دستهبندی سنگها: سه خانوادهٔ اصلی
سنگهای آذرین: فرزندان آتشین زمین
به اعماق زمین فکر کنید، جایی که دما آنقدر بالا است که سنگها ذوب میشوند و مادهای مذاب به نام ماگما4 به وجود میآید. سنگهای آذرین دقیقاً از سرد شدن و جامد شدن این ماگما ساخته میشوند. مانند وقتی که شربت آبلیمو را در فریزر میگذارید و یخ میزند. محل تشکیل ماگما، سرعت سرد شدن آن و مواد معدنی موجود در آن، تعیینکنندهٔ نوع سنگ آذرین است.
اگر ماگما در داخل زمین به آرامی سرد شود، فرصت کافی برای تشکیل بلورهای درشت را دارد. مثلاً سنگ گرانیت5 را در نظر بگیرید. این سنگ که معمولاً در کوهسازیها یافت میشود، رنگی روشن دارد و دانههای رنگی آن (مثل شیری، صورتی و سیاه) با چشم به خوبی دیده میشوند. برعکس، اگر ماگما به سطح زمین بیاید (مثلاً از طریق آتشفشان) و به سرعت سرد شود، بلورها فرصت رشد نمیکنند و سنگهایی ریزدانه یا حتی شیشهای مانند سنگ پا یا بازالت6 تشکیل میشوند. بازالت، سنگ تیرهرنگ و سنگینی است که گاهی در سنگفرش خیابانها یا دیوارهای قدیمی از آن استفاده میشود.
| نوع سنگ | محل تشکیل | سرعت سرد شدن | اندازه بلورها | مثال ملموس |
|---|---|---|---|---|
| آذرین درونی | داخل پوسته زمین | کند | درشت و قابل مشاهده | گرانیت (سنگ ساختمانی و کوهستان) |
| آذرین بیرونی | سطح زمین | سریع | ریز یا شیشهای | سنگ پا، بازالت (سنگفرش خیابان) |
سنگهای رسوبی: داستاننگارههای لایهلایه
اگر تا به حال به دیوارههای یک کوه یا خاکبرداری کنار جاده دقت کرده باشید، حتماً لایههای موازی و رنگی مختلفی را دیدهاید. این لایهها، شناسنامهٔ سنگهای رسوبی هستند. این سنگها برخلاف آذرینها، نه از آتش، بلکه از تکههای دیگر ساخته میشوند. فرسایش باد، آب و یخ، سنگهای قدیمی را خرد میکند و این ذرات ریز (رسوب) توسط رودخانهها به دریاها و دریاچهها برده میشوند. در آنجا لایهلایه روی هم تهنشین شده و طی میلیونها سال تحت فشار، به سنگ سخت تبدیل میشوند.
این سنگها اغلب فسیل7 دارند! زیرا بقایای گیاهان و جانوران هم ممکن است بین لایهها دفن و به سنگ تبدیل شوند. دو مثال معروف: سنگآهک8 که از تجمع پوسته یا اسکلت موجودات دریایی مانند مرجانها به وجود میآید و در ساخت سیمان استفاده میشود. دیگری ماسهسنگ9 است که از به هم چسبیدن ذرات ماسه تشکیل میشود. اگر به یک ماسهسنگ دست بزنید، احساس میکنید سنگریزههای ریزی به هم چسبیدهاند.
سنگهای دگرگونی: تغییر شکل تحت فشار و گرما
کلمهٔ "دگرگونی" به معنای تغییر شکل است. تصور کنید یک تکه خمیر بازی در دستان شما باشد؛ با فشار دادن و گرم کردن، شکل و گاهی حتی رنگ آن عوض میشود. سنگهای دگرگونی هم دقیقاً همینطور به وجود میآیند. وقتی یک سنگ آذرین یا رسوبی، در اعماق زمین تحت فشار بسیار زیاد لایههای فوقانی و گرمای شدید قرار میگیرد، بدون آن که ذوب شود، دگرگون شده و به سنگ جدیدی تبدیل میشود.
این سنگها اغلب رگهها یا برگههای موازی زیبایی دارند. یک مثال کلاسیک، تبدیل رس به شیست10 است. مثال دیگر، سنگ مرمر11 است که از دگرگونی سنگآهک به وجود میآید. مرمر، بسیار سخت و براق است و در ساخت مجسمه، کف و پلههای ساختمانهای مجلل استفاده میشود. سنگ سنگ لوح (اسلیت)12 هم که قبلاً برای تختهسیاه مدرسهها استفاده میشد، نمونهای از سنگ دگرگونی ریزدانه و محکم است.
| نوع سنگ اصلی | عامل دگرگونی | سنگ دگرگونی حاصل | ویژگی بارز |
|---|---|---|---|
| سنگآهک (رسوبی) | گرما و فشار | مرمر | بلورین، براق، رنگهای مختلف |
| خاک رس (رسوبی) | فشار | سنگ لوح (اسلیت) | ورقهورقه، محکم، ریزدانه |
| گرانیت (آذرین) | گرما و فشار شدید | گنیس | رگههای موجدار و رنگارنگ |
کاربرد سنگها در زندگی روزمره
سنگها فقط اشیاء بیجانی در طبیعت نیستند؛ آنها بخشی جداییناپذیر از زندگی ما هستند. دفعهٔ بعد که از خیابان رد میشوید، به سنگفرش پیادهرو نگاه کنید؛ ممکن است از بازالت یا گرانیت باشد. ساختمانهای قدیمی و جدید اغلب از سنگهای رسوبی مانند تراورتن (نوعی سنگ آهک) یا سنگهای دگرگونی مانند مرمر برای نما و تزئینات استفاده میکنند. سیمان و بتنی که خانههایمان را میسازند، از سنگ آهک تهیه میشوند. حتی نمک خوراکی نیز از یک سنگ رسوبی به نام هالیت استخراج میشود. این مثالها نشان میدهد که زمینشناسی چقدر به زندگی عادی ما گره خورده است.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
خیر. بسیاری از سنگهای آذرین مهم مانند گرانیت، هرگز به سطح زمین نمیآیند و در اعماق پوسته زمین به آرامی سرد و سخت میشوند. فقط آن دسته که به سطح راه پیدا میکنند (مانند بازالت) با آتشفشان ارتباط مستقیم دارند.
بیشتر سنگهای رسوبی لایهبندی دارند، اما نه همهٔ آنها. همچنین، وجود فسیل یک ویژگی مهم است، اما شرط لازم برای همهٔ سنگهای رسوبی نیست. برخی مانند ماسهسنگ ممکن است فسیل نداشته باشند.
بله، در نظریهٔ چرخهٔ سنگ، اگر یک سنگ دگرگونی (یا رسوبی) به اعماق بیشتری برود و دمای آن از حد معینی فراتر رود، ذوب میشود و به ماگما تبدیل میشود. پس از سرد شدن این ماگما، سنگ آذرین جدیدی تشکیل میشود. بنابراین سنگها در طول زمان زمینشناسی مدام در حال تغییر و تبدیل هستند.
پاورقی
1 آذرین (Igneous): از واژه لاتین "Ignis" به معنای آتش. سنگهایی که از سرد شدن و جامد شدن مواد مذاب درونی زمین (ماگما) تشکیل میشوند.
2 رسوبی (Sedimentary): از واژه لاتین "Sedimentum" به معنای تهنشین. سنگهایی که از انباشته و سیمانی شدن ذرات حاصل از فرسایش سنگهای دیگر یا بقایای موجودات زنده تشکیل میشوند.
3 دگرگونی (Metamorphic): از واژه یونانی "Metamorphosis" به معنای تغییر شکل. سنگهایی که در اثر تغییر فشار و دمای بالا روی سنگهای قبلی (بدون ذوب شدن) شکل جدیدی به خود میگیرند.
4 ماگما (Magma): مادهٔ سیلیکاتی داغ، مذاب و متحرک درون زمین.
5 گرانیت (Granite): یک سنگ آذرین درونی با بافت درشتدانه و رنگ روشن.
6 بازالت (Basalt): یک سنگ آذرین بیرونی تیرهرنگ، ریزدانه و سنگین.
7 فسیل (Fossil): بقایا یا آثار به جا مانده از گیاهان و جانوران گذشته که در سنگها حفظ شدهاند.
8 سنگ آهک (Limestone): سنگ رسوبی که عمدتاً از کلسیم کربنات ($CaCO_3$) تشکیل شده است.
9 ماسهسنگ (Sandstone): سنگ رسوبی حاصل از به هم چسبیدن ذرات ماسه.
10 شیست (Schist): سنگ دگرگونی با دانههای متوسط تا درشت که دارای لایهبندی و کانیهای برگواری مانند میکا است.
11 مرمر (Marble): سنگ دگرگونی بلورین و براق حاصل از دگرگونی سنگ آهک.
12 سنگ لوح / اسلیت (Slate): سنگ دگرگونی ریزدانه و محکم که به راحتی به صفحات نازک و صاف تقسیم میشود.
