سنگهای رسوبی: کتاب تاریخ زمین
چگونه یک سنگ رسوبی متولد میشود؟
تصور کن یک رودخانه از کوهستان به سمت دریا در جریان است. این رودخانه ذرات ریگ، ماسه، خاک و حتی بقایای گیاهان و جانوران را با خود حمل میکند. وقتی سرعت آب کم میشود (مثلاً وقتی رودخانه به دریا میرسد)، این ذرات سنگینتر، یکی پس از دیگری، در کف آب تهنشین میشوند. به این فرآیند رسوبگذاری3 میگویند. این لایههای رسوبی در طول میلیونها سال، تحت فشار لایههای بالایی قرار میگیرند و با مواد طبیعی به هم میچسبند و سنگ سخت را تشکیل میدهند.
فرمول سادهای برای درک حجم رسوبات وجود دارد. اگر حجم ذرات حمل شده را $V_t$ و حجم رسوب تهنشین شده را $V_s$ بنامیم، در یک محیط آرام رابطهی زیر برقرار است:
دستهبندی اصلی سنگهای رسوبی
سنگهای رسوبی را بر اساس منشأ و نوع مواد تشکیلدهندهشان به سه گروه بزرگ تقسیم میکنیم. این طبقهبندی کمک میکند تا راحتتر آنها را شناسایی و مطالعه کنیم.
| نوع سنگ | منشأ تشکیل | مثالهای آشنا | ویژگی کلیدی |
|---|---|---|---|
| آواری4 | ساییده و حمل ذرات سنگهای دیگر توسط آب، باد یا یخ | ماسهسنگ، کنگلومرا، سنگ رستی | از ذرات به هم چسبیده تشکیل شدهاند. اندازه ذرات از ریز (رس) تا درشت (قلوهسنگ) متفاوت است. |
| شیمیایی5 | تبخیر آب دریا یا رسوب مواد معدنی از محلولهای آبی | سنگ گچ، سنگ نمک، برخی سنگهای آهکی | بلورین هستند و از تبخیر یا واکنش شیمیایی در آب به وجود میآیند. فرمول شیمیایی سنگ آهک: $CaCO_3$. |
| زیستی6 (اورگانیک) | تجمع و فشردهشدن بقایای جانداران | ذغال سنگ (از گیاهان)، سنگ آهک صدفی (از صدف جانوران) | حاوی فسیل7 هستند و منبع مهم انرژی (مانند ذغال سنگ) محسوب میشوند. |
از کوه تا خانه: سنگ رسوبی در زندگی روزمره
شاید ندانید که سنگهای رسوبی هر روز دور و برتان هستند! ماسهسنگ یکی از مصالح مهم در ساختمانسازی است. بسیاری از بناهای تاریخی مانند تخت جمشید از این سنگ ساخته شدهاند. سنگ آهک ماده اصلی تولید سیمان و آهک است که در ساخت خانه، پل و سد کاربرد فراوان دارد. وقتی با گچ روی دیوار را سفید میکنید، در واقع از پودر سنگ گچ (یک سنگ رسوبی شیمیایی) استفاده میکنید. حتی نمک طعامی که سر سفره میریزید، از معادن سنگ نمک استخراج میشود.
به کویر لوت یا دریاچه ارومیه نگاه کن. زمینهای شورهزار و سفیدپوش آن مناطق، نمونهای از رسوبات نمک و گچ هستند که اگر میلیونها سال دیگر تحت فشار بمانند، به سنگ نمک و سنگ گچ تبدیل خواهند شد. این یک آزمایش کوچک است: اگر یک لیوان آب نمک غلیظ را در ظرف پهنای رها کنی و بگذاری آب آن کاملاً تبخیر شود، در کف ظرف بلورهای نمک را میبینی. این همان فرآیند تشکیل سنگ نمک در مقیاس بسیار بزرگ در طبیعت است!
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
- آبوهوای گذشته زمین را کشف کنیم.
- محل ذخایر نفت، گاز و ذغال سنگ را پیدا کنیم.
- از طریق فسیلها، درباره گیاهان و جانوران منقرض شده اطلاعات کسب کنیم.
- منابع مهمی مثل سنگهای ساختمانی و مواد اولیه صنعتی را شناسایی کنیم.
پاورقی
1سنگ رسوبی (Sedimentary Rock): سنگی که از انباشته و سخت شدن رسوبات در محیطهای مختلف به وجود میآید.
2تهنشینی (Sedimentation): فرآیندی که در آن ذرات جامد حمل شده توسط آب، باد یا یخ، به دلیل کاهش سرعت عامل حمل، در جایی تهنشین میشوند.
3رسوبگذاری (Deposition): مرحله نهایی حمل رسوب که در آن مواد حمل شده رها میشوند.
4آواری (Clastic): به سنگهای رسوبی گفته میشود که از خردههای ساییده شده سنگهای قبلی تشکیل شدهاند.
5شیمیایی (Chemical): سنگهای رسوبی که از رسوب بلورهای حاصل از تبخیر آب یا واکنشهای شیمیایی در آب شکل میگیرند.
6زیستی یا اورگانیک (Organic/Biogenic): سنگهای رسوبی که منشأ اصلی تشکیل آنها بقایای موجودات زنده است.
7فسیل (Fossil): بقایا یا اثر به جا مانده از جانداران گذشته که در بین لایههای سنگ رسوبی حفظ شده است.
8سنگ دگرگونی (Metamorphic Rock): سنگی که در اثر حرارت و فشار زیاد بر روی سنگهای قبلی (رسوبی، آذرین یا دگرگونی قدیمی) تشکیل میشود.
9کانی (Mineral): مواد طبیعی، جامد و متبلوری که ترکیب شیمیایی مشخصی دارند. سنگها از به هم پیوستن کانیها ساخته میشوند.
10سنگ آذرین (Igneous Rock): سنگی که از سرد و جامد شدن مواد مذاب (ماگما) در داخل یا روی سطح زمین به وجود میآید.
