوتیت سنگى بسیار بازى است که بیشتر از کانىهاى آهن و منیزیمدار درست شده است.پریدوتیتها چگالى بالایى دارند و رنگ آنها تیره است. الیوین فراوانترین کانى پریدوتیتهاست، اما ممکن است اندکى پیروکسن و حتى آمفیبول نیز در آنها دیده شود. پریدوتیتها سرشار از الیوین را دونیت گویند و پریدوتیتهاى سرشار از پیروکسن را پیروکسنیت مىنامند. در صورتى که هم الیوین و هم پیروکسن را داشته باشند، لرزولیت خوانده مىشوند. لمبورژیت، که بسیار کمیاب است و از بلورهاى ریز اوژیت(نوعى پیروکسن) و الیوین آهندار درست شده است، همانند بیرونى پریدوتیتهاست و به رنگ قرمز قهوهاى دیده مى شود. کیمبرلیت را نیز همانند بیرونى آنها مىدانند که سرشار از الیوین است و بلورهاى ریز و اندکى گرونا(کانى دگرگونى) و الماس دارد.