کاني هاي کربناته شامل كلسيت، آراگونيت و دولوميت مي باشند.
سنگ هاي كربناته 50% مخازن نفت و گاز دنيا و 95% مخازن نفت و گاز ايران را شامل مي شوند.
در تشكيل سنگ هاي كربناته فرآيندهاي بيولوژيكي و شيميايي تأثير گذار هستند. غالب آهك ها از ته نشست غير آلي CaCO3 از آب دريا انجام مي گيرند . تراورتن و آهك هاي كاليچي از انواع سنگ هاي كربناته خشكي مي باشند.
سنگ هاي كربناته در مناطقي كه آب داراي گرماي مناسب و فاقد ذرات ريز تخريبي است، تشكيل مي شوند. در يك محيط مساعد ابتدا آراگونيت تشكيل مي شود بنابراين غلظت کلسيم پائين آمده و غلظت منيزيم بالا مي رود و شرايط براي تشكيل كلسيت پر منيزيم فراهم مي شود، سپس كلسيت كم منيزيم و در انتها دولوميت به صورت نادر ايجاد مي شود (اوليه). سنگ آهك (Limestone) يا كربنات:
بندرت به صورت آهك خالص در طبيعت پيدا مي شود. اين سنگ، بيشتر به صورت آهك رسي، آهك ماسه اي و دولوميت يافت مي گردد. ناخالصيهاي مهم سنگ آهك عبارتند از:
منيزيم، سيليس، آلومينيوم و منگنز
سنگ آهك خالص در دماي حدود 1000 درجه سانتي گراد كلسينه (Calcination) مي شود:
CaCO3: CaO + CO2
چنانچه به آهك زنده (Quick lime) آب افزوده گردد، هيدراته خواهد شد و گرما خواهد داد:
گرما + Ca(OH)2: H2O + CaO
(آهك هيدراته) (آهك زنده)
به آهك هيدراته (Hydrated lime) آهک شكفته نيز مي گويند. آهك زنده در برابر هوا و رطوبت ناپايدار است و از اين روي نمي توان آن را براي مدتي دراز نگهداري كرد. آهك هيدراته را مي توان مدتي طولاني انبار نمود.
كاني هاي مهم:
اجزاء تشكيل دهنده رسوبات كربناته:
رسوبات كربناته از كلسيت (كم يا پرمنيزيم) يا آراگونيت و مقداري نيز دولوميت، پيريت و كوارتز ، تشكيل شده اند.
كلسيت:
كلسيت كم منيزيم داراي كمتر از 4% مول MgCO3 و كلسيت پرمنيزيم داراي بيش از 4% مول MgCO3 مي باشد.
آراگونيت:
آراگونيت منيزيم كمي دارد و به جاي آن استرانسيوم مي تواند جانشين شود .
از لحاظ پايداري كلسيت كم منيزيم پايدارتر از كلسيت پرمنيزيم و كلسيت پرمنيزيم پايدارتر از آراگونيت مي باشد.
آراگونيت > كلسيت پرمنيزيم> كلسيت كم منيزيم> دولوميت
افزايش پايداري
پوسته هر كدام از موجودات آهك ساز از يكي از جزء بالا تشكيل شده است:
دوكفه اي ها: آراگونيت و كلسيت كم منيزيم يا تركيبي از آنها اما اكثراً آراگونيتي
گاستروپودرها: آراگونيتي يا آراگونيت + كلسيت پرمنيزيم
براكيوپودها: اكثراً كلسيت كم منيزيم
سفالوپودها (سرپايان): آراگونيت مثل آمونيت
پتروپودها: آراگونيت
اكينودرم ها (خارپوستان): كلسيت پرمنيزيم
بريوزوآ: آراگونيت و كلسيت پرمنيزيم
فرامينفرها: كلسيت پرمنيزيم (انواع بنيتك) و كلسيت كم منيزيم (انواع پلاژيك)
مرجان ها: هگزاكورال ها (آراگونيت) و تتراكورال (كلسيت كم منيزيم)
تريلوبيت: كلسيت كم منيزيم
جلبك ها :
جلبك قرمز (آراگونيت و كلسيت پرمنيزيم)
جلبك سبز (آراگونيت)
جلبك زرد- سبز (كلسيت كم منيزيم)
جلبك آبي- سبز (كلسيت كم منيزيم)
دولوميت:
دولوميت يکي از کاني هاي رايج سازنده سنگهاي رسوبي با ساختار شيميايي متشکل از کربنات کلسيم و منيزيم
CaMg (CO3) 2 مي باشد که در سيستم رومبوئدريک متبلور شده و در سه جهت رخ کامل دارند . اکثر دولوميت ها به رنگ هاي خاکستري مايل به کرم و سفيد مايل به خاکستري يافت مي شوند ولي برخي به رنگ هاي چون سفيد ، زرد ، سبز و سياه هم ديده مي شوند .
وزن مخصوص اين ماده معدني حدود 6/2 گرم بر سانتيمترمکعب ، سختي آن 4-5/3 و داراي جلاي شيشه اي يا مرواريدي است .
عناصر تشکيل دهنده دولوميت عمدتاً اکسيد منيزيم (MgO) و آهک (CaO) مي باشد ولي ممکن است عناصر ديگري چون اکسيد هاي آهن ، سديم و پتاسيم نيز در ساختمان آنها يافت شود. اين کاني حاوي
4/30 % اکسيد کلسيم، 92/21 % اکسيد منيزيم و 7/47 % دي اکسيد کربن مي باشد.
دولوميت به صورت لايه هاي عظيم با ضخامت هاي چند ده فوتي يافت مي شود . دولوميتها حدود 15 % پوسته زمين را مي سازند و به مقدار زياد در تمام نقاط دنيا يافت شده و به عنوان يکي از اجزاء رايج سکانسهاي رسوبي شناخته مي شوند. سنگ هاي حاوي دولوميت را با همان نام دولوميت يا سنگ آهک دولوميتي مي شناسند.
دولوميت شکري، دولوميتي درشت بلور با منشأ دياژنز مؤخر مي باشد.
دولوميت فوق العاده ريزبلور بر اثر دياژنز بلافاصله بعد از رسوبگذاري ايجاد شده است.
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. به نظر مي رسد که دولوميت ها از معدود سنگ هاي 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 شور باشند مي توانند منابع مهم سازند هاي دولوميتي باشند.
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.
دولوميت هاي دياژنتيکي در نتيجه جايگزيني متاسوماتيک کلسيت با دولوميت در جريان دياژنز تشکيل مي شوند.دولوميت هاي مناسب در صنعت در مجموعه هاي کربناته پلاتفرمي ، نواحي چين خورده و فرورفتگي هاي بين کوهها يافت مي شوند .
رده بندي سنگ هاي کربناته :
1) رده بندي گرابو :
الف) کلسي رودايت Calcirudite (بيشتر دانه ها بيش از 2 ميلي متر) ، آهك هاي درشت دانه كه اندازه دانه ها در حد گراول است.
ب) كلك آرنيت Calcarenite (بيشتر دانه ها بين 2 ميلي متر و 62 ميكرون) ، آهك هاي متوسط دانه كه اندازه دانه ها در حد ماسه است.
ج) کلسي لوتايتCalcilutite (بيشتر دانه ها کمتر از 62 ميكرون) ، آهك هاي ريز دانه كه اندازه دانه ها در حد سيلت و رس است.
2) رده بندي فولك:
عمدتاً بر اساس تركيب بوده و اجزا تشكيل دهنده را به دو دسته آلوكم ها و ارتوكم ها تقسيم كرده است.
اجزاء سنگ هاي آهكي عبارتند از :
* آلوكم:
آلوكم عبارتند از دانه هاي تخريبي با منشأ برجا كه شامل دانه هاي اسكلتي و غيراسكلتي است.
ذرات غير اسكلتي:
اين ذرات شامل اووئيدها، پيزوئيدها، پلت ها، اينتراکلست و اگرگات مي باشد.
اووئيد ، Ooide:
دانه هاي كروي يا بيضوي شكل كه اندازه آنها كمتر از 2 ميلي متر است و داراي يك هسته از جنس خرده هاي اسكلتي، پلت يا ذرات آواري از قبيل كوارتز مي باشند.
اووئيدها انواع متقارن و نامتقارن دارند. اووئيدي كه داراي يك لايه در اطراف هسته است Surficial ناميده مي شود. در اووئيدهاي نامتقارن ضخامت لايه ها در بخش زيرين اووئيد بيشتر است.
در محيط هاي رسوبي عهد حاضر اگر محور بلند آراگونيت مماس بر حلقه يا لايه زيرين قرار گيرد، ساختمان متحدالمركز Concentric تشكيل مي گردد ولي اگر اين محورها به طور عمودي نسبت به سطح زيرين قرار گيرد ، فابريك شعاعي Radial Fabric به وجود مي آيد.
اووئيدهاي عهد حاضر داراي فابريك شعاعي هستند و در آبهاي با درجه شوري بالا و محيط هاي دياژنز تشكيل مي گردند. اووئيدهاي داراي فابريك شعاعي در محيط هاي آرام و كم انرژي و اووئيدهاي مماسي در محيط هاي پرانرژي تشكيل مي شوند. مواد و تركيبات آلي وسيله اي براي تشكيل فابريك شعاعي اووئيدها مي باشد. تركيب اووئيدها از آراگونيت، كلسيت كم و پرمنيزيم مي باشد و نسبت به زمان تغيير مي كند. زماني كه سطح آب دريا بالاست و كف اقيانوس در حال گسترش است ، تغيير مي كند. از طرف ديگر زماني که عمل فرورانش پوسته صورت مي گيرد و اين عمل با دگرگوني سنگ ها و ايجاد CO2 همراه است و در محل باز شدن دو پوسته، بازالتها با آب تماس پيدا كرده و در نتيجه Mg+2 آب براي تشكيل كلريت مصرف مي شود اين عمل باعث مي شود نسبت Mg/Ca كم شده و لذا كلسيت كم منيزيم غالب شود. اووئيدهايي كه آراگونيتي هستند تشكيل قالب هاي اووئيد را مي دهند.
پيزوئيد:
پيزوئيد ها دانه هاي كروي يا بيضوي شكل كه بزرگتر از 2 ميلي متر هستند مي باشد.
اختلاف بين اووئيدها و پيزوئيدها علاوه بر اندازه آنها، در چگونگي تشكيل آنها نيز مي باشد. دو نوع پيزوئيد به نام هاي پيزوئيد جلبكي و پيزوئيد كاليچي شناخته شده اند.
پيزوئيدهاي جلبكي (آنكوليت) در محيط هاي كم عمق دريا با درجه شوري بالا تشكيل مي شوند. پيزوئيدهاي كاليچي (پيزوئيد وادوز ) در مناطق نيمه خشك و بالاي سطح ايستابي تشكيل مي گردد.
پلوئيدها ( پلت ها ):
دانه هاي كروي، بيضوي يا زاويه دار كه كوچكتر از 2 ميلي متر بوده و فاقد ساختمان داخلي اند مي باشند. پلت ها معمولاً بر اثر فرآيندهاي دياژنتيكي از بين مي روند و ممكن است سنگ هاي آهكي بافت تجمعي يا لخته شده اي را نشان دهند كه تحت عنوان ساخت گروملوس خوانده مي شود.
تشکيل پلت به صورت هاي ذيل مي باشد:
جانوران كرمي شكل كه در لجن آهكي زندگي مي كنند، مواد غذايي و آلي را بلعيده و مواد گوارش يافته را به صورت (كلسيت دانه ريز و تيره) به نام فيكال پلت Fical از خود دفع مي نمايند. اين پلت ها نشان گر اندازه نوع جانور توليد كننده است و پلت مدفوعي ناميده مي شود. برخي از محققين منشأ پلوئيدها را نامشخص مي دانند.
دانه كلسيتي (فسيل و غير فسيل ) در بخش هاي كم عمق دريا، توسط جلبك هايي در سطح خارجي آنها زندگي مي كنند، تخريب شده و ميکريتي مي شوند (Micritization) .
پلت ها از تخريب سنگ هاي قديمي تر يا دانه هاي ميكريتي ايجاد مي شوند و پلت ليتيك ناميده مي شوند.
اينتراكلست:
اينتراکلست به دانه هاي در حد ماسه يا بزرگتر داراي ساختمان داخلي كه از نظر بافتي شبيه خرده سنگ ها در سنگ هاي آواري هستند، اطلاق مي شود. اين دانه ها بر اثر شكسته شدن مواد سختي كه قبلاً در حوضه رسوبي تجمع حاصل كرده اند، تشكيل مي شوند. اينتراکلست ها نشان دهنده انرژي بالاي محيط و بالا آمدگي تكتونيكي مي باشند .
گريپستون:
گريپستون ( اگرگات ) در اثر پيوستن خرده هاي اسكلتي، اووئيدها و پلت ها توسط سيمان به يكديگر تشكيل شده اند. اين دانه ها در محيط هايي كه براي مدت كوتاهي آشفته بوده و سپس براي مدت طولاني آرام مي باشد، تشكيل مي گردند. اين دانه ها در سنگ هاي آهكي قديمي غالباً يافت نمي شود.
ذرات اسكلتي:
ذرات اسکلتي ، ذراتي هستند كه در اثر فعاليت هاي متابوليكي موجودات زنده ترشح شده اند و از جنس كربنات كلسيم و سيليس مي باشند. خرده هاي اسكلتي كربنات كلسيم به 2 گروه در حد ماسه و گراول و خرده هاي دانه ريز كربنات كلسيم تقسيم مي شوند.
فراواني ذرات اسكلتي سيليسي به 3 عامل زير بستگي دارد:
ميزان توليد پوسته هاي سيليسي (فراواني دياتومه ها، راديولرها، اسفنج ها، داينوفلاژنها )
فراواني اين پوسته ها نسبت به مقدار ذرات آواري و كربناته موجود در درياها
انحلال پوسته هاي سيليسي در كف اقيانوس ها
استروماتوليت ها:
از تجمع جلبك هاي سيانوباكتري تشكيل مي شوند و ناحيه وسيعي را به صورت پوشش جلبكي مي پوشانند. بيشتر در نواحي بين جذر و مدي تا خارج جذر و مدي به صورت لايه هاي تيره و روشن وجود دارند.
استروماتوليت ها انواع مختلفي دارند. (مسطح ، موج دار، گنبدي و ستوني) با افزايش انرژي محيط استروماتوليت ها از شکل لايه اي به شکل ستوني تبديل مي گردند.
استروماتوليت ها با لاميناسيون ضعيف و بافت توده اي را ترومبوليت Thrombolite مي نامند كه در نواحي بين جذر و مدي زيست مي كنند. استروماتوليت هاي مسطح يكي از شواهد رخساره هاي بالاي جذر و مدي هستند. كمبود استروماتوليت هاي گنبدي و ستوني در فانزوزوئيك خصوصاً در رخساره هاي كم عمق دريايي نرمال ، به فعاليت هاي گريزينگ موجودات به ويژه شكم پايان نسبت داده مي شود.
ارتوكم:
ارتوكم ها شامل ماتريكس (عمدتاً ميكريت) و سيمان ( معمولاً اسپارايت ) هستند. اگر اندازه ذرات كمتر از 4 ميكرون باشد، ماتريكس يا ميكرايت و اگر اندازه ذرات بيش از 4 ميكرون (در حدود 10 ميكرون يا بيشتر ) باشد ، به آنها اسپار يا سيمان مي گويند.
گل آهكي (ميكريت):
به ذرات آهكي كوچكتر از 4 ميكرون گفته مي شود. ميكريت همگن نيست و مستعد دگرساني و دياژنتيك مي باشد. منابع تأمين آن متعدد مي باشد و بخش اعظم آن از تخريب جلبك ها سبز تشكيل مي شود.
گل هاي آهكي كه مقدار بالايي آراگونيت دارند، حساسيت بيشتري به نئومورفيسم و تشكيل ميكرواسپار و پسودواسپار خواهند داشت. اگر نسبت 2> Mg/Sr باشد، منشأ جلبكي و در صورتي كه بيش از 2 باشد، منشأ غير جلبكي را نشان مي دهند.
بر اين اساس 4 نوع سنگ آهك تشخيص داده مي شود:
آهك هاي نوع اول (I)، نوع دوم (II)، نوع سوم(III) و نوع چهارم (IV)
نوع I: نوع آلوكم دار اسپاري (محيط پرانرژي) که در آن آلوکم بيش از 50% به همراه سيمان ديده مي شود.
نوع II: نوع آلوكم دار ميكريتي (محيط كم انرژي ) که در آن آلوکم بيش از 10% به همراه ماتريکس ديده مي شود.
نوع III: آهك هاي ميكريتي كه معيار آن داشتن كمتر از 10 درصد آلوكم است (كم انرژي ). براي رده بندي دقيقتر بايد به تركيب و نسبت سيمان به ماتريكس و درصد آلوكم ها توجه نمود. بر اين اساس يا مقدار آلوكم در سنگ بيش از 10 درصد يا كمتر از 10 درصد است .
انواعي که در آن آلوکم کمتر از 10% به همراه ماتريکس ديده مي شود به دو بخش تقسيم مي شوند:
- آلوکم بين 1- 0% به همراه ماتريکس که ميکرايت Micrite ناميده مي شود.
- آلوکم بين 10- 1% به همراه ماتريکس ( Bearing Micrite + نام آلوکم)
برخي مانند اوواسپاريت و اينترااسپاريت بيشتر از اووميكريت و اينتراميكريت مشاهده مي شوند. بيوميكريت و بيواسپاريت هر دو در طبيعت معمولند.
- اگراندازه دانه بيش از mm 2 باشد پسوند رودايت اضافه مي شود.
- ديس ميكريت كه داراي حفره است، حفرات با كلسيت درشت بلور پر شده و حالت چشم پرنده اي از خود نشان ميدهند كه بيانگر خروج گاز از سنگ است.
نوع IV : يا آهك هاي بر جا که توسط موجودات ريف ساز مانند مرجان ها و بريوزوئرها ساخته مي شوند. اين سنگ ها را بنام بيوليتايت Biolitite مي نامند كه جزء سنگ هاي آتوكتون مي باشند. اين سنگ هاي معادل باندستون Boundstone در طبقه بندي دانهام مي باشند.
National Geoscience Database Of IRAN 
پاسخ با نقل قول
علاقه مندی ها (بوک مارک ها)