دانلود تحقیق رسوب شناسی

ریشه لغوی Sedimentologg یا رسوب شناسی نام خود را از واژه لاتین Sedimentum گرفته است که به معنای رسوب کرده است.

دید کلی سنگ های رسوبی ، از انباشت ذرات ناشی از خرد شدن انواع سنگهای دیگر بوجود آمده‌اند.

این ذرات ، معمولا به کمک نیروی گراویته ، آب ، باد و یا یخ به محل جدید خود منتقل شده و در آنجا به ترتیبی جدید نهشته می‌شوند.

برای مثال ، امواجی که به ساحل صخره‌ها برخورد می‌کنند، ممکن است که از این طریق ، ذرات ریگ و شن دریا کنار دیگری را در همان نزدیکی فراهم آورند.

این نهشته‌های ساحلی اگر سخت می‌شدند، سنگی رسوبی تشکیل می‌یافت.

یکی از مهمترین خاصه‌های سنگهای رسوبی ، لایه بندی رسوبات تشکیل دهنده آنهاست.

تاریخچه و سیر تحولی تا قبل از سال 1815 میلادی بیشتر مطالعات بر اساس چینه شناسی بود و از شکل هندسی ، تعیین ضخامت و ارتباط جانبی رسوبات با یکدیگر استفاده می‌گردید.

در سال 1815 ، ویلیام اسمیت نقشه زمین شناسی انگلستان را تهیه کرد و گسترش و قرار گرفتن توالی سنگهای رسوبی منطقه را با شکل نشان داد.

هنری سربی از سال 1859 از میکروسکوپ پلاریزان جهت مطالعه سنگهای رسوبی استفاده کرد و مقاله‌ای در سال 1879 در انجمن زمین شناسان لندن ارائه نمود که در آن اهمیت میکروسکوپ پلاریزان را در مطالعه سنگهای رسوبی بیان داشت، که این خود یکی از مهمترین پیشرفت‌های رسوب شناسی محسوب می‌شود.

بر همین اساس هنری سربی به نام "پدر پتروگرافی" لقب گرفت.

در سال 1891 برای اولین مرتبه رسوبات عهد حاضر کف دریاها بوسیله کشتی چالنجر به سطح آب آورده شد و مورد مطالعه قرار گرفت.

در سال 1919 ونتورث نیز مقاله‌ای در رابطه با اندازه و گردشدگی ذرات در سنگهای آواری ارائه کرد که قدم بسیار بزرگی در تقسیم بندی اندازه ذرات بوده است.

"گرابو" درسال 1904 مقالهای درباره طبقه‌بندی سنگها و بعدها در سال 1913 کتابی تحت عنوان "اصول چینه شناسی" نوشت که تمام مسائل رسوبگذاری تا زمان خود را در آن نیز عنوان نمود که این خود یکی از پیشرفتهای مهم در رسوب شناسی می‌باشد.

"هنز کلوز" در سال 1938 ساختمانهای رسوبی را مورد بررسی قرار داد و از مطالعه آنها میزان انرژی محیط و همچنین جهت حرکت رسوبات از منشا به حوضه رسوب گذاری را تفسیر نمود.

در سال 1942 ، "کینگ" رخساره‌های مختلف رسوبی را تعبیر و تفسیر نمود بالاخره در سال 1952 گارلز به مطالعه ژئوشیمیایی رسوبات(اختصاصات فیزیک و شیمیایی مانند PH و Eh ) پرداخت.

از آن زمان به بعد نیز تحقیقات زیادی در زمینه‌های مختلف رسوب شناسی توسط محققان این رشته در سراسر جهان انجام گردیده و یا در حال انجام است.

تقسیم بندی کلی ذرات رسوبات ذرات آواری ذرات تشکیل دهنده این گروه از تخریب سنگهای موجود در سطح زمین حاصل شده‌اند.

این ذرات باید دارای مقاومت مکانیکی و ثبات شیمیایی زیادی در مقابل عمل هوازدگی باشند تا در رسوبات باقی بمانند ، زیرا اگر مقاومت آنها کم باشد در منشا یا بعد از رسوبگذاری تجزیه و کانیهای جدید به ویژه "رسی" را به وجود می‌آورند.

ذرات آواری خود به دو دسته زیر تقسیم می‌شوند: ذرات آواری غیر آلی ، مانند: کوارتز و فلدسپات ذرات آواری آلی یا ذرات کربن‌دار|کربن‌دار ، مانند: کروژن ذرات جامد شیمیایی و بیوشیمیایی این ذرات از تخریب سنگهای قدیمه حاصل شده‌اند و درون حوضه رسوبی بر اثر فعل و انفعالات شیمیایی و بیوشیمیایی تشکیل گردیده‌اند.

این گروه خود به دستهای زیر تقسیم می‌شود: خرده‌های اسکلتی دانه‌های غیر اسکلتی کربنات کلسیم کانیهای تبخیری که به طور فیزیکی حمل شده‌اند گلاکونیت کاربرد رسوب شناسی مهمترین کاربرد رسوب شناسی در ارتباط با اکتشاف منابع طبیعی از قبیل نفت و گاز می‌باشد، در گذشته بیشتر کمپانیهای نفتی برای کشف مخازن در جستجوی تاقدیسها بودند، اما با پیشرفت زمان به این نتیجه رسیدند که علاوه بر نفتگیرهای ساختمانی ، نفتگیرهای چینه شناسی نیز از اهمیت خاصی برخوردار است.

زیرا در این گونه نفتگیرها سنگهای با تخلخل و نفوذپذیری زیاد به طور جانبی و عمودی به سنگهای با نفوذپذیری کم تبدیل می‌شوند و از حرکت نفت و گاز به طرف بالا جلوگیری می‌کنند.

یکی دیگر از کاربردهای مهم رسوب شناسی در رابطه با روش لرزه نگاری ، مطالعه طبقات رسوبی در زیر سطح زمین است.

بدین وسیله می‌توان محیط رسوبی ، ارتباط جانبی طبقات و همچنین توالی عمودی رسوبات را تعبیر و تفسیر نمود.

از مطالعات رسوب شناسی می‌توان در رابطه با کارهای اکتشافی ذغال سنگ استفاده کرد و گسترش وضعیت لایه‌های زغالی را تعبیر و تفسیر نمود.

بعضی از کانیهای فلزی مانند سرب و روی بطور محدود در سنگهای رسوبی میزبان ، نظیر ریفها یا رسوبات جلبکی فسیل شده ، وجود دارند.

بنابراین درک رسوب شناسی به اکتشاف سرب و روی در این گونه سنگها کمک فروانی می‌کند.

اورانیوم و پلاسرهای مختلف در داخل رسوبات رودخانه‌ای قدیمه تجمع یافته‌اند، بنابراین با استفاده از مطالعات رسوب شناسی می‌توان محیط رسوبگذاری سنگهای رسوبی حاوی اورانیوم و پلاسرها را تعبیر و به اکتشاف این گونه مواد کمک فراوانی نمود.

در رابطه با هیدروژئولوژی ، مطالعات رسوب شناسی به شناخت و چگونگی تشکیل سنگهای آبدار در محیطهای رسوبی مختلف کمک زیادی می‌نماید.

لذا ، بدین وسیله می‌توان به گسترش سنگ آبدار پی برد و از حفاریهای مکرر برای یافتن آب که متحمل مخارج زیادی است، جلوگیری کرد ذرات تشکیل دهنده رسوبات ذرات رسوبی ممکن است از تخریب سنگهای آذرین ، دگرگونی و رسوبی یا در اثر انفجار آتشفشانها و یا به صورت ذرات جامد در حوضه رسوبی ، در اثر فعل و انفعالات شیمیایی و بیوشیمیایی ، تشکل گردند.

هدف از ذرات رسوبی ، تمام ذراتی است که به صورت جامد بتوسط فرآیندهای فیزیکی حمل و رسوب کرده‌اند.

ذرات تشکیل دهنده رسوبات به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند، که شامل مواد زیر می‌باشند.

ذرات آواری ذرات تشکیل‌دهنده این گروه از تخریب سنگهای موجود در سطح زمین حاصل شده‌اند.

این ذارت باید دارای مقاومت مکانیکی و ثبات شیمیایی زیادی در مقابل عمل هوازدگی باشند تا در رسوبات باقی بمانند، زیرا اگر مقاومت آنها کم باشد در منشا یا بعد از رسوبگذاری تجزیه و کانیهای جدید به ویژه رسی را به وجود می‌آورند ذرات آواری خود به دو دسته تقسیم می‌شوند: ذرات آواری غیر آلی : این ذرات شامل ذراتی مانند کوارتز ، فلدسپات و خرده سنگها می‌شود.

ذرات آواری آلی : این ذرات از تخریب و نقل و انتقال مجدد رسوبات کربن‌دار حاصل شده‌اند.

برای مثال می‌توان ذرات تخریبی آنتراسیت ، آمبر ، تکه‌های جامد واکس و کروژن را نام برد که اینها مواد هیدروکربوری غیر قابل حل با ساختمان پلیمری با زنجیره‌های بلند می‌باشند.

ذرات جامد شیمیایی و بیوشیمیایی این ذرات از تخریب سنگهای قدیمی حاصل نشده‌اند و درون حوضه رسوبی بر اثر فعل و انفعالات شیمیایی و بیوشیمیایی تشکیل گردیده‌اند.

این گروه به خرده‌های اسکلتی ، دانه‌های غیر اسکلتی کربنات کلسیم ، کانیهای تبخیری که بطور فیزیکی حمل شده‌اند و گلاگونیت تقسیم می‌شوند.

این ذرات از تخریب سنگهای قدیمی حاصل نشده‌اند و درون حوضه رسوبی بر اثر فعل و انفعالات شیمیایی و بیوشیمیایی تشکیل گردیده‌اند.

خرده‌های اسکلتی ذرات اسکلتی در اثر فعالیتهای متابولیکی موجودات زنده ترشح شده‌است.

غالبا این مواد از جنس کربنات کلسیم و سیلیس هستند خرده‌های اسکلتی کربنات کلسیم در رسوبات عهد حاضر ذرات اسکلتی کربنات کلسیم از کانیهای کلسیت و آراگونیت تشکیل شده‌اند که هر دو دارای فرمول شیمیایی CaCO3 هستند، ولی سیستم کریستالوگرافی و ناخالصیهای دیگر به میزان کم باعث تمایز این دو کانی از یکدیگر شده ‌است.

آراگونیت دارای سیستم ارتورومبیک بوده و از کربنات کلسیم خالص تشکیل شده‌است.

کلسیت در کلاس رمبو هدرال و سیستم هگزاگونال متبلور شده و دارای مقداری منیزیم می‌باشد.

خرده‌های اسکلتی سیلیسی گروه اصلی تشکیل دهنده این ذرات دیاتومه‌ها و رادیولاریت‌ها بوده و در درجه دوم دیانوفلاژلاتها (دسته‌ای از تاژک داران) و اسفنجها می‌باشند.

اگر چه خرده‌های اسکلتی سیلیسی فراوان نیستند ولی در رسوبات عهد حاضر بطور موضعی در بعضی از مناطق تا حدود 40 درصد رسوبات کف دریاها را تشکیل می‌دهند.

فراوانی این ذرات در کف دریاها به سه فاکتور زیر بستگی دارد: اولا با میزان تولید پوسته‌های سیلیسی ثانیا ، فراوانی یا (نسبت) این پوسته‌ها نسبت به مقدار ذرات آواری و کربناته موجود در دریاها.

ثالثا انحلال پوسته‌های سیلیسی در کف اقیانوسها ، پوسته‌های سیلیسی در مناطق عمیق اقیانوس‌ها بویژه در مناطقی که آبهای سطحی حاوی مقدار زیادی مواد غذایی باشند.

در دریاچه‌ها و بطور موضعی در بعضی نواحی کم‌ عمق دریا تجمع حاصل می‌کنند.

دانه‌های غیر اسکلتی کربنات کلسیم این دانه‌ها شامل پلت‌ها و پلوییدها ، اووییدها ، پیزولیت‌ها ، گریپستون‌ها و اینتراکلست‌ها می‌باشند.

پلت‌ها و پلوییدها پلت‌ها ، دانه‌های کروی یا بیضوی شکل کربنات کلسیم هستند که در اندازه ماسه و بدون ساختمان داخلی می‌باشند.

موجودات زنده برای بدست آوردن غذا مقداری از رسوبات دانه‌ریز کربنات کلسیم کف دریا را می‌خورند و پس از گرفتن مواد آلی آنها این ذرات را به هم متصل کرده و به صورت پلت از خود دفع می‌کنند که این گونه دانه‌ها را پلت‌های مدفوعی می‌نامند.

در سنگهای کربناتی قدیمی تشخیص پلت‌های مدفوعی از سایر دانه‌های مشابه خیلی مشکل است.

بنابراین به دانه‌های پلتی که منشا آنها قابل تشخیص نباشد، پلویید گفته می‌شود.

تمام دانه‌هایی که شبیه پلت هستند به طریق مدفوعی که در بالا ذکر شد، تشکیل نمی‌شوند.

اووییدها واژه اوویید از کلمه یونانی اوون (oon) مشتق شده که به معنی تخم‌مرغ یا شبیه تخم‌مرغ است.

این دانه‌ها کروی یا بیضوی شکل هستند و اندازه آنها کمتر از 2 میلیمتر است.

اوویدها در مقطع دارای یک هسته‌اند که به توسط یک یا چندین لایه دایره‌ای متحدالمرکز احاطه می‌شوند.

هسته این دانه‌ها ممکن است از خرده‌های اسکلتی ، پلت یا ذرات آواری از قبیل کوارتز تشکیل شده باشد.

اگر چندین اوویید پهلوی یکدیگر قرار بگیرد و به توسط چندین لایه احاطه گردد، اوویید مرکب به وجود می‌آید.

رسوباتی که از اووییدها تشکیل شده‌است به نام اوولیت نامیده می‌شود.

پیزولیت پیزولیت‌ها دانه‌های کروی یا بیضوی شکلی هستند که اندازه آنها بیشتر از 2 میلیمتر است.

این دانه‌ها از یک هسته با دوایر متحدالمرکزی در اطراف آن تشکیل شده است.

اختلاف بین اوویید و پیزولیت ، علاوه بر اندازه آنها چگونگی تشکیل نیز می‌باشد.

بطور معمول دو نوع پیزولیت شناخته شده است.

پیزولیت جلبکی که به نام آنکگولیت و پیزولیت کالیچی که به پیزولیت وادوز موسوم است.

وادوز عبارت از منطقه‌ای است که در نواحی خشک بالای سطح ایستایی قرار دارد.

گریپستون‌ها این دانه‌ها به شکل خوشه‌ای است و در اثر پیوستن خرده‌های اسکلتی ، اووییدها و پلت‌ها ‌توسط سیمان به یکدیگر تشکیل شده‌اند.

این دانه‌ها در محیط‌هایی که برای مدت کوتاهی آشفته بوده و سپس برای مدت طولانی آرام می‌باشد، تشکیل می‌گردند.

زیرا این ثبات یا آرامش محیط لازم است تا سیمان در بین دانه‌ها رسوب کرده و آنها را به هم متصل نماید و در مواقع طوفانی بخشی از این رسوبات شکسته شده و به شکل دانه‌های خوشه انگوری دیده می‌شود.

جلبکهای سبز - آبی نیز کمک فراوانی به تشکیل سیمان می‌نماید.

گرچه این دانه‌ها منطقه وسیعی را در باهاما می‌پوشانند.

ولی در سایر محیط‌های عهد حاضر ، که رسوبات کربناتی تشکیل می‌گردد، فراوان نیستند.

به ‌علاوه در سنگهای آهکی قدیمی غالبا یافت نمی‌شوند.

اینتراکلست‌ها واژه اینتراکلست به دانه‌هایی اطلاق می‌شود که از نظر اندازه در حد ماسه یا بزرگتر و از نظر بافتی شبیه خرده سنگها در سنگهای آواری است.

این دانه‌ها در اثر شکسته شدن مواد سختی قبلا در حوضه رسوبی تجمع حاصل کرده‌اند، تشکیل می‌شوند.

اینترا (Intra) به معنی داخل است که در اینجا منظور درون حوضه رسوبی است و کلسیت (Clast) به معنی شکسته می‌باشد.

این دانه‌ها غالبا زاویه‌دار و اندازه انها از 2 میلیمتر بیشتر است.

دانه‌های اینتراکلست به علت داشتن لبه‌های نیز قطع شده از گریپستونها قابل تشخیص است.

کانیهای تبخیری که بطور فیزیکی حمل شده‌اند.

در بعضی مناطق مانند پلایاها پس از رسوبگذاری کانیهای تبخیری ، باد ممکن است ذرات ژیپس را برداشته و پس از حمل و رسوبگذاری تشکیل تپه‌هایی از این ذرات را بدهد.

برای مثال تپه‌های مجاور پلایاها در غرب ایالت تگزاس در آمریکا و ژیپس تشکیل شده‌اند، را می‌توان نام برد.

همچنین ذرات اووییدی سنگ نمک ، امروزه در دریای بحرالمیت یا دریای مرده تشکیل می‌شود.

بطور کلی کانیهای تبخیری به شکل دانه فراوان نیست و در رسوبات قدیمی بطور پراکنده و کمیاب است.

گلاکونیت این دانه‌ها در اندازه ماسه ، به شکل کروی یا تخم‌مرغی و به رنگ سبز در رسوبات دریایی یافت می‌شوند.

این دانه‌ها ممکن است در داخل حجره فرامینیفرها تشکیل گردند و زمانی که پوسته اهکی آنها حل و از بین بروند شکل قالب داخلی موجود را حفظ کرده و به شکل ذره‌ای آزاد می‌شوند.

گلاکونیت در رسوبات دریایی به مقدار کم یافت می‌شود ولی در بعضی از مناطق مانند نواحی ساحلی نیوجرسی و جنوب شرقی انگلستان این ذرات فراوان می‌باشند، زیرا تخریب مکانیکی بر روی سنگهای قدیمی حاوی گلاکونیت باعث گردیده است تا مقدار زیادی از ذرات گلاکونیت از محل اصلی خود کنده شده و پس از حمل در نواحی فوق تجمع حاصل نمایند.

ذرات