سنگ آذرین چیست؟
سنگ آذرین چیست و چگونه تشکیل میشود؟
سنگ آذرین (Igneous rock) به سنگی گفته میشود که از سرد شدن و تبلور مواد مذاب زمین (ماگما یا گدازه) به وجود میآید. این سنگها برخلاف سنگهای رسوبی که از تجمع رسوبات تشکیل میشوند و سنگهای دگرگونی که بر اثر تغییر شکل سنگهای قبلی ایجاد میشوند، مستقیماً حاصل فعالیتهای آتشفشانی و ماگمایی هستند. از نظر علمی، سنگهای آذرین به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
- سنگهای آذرین درونی (Plutonic): وقتی ماگما در اعماق زمین و بهصورت آهسته سرد شود، بلورهای درشت تشکیل میدهد. نمونه بارز آن گرانیت است.
- سنگهای آذرین بیرونی (Volcanic): وقتی گدازه روی سطح زمین سریع سرد شود، بلورها ریز یا حتی شیشهای میشوند. نمونه بارز آن بازالت و ابسیدین است.
به زبان ساده: هرجا آتشفشان یا مواد مذاب زمین وجود داشته باشد، ردپای سنگ آذرین هم دیده میشود. از نظر زمینشناسی، سنگهای آذرین حدود ۹۰ تا ۹۵ درصد پوسته زمین را تشکیل میدهند و بهعنوان شاخصی مهم برای مطالعه تاریخچه زمین، شرایط دما و فشار درون زمین و فرآیندهای زمینساختی مورد استفاده قرار میگیرند. علاوه بر آن، بسیاری از ذخایر معدنی ارزشمند مانند مس، کروم، پلاتین و اورانیوم در ارتباط با تودههای آذرین یافت میشوند.
مشخصات و ویژگیهای سنگ آذرین
سنگهای آذرین به دلیل منشأ ماگمایی خود، دارای خصوصیات فیزیکی و شیمیایی متمایزی هستند که آنها را از سایر گروههای سنگی تفکیک میکند. مهمترین ویژگیهای این سنگها عبارتاند از:
- ترکیب شیمیایی: عمدتاً شامل سیلیس (SiO₂)، فلدسپات، پیروکسن، آمفیبول و در برخی موارد الیوین. سنگهای آذرین غنی از سیلیس معمولاً رنگ روشنتری دارند (مانند گرانیت)، در حالیکه نمونههای غنی از آهن و منیزیم تیرهرنگترند (مانند بازالت).
- بافت سنگی: بسته به سرعت سرد شدن ماگما، بافت سنگ میتواند دانهدرشت (بلورهای قابل مشاهده در گرانیت)، دانهریز (بازالت)، شیشهای (ابسیدین) یا حفرهدار (پومیس) باشد.
- رنگ: طیفی گسترده از سفید و خاکستری روشن تا سبز تیره و سیاه را در بر میگیرد.
- مقاومت مکانیکی: اغلب سخت و مقاوم در برابر فشار، ضربه و فرسایش طبیعی هستند و به همین دلیل در پروژههای عمرانی کاربرد فراوانی دارند.
- چگالی: عموماً بین ۲٫۶ تا ۳ گرم بر سانتیمتر مکعب متغیر است. سنگهای تیرهتر نظیر بازالت چگالی بیشتری نسبت به سنگهای روشنتر مانند گرانیت دارند.
این ویژگیها موجب شده سنگهای آذرین از نظر علمی، مهندسی و کاربردی جایگاه ویژهای در مطالعات زمینشناسی و صنایع ساختمانی پیدا کنند.
کاربرد سنگ آذرین چیست؟
سنگهای آذرین به دلیل مقاومت بالا، تنوع بافت و ترکیب شیمیایی، در حوزههای مختلف از معماری گرفته تا صنعت کاربرد گستردهای دارند. مهمترین موارد استفاده عبارتاند از:
۱. ساختمانسازی و معماری
- گرانیت: برای کفپوش، پله، کانتر آشپزخانه و نمای ساختمانهای لوکس.
- بازالت و آندزیت: برای جدول خیابانی، سنگفرش معابر، محوطهسازی و نماهای مدرن به دلیل مقاومت بالا و رنگ تیره.
- ابسیدین: در گذشته به عنوان سنگ تزئینی و امروزه در جواهرات خاص.
۲. عمرانی و زیرساختی
- سنگهای آذرین خرد شده (گرانیت و بازالت) به عنوان سنگدانه در بتن، آسفالت و راهسازی استفاده میشوند.
- بازالت در سدسازی، اسکلهسازی و دیوارهای حائل به دلیل مقاومت فشاری بالا کاربرد دارد.
۳. کاربردهای صنعتی
- الیاف بازالت: تولید از بازالت ذوبشده برای صنایع کامپوزیت، عایق حرارتی و مصالح سبک.
- پومیس (سنگ پا): در تولید بلوک سبک، صنایع بهداشتی و حتی بهعنوان ساینده در پولیش.
- گابرو و دیوریت: در خردایش و به عنوان سنگ شکسته در پروژههای بزرگراهی.
۴. علمی و فرهنگی
- سنگهای آذرین شاخص مهمی در زمینشناسی و باستانشناسی هستند و به کمک آنها تاریخ زمین و تحولات تکتونیکی مطالعه میشود.
- در ژئوتوریسم (گردشگری زمینشناسی و طبیعی)، ستونهای بازالتی و تودههای گرانیتی از جاذبههای طبیعی مهم به شمار میآیند.
به زبان ساده: از خانهای که در آن زندگی میکنیم تا خیابانی که روی آن قدم میزنیم و حتی ابزارها و جواهراتی که استفاده میکنیم، ردپای سنگهای آذرین بهوضوح دیده میشود.
مقایسه سنگهای آذرین درونی و بیرونی
سنگهای آذرین درونی معمولاً در بناهای لوکس، نمای ساختمان و سازههای بزرگ بهکار میروند، در حالیکه سنگهای آذرین بیرونی به دلیل مقاومت بالا و دسترسی آسان، بیشتر در راهسازی، سنگفرش معابر، جدولگذاری و تولید بلوکهای ساختمانی استفاده میشوند. در جدول زیر به مقایسه سنگهای آذرین بیرونی و درونی میپردازیم:
| ویژگی | آذرین درونی (Plutonic/Intrusive) | آذرین بیرونی (Volcanic/Extrusive) |
| محل تشکیل | اعماق پوسته؛ تبلور آهسته ماگما | سطح یا نزدیک سطح؛ تبلور سریع گدازه/تفرا |
| نرخ سردشدن | کند | سریع تا خیلی سریع |
| اندازه بلور/بافت | دانهدرشت (فانریتیک)، اغلب پورفیری هم دیده میشود | دانهریز تا شیشهای (افانیتیک/گلسی)، حفرهدار (وزیکولار/آمیگدالوئیدی) رایج |
| ساختارهای معمول | باتولیت، استوک، سیل، دایک | جریان گدازه، گنبد، اسکوری/لاپیلی، توف و ایگنمبریت |
| ترکیب سیلیس (گرایش کلی) | از فلسیک تا مافیک؛ در قارهها فلسیک/میانی غالب | از میانی تا مافیک؛ در کف اقیانوسها مافیک (بازالتی) غالب |
| چگالی تقریبی | ~۲٫۶–۲٫۹ g/cm³ (گرانیت پایینتر، گابرو بالاتر) | ~۲٫۷–۳٫۱ g/cm³ (آندزیت تا بازالت) |
| مقاومت مکانیکی (فشاری) | بالا؛ نمونهها: گرانیت ≈ ۱۳۰–۲۵۰ MPa | بالا تا بسیار بالا؛ بازالت ≈ ۲۰۰–۳۵۰ MPa |
| تخلخل/حفرهزایی | بسیار کم (معمولاً <۱٪) | متغیر؛ از کم تا زیاد (پومیس بسیار پرحفره) |
| رنگهای رایج | روشن تا میانه (فلسیکها روشنتر) | میانه تا تیره (مافیکها تیرهتر) |
| رفتار در هوازدگی | بهعلت دانهدرشتی و حضور کوارتز، پایداری شیمیایی بیشتر؛ فرسایش فیزیکی کندتر | بهعلت دانهریزی/حفرهزایی سطح مؤثر بیشتر؛ مافیکها شیمیایی سریعتر هوازده میشوند |
| رخداد ژئودینامیکی شاخص | پوسته قارهای، تودههای نفوذی بزرگ | پشتههای میاناقیانوسی، قوسهای آتشفشانی، فلاتهای بازالتی |
| کاربردهای مهندسی | گرانیت: نما، کف، کانتر؛ دیوریت/گابرو: مصالح مقاوم | بازالت: سنگفرش/جدول/الیاف بازالت؛ پومیس: بلوک سبک؛ ابسیدین: ابزار/تزئینی |
| نمونههای شاخص | گرانیت، دیوریت، گابرو، پگماتیت | ریولیت، آندزیت، بازالت، ابسیدین، پومیس |
مقایسه ترکیب شیمیایی سنگ آذرین درونی/بیرونی
| رده ترکیبی | %SiO₂ (تقریبی) | رنگ/ماهیت | درونی (نمونه) | بیرونی (نمونه) | چگالی معمول | کاربردهای شاخص |
| فِلسیک (اسیدی) | > ۶۹٪ | روشن، غنی از کوارتز و فلدسپات | گرانیت | ریولیت | ~۲٫۶–۲٫۷ | نما، کف لوکس، کانتر؛ ریولیت کمتر مصرف ساختمانی مستقیم دارد |
| میانی (اینترمدیت) | ۵۲–۶۹٪ | خاکستری، متعادل | دیوریت | آندزیت | ~۲٫۷–۲٫۸ | مصالح ساختمانی؛ آندزیت در سنگفرش/نما (ساینده کمتر از بازالت) |
| مافیک (بازی) | ۴۵–۵۲٪ | تیره، غنی از Fe-Mg | گابرو | بازالت | ~۲٫۹–۳٫۱ | بازالت در سنگفرش، جدول، روسازی، الیاف بازالت؛ گابرو خردایش راهسازی |
| اولترامافیک | < ۴۵٪ | بسیار تیره، الیویندار | پریدوتیت/دونهلیت | کوماتییت (نادر) | ~۳٫۲–۳٫۴ | بیشتر علمی/منبع دانههای mantle؛ مصرف معماری محدود |
بافت سنگهای آذرین
«بافت» در زمینشناسی به نحوه آرایش و اندازه بلورهای کانیها در یک سنگ گفته میشود. بافت سنگهای آذرین اطلاعات ارزشمندی درباره سرعت سرد شدن ماگما، عمق تشکیل و شرایط محیطی به ما میدهد.
۱. بافت دانهدرشت (Phaneritic)
- بلورها درشت و با چشم غیرمسلح قابل مشاهدهاند.
- نشانه سرد شدن آهسته ماگما در اعماق زمین است.
- نمونه: گرانیت و گابرو.
۲. بافت دانهریز (Aphanitic)
- بلورها بسیار ریز و اغلب تنها زیر میکروسکوپ دیده میشوند.
- نشانه سرد شدن سریع گدازه در سطح زمین است.
- نمونه: بازالت و آندزیت.
۳. بافت شیشهای (Glassy)
- تقریباً فاقد بلور است؛ گدازه آنقدر سریع سرد شده که فرصت تبلور نداشته.
- نمونه: ابسیدین.
۴. بافت پورفیری (Porphyritic)
- ترکیبی از بلورهای درشت در زمینهای ریزدانه.
- نشاندهنده تغییر شرایط سرد شدن (ابتدا آهسته در عمق، سپس سریع در سطح).
- نمونه: آندزیت پورفیری یا بازالت پورفیری.
۵. بافت حفرهدار (Vesicular)
- پر از حفرههای ناشی از خروج گاز در هنگام سرد شدن گدازه.
- نمونه: پومیس (سنگ پا) یا اسکوری.
۶. بافت آمیگدالوئیدی (Amygdaloidal)
- همان بافت حفرهدار است که بعدها حفرهها با کانیهای ثانویه پر شدهاند.
- نمونه: بازالت آمیگدالوئیدی.
۷. بافت پیلو لوا (Pillow Lava)
- به شکل تودههای بالشی دیده میشود.
- حاصل سرد شدن گدازه بازالتی در زیر آب (اقیانوس یا دریاچه).
سوالات متداول
- سنگ آذرین چیست؟
سنگ آذرین نوعی سنگ طبیعی است که از سرد شدن و انجماد ماگما یا گدازههای آتشفشانی به وجود میآید. این سنگها حدود ۹۰ تا ۹۵ درصد پوسته زمین را تشکیل میدهند و اساس بسیاری از ساختارهای زمینشناسی به شمار میروند. - سنگهای آذرین چه انواعی دارند؟
این سنگها به دو گروه اصلی تقسیم میشوند. گروه اول سنگهای آذرین درونی هستند که در اعماق زمین و بهدلیل سرد شدن آهسته ماگما شکل میگیرند و بلورهایی درشت و قابل مشاهده دارند. گرانیت، دیوریت و گابرو از نمونههای معروف این دستهاند. گروه دوم سنگهای آذرین بیرونی هستند که روی سطح یا نزدیک سطح زمین و بر اثر سرد شدن سریع گدازه تشکیل میشوند. این سنگها بلورهایی ریز یا حتی بافتی شیشهای دارند و نمونههایی مانند بازالت، آندزیت، ریولیت، ابسیدین و پومیس از این گروه هستند. - ویژگیهای اصلی سنگهای آذرین چیست؟
سنگهای آذرین از نظر ترکیب شیمیایی غنی از سیلیس، فلدسپات، پیروکسن و گاهی الیوین هستند. بافت آنها بسته به سرعت سرد شدن میتواند دانهدرشت، دانهریز، شیشهای یا حفرهدار باشد. رنگ این سنگها از روشن مثل گرانیت تا تیره مثل بازالت متغیر است و مقاومت بالای آنها در برابر فشار و فرسایش باعث شده بهعنوان سنگهایی سخت و پایدار شناخته شوند. - چه تفاوتی میان سنگ آذرین درونی و بیرونی وجود دارد؟
سنگهای درونی بلورهای درشتتری دارند و در عمق زمین شکل میگیرند، به همین دلیل بیشتر در بناهای لوکس و نمای ساختمان به کار میروند. در مقابل، سنگهای بیرونی با بلورهای ریز یا شیشهای در سطح زمین تشکیل میشوند و به دلیل مقاومت و دسترسی آسان، بیشتر در راهسازی، جدولگذاری، سنگفرش معابر و تولید بلوک ساختمانی کاربرد دارند. - کاربرد سنگهای آذرین در زندگی و صنعت چیست؟
این سنگها در معماری و ساختمانسازی اهمیت زیادی دارند؛ گرانیت برای نما و کفپوش، بازالت برای جدول و سنگفرش و ابسیدین در جواهرسازی و ابزار سنتی مورد استفاده قرار میگیرد. در پروژههای عمرانی نیز بهصورت خرد شده در بتن و آسفالت به کار میروند. برخی مانند پومیس در تولید بلوکهای سبک و صنایع بهداشتی استفاده میشوند و بازالت به دلیل خواص خاص خود در تولید الیاف صنعتی کاربرد دارد.
نظری برای این وجود ندارد.