سنگ‌های آذرین

هرچه بیش‌تر به ژرفای زمین برویم، دما بالاتر می ‌رود و در ژرفای زیاد به اندازه‌ی می‌رسد كه برای ذوب‌ شدن سنگ‌ها كافی است. با این همه، مواد درونی زمین به حالت مذاب نیستند و فشار زیادی كه از لایه‌های بالایی بر لایه‌های زیرین وارد می‌شود، از ذوب شدن سنگ‌ها جلوگیری می‌كند. اما در جاهایی از ژرفای زمین كه به دلیلی(برای نمونه، در پی جایه‌جایی ورقه‌های سنگ كره) از فشار كاسته می‌شود یا سنگ‌های سطحی زمین به زیر سطح فرو می‌روند، سنگ‌ها ذوب می‌شوند. هر جایی كه سنگ‌ها ذوب شوند، ماده‌ی مذاب، كه ماگما نام دارد، به سوی بالا راه پیدا می‌‌كند و آرام آرام دمای آن كاهش می‌یابد و سنگ‌های آذرین را پدید می‌آورد.

ماگما ممكن است به بخش‌های بالایی پوسته نفوذ كند یا از راه شكاف‌ها و سوراخ‌ها به سطح پوسته راه یابد. ماگمایی كه از سطح پوسته بیرون نمی‌زند به آهستگی و طی سال‌ها سرد می‌شود و سنگ‌های آذرین درونی را می‌سازد. به ماگمایی كه از دهانه‌ی آتش‌فشان بیرون می‌آید و به سطح زمین می‌رسد، گدازه می‌گویند. همه‌ی حجم گدازه‌ای كه به سطح زمین می‌آید، به حالت مذاب نیست و قطعه‌های ذوب نشده‌ی سنگ و كانی‌های بلوری را نیز در خود دارد. گدازه طی چند روز سرد می‌شود و سنگ‌های آذرین بیرونی را می‌سازد.

بررسی تركیب شیمیایی سنگ‌های آذرین و گدازه‌ی آتش‌فشان‌های فعال نشان داده است كه ماگما یك تركیب سیلیكاتی با اندكی اكسیدهای فلزی ، بخار آب و مواد گازی است. سنگ‌های آذرین را بر پایه‌ی درصد این مواد در سه گروه گرانیتی(اسیدی)، بازالتی(بازی) و آندزیتی(میانه) جای می‌دهند. سنگ‌های آذرینی مانند ریولیت و داسیت را كه محتوای سیلیس آن‌ها بالاست، یعنی بیش از 63 درصد ₂ SiO دارند، از گروه سنگ‌های آذرین اسیدی به شمار می‌آورند. سنگ‌های آذرینی مانند آندزیت كه بین 52 تا 63 درصد ₂ SiO دارند، از سنگ‌های آذرین میانه و سنگ‌هایی مانند بازالت و گابرو را كه محتوای سیلیسی كم‌تری دارند، از سنگ‌های آذرین بازی هستند. برخی از سنگ‌های آذرین، مانند پریدوتیت، را كه محتوای سیلیسی آن‌ها بسیار پایین است، فرابازی می ‌دانند.

بافت سنگ‌های آذرین

زمین‌شناسان در بررسی‌های صحرایی، كه ابزارهای پیچیده‌ی آزمایشگاهی در دسترس نیست، از اندازه و آرایش بلورهای سنگ، كه بافت سنگ نام دارد، برای توصیف سنگ‌ها بهره می‌گیرند. اصطلاح بافت سنگ هنگام بررسی سنگ زیر میكروسكوپ نیز به كار می ‌رود. بافت سنگ آذرین علاوه بر این كه آن را از سنگ‌ها دیگر جدا می‌كند، ما را از درونی بودن یا بیرونی بودن آن و حتی ژرفایی كه سنگ در آن‌جا از ماگما پدید آمده است، آگاه می‌سازد.

1. بافت نهان‌بلورین. بلورها را نمی‌توان با چشم غیرمسلح دید. اگر بلورها به اندازه‌ای كوچك باشند كه فقط با میكروسكوپ‌ پولاریزان دیده شوند، اصطلاح میكروكریستالین و اگر فقط با میكروسكوپ الكترونی یا پرتوهای ایكس شناسایی شوند، اصطلاح كریپتوكریستالین را به كار می‌برند.

2. بافت آشكاربلورین. بلورها درشت و از 2 تا 5 میلی ‌متر هستند. این بافت زمانی پدید می‌آید كه ماگما به آهستگی درون زمین سرد شود.

3. بافت پگماتیتی. گونه‌ای از بافت آشكاربلورین است كه اندازه‌ی بلورهای آن بزرگ‌تر از 5 سانتی‌متر و حتی چند متر است.

4. بافت پرفیری. گونه‌ای از بافت آشكاربلورین است كه دارای بلورهای درشت در زمینه‌ای از بلورهای ریز است. این بافت نتیجه‌ی سرد شدن آهسته زیر سطح زمین و آمدن ناگهانی ماگما به سطح زمین است كه نخست با پدیدآمدن بلورهای درشت و سپس با بلورهای ریز همراهی می‌شود.

5. بافت سوراخ‌دار. در پی سرد شدن تند گدازه‌ای كه گاز فراوان در خود دارد، بر سطح زمین پدید می‌آید. سنگ‌پا نمونه‌ای از این بافت است.

6. بافت شیشیه‌ای. در برخی فوران‌های آتش‌فشانی، گدازه به درون آب ریخته می‌شود و بسیار تند سرد می‌شود. این گونه سنگ‌ها بلور ندارند و بافتی مانند شیشه دارند.

7. بافت آذرآواری. هنگامی كه گدازه به صورت ذره‌های خاكستر به هوا پرتاب می‌شود و آن ذره‌ها به صورت لایه‌ای ته‌نشین می‌شوند، سنگ‌هایی را می‌سازند كه ذره‌های سازنده‌ی آن‌ها آذرین، ولی ته‌نشینی آن‌ها شبیه سنگ‌های رسوبی است.

8. بافت آگلومرا. اگر اندازه‌ی ذره‌های پرتابی از دهانه‌ی آتش‌فشان بزرگ باشد، پس از ته‌نشین شدن به یكدیگر جوش می‌خورند و سنگ یكپارچه‌ای را می‌سازند كه آگلومرا نامیده می‌شود.

خانواده‌های سنگ‌های آذرین

سنگ‌های آذرین را بر پایه‌ی بافت، درصد سیلیس، رنگ، چگالی، تركیب شیمیایی و در نظر داشتن ویژگی‌های دیگر، طبقه‌بندی می‌كنند.

1. خانواده‌ی گرانیت- ریولیت. گرانیت از شناخته‌شده‌ترین سنگ‌های آذرین درونی است كه فراوانی و زیبایی آن پس از صیقل یافتن، باعث شده است كه در معماری مورد توجه باشد. نام این سنگ از واژه‌ی لاتین گرانوم به معنای دانه‌ی گندم گرفته شده است، زیرا بیش‌تر كانی‌های آن به اندازه‌ی دانه‌ی گندم است. بافت‌ آن از نوع آشكاربلورین است و بیش‌تر از فلدسپات پتاسیم‌دار، پلاژیوكلاز سدیم‌دار و كوارتز درست شده است. كانی‌های بیوتیت، آمفیبول، هورنبلند و گاهی میكای سفید نیز در ساختمان آن دیده می‌شود.گرانیت‌ها به رنگ‌های سفید، خاكستری و صورتی دیده می‌شوند كه برخاسته از نوع فلدسپات آن‌هاست.

ریولیت از نظر نوع كانی‌ها با گرانیت تفاوت زیادی ندارد و در واقع گرانیتی است كه بیرون از پوسته‌ی زمین پدید می‌آید. ریولیت‌ها رنگ روشنی دارند و چون جهت‌یافتگی ماده‌ی مذاب را به آسانی می‌توان در آن‌ها شناسایی كرد، به این نام خوانده می‌شوند( ریولیت به معنای جریان یافته است.) در این خانواده سنگ‌هایی با بافت شیشه‌ای نیز وجود دارد كه ابسیدین شناخته‌شده‌ترین آن‌هاست. این سنگ تیره‌رنگ است و تیرگی آن به این علت است كه هیچ گونه بلوری در آن وجود ندارد. به سنگ‌های بیرونی با بافت سوراخ‌دار این خانواده، پونس، پامیس یا سنگ‌پا می ‌گویند. توجه داشته باشید كه سنگ‌پا ممكن است در خانواده‌های دیگر نیز وجود داشته باشد.

2. خانواده‌ی گرانودیوریت- داسیت. گرانودیوریت یكی از فراوان‌ترین سنگ‌های آذرین درونی است كه از نظر كانی ‌شناسی، در میانه‌ی سنگ‌های گرانیتی و دیوریتی جای می‌گیرد. زیرا درصد كوارتز آن اندكی از گرانیت كم‌تر ولی از دیوریت اندكی بیش‌تر است. داسیت همانند بیرونی گرانودیوریت است. این سنگ در ایران فراوان است و بیش‌تر به رنگ روشن دیده می شود.

3. خانواده‌ی دیوریت- آندزیت. دیوریت‌ها سنگ‌هایی هستند كه بیش‌تر از فلدسپات‌ پلاژیوكلاز سرشار از كلسیم درست شده‌اند. این سنگ‌ها اغلب كوارتز ندارند، اما گاهی اندكی كوارتز و فلدسپات پتاسیم‌دار نیز در ساختمان آن‌ها دیده می‌شود.كانی‌های تیره‌رنگ دیوریت‌ها اغلب آمفیبول، پیروكسن و بیوتیت است. آندزیت همانند بیرونی دیوریت است كه به رنگ خاكستری تیره دیده می‌شود به صورت سنگ‌پا و آذرآواری نیز وجود دارد.

4. خانواده‌ی گابرو- بازالت. گابروها سنگ‌های تیره با چگالی به نسبت بالا هستند كه بیش‌تر از پیروكسن و پلاژیوكلاز كلسیم‌دار درست شده‌اند. البته، ممكن است اندكی الیوین نیز در آن‌ها دیده شود. بازالت همانند بیرونی گابرو است. بازالت و گابرو 75 درصد سنگ‌های آذرین پوسته‌ی زمین را می‌سازند. بازالت سوراخ‌دار را اسكوری می‌گویند كه شبیه سنگ‌پاست. بازالت شیشه‌ای نیز وجود دارد كه به آن‌ها تاكی‌لیت می‌گویند. در پیرامون آتش‌فشان خاموش دماوند، به‌ویژه در كناره‌ی جاده‌ی هراز، می‌توان گونه‌های اسكوری، پرفیری و آگلومرای بازالتی را پیدا كرد.

5. خانواده‌ی پریدوتیت. پریدوتیت سنگی بسیار بازی است كه بیش‌تر از كانی‌های آهن و منیزیم‌دار درست شده است.پریدوتیت‌ها چگالی بالایی دارند و رنگ آن‌ها تیره است. الیوین فراوان‌ترین كانی پریدوتیت‌هاست، اما ممكن است اندكی پیروكسن و حتی آمفیبول نیز در آن‌ها دیده شود. پریدوتیت‌ها سرشار از الیوین را دونیت گویند و پریدوتیت‌های سرشار از پیروكسن را پیروكسنیت می‌نامند. در صورتی كه هم الیوین و هم پیروكسن را داشته باشند، لرزولیت خوانده می‌شوند. لمبورژیت، كه بسیار كمیاب است و از بلورهای ریز اوژیت(نوعی پیروكسن) و الیوین آهن‌دار درست شده است، همانند بیرونی پریدوتیت‌هاست و به رنگ قرمز قهوه‌ای دیده می ‌شود. كیمبرلیت را نیز همانند بیرونی آن‌ها می‌دانند كه سرشار از الیوین است و بلورهای ریز و اندكی گرونا(كانی دگرگونی) و الماس دارد.