سنگ شناسی دگرگونی

سنگ شناسی دگرگونی

اسلاید 1: 20/5/85سنگ شناسی دگرگونی – جواد قانعی اردکانی1سنگ شناسی دگرگونیتعداد واحددرسی: 2واحد تئوری و1واحدعملی نام منبع درس: سنگ شناسی دگرگونی - پیام نورمولف درس:دکتر علی درویش زادهتهیه کننده: جواد قانعی اردکانی

اسلاید 2: 20/5/85سنگ شناسی دگرگونی – جواد قانعی اردکانی2معرفی کتاب سنگ شناسی دگرگونی به شناخت دگرگونی در مقیاس کرۀ زمین و نمونه های دستی، همراه با شناخت اقسام دگرگونی، درجات و رخساره های دگرگونی پرداخته و از دروس تخصصی رشته زمین شناسی می باشد. مطالب این درس در7 فصل جداگانه مورد بررسی قرار می گیرد.معرفی

اسلاید 3: 20/5/85سنگ شناسی دگرگونی – جواد قانعی اردکانی3فهرست فصول: فصل اول: اصول وتعاریف فصل دوم: دگرشکلی سنگ ها فصل سوم: اقسام دگرگونی فصل چهارم: مجموعه کانیها یا پاراژنز فصل پنجم: درجه،زون،رخساره وتیپ های دگرگونی فصل ششم: بافت وساخت درسنگهای دگرگونی فصل هفتم: اقسام سنگهای دگرگونی

اسلاید 4: 20/5/85سنگ شناسی دگرگونی – جواد قانعی اردکانی4فصل اوّلاصول و تعاریف

اسلاید 5: 20/5/855سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیفصل اوّلاهداف کلی: 1- تعاریف مختلف دگرگونی و حد دگرگونی2- چگونگی تغییر و تبدیل در کانی ها و سنگها3- چگونگی ایجاد و تعادل در دگرگونی4- عوامل مؤثر در دگرگونی از قبیل فشار درجه حرارت

اسلاید 6: 20/5/856سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیسنگهای دگرگونی سنگهایی که از تغییر شکل سنگهای قبلی(رسوبی، آذرین و دگرگونی) به علت تغییر شرایط فیزیکی(دما و فشار) یا شیمیایی در حالت جامد به وجود می آیند. بطور کلی دگرگونی پاسخی است که هر سنگ در مقابل تغییرات محیط شیمیایی یا فیزیکی بصورت تبلور مجدد و یا پدیدار شدن کانیهای جدید و تخریب بعضی دیگر تجلّی می کند.

اسلاید 7: 20/5/857سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیحد دگرگونیالف)حد زیرین:مرز بین دیاژنز-هوازدگی با دگرگونی است که با ظهور کانیهایی نظیر لومونتیت و لاوسونیت و ... مشخص می شود. حد و مرز آغاز دگرگونی در سنگهای مختلف متفاوت بوده و به ترکیب سنگ اولیه بستگی دارد. ب)حد فوقانی:این حد با ظهور سنگهای میگماتیت مشخص می گردد.

اسلاید 8: 20/5/858سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیچند شکلی(پلی مورفیسم)پدیده ای است که به موجب آن یک ماده ممکن است تحت شرایط فیزیکی متفاوت به بیش از یک شکل متبلور شود. اصولا شکلی از چند شکلی پایدار است که در شرایط فیزیکی خاص نظم و آرایش اتمی آن در حد کمترین انرژی انجام شود. برای تعیین شرایط فشار و دمای تشکیل سنگ، از نمودارهای تغییر حالت چند شکلی ها استفاده می شود.

اسلاید 9: 20/5/859سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیبرای مثال چند شکلی آراگونیت- کلسیت که کلسیت در شرایط حرارت و فشار معمول در سطح زمین متبلور شده ولی آراگونیت در درجه حرارت اتاق و فشار زیاد به وجود می آید. وجود آراگونیت در چشمه های آهکی و غارها به علت حضور مقادیری از استرونسیوم و منیزیوم به حالت یونی است.

اسلاید 10: 20/5/8510سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیمتداولترین چند شکلی ها در سنگهای دگرگونی Al2Sio5 است که به نامهای آندالوزیت(کانی فشار و درجه حرارت کم)، کیانیت (کانی فشار زیاد و درجه حرارت کم)و سیلیمانیت(کانی فشار و درجه حرارت زیاد) معروفند.

اسلاید 11: 20/5/8511سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیواکنشهای ناکامل در حالت جامدهالۀ واکنشی نشانۀ واکنشهای ناکامل(نیمه پایدار) بوده که کانیهای ناپایدار در هاله ای از کانیهای پایدار قرار می گیرند. کانیهای اخیر در نتیجۀ واکنش بین کانیهای مجاور به وجود می آیند. حاشیۀ کلیفیت دراکلوزیت

اسلاید 12: 20/5/8512سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیتعادل دگرگونیسنگی که در زمان طولانی تحت تأثیر درجه حرارت و فشار قرار گیرد به مجموعۀ کانیهای جدیدی که در شرایط تازه پایدار بوده و دارای کمترین انرژی پتانسیل هستند، تبدیل می شود.

اسلاید 13: 20/5/8513سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیپاراژنزمجموعۀ کانیهایی است که شرایط تشکیل و پایداری آنها مشابه هم بوده و از نظر شیمیایی و ترمودینامیکی با هم در تعادل می باشند. برای مثال هر مجموعه پاراژنزی به صورت زیر نوشته می شود:کوارتز+آنورتیت+گرونا+دیوپسید

اسلاید 14: 20/5/8514سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیعلائم تعادل در سنگهابافت گرانوبلاستیکمجموعۀ کانیهای پاراژنز با مرز مشخصبافت باید در نتیجۀ تبلور دوباره در سنگ دگرگونی به وجود آید. عدم وجود نشانه های منطقه بندی شیمیاییعدم حالت جانشینی مانند حاشیۀ واکنشی یا علائم دگرسانی در طول شکستگی های سنگ

اسلاید 15: 20/5/8515سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیمحیط دگرگونیدر تحولات دگرگونی بلور جدید ضمن رشد با کنار زدن یا از بین بردن و یا جانشین شدن با مواد قبلی جای خود را باز می کنند. عوامل مؤثر بر شکل کانی:1- قابلیت انعطاف پذیری کانی در محیط جامد2- بافت اولیۀ سنگ3- فشارهای مختلف در محیط تشکیل سنگ دگرگونی

اسلاید 16: 20/5/8516سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانی سیستمهای دگرگونیالف) سیستم باز: در طی عمل دگرگونی ترکیب شیمیایی تودۀ سنگ تغییر کرده و مقداری ماده به آن اضافه یا کم می شود. این نوع دگرگونی را آلوشیمیایی گویند که شایع ترین آنها متاسوماتیسم است.

اسلاید 17: 20/5/8517سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیب) سیستم بسته: اگر در طی عمل دگرگونی ترکیب شیمیایی سنگ تغییر نکند و ثابت باقی بماند این نوع دگرگونی را ایزوشیمیایی یا توپو شیمیایی گویند. سیستم بسته ای واقعی وجود ندارد بلکه حالتی نسبی است.برای مثال هالۀ دگرگونی توده های نفوذی هووالد در داخل شیستهای استیژ

اسلاید 18: 20/5/8518سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیعوامل دگرگون سازالف) عوامل فیزیکی:مهمترین عوامل فیزیکی فشار و درجه حرارت است که هر کانی در فشار و درجه حرارت معینی تشکیل و در شرایط جدید ناپایدار بوده و برای رسیدن به شرایط تعادلی جدید به کانیهای دیگری تبدیل می شود.

اسلاید 19: 20/5/8519سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیب) عوامل شیمیایی: شامل سیالاتی نظیر آب، مواد محلول در آب و سیال گازی می باشد. حضور آب، سرعت تبلور مجدد کانیها را افزایش می دهد و در واقع نقش کاتالیزور دارد. ج) زمان: در طی زمان لازم، فرایندهای دگرگونی به سمت کامل شدن و ایجاد تعادل ترمودینامیکی پیش می روند.

اسلاید 20: 20/5/85سنگ شناسی دگرگونی – جواد قانعی اردکانی20

اسلاید 21: 20/5/8521سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیفشار همه جانبهفشاری است که به طور یکسان از هر طرف به یک نقطه وارد می شود. الف) فشار هیدروستاتیک: فشار آب بر روی یک نقطه که معادل وزن ارتفاع آب در بالای آن نقطه است. ب) فشار لیتواستاتیک(PL): این فشار ناشی از وزن سنگهای فوقانی است و از رابطۀ زیر به دست می آید:

اسلاید 22: 20/5/8522سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیP= dgzP فشار لیتواستاتیک، Z عمق ، g شتاب ثقل و d چگالی سنگها است.عملکرد فشار لیتواستاتیک: ماده را متراکم و وزن حجمی را زیاد می کند. با افزایش تراکم، سرعت عبور امواج زلزله سریعتر می گردد.درجه حرارت ذوب کانیها و سنگها را افزایش می دهد.

اسلاید 23: 20/5/8523سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیفشار جهت دارفشار وارده بر سنگها در بعضی جهات بیشتر از جهات دیگر است. این فشار 2000 تا 3000 هزار بار بیشتر از فشار لیتواستاتیک است.عملکرد فشار جهت دار:تورق جدید در سنگها گسیختگی و شکستگی (سنگهای شکننده)چین خوردگی (تغییر شکل پلاستیک)

اسلاید 24: 20/5/8524سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیفشار سیالاتفشاری که مواد فرار موجود در منافذ یا شکافهای ریز سنگها بر سنگ اعمال می کنند. عملکرد فشار سیالات، همانند فشار لیتواستاتیک است. رابطۀ بین فشار سیالات و لیتواستاتیک:الف)Pf>pl : ایجاد شکستگی در سنگهاب) Pf=pl : رابطۀ بین عمق و فشار لیتواستاتیک برقرار است. ج) Pf<pl: در اعماق زیاد در دگرگونی درجات شدید مانند رخسارۀ گرانولیت و اکلوژیت مشاهده می شود.

اسلاید 25: 20/5/8525سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیانحلال بر اثر فشاراین پدیده را می توان ادغامی از عملکرد فشار جهت دار و فشار سیالات در نظر گرفت. کانی تحت تأثیر فشار جهت دار در جهت بیشترین فشار(پر انرژی)، انحلال و در جهت عمود بر آن رشد و تبلور می یابد. در اثر انحلال ناشی از فشار کانیهایی مانند کوارتز که به پهن و مسطح تغییر شکل می یابند.

اسلاید 26: 20/5/8526سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانینقش درجۀ حرارت جریان حرارتی عبارت از میزان گرمایی است که در واحد زمان از سطح زمین خارج می شود. این جریان در نقاط مختلف زمین متفاوت بوده بطوریکه در اقیانوسها بیشتر از قاره ها است. در اقیانوسها محورهای برآمدۀ وسط آنها جریان بیشتری داشته و در امتداد گودالها به حداقل می رسد.گوادل

اسلاید 27: 20/5/8527سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانیعملکرد درجه حرارت در دگرگونی1- منظور از دگرگونی درجات شدید، بیشتر افزایش درجۀ حرارت است تا فشار2- پختن آجر در کوره های آجرپزی در نتیجۀ اقزایش حرارت، نوعی دگرگونی حرارتی است که نظیر آن درنتیجۀ حرکت گدازه ها در سطح زمین به وقوع می پیوندد.

اسلاید 28: 20/5/8528سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانی3- بسیاری از واکنشهای دگرگونی در درجۀ حرارت زیاد و در اعماق زمین اتفاق می افتد. 4 - گرما موجب تحرک مواد سیال شده که نقش مهمی را در دگرگونی به عهده دارد به ویژه در دگرگونی مجاورتی که موجب خشک شدن رسوبات در نقاط مجاور تودۀ نفوذی شده و نفوذ همین آب در نقاط دیگر موجب دگرگونی هیدروترمال می شود.

اسلاید 29: 20/5/8529سنگ شناسی دگرگرنی – جوادقانعی اردکانی5- در سنگهای درونی زمین به علت گرمای دریافتی دارای خاصیت انعطاف پذیری بیشتری بوده و تحت تأثیر فشار جهت دار حالت خمیری پیدا کرده که درایجاد تغییر شکلها و دگرگونی های ناحیه ای اهمیت بسیاری دارد.

اسلاید 30: 20/5/85سنگ شناسی دگرگونی – جواد قانعی اردکانی30

اسلاید 31: 20/5/85سنگ شناسی دگرگونی – جواد قانعی اردکانی31