سنگهای دگرگونی و سنگهای آذرین

سنگهای ثانویه هستنت كه از دگرگون شدن سنگهای آذرین , دگرگونی و رسوبی كه قبلا وجود داشته اند تشكیل می شود

سنگهای ثانویه هستنت كه از دگرگون شدن سنگهای آذرین ، دگرگونی و رسوبی كه قبلا وجود داشته اند تشكیل می شود . عامل دگرگونی می تواند فشار ، گرما ، اثر سیالها و جانشینی باشد . دو عامل ماهیت سنگ دگرگونی را تعیین می نماید :

۱) تركیب سنگ اولیه

۲) چگونگی تركیب عوامل دگرگونی كه روی آن اثر گذاشته اند .

در شرایط مختلف ، بافتهای متفاوتی حاصل می شود ، لذا بافت اولیه مبنای تشخیص سنگهای دگرگونی از یكدیگر می باشد .

● ماربل :

سگ ماربل بر اثر دگرگون شدن سنگ آهك یا دولومیت ایجاد می شود . ماربل اغلب دارای بلورهای درشت است كه وجه تمایز آن با سنگ های كربناتی رسوبی است . كانی اصلی تشكیل دهنده اغلب ماربل ها كلسیت است و نیز دارای كانی هایی مانند كوارتز ، گرافیت ، هماتیت ، لیمونیت ، پیریت و غیره نیز هستند .

ماربل ها به عنوان یك گروه دامنه وسیعی از انواع رنگهای مختلف را از خود نشان می دهند . ماربل كاملا خالص دارای رنگ سفید و درخشان می باشد . رنگ خاكستری روشن تا سیاه توسط مواد كربن دار به وجود می آید . رنگ های سبز معمولا توسط كلریت یا سیلیكاتهای دیگر تولید می شوند . رنگ صورتی و قرمز به علت وجود ذرات بسیار ریز پراكنده هماتیت و یا كربنات منگنز و رنگ زرد و كرم بر اثر وجود لیمونیت است .

▪ سختی :

ماربل ها اگر حاوی مقداری كوارتز یا دیگر كانی های سیلیكاته باشند مقاومترند.

▪ جذب آب :

به طور معمول دارای جذب آب كمتر از یك درصد است .

▪ وزن مخصوص : وزن مخصوص متوسط ماربل ۷/۲ میباشد .

▪ مقاومت :

از مقاومت متوسطی برخوردار می باشد و تغییر شكل آن به صورت الاستیك ، پلاستیك است . مقاومت فشاری ماربل بین ۱۹ تا ۱۴۰ مگاپاسكال است و مقاومت فشاری متوسط آن حدود ۱۱۰ مگاپاسكال است . مقاومت خمشی آن بین ۱۵ تا ۶ مگاپاسكال و مقاومت كششی به طور متوسط ۴ مگاپاسكال است .

▪ تخلخل :

تخلخل این سنگ نسبتا كم 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 كربن ، كلریت ، هماتیت و لیمونیت باعث تغییر رنگ در ماربل می شود .

در ایران ، در برابر كلمه ماربل به اشتباه از واژه مرمر استفاده می شود . در حقیقت ماربل یك سنگ دگرگونی است ، در حالی كه آن سنگی كه در ایران در تجارت به عنوان مرمر شناخته می شود معادل واژه اونیكس ماربل بوده و عبارت است از یك سنگ لایه لایه نیمه شفاف ریز بلور از كلسیت از طرف دیگر ، سنگهای دگرگونی كه در ایران به عنوان مرمریت ، چینی و كریستال شناخته میشوند انواعی از ماربل هستند كه توضیح بیشتر آنها را در مرجع ۲۰ میتوان یافت . از آنجا كه واژه های فوق از نظر علمی معادل صحیحی برای ماربل نیستند ، در این راهنما از كاربرد آنها اجتناب و برای تمامی آنها از همان واژه ماربل استفاده شده است . اگرچه ممكن است از نظر دانه ها متفاوت باشند .

● سنگ لوح :

یك نوع سنگ دگرگونی است كه 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 كه كلیواژ نامیده می شود بستگی دارد . این خاصیت در سنگهای لوح متفاوت است . برخی از آنها را میتوان به سادگی به صفحات نازك تقسیم كرد و در برخی دیگر این كار ، 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 كرد .

▪ ویژگیهای سنگ لوح :

این سنگ از نظر نحوه تشكیل با سایر سنگها متفاوت است ، لذا برای استفاده از آن به عنوان سنگ ساختمانی باید آزمایشهای مختلفی روی آن انجام داد كه معمولا با آزمایشهای استاندارد سنگهای دیگر متفاوت است .

▪ جدایش پذیری :

این خاصیت با شكافتن سنگ با یك قلم نازك انجام می شود ، تا صافی ، نازكی ومنظم برش خوردن لایه ها بررسی شود .

▪ جذب آب :

درصد جذب آب سنگ لوح طبق استاندارد STM C : ۱۲۱ آزمایش شود . این خاصیت معمولا بین ۱۴/۰ تا ۴۲/۰ درصد است .

▪ وزن ویژه :

وزن مخصوص سنگ لوح معمولا ۷/۲ تا ۹/۲ تن بر مترمكعب است .

▪ مقاومت :

مدول گسیختگی سنگ در بهترین حالت بین ۴۸ تا ۷۰ مگا پاسكال است . مدول گسیختگی سنگ لوح مطابق استاندارد ATM C : ۱۲۰ آزمایش شود .

▪ سختی یا الاستیك :

اگر یك پلاك سنگ لوح بین دو گیره بسته شود و تحت فشار قرار گیرد ، خم می شود و قبل از اینكه بشكند ، 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 .

▪ مقاومت سایشی :

این موضوع در مواقعی كه سنگ لوح در پلاكهای نسبتا ضخیم برای مصارفی از قبیل سنگفرش یا پلكان 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 .

▪ مقاومت در برابر خوردگی :

سنگ لوح باید در محیط های اسیدی مقاومت نماید زیرا ممكن است تحت شرایط مرطوب یا بارانی به همراه آلاینده های اسیدی قرار گیرد . برای آزمایش باید سنگ را یك محلول حاوی ۹۸ درصد آب , یك قسمت اسید كلریدریك و یك درصد اسید سولفوریك قرار داد . سنگ وزن شده را برای ۱۲۰ ساعت در محلول فوق غوطه ور می سازند و پس از ۴۰ ساعت كه از خشك كردن سنگ گذشت ، آن را وزن می نمایند . افت وزنی نمونه ، میزان خوردگی آن را نشان می دهد . آزمایش را میتوان برای چند دوره تكرار كرد .

▪ ناخالصی های معدنی :

سولفیدهای آهن شامل پیریت یا ماركازیت ناخالصی های نامطلوب اند زیرا به لیمونیت تجزیه شده آسیب می رسانند و سنگ لوح را لكه دار می نمایند . كربنات كلسیم یك جزء مضر است زیرا مورد هجوم اسیدها قرار می گیرد . كربنات 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 خاكستری می گردد .

▪ طبقه بندی سنگ لوح :

استاندارد ASTM C : ۴۰۶ ، سنگ لوح را به سه دسته S۳ , S۲ , S۱ طبقه بندی می كنند و برای هر یك از آنها عمر مفیدی مطابق جدول (۴-۱) پیش بینی می نمایند .

بر این اساس مشخصات لازم برای هر یك از این دسته ها در جدول ۵-۲ آمده است .

▪ كاربرد :

مهمترین كاربرد سنگ لوح ، پوشش سقفهای شیبدار است .

● كوارتزیت :

سنگ كوارتزیت یك سنگ دگرگون شده است كه كانی اصلی آن را كوارتز تشكیل می دهد . گاهی اوقات به طور ناچیز میكا ، فلدسپات ، آپاتیت و گارنت نیز در آن دیده می شود . رنگ كوارتزیت معمولا سفید و اگر ناخالصی داشته باشد ، رگه هایی از خاكستری در آن دیده می شود . كه معمولا از دگرگون شدن ماسه سنگهای كوارتزیتی است . این سنگ از مقاومت نسبتا خوبی برخوردار است و جهت استفاده برای كف و پله سنگ بسیار مناسبی است .

● سنگهای آذرین

سنگهایی هستند كه مستتقیما از سرد شدن و تبلور مواد مذاب ایجاد شده اند . چنانچه سرد شدن آنها در داخل پوسته زمین و به تدریج صورت گرفته باشد ، آنها را نفوذی می نامند . آن دسته از سنگ های آذرین كه به بیرون از زمین راه یافته و به سرعت سرد شده باشند ، از آنجایی كه فرصتی برای تشكیل بلورهای درشت نداشته و یا كم بلورند و آنها را سنگهای آتشفشانی می نامند .

سنگهای آذرین از ویژگیهایی مانند بافت دانه دانه ، ساخت توده ای و تركیب كانی شناسی نسبتا یكنواخت برخوردارند . این سنگها اگر سالم و بدون هوازدگی باشند ، معمولا مستحكم و بادوامند و به عنوان مصالحی مناسب در بسیاری از كارهای مهندسی قابل استفاده اند . وجود درزه و شكاف و قرار گرفتن در مجاورت گرما و از همه مهمتر شرایط سخت جوی از استحكام آنها می كاهد .

از بین انواع متعدد سنگهای آذرین در ایران ، گرانیت ، سینیت ، تونالیت ، گنایس و گابرو به طور گسترده تری به عنوان سنگ ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرند . این موضوع دلایل مختلفی دارد كه از جمله گستردگی بیشتر ، رنگ جذابتر ، یكنواختی بافت ، نظم بیشتر ساخت و دوام بیشتر را می توان نام برد . سایر سنگهای آذرین نفوذی ، گاهی اوقات به علت در دسترس بودن یا زیبایی مورد استفاده قرار می گیرند .

سنگهای آتشفشانی مصرف محدودتری از انواع نفوذی دارند . برخی از آنها نسبتا سست و متخلخل اند و لذا تنها در شرایط اقلیمی مناسب می تواننند مصرف شوند .

● گرانیت :

واژه گرانیت آن طور كه بوسیله معدنكاران و در تجارت استفاده می شود شامل كلیه سنگهای آذرین و گنایش می گردد كه این موضوع در ایران به صورت عامیانه حتی انواع ماسه سنگها و سرپانتین را هم شامل می شود . اما در اینجا بهتر است تعریف را ارائه نمود علمی بنابراین می توان آن را به صورت سنگهای آذرین نفوذی بلوری و با دانه های تقریبا مساروی ، حاوی كوارتز و فلدسپاتهای قلیایی تعریف كرد كه معمولا مقادیری میكا و هورنبلند نیز دارد .

همچنین مقادیر متفاوتی از سایر فلدسپاتها و كانیهای فرعی و غیرعادی نیز وجود دارند كه تنها تعداد اندكی از آنها به غیر از پیریت و گارنت با چشم غیرمسلح قابل رویت بوده یا بوسیله افراد غیرمتخصص قابل شناسایی اند .

▪ ویژگیهای گرانیت :

در بین سنگهای آذرین انواع گرانیت به علت مصرف گسترده آنها ، بیش از دیگر سنگ های آذرین مورد بررسی قرار گرفته است . البته ممكن است گفته شود كه بسیاری از سایر سنگهای نفوذی با بافت گرانیتوئیدی و انواع گنایس از نظر جذب آب . مقاومت فشاری . مقاومت خمشی ، پایداری در برابر آتش و غیره شبیه به گرانیت ها هستند .

بافت گرانیت معمولا یكنواخت یا گرانیتوئیدی است ، اما گاهی اوقات پورفیری هم هست.