سنگهای دگرگونی

سنگهای ثانویه هستنت که از دگرگون شدن سنگهای آذرین ، دگرگونی و رسوبی که قبلا وجود داشته اند تشکیل می شود . عامل دگرگونی می تواند فشار ، گرما ، اثر سیالها و جانشینی باشد . دو عامل ماهیت سنگ دگرگونی را تعیین می نماید :
۱) ترکیب سنگ اولیه
۲) چگونگی ترکیب عوامل دگرگونی که روی آن اثر گذاشته اند .
در شرایط مختلف ، بافتهای متفاوتی حاصل می شود ، لذا بافت اولیه مبنای
تشخیص سنگهای دگرگونی از یکدیگر می باشد .
۴-۳-۱) ماربل :
سنگ ماربل بر اثر دگرگون شدن سنگ آهک یا دولومیت ایجاد می شود . ماربل اغلب دارای بلورهای درشت است که وجه تمایز آن با سنگ های کربناتی رسوبی است . کانی اصلی تشکیل دهنده اغلب ماربل ها کلسیت است و نیز دارای کانی هایی مانند کوارتز ، گرافیت ، هماتیت ، لیمونیت ، پیریت و غیره نیز هستند .
ماربل ها به عنوان یک گروه دامنه وسیعی از انواع رنگهای مختلف را از خود نشان می دهند . ماربل کاملا خالص دارای رنگ سفید و درخشان می باشد . رنگ خاکستری روشن تا سیاه توسط مواد کربن دار به وجود می آید . رنگ های سبز معمولا توسط کلریت یا سیلیکاتهای دیگر تولید می شوند . رنگ صورتی و قرمز به علت وجود ذرات بسیار ریز پراکنده هماتیت و یا کربنات منگنز و رنگ زرد و کرم بر اثر وجود لیمونیت است .
▪ سختی : ماربل ها اگر حاوی مقداری کوارتز یا دیگر کانی های سیلیکاته باشند مقاومترند.
▪ جذب آب : به طور معمول دارای جذب آب کمتر از یک درصد است .
▪ وزن مخصوص : وزن مخصوص متوسط ماربل ۷/۲ میباشد .
▪ مقاومت : از مقاومت متوسطی برخوردار می باشد و تغییر شکل آن به صورت الاستیک ، پلاستیک است . مقاومت فشاری ماربل بین ۱۹ تا ۱۴۰ مگاپاسکال است و مقاومت فشاری متوسط آن حدود ۱۱۰ مگاپاسکال است . مقاومت خمشی آن بین ۱۵ تا ۶ مگاپاسکال و مقاومت کششی به طور متوسط ۴ مگاپاسکال است .
▪ تخلخل : تخلخل این سنگ نسبتا کم و بین ۳/۰ تا ۲/۱ درصد است .
▪ رنگ : ماربل اگر خالص باشد رنگ آن سفید و درخشان است . اما به رنگهای سیاه ، سبز ، صورتی ، زرد و قرمز نیز دیده شود . وجود کربن ، کلریت ، هماتیت و لیمونیت باعث تغییر رنگ در ماربل می شود .
در ایران ، در برابر کلمه ماربل به اشتباه از واژه مرمر استفاده می شود . در حقیقت ماربل یک سنگ دگرگونی است ، در حالی که آن سنگی که در ایران در تجارت به عنوان مرمر شناخته می شود معادل واژه اونیکس ماربل بوده و عبارت است از یک سنگ لایه لایه نیمه شفاف ریز بلور از کلسیت از طرف دیگر ، سنگهای دگرگونی که در ایران به عنوان مرمریت ، چینی و کریستال شناخته میشوند انواعی از ماربل هستند که توضیح بیشتر آنها را در مرجع ۲۰ میتوان یافت . از آنجا که واژه های فوق از نظر علمی معادل صحیحی برای ماربل نیستند ، در این راهنما از کاربرد آنها اجتناب و برای تمامی آنها از همان واژه ماربل استفاده شده است . اگرچه ممکن است از نظر دانه ها متفاوت باشند .
۴-۳-۲) سنگ لوح :
یک نوع سنگ دگرگونی است که از دگرگونی آرژیلیت و شیل و در موارد خاصی از سنگهای آذرین خیلی ریزدانه نظیر توفها به وجود آمده است . ارزش اقتصادی این سنگ به طور اهم به وجود صفحات جدایش که کلیواژ نامیده می شود بستگی دارد . این خاصیت در سنگهای لوح متفاوت است . برخی از آنها را میتوان به سادگی به صفحات نازک تقسیم کرد و در برخی دیگر این کار ، خیلی به دشواری صورت می گیرد . یخبندان اثر خیلی بدی روی قابلیت جدایش لایه ها دارد ، لذا سنگ را باید در معدن تا تازه است استخراج کرد .
▪ ویژگیهای سنگ لوح :
این سنگ از نظر نحوه تشکیل با سایر سنگها متفاوت است ، لذا برای استفاده از آن به عنوان سنگ ساختمانی باید آزمایشهای مختلفی روی آن انجام داد که معمولا با آزمایشهای استاندارد سنگهای دیگر متفاوت است .
ـ جدایش پذیری :
این خاصیت با شکافتن سنگ با یک قلم نازک انجام می شود ، تا صافی ، نازکی ومنظم برش خوردن لایه ها بررسی شود .
ـ ـجذب آب :
درصد جذب آب سنگ لوح طبق استاندارد STM C : ۱۲۱ آزمایش شود . این
خاصیت معمولا بین ۱۴/۰ تا ۴۲/۰ درصد است .
ـ وزن ویژه :
وزن مخصوص سنگ لوح معمولا ۷/۲ تا ۹/۲ تن بر مترمکعب است .
ـ مقاومت :
مدول گسیختگی سنگ در بهترین حالت بین ۴۸ تا ۷۰ مگا پاسکال است . مدول گسیختگی سنگ لوح مطابق استاندارد ATM C : ۱۲۰ آزمایش شود .
ـ سختی یا الاستیک :
اگر یک پلاک سنگ لوح بین دو گیره بسته شود و تحت فشار قرار گیرد ، خم می شود و قبل از اینکه بشکند ، مقداری خمش نشان می دهد . این خمش درجه سختی سنگ لوح را نشان می دهد . آزمایش مربوط مطابق با استاندارد ASTM C : ۱۲۰ انجام شود .
ـ مقاومت سایشی :
این موضوع در مواقعی که سنگ لوح در پلاکهای نسبتا ضخیم برای مصارفی از قبیل سنگفرش یا پلکان استفاده می شود مهم است . برای آزمایش مقاومت سایشی سنگ لوح آزمایش در برابر هوازدگی ، برای آزمایش مقاومت سنگ لوح نسبت به هوازدگی از استاندارد ASTM C : ۲۱۷ استفاده شود .
ـ مقاومت در برابر خوردگی :
سنگ لوح باید در محیط های اسیدی مقاومت نماید زیرا ممکن است تحت شرایط مرطوب یا بارانی به همراه آلاینده های اسیدی قرار گیرد . برای آزمایش باید سنگ را یک محلول حاوی ۹۸ درصد آب , یک قسمت اسید کلریدریک و یک درصد اسید سولفوریک قرار داد . سنگ وزن شده را برای ۱۲۰ ساعت در محلول فوق غوطه ور می سازند و پس از ۴۰ ساعت که از خشک کردن سنگ گذشت ، آن را وزن می نمایند . افت وزنی نمونه ، میزان خوردگی آن را نشان می دهد . آزمایش را میتوان برای چند دوره تکرار کرد .
ـ ناخالصی های معدنی :
سولفیدهای آهن شامل پیریت یا مارکازیت ناخالصی های نامطلوب اند زیرا به لیمونیت تجزیه شده آسیب می رسانند و سنگ لوح را لکه دار می نمایند . کربنات کلسیم یک جزء مضر است زیرا مورد هجوم اسیدها قرار می گیرد . کربنات آهن جزء نامطلوبی به شمار می رود زیرا در صورت قرار گرفتن در معرض شرایط جوی به لیمونیت تغییر می یابد و باعث تغییر رنگ سنگ لوح از سبز به قهوه ای مایل به خاکستری می گردد .
ـ طبقه بندی سنگ لوح :
استاندارد ASTM C : ۴۰۶ ، سنگ لوح را به سه دسته S۳ , S۲ , S۱ طبقه بندی می کنند و برای هر یک از آنها عمر مفیدی مطابق جدول (۴-۱) پیش بینی می نمایند .
بر این اساس مشخصات لازم برای هر یک از این دسته ها در جدول ۵-۲ آمده است .
ـ کاربرد :
مهمترین کاربرد سنگ لوح ، پوشش سقفهای شیبدار است .
۴-۳-۳) کوارتزیت :
سنگ کوارتزیت یک سنگ دگرگون شده است که کانی اصلی آن را کوارتز تشکیل می دهد . گاهی اوقات به طور ناچیز میکا ، فلدسپات ، آپاتیت و گارنت نیز در آن دیده می شود . رنگ کوارتزیت معمولا سفید و اگر ناخالصی داشته باشد ، رگه هایی از خاکستری در آن دیده می شود . که معمولا از دگرگون شدن ماسه سنگهای کوارتزیتی است . این سنگ از مقاومت نسبتا خوبی برخوردار است و جهت استفاده برای کف و پله سنگ بسیار مناسبی است .

وحید رضائی

منبع : وبلاگ علوم زمین (وحید رضایی)