چگونگی تشکیل سنگ های آذرین، به ماهیت مادۀ مذاب تشکیل دهندۀ آن ها بستگی دارد؛ اینکه مذاب به وجود آورندۀ این سنگ ها اسیدی باشد یا بازیک، نفوذی باشد یا آتشفشانی و یا نیمه نفوذی! اگر مذاب مادر خاصیت اسیدی داشته باشد و بتواند به سطح زمین راه پیدا کند، رفتاری فورانی و گاه انفجاری شدید از خود نشان میدهد و چنانچه این راه نفوذ از کوهها باشد، به صورت آتشفشان نمود میکند. به این ترتیب، سنگهای آذرین بیرونی مثل توف، پامیس و ریولیت شکل میگیرد. چنانچه مادۀ مذاب از جنس بازیک به سطح زمین راه پیدا کند، به آرامی در سطح زمین سرازیر میشود و سنگ آذرین بیرونی بازالت شکل میگیرد. مادۀ مذاب خواه اسیدی باشد خواه بازیک، چنانچه تا حدی به نزدیکیهای سطح زمین برسد، اما نتواند از زیر زمین خارج شود، در همانجا به آرامی سرد میشود و به این ترتیب سنگ آذرین نفوذی یا درونی تشکیل می شود.
منشاء مادۀ سازندۀ سنگ های آذرین کجاست؟
مادۀ تشکیل دهندۀ تمامی سنگهای آذرین، مادۀ مذابی است که ماگما نام دارد. این ماگما از آستنوسفر سرچشمه میگیرد و جنس آن فوق بازیک است، یعنی سرشار از عناصر آهن و منیزیم میباشد. منظور از آستنوسفر، بخش بالایی گوشته زمین است که با پوسته که بر روی آن قرار دارد، مرز مشترک دارد. آستنوسفر لایه ای از سنگ های نیمه مذاب زیر پوسته زمین است. بنابراین، منشاء ماده سازندۀ همۀ سنگ های آذرین، آستنوسفر است.
تصور میشود که ماگما در داخل استنوسفر در عمق حدود 70 کیلومتری تولید میشود. رایجترین سنگ گوشته در استنوسفر، پریدوتیت است. به عبارت دیگر، ماگمایی که از آستنوسفر منشاء میگیرد و سنگ های آذرین را میسازد، ترکیب پریدوتیتی دارد. پریدوتیت عمدتاً از الیوینِ غنی از منیزیم، همراه با مقادیر کمتر دیوپسید کروم و انستاتیت و مقدار کمتری گارنت تشکیل شده است. پریدوتیتِ فوق بازی، ممکن است تحت ذوب نسبی قرار گیرد تا ماگماهایی با ترکیبات مختلف (یعنی بازیک، حدّ واسط و اسیدی) تولید کند.
ماگمای پریدوتیتی به صورت تقریباً مذاب است، بنابراین، نسبت به سنگهای جامد اطراف چگالی کمتری دارد. این تفاوت در چگالی باعث میشود تا ماگما که سبک تر است، به سمت سطوح بالاتر حرکت کند. حرکت به سطوح بالاتر، باعث میشود تا از فشاری که روی ماگمای نیمه جامد است، کاسته شود. همین کاهش فشار نیز عاملی است که به ذوب بهتر پریدوتیت نیمه جامد کمک میکند و سرعت صعود آن را افزایش میدهد.
سرنوشت پریدوتیت نیمه مذاب پس از صعود، میتواند بسیار متفات باشد و بر اساس سرنوشتی که دارد، انواع سنگ های آذرین را نتیجه دهد.
سنگ آذرین نفوذی چگونه شکل می گیرد؟
سنگهای آذرین نفوذی، در اندازههای مختلف یافت میشوند. از تزریقهای رگهمانند کوچک گرفته تا ساختارهای گنبدی شکل عظیم که بیش از 100 کیلومتر مربع (40 مایل مربع) امتداد دارند و هستههای رشتهکوههای بزرگ را تشکیل میدهند. سنگهای آذرین نفوذی که در عمق تشکیل میشوند، پس از دورههای طولانی هوازدگی و فرسایش سنگها و لایههای سطحی، رخنمون پیدا میکنند. همچنین، نیروهای زمین ساختی که پوسته را به سمت بالا هُل میدهند، در رخنمون پیدا کردن آنها نقش دارند. ترکیبی از دو حالت بیان شده نیز میتواند در این مورد نقش داشته باشد. تشکیل سنگهای آذرین نفوذی به طور خلاصه به صورت زیر است:
1. نفوذ ماگمای داغ و مذاب از اعماق حدود 60 کیلومتری داخل زمین به سمت بالا. این ماگما از طریق شکستگیها و گسلها راه خود را به سمت لایه های سطحی زمین و از جایی که فشار زیاد است به محلی که فشار کمتر است، پیدا میکند.
2. ماگما تا سطحی بالا میآید اما ممکن است به یک مانع برخورد کند. این مانع از ادامه نفوذ ماگما به سطوح بالاتر جلوگیری میکند.
3. ماگمایی که به تله افتاده است، در همانجا به تدریج حرارت خود را از دست میدهد و شروع به انجماد و تشکیل کانیهای جدید میکند.
4. اگر ترکیب ماگمای به دام افتاده اسیدی باشد، سنگ آذرین گرانیت تشکیل میشود. اگر ترکیب این ماگما مافیک باشد، یعنی حاوی آهن و منیزیم باشد، گابرو شکل میگیرد. در صورتیکه ترکیب شیمیایی ماگما، حدّ واسط باشد (نه اسیدی و نه مافیک) سنگی که تشکیل میشود، دیوریت خواهد بود.
جزئیات تشکیل هر یک از نفوذی هایی که نام برده شد (گرانیت، دیوریت، گابرو) با دیگری متفاوت است که در اینجا مجال بحث آن نیست.
در این صورت، بسیار آهسته سرد خواهد شد (طیّ هزاران سال) و سنگی شکل میگیرد که سنگ آذرین درونی یا نفوذی نامیده میشود
نحوه تشکیل سنگ آذرین بیرونی
سنگهای آذرین بیرونی به صورت بسیار متنوعتری نسبت به درونیها شکل میگیرند.
1. راه پیدا کردن ماگما از زیر زمین به سطح زمین.
2. جاری شدن جریان گدازه به آرامی بر روی سطح زمین. این گدازه ها عمدتاً ترکیب مافیک دارند و منجر به ایجاد سنگ هایی با ترکیب بازالت می گردند.
3. انفجار ماگما از داخل زمین به صورت آتشفشان و پرتاب گدازه از دهانه آتشفشان در اطراف دهانه و یا فواصل دورتر. شدت فوران و پرتاب گدازه، به میزان اسیدی بودن ماگما بستگی دارد. هرچه ماگما حاوی سیلیس بیشتری باشد، اسیدی تر است و پرتاب گدازه شدیدتر خواهد بود.
4. گاه فعالیت آتشفشان به صورت گدازه نیست؛ بلکه فقط قطعات سنگ و خاکستر از خود خارج میکند. در این صورت سنگهای آتشفشانی مانند توف، توفیت، لایپلی، پامیس و اسکوری ایجاد میشوند. گازهای با ترکیبات مختلف به ویژه گوگرد نیز در فوران های خشک، رخ می دهند.
5. نوع دیگر تشکیل سنگ آذرین، شکل گیری آنها در کف اقیانوس است. به این صورت که در کف اقیانوس ها، شکافهای عمیقی به نام پشته های میان اقیانوسی وجود دارد. این شکافها به اعماق زمین راه دارند، تا جایی که ماگمای موجود در گوشتۀ زمین، راه خود را از طریق این شکاف ها به کف اقیانوس باز می کند. این ماگما پس از رسیدن به سطح، بلافاصله با آب سردِ اقیانوس برخورد کرده و به سرعت سرد و منجمد می شود و به سنگ تبدیل می گردد. جنس همۀ این سنگ ها بازالت است و به علت شرایط خاص تشکیل شان، به صورت بالشتک هایی در میآیند که بازالت بالشی نام می گیرند.
سرد شدن گدازه در سطح زمین، با سرعت بیشتری نسبت به سرد شدن آن در لایههای زیرین زمین رخ میدهد. این سرد شدنِ سریع، مانع از فرصت کافی برای رشد بلورها و کانیها میشود. در نتیجه، سنگهای آذرین بیرونی به طور کلی بافت ریز داشته و به اصطلاح ریز بلور هستند. حتی برخی از آنها مثل ابسیدین، ظاهری شیشهای به خود میگیرند و هیچ گونه بلوری در آنها وجود ندارد. علاوه بر اینها، به دلیل خروج سریع گازهای موجود در گدازه در حین سرد شدن گدازه در سطح زمین، برخی سنگ های آتشفشانی مثل پوکه معدنی و اسکوری، بافت حبابدار به خود میگیرند و متخلخل میشوند.
بدون دیدگاه