سنگ ها
سنگ ها
دگرگونی
سنگهای دگرگونی، سنگهایی هستند که از تغییر شکل سنگهای قبلی بعلت تغییر شرایط فیزیکی (فشار- دما) یا شیمیایی و در حالت جامد بوجود می آیند. باید در این تعریف تجدیدنظر بعمل آید، زیرا چنانکه خواهیم دید هر سنگ در شرایط مختلف حتی در سطح زمین به صورت بسیار متفاوتی تغییر شکل و ماهیت می دهد.
می دانیم که سنگهای آذرین در درجات حرارت زیاد بین 650 تا 1200 درجه سانتیگراد و رسوبها هم در شرایط سطح زمین یعنی در حد تغییرات متعارف هیدروسفر و آتمسفر بوجود می آیند و در طی عمل دیاژنز به سنگهای رسوبی تبدیل می شوند. با این ترتیب دو دسته سنگ مزبور، حد نهایی درجه حرارت تشکیل سنگها را نشان می دهند و در حالت کلی، در هر یک از آنها کانیهایی یافت می شوند که در شرایط مربوط به آن پایدارند. حال اگر این سنگها در طی فرآیندهای زمین شناسی در شرایط دمای حد واسطی قرار گیرند که مغایر با دمای تشکیل آنها باشد بسیاری از کانیهای موجود در این سنگها در شرایط تازه در حال تعادل نبوده و در نتیجه تغییراتی در آنها ایجاد می شود که به آن می توان دگرگونی نامید.
بنا براین، اگرچه در دیاژنز و یا هوازدگی سنگها در سطح زمین کانیهای جدیدی در حالت جامد بوجود می اید و یا بر اثر پدیده تبلور دوباره، کانیها ممکن است رشد و نمو نمایند ولی چون تغییرات مزبور در درجات کم انجام می شود لذا جزء فرآیندها دگرگونی بحساب نمی آیند.
تغییرات حاصل از سنگها ممکن است با تغییر در ساعت در نوع کانس ها و یا تغییر در هر دو باشد و نتیجه آن پیدایش کانیهای جدید و یا ساخت نوینی است که با از بین رفتن کانی های قبلی و پیدایش کانیهای جدید و یا تبلور مجدد آنها انجام شدنی است.
پدیده دگرگونی با محو و ناپدید شدن یک یا مجموعه ای از کانی های متبلور سنگ تعبیر می شود. این تغییرات ممکن است بر روی سنگهای رسوبی که در شرایط سطحی بوجود آمده اند یا در سنگهای آذرین که از ماگما متبلور گردیده و یا حتی در سنگهای دگرگونی حادث شود. در حالت اخیر، شرایط دگرگون شدگی سنگ قبلی تغییر می نماید و این پدیده با ظهور و پیدایش یک یا مجموعه ای از کانیهای جدید همراه می باشد. بنابراین دگرگونی عبارت از پاسخی است که هر سنگ در مقابل تغییرات محیط شیمیایی یا فیزیکی از خود بروز می دهد و این پاسخ به صورت تجدید تبلور کانیهای قدیمی به دانه های جدید و یا پدیدار شدن کانیهای نوظهور و تخریب بعضی دیگر تجلی می کند.
مطالعه سنگهای دگرگونی که انتشار بسیار وسیع داشته و در آن شدت درجات دگرگونی تدریجاً تغییر می نماید و در مناطق کم دگرگون شده آن حتی فسیلهای قابل تشخیص نیز می توان دید این نکته را آشکار می سازد که بسیاری از سنگهای مذکور از دگرگون شدن سنگهای رسوبی اولیه ای بوجود آمده اند که ممکن است در بین لایه های آن برشهای پیرو کلاستیک و یا حتی دایک هایی از سنگهای آذرین وجود داشته باشد. در این حالت سری های اخیر نیز در معرض دگرگونی قرار می گیرند و می توان درجات دگرگونی آنها را با سنگهای رسوبی مقایسه نمود.
فرایندهای هوازدگی، شامل پدیده های تخریبی هستند که در شرایط کمتر از 150 درجه سانتیگراد و یک کیلو بار فشار و اصولاً در شرایط سطح زمین انجام می شوند و فریندهای دیاژنز شامل پدیده های غیرتخریبی هستند که در شرایط فیزیکی مذکور اتفاق می افتند. بنابراین فرایندهایی را که در بالاتر از شرایط مذکور (150 درجه سانتیگراد و یک کیلو بار فشار) عمل می نمایند می توان دگرگونی نامید.
پترولوژیست ها ظهور کانیهایی که فقط در محیط دگرگونی بوجود می آیند نظیر لومونتیت، لاوسونیت، گلوکوفان و پاراگونیت را شروع دگرگونی محسوب می نمایند ولی چون شرایط تشکیل کانیهای مذکور با هم یکسان نیست به این دلیل تنها ظهور لومونتیت و لاموسونیت را که در حداقل شرایط ممکن بوجود می ایند مورد توجه قرار می دهند. درجه حرارت تشکیل لومونتیت در حدود 175 درجه سانتی گراد و در فشار نسبتاً زیاد و لاسونیت نیز در کمترین درجه حرارت (150 درجه سانتی گراد) بوجود می آید ولی می دانیم که شرایط شیمیایی تشکیل این دو کانی همیشه فراهم نمی باشد.
پلی مورفیسم پدیده ای است که به موجب آن یک ماده (عنصر مانند کربن یا گوگرد، کانی مانند کوارتز) ممکن است تحت شرایط فیزیکی متفاوت (فشار- درجه حرارت) به بیش از یک شکل (فرم) متبلور دیده شود. اگر جسم مزبور دو ساختمان تبلور داشته باشد به ان دو شکلی (دی مورفیک) و هنگامی که به سه شکل درآید به آن تری مورفیک و بیش از آن را چند شکلی یا پلی مورفیک می گویند.
تعداد پلی مورف ها زیاد است و متداول ترین آنها در سنگهای دگرگونی سه پلی مورف Al2SiO5 است که بنام های آندالوزیت (کانی فشار کم- درجه حرارت کم)، دیستن یا کیانیت (کانی فشار زیاد، درجه حرارت کم) و سیلیمانیت (کانی فشار و درجه حرارت زیاد) معروفند و در سنگهای سرشار از آلومین یکی از اقسام آنها را می توان یافت.
بعضی از سنگهای دگرگونی دارای ترکیب کانی شناسی نسبتاً ساده بوده و در آن یک ، دو، سه یا چهار نوع کانی اصلی یافت می شود. به عبارت دیگر تعداد کانی ها محدود می باشد. در اینجا کانی های فرعی (مانند آپاتیت با زیرکن که به دو علت وجود فسفر و زیرکنیوم در سنگ دیده می شوند) در نظر گرفته نشده اند. سادگی کانی شناسی مزبور نشان می دهد که سنگ در طی دگرگونی از نظر ترمودینامیکی به حالت تعادل رسیده است.
اگر سنگی (یعنی در حالت جامد) در زمان نسبتاً طولانی تحت تأثیر درجات حرارت و فشار زیاد قرار داشته باشد ممکن است مجموعه کانیهای جدیدی در سنگ بوجود آید که در شرایط تازه، پایدار می باشند. این کانیهای نوظهور در شرایط دگرگونی واجد کمترین انرژی پتانسیل شیمیایی هستند.
روش ساده ای که بر اساس آن بتوان ادعا نمود که مجموعه کانیها در یک سنگ دگرگونی به حالت تعادل رسیده اند وجود ندارد. بعضی از بافت ها غالباً با تعادل همراه هستند (مانند بافت گرانوبلاستیک) ولی سنگهای بدون آن نیز ممکن است دارای تعادل کانی شناسی باشند.
ر. میسون (1984) ، در یک سنگ دگرگونی روابط بافتی زیر را به عنوان تعادل پاراژنتیکی در نظر می گیرد:
1- هر یک از کانیهای یک مجموعه پاراژنزی باید دارای حد و مرز مشخص نسبت به کانی مجاور باشد.
2- بافت باید در نتیجه متبلور دوباره در سنگ دگرگونی بوجود آید. قطعه شدن در طی دگرگونی دینامیکی یا تبلور یک ماده مذاب را نمی توان تعادل دگرگونی دانست.
3- در کانیها نباید نشانه های زونینگ شیمیایی دیده شود.
4- در کانیها نباید حالت جانشینی وجود داشته باشد مانند حاشیه واکنشی یا علائم دگرسانی در طول شکستگی سنگ .
چنانکه اشاره شد تحولات دگرگونی در حالت جامد صورت می گیرد. بنابراین بلورهای جدید باید ضمن رشد خود با کنار زدن یا از بین بردن و جانشین شدن به جای مواد قبلی، جای خود را باز کنند. با این ترتیب ساخت سنگهای دگرگونی و روابط بین دانه های مختلف تابع قدرت جاسازی کانیهای مختلف است. بعلاوه مواد لازم برای تشکیل یک بلور جدید باید به طریقی به داخل این محیط جامد یعنی از طریق فضاهای بسیار ریز بین دانه های سنگ به محل تشکیل بلور جدید منتقل شود به این ترتیب فاصله ای که مواد در آن آزادانه جابجا می شوند نقش مهمی در ساخت سنگ و درجه حفظ شدن یا از بین رفتن ساختمان اولیه سنگ بازی می کند. انرژی لازم که در به حرکت در آمدن یون ها یا مواد سیال موثر می باشد تغییرات درجات حرارت و فشار است و عامل زمان را هم باید در آن منظور داشت. ضمناً خاطرنشان می کنیم که در سنگهای دگرگونی تمام کانیها (لااقل از نظر تئوری) همزمان با هم متبلور شده و یا تبلور مجدد می یابند.
دگرگونی توپوشیمیایی و متاسومالتوز
دگرگونی سنگهای ممکن است در سیستم باز یا بسته انجام شود.
در حالت اول یعنی در سیستم باز، در طی عمل دگرگونی ترکیب شیمیایی توده سنگ تغییر می کند یعنی مقداری ماده به آن اضافه و یا از آن کم می شود این نوع دگرگونی را آلوشیمی می گویند که شایع ترین ةآنها متاسوماتیسم است.
حالت دوم دگرگونی موقعی اتفاق می افتد که ترکیب شیمیایی کلی توده سنگ، قبل و بعد از دگرگون شدن تغییر ننماید. یعنی تغییر و تبدیل در سیستم بسته به انجام شود. با این ترتیب فقط کانیها و ساخت سنگ تغییر می کند و این دگرگونی را دگرگونی ایزوشیمیایی یا توپوشیمیایی می نامند.
مهمترین عوامل فیزیکی که در دگرگونی سنگها نقش دارند فشار و درجه حرارت است. تغییرات این دو عامل فعل انفعالاتی را بین کانیهای یک سنگ باعث می شود که بعضی از نمونه های آن را در صفحات قبل دیده ایم. چنانچه قبلاً گفته شد، هر کانی در فشار و درجه حرارت معینی تشکیل می شود و اگر در شرایط جدیدی از درجه حرارت و فشار قرار گیرد ناپایدار بوده و برای رسیدن به شرایط تعادل جدید به کانیهای دیگری تبدیل می شود.
غیر از دو عامل فوق باید نقش زمان و سیالات (عامل شیمیایی) بخصوص آب را هم در نظر داشت. در شرایط فوق بحرانی که معمولاً در بسیاری از شرایط دگرگونی فراهم می باشد سیال گازی، همانند مایعات رفتار می کند. در حالت معمولی، مواد فرار حتی قبل از شروع دگرگونی به داخل سنگها نفوذ نموده و ممکن است در شکافها و منافذ باقی بماند و یا حتی بوسیله کانیها جذف شود. همین مواد فرار در دگرگونی نقش مهمی به عهده دارند. چنانکه تبدیل بازالت به آمفیبولیت مستلزم حضور مقداری آب در شکافهای بسیار ریز سنگهای مذکور است.
آزمایشهای مختلف نشان می دهند که حضور آب، سرعت تبلور دوباره کانیها را افزایش می دهد و بدون آب، بعضی از فعل و انفعالهای حتی در طی زمین شناسی قابل انجام نیست. این عمل بعلت نقش کاتالیزوری آب است که حتی به مقدار کم، تأثیر قابل ملاحظه ای بر جا می گذارد.
علیرغم وجود یک سیال فعال که حاوی مقداری کانیهای حل شده باشد و این کانیها با سیال مزبور در حال تعادل باشند انتقال مواد به فواصل دور صورت نمی گیرد و در نتیجه در طی زمان لازم، برای دگرگون شدن سنگها، سیستم ترمودینامیکی بسته ای بوجود می آید. با این توضیحات، انتقال مواد به فاصله معادل ابعاد بلورهایی که بتازگی تشکیل شده اند محدود می باشد. زیرا ثابت شده است که غالباً در طی دگرگونی اختلاف جزیی شیمیایی رسوبات اولیه بخوبی حفظ شده است. معهذا سیستم بسته مورد بحث نسبی می باشد و همیشه مقداری آب یا گاز کربنیک سیستم خود را ترک می کند. زیرا با ایجاد و افزایش گازهای مزبور فشار فوق العاده ای بوجود می آید که سبب تولید شکاف در سنگها می شود.
در دگرگونی های عمومی که وسعت زیادی را هم اشغال نموده باشند می توان سنگهایی با درجات دگرگونی متفاوت تشخیص داد. در این حالت، در هر یک از این سنگها، کانیهای مشخصی دیده می شوند که معرف درجات حرارت وف شار یک سیستم معین می باشند.
فشارهایی که در دگرگونی سنگها تأثیر می گذارند متفاوت اند و انواع مهم آن عبارتند از:
الف- فشار همه جانبه : فشاری است که بطور یکسان از هر طرف به یک نقطه وارد آید. ساده ترین آن فشار هیدروستاتیک است که عبارت از فشاری است که مثلاً در داخل یک استوانه محتوی آب در هر نقطه آن وجود دارد. این فشار معادل وزن ارتفاع آب در بالای آن نقطه است.
در داخل زمین نیز همین وضع برقرار است یعنی مقدار فشاری که بر یک نقطه در داخل زمین وجود دارد تابع وزن سنگهای فوقانی بر آن نقطه است. این فشار را فشار بار یا فشار لیتواستاتیک می نامند.
ب- فشار جهت دار: گاهی فشارهای وارده بر سنگهای زمین در بعضی جهات بیشتر از جهات دیگر است. در این حالت برحسب مقدار فشار، دمای سنگ و مسلماً زمان، تغییراتی در آن بروز می کند که چین خوردگی ها و شکستگیها نمونه بارز آن است. چنانکه خواهیم دید در سنگهای دگرگونی ناحیه ای، در جهت عمو بر فشارهای باور، کانیهای ورقه ای روی هم قرار می گیرند و در هیمن جهت رشد می کنند و در نتیجه تورق جدیدی در سنگ بوجود می آید که غالباً نسبت به سطح لایه بندی طبقات رسوبی مورب است.
ج- فشار سیالات: در شرایط دگرگونی، مواد فرار موجود در منافذ و یا در شکافهای ریز سنگها اغلب به عنوان فاز سیال عمل کرده، فشار دیگری ایجاد می کند که به آن فشار سیالات (Pf) می گویند. تأثیر این فشار همانند اثر فشار وزن طبقات فوقانی یعنی فشار استاتیک است. بعلاوه در بعضی از فعل انفعالات، با بالا رفتن درجه حرارت مقداری آب و گاز کربنیک هم آزاد می شود که به علت کوچک بودن حجم منافذ، فشار حاصل از این سیالات گاه بیش از فشار وزن طبقات فوقانی است.
اقسام دگرشکلی ها در سنگهای دگرگونی
در سنگهای دگرگونی، تغییر شکل های متفاوتی حادث می شود. سنگی که تحت تأثیر دما و فشارهای همه جانبه قرار گیرد ممکن است به یکی از دو روش های زیر با هر دو آنها تغییر شکل دهد.
1- جهت یافتگی در نتیجه فرآیندهای فیزیکی- اگر استرس اعمال شده بر سنگ در یک جهت بیشتر از قدرت شکستگی سنگ باشد سنگ بصورت یک ماده شکننده رفتار می کند و گسیخته می شود. دانه های بزرگتر به دانه های کوچکتر تبدیل گردیده و بر روی سطول لغزشی جابجا می شوند. بعضی از کانیها ، در نتیجه حرکات لغزشی در امتداد سطوح ضعیف شبکه بلورین خود تغییر شکل می دهند. این نوع دگرشکلی را کاتاکلاستیک می گویند که در نتیجه حرکات جهت دار بوجود می آید و میلونیت از نمونه های بارز ان است.
2- دگرشکی بر اثر انتقال ماده یا جهت یافتگی برتر کانیها در نتیجه فرآیندی شیمیایی – کانیهای صفحه ای مانند میکاها و منشوری مانند آمفیبولها یا اپیدوت ها در امتداد محور طویل خود جهت دار شده، کم و بیش به موازات هم قرار می گیرند. در این حالت از جهت یافتگی برتر کانیها صحبت می شود. اگر جهت یافتگی در نتیجه وجود کانیهای صفحه ای شکل بوجود آید اصطلاح فابریک لپیدوبلاستی و در مورد وفور بلورهای منشوری و سوزنی و دخالت آن در جهت یافتگی برتر، از اصطلاح فابریک نماتوبلاستی صحبت می شود.
در زیر کف اقیانوس ها، جائی که دو صفحه لیتوسفر از هم دور می شوند دگرگونی دیگری رخ می دهد و سنگهای پوسته اقیانوسی را دگرسان می کند. بنابراین باید دگرگونی را پدیده ای در مقیاس پوسته زمین در نظر گرفت که حرکات حال و گذشته صفحات سازنده زمین را به نحوی در خود ثبت می کنند.
عموماً در یک دگرگونی ناحیه ای، پدیده دگرگونی تنها یکبار اتفاق نمی افتد، بلکه همانطور که از یک فاز کوهزایی با اطلاع هستیم تغییر شکلهای یک ناحیه معین، ممکن است چند بار رخ دهد، این تغییر ممکن است با تبلور دوباره یا آرایش مجدد کانیها همراه باشد. در این حالت چند دگرگونی یا پلی متامرفیسم صحبت می شود.
1- دگرگونی اصابتی یا دگرگونی ضربه ای
این دگرگونی را باید نوعی دگرگونی دینامیکی محسوب داشت که به صورت ساختمان های دایره ای شکل یافت می شوند. ساختمانهای مزبور اساساً در نتیجه برخورد و اصابت سنگهای آسمانی و یا در نتیجه انفجارهای هسته زیرزمینی بوجود می آیند.
2- دگرگونی مجاورتی یا دگرگونی حرارتی
این دگرگونی دارای دامنه محدود بوده و منجر به تشکیل سنگهای دگرگونی در پیرامون توده های نفوذی می شود. در این نوع دگرگونی دما نقش اساسی دارد ولی ترکیب شمیایی توده نفوذی و سنگهای در برگیرنده و نوع سیالاتی که از ماگما متصاعد می شود هم باید مدنظر باشد.
3- دگرگونی دینامیکی یا دگرگونی کاتاکلاستیک
همانطور که در صحرا، دگرگونی مجاورتی که در کنار توده های آذرین تعقیب می کنیم دگرگونی دینامیکی را در ارتباط با سطوح گسلی بزرگ و یا روراندگی های مهم مشاهده می کنیم. مطالعات تکتونیک حاکی از آنست که همزمان با حرکات مهم سطوح گسلی، دگرگونی دینامیکی اتفاق می افتد. می دانیم که اصولاً گسلها و روراندگیها، تاریخ پیچیده ای داشته و در چندین مرحله از حرکات شرکت می کنند ولی دگرگونی دینامیکی تنها در بعضی از این حالات پدیده می آیند.
4- دگرگونی ناحیه ای یا دیناموترمال متامرفیسم
دگرگونی ناحیه ای دارای گسترش زیاد و خاص نوارهای کوهزایی است. در مناطقی که دو صفحه لیتوسفر به هم می رسند یعنی در تمام نوارهای بزرگ کوهزایی جهان، می توان حجم های عظیم از آن را مشاهده نمود. این دگرگونی کمابیش با ما گماتیسم همراه است و در آن توده های نفوذی گرانیت، دیوریت نیز یافت می شود. در ایران مجموعه های دگرگونی نوار سنندج- سیرجان مثال بارز آنست که در حاشیه فعال، کوچک قاره ایران مرکزی و به موازات روراندگی زاگرس امتداد دارد.
هنگامی که سری ضخیمی از رسوبات یا سنگهای آتشفشانی رویهم انباشته شود دما و فشار افزایش می یابد و دگرگونی انباشتی بوجود می آید. بنابراین در بعضی شرایط، این دگرگونی را می توان دنباله دیاژنز در نظر گرفت. در اینصورت ارتباطی با کوهزایی و نفوذ توده های آذرین ندارد. با توضیحات فوق می توان پنداشت که تغییرات کانی شناسی و بافتی در سنگ در نتیجه افزایش فشار ناشی از سنگینی لایه بندی اولیه متبلور شده اند.
این نوع دگرگونی در مجاورت ریفت های داخل اقیانوسی یعنی جائیکه گدازه بازالتی به کف اقیانوس می رسند دیده می شود. وسعت و پراکندگی آن نیز به دلیل گسترش شکافهای عظیم اقیانوسی زیاد می باشد.
7- دگرگونی یا دگرسانی هیدروترمال
منظور از دگرگونی هیدروترمال عبارت از فعال و انفعالهایی است که بین سیالات داغ (به صورت محلول های مایع یا گاز) با سنگهای اطراف انجام می شود و به موجب آن بعضی از مواد این سیالات به سنگهای مجاور وارد و بعضی دیگر از آن خارج می شوند. این سیالات ممکن است از آشیانه های ماگمایی تشأت گیرند که در حین انجماد مواد مذاب، برحسب شرایط به صورت گاز یا مایع می توانند با هم و یا مستقل از هم، محیط انجماد را ترک کنند.
همانطور که قبلاً گفته شد تعادل ترمودینامیکی در یک سیستم، تابع تغییرات درجات حرارت، فشار و ترکیب شیمیایی محیط است که در سنگهای دگرگونی به صورت ترکیب کانی شناسی پدیدار می شود بسیاری از پترولوژیست ها، بجای ترکیب کانی شناسی از اصطلاح مجموعه کانیها با پاراژنز استفاده می کنند دو مجموعه دگرگونی ممکن است دارای درجه دگرگونی (گراد) متفاوت باشد.
در اوایل قرن اخیر با مطالعه سنگهای دگرگونی ناحیه اسکاتلند (سری دالرادین)، ابتدا بارو و سپس تیلی نشان دادند که افزایش درجات دگرگونی در سنگهای پلیتی موجب ظهور و یا محو کانی های کلریت، بیوتیت، آلماندن، ایتروتید، دیستن و سیلیمانیت می گردد. به عقیده این محققین ، هر یک از کانیهای مذکور مشخص درجات خاصی از دگرگونی و توالی آنها نشان دهنده افزایش درجه «گراد» تغییر و تبدیل است. کانیهای مذکور که بنام کانیهای ردیاب یا «اندکس مینرال» نامیده می شوند در مناطقی که درجات دگرگونی آنها قابل نقشه برداری باشد مشخص کننده زون های دگرگونی می باشند. با ظهور هر یک از کانیهای ردیاب، می توان خطوط هم شدت تغییر و تبدیل یعنی ایزوگراد را رسم کرد.
یک ترکیب شمیایی معین را در درجات فزاینده دگرگونی قرار می دهیم و مجموعه کانیهای آن را ارزیابی می کنیم. ولی در یک رخساره دگرگونی، سنگهایی با ترکیب شیمیائی مختلف را در شرایط تقریباً یکسان ترمودینامیکی مطالعه می نمائیم و مجموعه کانیهای آن را بررسی می کنیم.
مفهوم رخساره های دگرونی اولین بار توسط اسکولا (1915) بکار گرفته شد. طبق تعریف وی، رخساره دگرگونی، گروهی از سنگها را مشخص می کند که کانیهای آن در شرایط دگرگونی ویژه ای تشکیل شده و ترکیب کانی شناسی این سنگها تابع ترکیب شیمیایی آنها است.
الف) رخساره های دگرگونی مجاورتی
رخساره های دگرگونی مجاورتی با توجه به افزایش درجات حرارت شامل انواع زیر است:
الف- 1- رخساره آلبیت – اپیدوت هرونفلس
الف- 2- رخساره هورنبلاند هورنفلس
الف- 3- رخساره پیروکسن هورنفلس
الف- 4- رخساره سانیدینیت
ب) رخساره های دگرگونی بر اثر وزن یا رخساره های تدفینی
می توان اقسام این رخساره را برحسب ازدیاد درجه حرارت و فشار به سه نوع تقسیم کرد:
ب- 1- رخساره زئولیتی
ب- 2- رخساره پرهیت – پومیله ایت
ب- 3- رخساره گلوکافان شیست یا گلوکافائیت یا شیست آبی
ج- رخساره های دگرگونی ناحیه ای
تنوع رخساره ها در سنگهای دگرگونی ناحیه ای زیاد است و به همین دلیل برحسب محققین به دستجات کوچکتر و زیررخساره ها تقسیم بنده شده است.
در درجات ضعیف تر، تشخیص رخساره های دگرگونی ناحیه ای از دگرگونی دینامیکی آسان نیست. رخساره های مهم دگرگونی ناحیه ای عبارتند از :
ج- 1- رخساره شیست سبز
ج- 2- رخساره آمفیبولیت
ج- 3- رخساره گرانولیت
در بعضی شرایط، رخساره اکلوژیتی را جزء رخساره های دگرگونی ناحیه ای بحساب می آورند.
تیپ های دگرگونی
در سال 1965، وینکلر، تیپ های دگرگونی را معرفی نمود وی دگرگونی حرارتی را به جای دگرگونی مجاورتی، دگرگونی انباشتی (تدفینی) را به جای سری های گلوکوفان دار نامید و در مورد دگرگونی ناحیه ای معمولی، دو نوع در نظر گرفت یکی نوع ابوکوما که به جای سری آندالوزیت- سیلیمانیت- و دیگری نوع بارو که همان سری رخساره دیستن- سیلیمانیت فوق می باشد.
دگرگونی نوع ابوکوما معرف مناطقی با درجه زمین گرمایی زیاد و فشار نسبتاً کم است و به همین دلیل گاهی اختصاصات دگرگونی مجاورتی در آن بروز می کند. دگرگونی نوع بارو معرف فشار و درجه حرارت متوسط است که بوسیله بارو سپس تیلی در اسکاتلند مطالعه گردید و سری دالراین هم به آن گفته شده است.
سنگهای دگرگونی شده ممکن است منشاء رسوبی یا ماگمایی داشته و حتی در بعضی موارد، ممکن است خود یک سنگ دگرگونی قدیمی باشد. در سنگهای دگرگون شده، گاهی می توان آثار بافت و ترکیب اولیه سنگ را مشخص ساخت و به این ترتیب به نوع سنگ والد پی برد.
بافت قدیمی یک سنگ دگرگون شده- بخصوص هنگامی که سنگ تحت شرایط دگرگونی ضعیف قرار گرفته باشد- قابل تشخیص می باشد.
اگر سنگهای آذرین تحت تأثیر دگرگونی درجات ضعیف قرار گیرند کانیهای اولی آن به مجموعه ای از کانی های دانه ریزتر تبدیل می شوند که در حجم کانی اولیه پراکنده می باشند. بنابراین، حدود کانیهای سنگ اولیه تقریباً دست نخورده بر جا می ماند: مثلاً ممکن است بافت افیتی یک دیاباز تا اندازه ای محفوظ بماند ولی پلاژیو کلاز آن به مجموعه ای از اپیدوت + سریسیت + آلبیت تبدیل شود و پیروکسن هم به صورت مجموعه ای از آکتینوت + اسفن + کلریت در آید.
ترکیب شیمیایی اکثر سنگهای دگرگونی مشابه ترکیب شیمیایی سنگ اولیه ای است که از آن بوجود آمده اند. در این مورد باید وجود سازندگان فرار مانند آب، CO2 و O2 و S را استثناء نمود. دگرگونی ممکن است ایزوشیمیایی باشد مشروط به آنکه عناصر سازنده کانیها، تنها در مقیاس دانه ها حرکت کرده باشند. معهذا در این مورد نمی توان با قاطعیت ترکیب شیمیایی سنگ اولیه را آشکار ساخت، زیرا در حالتی که به آن سیستم باز می گوئیم ممکن است مقداری ماده به ترکیب سنگ اولیه اضافه و یا از آن کم شده باشد.
با توجه به آنکه، سنگهای دگرگونی ممکن است از ابتدا منشاء رسوبی یا آذرین و حتی دگرگون شده قدیمی باشد و در مواردی هم باید نقش متاسومالیسم را در نظر داشته باشیم لذا تعیین ترکیب شیمیایی سنگهای اولیه کار آسانی نیست.
برای نامگذاری و تشخیص سنگهای دگرگونی لازم است که با بافت و ساخت یا فابریک سنگهای دگرگونی آشنا شویم. کلمه بافت (تکستور) همان مفهومی را در بر دارد که در سنگ شناسی آذرین مورد استفاده قرار می گیرد و عبارتست از درجه تبلور، شکل و اندازه دانه ها و رابطه ای که بین آنها در مقیاس میکروسکوپی وجود دارد.
فابریک- این اصطلاح بیشتر در مورد سنگهای دگرگونی بکار برده می شود و عبارت از بررسی شکل هندسی و ترکیب فضایی کانیهای هر سنگی است که شکل اولیه خود را از دست داده و دگرگون شده باشد. این اصطلاح شامل بافت، ساخت و جهت یافتگی ترجیحی سنگ هم
می باشد. با توجه به اینکه بر خلاف سنگهای آذرین کاربرد اصطلاحات بافت و ساخت در سنگهای دگرگونی استعمال زیادی ندارد و اکثراً از اصطلاح فابریک استفاده می شود.
اصولاً فابریک سنگهای دگرگونی تابع عوامل زیر است:
- فابریک سنگ اولیه
- رشد و نمو بلورها در حالت جامد
- فرآیندهای تغییر شکل سنگها در طی دگرگونی
- نوع استرس (همه جانبه یا غیر همه جانبه)
- ترکیب کانی شناسی سنگ.
فابریک های دگرگونی را می توان به دو دسته تقسیم کرد:
الف- سنگهایی که فاقد جهت بافتگی برتر می باشند
این فابریک در سنگهایی که از تک کانی تشکیل شده باشند دیده می شود. مانند مرمر، کوارتزیت، دونیت های دگرگون شده و یخ یخچال های طبیعی. در اینحالت با توجه به انرژی سطحی یکسان در بلورها، ابعاد دانه ها یک اندازه است. بلورها ممکن است جهت یافتگی خاصی نشان دهند ولی در مقایسه با انواع جهت یافته می توان آنها را نادیده گرفت.
ب- سنگهایی که دارای جهت یافتگی برتر و مشخصی می باشند.
در بسیاری از سنگهای دگرگونی ناحیه ای، جهت یافتگی برتر وجود دارد. یعنی کلیه بلورها تقریباً در امتداد فابریک سنگ بطور موازی قرار می گیرند و کم و بیش با هم موازیند. جهت یافتگی بلورها ممکن است به دو صورت خطی (در امتداد یک خط کم و بیش موازی ) و صفحه ای (در امتداد یک صفحه ) دیده شود.
|
|