تشکیل دولومیت

هادی تکنو

عضو جدید
[FONT=&quot]در تشكيل سنگ هاي كربناته فرآيندهاي بيولوژيكي و شيميايي تأثير گذار هستند[/FONT]. [FONT=&quot]غالب آهك ها از ته نشست غير آلي[/FONT] CaCO3 [FONT=&quot]از آب دريا انجام مي گيرند[/FONT]. [FONT=&quot]تراورتن و آهك هاي كاليچي انواع سنگ هاي كربناته خشكي مي باشند[/FONT].
[FONT=&quot]سنگ هاي كربناته در مناطقي كه آب داراي گرماي مناسب و فاقد ذرات ريز تخريبي است، تشكيل مي شوند. در يك محيط مساعد اولين گروه شكل گرفته كربنات ها هستند و ابتدا آراگونيت تشكيل مي شود لذا غلظت کلسيم پائين آمده و منيزيم بالا مي رود و شرايط براي تشكيل كلسيت پر منيزيم فراهم مي شود، سپس كلسيت كم منيزيم و در انتهاي كربناتها، دولوميت به صورت نادر ايجاد مي شود (اوليه[/FONT]).
[FONT=&quot]دولوميت يکي از سنگ هاي کربناتي است که از رسوبات عادي دريايي به شمار مي آيند. اختلاف نظر فراواني بر سر نحوه تشکيل لايه هاي دولوميتي وجود دارد[/FONT]. [FONT=&quot]دولوميت هاي عهد حاضر در سطح زمين تشکيل نمي شود ولي در سنگهاي قديمي يافت مي شود. به نظر مي رسد که دولوميت ها از معدود سنگهاي رسوبي هستند که تغييرات مينرالوژيکي مهمي را تحمل کرده اند. دولوميت ها در اصل به صورت سنگ آهک هاي غني از کلسيت و يا آراگونيت نهشته مي شوند اما طي فرايندي که دياژنز ناميده مي شود، کلسيت يا آراگونيت به دولوميت آلتره مي شوند. آبهاي زير زميني غني از منيزيم که به ميزان کافي سالينيتي داشته و احتمالا ً گرم و در محيط هاي استوايي نزديک دريا هستند، مي توانند منابع مهم سازند هاي دولوميتي باشند[/FONT].
[FONT=&quot]بخش اعظم دولوميت ها در شرايط بيروني از طريق رسوب از آب دريا در شرايط آب و هواي گرم و خشک و در وضعيتي که آب دريا حاوي نمک فراوان و هوا حاوي مقادير زيادي دي اکسيد کربن باشد، به وجود مي آيد[/FONT].
[FONT=&quot]دولوميت هاي دياژنتيکي در نتيجه جايگزيني متاسوماتيک کلسيت با دولوميت در جريان دياژنزتشکيل مي شوند.دولوميت هاي مناسب در صنعت در مجموعه هاي کربناته پلاتفرمي، نواحي چين خورده و فرورفتگي هاي بين کوهها يافت مي شوند[/FONT].

[FONT=&quot]شرايط تشكيل رسوبات كربناته[/FONT]:
•[FONT=&quot]درجه حرارت[/FONT]:
[FONT=&quot]امروزه رسوبات كربناته در آب هاي گرم، عرض هاي جغرافيايي پايين (40-0) درجه تشكيل مي شوند[/FONT].
•[FONT=&quot]عمق[/FONT]:
[FONT=&quot]سنگ هاي كربناته در آب هاي كم عمق و اكثراً تا عمق 200 متري (مانند فلات قاره) مي توانند تشكيل شوند كه بخش فلات قاره به كارخانه آهك سازي معروف است[/FONT].

•[FONT=&quot]شوري[/FONT]:
[FONT=&quot]شوري آب هايي تشکيل دهنده رسوبات كربناته بايستي در حد نرمال باشد[/FONT].
•[FONT=&quot]ميزان ورود مواد تخريبي[/FONT]:
[FONT=&quot]مواد تخريبي موجب كدر شدن آب دريا و جلوگيري از زيست موجودات مي شود و ميزان مواد تخريبي براي تشکيل رسوبات كربناته بايد كم باشد. پس آهك ها در مناطق فعال تكتونيكي تشكيل نمي شوند و يكي از دلايل عدم تشكيل آنها در كامبرين همين موضوع است[/FONT].
[FONT=&quot]بسياري از دولوميت ها از عمل متاسوماتيكي آبهاي منيزيم دار به روي سنگ آهك ها به وجود مي آيند. شرايط دما، فشار و غلظت حاكم بر آب دريا، تغييرات انرژي آزاد اين واكنش منفي مي باشد و در واقع فرآيند دولوميتي شدن، فرآيندي خودانگيز است.ژنزدولوميت بسيار مشكل است كه علت اين امر سرعت كند نظم گرفتن كاتيوني در شبكه دولوميت است[/FONT].

[FONT=&quot]رسوبات کربناته جديد[/FONT]:
[FONT=&quot]محيط عميق[/FONT]:
[FONT=&quot]الف) آهك ها از مناطق کم عمق تر براثرجريانات توربيدايتي و زير درياييو يا فعاليت جلبک هاي آهکي تشکيل مي شوند[/FONT].
[FONT=&quot]ب) آهک هايي با منشأ صدف و پوسته فرامينيفر و پلانکتون در اعماق بيش از [/FONT]4000 [FONT=&quot]متري سرعت انحلال بيشتر از سرعت رسوبگذاري است و به دليل ناپايداري پوسته آهکي، رسوبگذاري متوقف مي شود[/FONT].

[FONT=&quot]محيط کم عمق[/FONT] :
[FONT=&quot]در اعماق کم به علت تبخير بالا و انرژي بالاي آب تنوع زيادي شاهده مي شود. مانند سواحل غربي خليج فارس، باهاما در کارائيب[/FONT].

[FONT=&quot]سنگ آهک در محيط کم عمق از نظر محيط و تنوع رسوبي[/FONT] :
[FONT=&quot]محيط ساحلي[/FONT] :
[FONT=&quot]الف) پهنه جزر و مدي که بين بالاترين نقطه مد و پائين ترين حد جذر واقع شده است[/FONT].
[FONT=&quot]ب) پهنه اصلي ساحل : مانند جزاير آندوراس دردرياي مارش، سبخاي خليج فارس[/FONT].
[FONT=&quot]ج) ساخت جلبکي که تشکيل استروماتوليت را مي دهد[/FONT].

[FONT=&quot]محيط کولابي[/FONT]:
[FONT=&quot]در اين محيط آب و هواي خشک و تبخيري حاکم است و جلبک هاي کاليچي را تشکيل مي دهد[/FONT].

[FONT=&quot]محيط آب شيرين[/FONT] :
[FONT=&quot]اين محيط حاوي کربنات کلسيم خالص بوده و درياچه ها، چشمه ها و رودخانه ها را شامل مي شود[/FONT].

[FONT=&quot]دياژنزسنگ هاي كربناتي[/FONT]:
[FONT=&quot]دياژنزكربنات ها در ارتباط با فرآيندهاي مختلف است كه در محيط هاي نزديك سطح دريا و متئوريك و به طرف پايين تا محيط دفن عميق صورت مي گيرد[/FONT]. [FONT=&quot]فرآيندهاي اصلي دياژنز شامل سيماني شدن، تراكم، ميكريتي شدن، نئومورفيسم، انحلال، دولوميتي شدن و سيليسي شدن مي باشد[/FONT].
[FONT=&quot]سيماني شدن فرآيند اصلي دياژنتيكي است كه يك سنگ آهك سخت را از يك رسوب سست بوجود مي آورد. كاني شناسي سيمان به شيمي آب به ويژه منشأ[/FONT] CO2 [FONT=&quot]و نسبت [/FONT]Mg/Ca [FONT=&quot]و نرخ تأمين كربنات بستگي دارد[/FONT].
[FONT=&quot]نئومورفيسم براي توصيف فرآيندهاي جانشيني و تبلور مجدد در جائي كه ممكن است تغييري در كاني شناسي صورت گرفته باشد به كار مي رود مانند درشت شدن اندازه بلورها در يك گل آهكي (نئومورفيسم افزايشي) و جانشيني پوسته ها و سيمان هاي آراگونيتي توسط كلسيت (كلسيتي شدن[/FONT]).


[FONT=&quot]انواع محيط هاي دياژنتيكي به صورت ذيل مي باشد[/FONT]:
1)[FONT=&quot]محيط وادوز [/FONT]Vadose
[FONT=&quot]اين زون بالاي سطح ايستايي (سفره آب زيرزميني) قرار دارد و به صورت متئوريك و دريائي ديده مي شود. در زون وادوز بخشي از حفرات سنگ با آب و بخشي ديگر با هوا پر شده است[/FONT].
[FONT=&quot]سيمان در سنگ هاي ساحلي عهد حاضرعمدتاً آراگونيت يا كلسيت پرمنيزيم است[/FONT]. [FONT=&quot]سيمان هاي تشكيل شده در منطقه وادوز شامل سيمان حاشيه اي نامتقارن(ثقلي، استالاگتيتي) و مينسكاس (كاوسيما[/FONT] Meniscus) [FONT=&quot]كه در محل تماس دانه ها تمركز مي يابد. سيمان ثقلي در زير سطح دانه ها ايجاد شده و در اين قسمت ضخيم تر از قسمت هاي ديگر دانه است[/FONT].
[FONT=&quot]از ديگر سيمان هاي تشكيل شده در منطقه وادوز دريائي، سيمان ويسكر است. اين سيمان در حفراتي كه در جهات مختلف گسترش مي يابد ايجاد مي شود[/FONT].
[FONT=&quot]وجود بلورهاي انيدريت كه حل شده و احتمالاً با سيمان آب شيرين پر شده اند نشان دهنده دياژنز وادوز است. برش هاي ريزشي از نشانه هاي ديگر اين محيط است[/FONT].
[FONT=&quot]فرآيند غالب در محيط وادوز انحلال است و لذا شكل انحلالي در اين منطقه مانند تخلخل قالبي يافت مي شود. سيمان دروزي موازئيك برون آهكي در محيط وادوز (متئوريك) تشكيل مي شود[/FONT].

2)[FONT=&quot]محيط فراتيك [/FONT]([FONT=&quot]متئوريك و دريائي[/FONT])
[FONT=&quot]درمحيط فراتيك تمام حفرات سنگ ها با آب پر مي شود. در محيط فراتيك دريائي سيمان فيبري هم ضخامت[/FONT] (Isopachus Cement) [FONT=&quot]و سيمان هم محور (سين تكسيال) بر روي قطعات اكينودرم رشد مي كند. در سيمان دروزي موزائيك اندازه ذرات بلور در حاشيه حفره كوچك و به سمت داخل حفره بزرگ مي شود. سيمان دروزي موزائيك آهن دار در محيط فراتيك متئوريك تشكيل مي شود[/FONT].

3)[FONT=&quot]محيط مخلوط [/FONT]
[FONT=&quot]در محيط مخلوط[/FONT](Mixing Zone) [FONT=&quot]مهمترين پديده دولوميتي شدن است كه مي تواند از دولوميتي شدن گل آهكي زمينه شروع شده و با پيشروي آلوكم ها را نيز تحت تأثير قرار دهد و گاه آنقدر پيش مي رود كه گل سنگ از بلورهاي شفاف دولوميت تشكيل مي شود[/FONT].
[FONT=&quot]در آب دريا دولوميتي شدن كم صورت مي گيرد چون فعاليت يوني زياد است و كلسيت رسوب مي كند. نسبت[/FONT] Mg/Ca [FONT=&quot]در آب دريا بين 3 تا 5 است و در آب شيرين 1 [/FONT]> Mg/Ca [FONT=&quot]است، [/FONT]
[FONT=&quot]در منطقه[/FONT] Mixed [FONT=&quot]كه گذري از اين دو نوع آب است اين نسبت به يك نزديك مي شود [/FONT]([FONT=&quot]ساختمان دولوميت ايده آل متشکل از يك لايه[/FONT] CaCO3 [FONT=&quot]و يك لايه[/FONT] MgCO3 ) [FONT=&quot]و علاوه بر اين، آب شيرين يون هاي[/FONT] SO4 ([FONT=&quot]مزاحم) شسته شده و لذا دولوميت تشكيل مي شود[/FONT].

4)[FONT=&quot]محيط تدفيني [/FONT]
[FONT=&quot]در محيطهاي دفني انواع جانشيني را داريم و از آنجايي که محيط اكسيدان نيست، [/FONT]Fe2+ [FONT=&quot]مي تواند وارد شود و سيمان آهن دار دفني شكل مي گيرد. سيمان درشت بلور بلوكي شكل (پويكلوتوپيك) از ديگر سيمان هاي شكل گرفته در اين منطقه است[/FONT].
[FONT=&quot]سيمان كلسيتي پرمنيزيم بصورت حاشيه هاي ميكريتي و تيره رنگ در اطراف ذرات ديده مي شود. سيمان آراگونيتي مي تواند بصورت شبكه هاي سوزني شكل و يا فيبري و بادبزني باشد[/FONT].
[FONT=&quot]تراكم به دو صورت فيزيكي و شيميائي است. در اثر وزن رسوبات بر روي رسوبات زيرين، تراكم ايجاد مي شود و باعث هم نزديك شدن ذرات مي گردد. در تراكم مكانيكي ذرات بحالت مماسي، محدب و مقعر به همديگر مي چسبند. در تراكم شيميائي ذرا ت به حالت مضرس به هم مي چسبند و در محل تماس عمل انحلال صورت مي گيرد بنام انحلال فشاري[/FONT] (Pressure Solution) [FONT=&quot]ناميده مي شود و باعث تشكيل سطوح استيلوليت مي گردد. در محيط تدفين كلسيت هاي آزاد شده از عمل انحلال فشاري بصورت سيمان درشت بلور در اطراف ذرات رشد مي نمايد[/FONT].
[FONT=&quot]نئورفيسم به معناي نوشكلي است. دو حالت نئومورفيسم وجود دارد كه عبارتند از افزاينده و كاهنده[/FONT].
[FONT=&quot]نوع افزاينده باعث مي شود كه در اثر تبلور مجدد اندازه كريستال ها بزرگتر مي شود مانند تبديل ميكريت به ميكرواسپار[/FONT].
[FONT=&quot]در نوع كاهنده، كاهش اندازه ذرات وجود دارد و تحت تأثير استرس هاي تكتونيكي مي باشد. كلسيتي شدن كه با افزايش اندازه بلور همراه است، جزء فرآيند نئومورفيسم است كه همراه با حفظ شكل و ساختمان داخلي صدف است[/FONT].
[FONT=&quot]جانشيني[/FONT] (Replacement) [FONT=&quot]جزء فرآيند نئومورفيسم است كه ساختمان داخلي صدف حفظ نمي شود[/FONT].


[FONT=&quot]فرآيند دولوميتي شدن[/FONT]
[FONT=&quot]دولوميت داراي فرمول[/FONT] CaMg(Co3)2 [FONT=&quot]است. بلورهاي آن بصورت رمبوئدرال يا لوزي شكل است. به دولوميت هايي كه بصورت اوليه رسوب مي نمايند، پروتودولوميت مي گويند ولي اكثر دولوميت هاي امروزي ثانويه هستند. انواعي كه در مراحل اوليه دياژنز تشكيل مي گردند، سين ژنتيك و آنهايي كه در مراحل پاياني تشكيل مي شوند اپي ژنتيك ناميده مي شوند. بافت دولوميت به دو صورت ايديوتوپيك (سطوح بلوي لوزي شكل) و اگزنوتوپيك (بلورهاي بدون شكل و نامنظم) مي باشد[/FONT].
[FONT=&quot]دولوميت بصورت اوليه خيلي كم تشكيل مي شود. در آب دريا[/FONT] Ca2+ , Mg2+ [FONT=&quot]وجود دارد كه شعاع يوني[/FONT] Mg [FONT=&quot]كوچكتر است و لذا تمركز بار در اطراف[/FONT] Mg [FONT=&quot]بيشتر مي شود و به همين دليل عمل هيدراتاسيون يا تمركز مولكول هاي آب در اطراف[/FONT] Mg [FONT=&quot]بيشتر مي شود. اين عمل دسترسي يون[/FONT] Mg [FONT=&quot]به[/FONT] Co32- [FONT=&quot]را كمتر مي كند. يکي از اثرات مهم دولوميتي شدن افزايش تخلخل ( 13% تخلخل ) است[/FONT].
[FONT=&quot]سه عامل باعث عدم تشكيل دولوميت در آب دريا بصورت اوليه مي شود كه عبارتند از[/FONT]:
● [FONT=&quot]هيدراتاسيون يون منگنز [/FONT]
● [FONT=&quot]فعاليت يوني كم كربنات [/FONT]
● [FONT=&quot]فعاليت يوني بالاي آب دريا [/FONT]
[FONT=&quot]در شرايط مناسب نسبت[/FONT] Mg/Ca [FONT=&quot]زياد شده و دولوميت تشكيل مي گردد كه اين شرايط شامل[/FONT]:
● [FONT=&quot]خروج کلسيم بصورت ژيپس يا كاني هاي تبخيري [/FONT]
● [FONT=&quot]مخلوط شدن آب دريا با 30% آب شيرين جوي[/FONT]
[FONT=&quot]نداشتن فسيل، فقدان بافت بيوکلاستيک، فقدان اووليت در دولوميت ها و اين که هيچ موجود زنده اي از خود دولوميت ترشح نمي کند، نشانه منشأ ثانويه دولوميت است[/FONT].

[FONT=&quot]مدل هاي دولوميتي شدن [/FONT]
[FONT=&quot]مدل تراوش و نفوذ (نشتي- برگشتي) كه نسبت[/FONT] Mg/Ca [FONT=&quot]سيالات در مرداب ها و زير پهنه هاي جذر و مدي و سبخاها در اثر تبخير افزايش يافته و اين نسبت بالا در زير زمين بر اثر اختلاف چگالي با آب هاي درون حفره اي دريايي كاهش مي يابد[/FONT].
[FONT=&quot]مشخصه اين دولوميت ها همراه بودن آنها با سنگ هاي تبخيري است[/FONT].

[FONT=&quot]مدل سبخا[/FONT]
[FONT=&quot]اين محيط مناسبترين محيط تشکيل دولوميت است. در اين مدل نيز دولوميت ها همراه با رسوبات تبخيري همراهند[/FONT].

[FONT=&quot]مدل مخلوط شدگي[/FONT]
[FONT=&quot]در اين مدل كه با تبخيري ها همراه نيست، مخلوط شدن آب هاي جوي و دريائي را داريم[/FONT].

[FONT=&quot]مدل پائين رفتن سطح آب دريا[/FONT]
[FONT=&quot]در اين محيطها سطح آب دريا پيوسته در حال پائين رفتن است و دولوميت در بخش هاي بالا آمده تشكيل مي گردد[/FONT].

[FONT=&quot]مدل تدفيني[/FONT]
[FONT=&quot]دراين مدل در اثر فشار وزن رسوبات آبهاي درون حفره اي غني ازمنگنز و درون شبكه اي كاني هاي رسي منيزيم دار آزاد شده و به بخش هاي با فشار پائين حركت مي نمايند. دولوميت هاي تشكيل شده در اين منطقه درشت بلور هستند. اين دولوميت ها چون با محلول هاي گرمابي همراه هستند لذا با كاني هاي سولفيدي ديده مي شوند[/FONT].
[FONT=&quot]از مشكلات ايجاد دولوميت در محيط دفني عدم وجود يك منبع مدام سيال در اين محيط ها مي باشد[/FONT].
التماس دعا برجمال پاک پیامبر اسلام صلوات

 
بالا