سنگ های آتشفشانی و کاربرد سنگ های آتشفشانی

سنگ آتشفشانی چیست چه کاربردی دارد. این سنگ ها، نوعی کانی در علم زمین شناسی محسوب می‌شوند. سنگ‌های آتشفشانی از سرد شدن مواد مذاب حاصل می‌شوند. این کانی‌ها شامل انواع سنگ‌های آذرین اعم از بیرونی و درونی هستند. کوارتز، فلدسپات، میکا، الوین و برخی دیگر از انواع این سنگ های آتشفشانی هستند که در مقاله حاضر توضیح داده می‌شوند.

سنگ های آتشفشانی

 سنگ‌های آتشفشانی مانند یک کوه معمولی نیستند. به احتمال زیاد و با نظر محققین، آن ها بر اثر فرایندهایی نظیر چین‌خوردگی یا فرسایش به وجود آمده اند.

این سنگ ها، در کوه‌هایی که در اثر تجمع مواد فورانی مثل لاوا و خاکسترهای آتشفشانی تشکیل شده اند، وجود دارند.

کوه آتشفشانی، معمولا از یک تپه مخروطی شکل ساخته شده است. این کوه مخروطی، به دلیل تجمع مواد مذاب اطراف دودکش، که به مخزن مواد در زیر زمین وصل است ایجاد شده است.

به طور کلی هر چه بیشتر به ژرفای زمین برویم، دما بالاتر می‌رود. در عمق زیاد به اندازه‌ای می‌رسد که برای ذوب شدن سنگ‌ها کافی است.

با این وجود مواد درون زمین به حالت مذاب نیستند. فشار زیادی که از لایه‌های بالایی به لایه‌های زیرین وارد می‌شود، از ذوب شدن سنگ‌ها جلوگیری می‌کند.

در بخش‌های دیگر عمق زمین، به دلیل جابه جایی ورقه‌های سنگ زمین، از فشار کم می‌شود. و سنگ سطحی زمین به زیر سطح فرو می‌رود و سنگ ها ذوب می‌شوند.

سنگ آذرین چیست

هر جایی که سنگ‌ها ذوب شوند، ماده مذاب که ماگما نام دارد، به سوی بالا راه پیدا می‌کند. و به آرامی دمای آن کاهش پیدا می‌کند. در نهایت سنگ آذرین را پدید می‌آورند.

همان طور که گفته شد به سنگ‌های حاصل از انجماد مواد مذاب، سنگ های آذرین گفته می شود. کانی‌های سازنده‌ی سنگ‌های آذرین معمولا از دو دسته ی زیر تشکیل می شوند.

1. آذرین بیرونی
2. آذرین درونی

• سنگ‌ آذرین بیرونی چیست؟

سنگ آذرین بیرونی، همان طور از نامش پیداست، حاصل فرایند آتشفشانی و بیرون ریختن مواد مذاب از دهانه آتشفشان‌ است.

از ویژگی های بارز این کانی‌ها:

1. ریز بلور بودن
2. داشتن رنگ تیره‌ : مانند بازالت و ریولیت.

• سنگ آذرین درونی چیست؟

سنگ آذرین درونی حاصل فرایند ماندن ماگما در آشیانه کوه و سرد شدن آهسته آن است. عموما دارای بلورهای درشت و رنگ روشن است. سنگ های آذرین درونی، از نظر ظاهری بسیار زیبا هستند.

• از انواع سنگ های آذرین درونی گرانیت و گابرو را می‌توان نام برد.
• از انواع آذرین بیرونی بازالت و پرلیت از نمونه‌های شاخص آن هستند.

سنگ‌های آتشفشانی تا 90 درصد از حجم پوسته زمین را تشکیل می‌دهند. در زمین شناسی این نوع سنگ‌ها نقش مهمی دارند. زیرا بررسی ساختاری سنگ‌های آتشفشانی اطلاعات بالایی را در مورد پوسته ی زمین به ما می‌دهند.

نحوه تشکیل سنگ آتشفشانی

شکل 1. نحوه تشکیل سنگ آتشفشانی

عوامل زیادی در به وجود آمدن کانی‌های آتشفشانی موثر است. بر حسب شدت و تاثیر این عوامل کانی‌ها ممکن است دارای ساخت، بافت و ترکیب کانی شناسی، متفاوتی باشند. پس ترکیب شیمیایی آن ها نیز متفاوت خواهد بود.

در حین تشکیل سنگ‌های آتشفشانی، ماگما ضمن بالا آمدن از درز و شکاف‌های درون پوسته‌ی زمین سرد می‌شوند و در مقایسه با سنگ های اطراف خود یا همان سنگ‌های درون گیر، ساخت‌های مختلفی ایجاد می‌کند.

به این ساخت‌ها بر اساس شکل، اندازه و نحوه‌ی قرار گرفتن آن ها در بین لایه‌ها، نام‌های مختلفی داده‌اند. مانند باتولیت، لاکولیت دایک و سیل و …

انواع سنگ‌های آتشفشانی

سنگ‌های آتشفشانی انواع مختلفی دارند. در مقاله حاضر با عنوان “سنگ آتشفشانی چیست چه کاربردی دارد” ، تعدادی از آن ها بررسی شده و به طور خلاصه به هر یک اشاره می‌کنیم.

1. باتولیت (Batholith)
2. لاکولیت(Laccolith)
3. سیل‌ها (Sill)
4. دایک‌ها (Dike)

• باتولیت Batholith

شکل 2. انواع سنگ‌های آتشفشانی

نام دیگر باتولیت، ژرف سنگ است. باتولیت ها به توده‌‌ های بزرگ سنگ های آذرین گفته می‌شوند. که در زیر زمین جامد شده، اما اکنون به دلیل فرسایش یافتن بخش پوشاننده اولیه در سطح زمین پیدا شده اند.

• لاکولیت

نام دیگر لاکولیت، کوژسنگ است. این نوع از سنگ‌های آتشفشانی به توده ی وسیعی از سنگ‌های آذرین درونی گفته می شود. که بر اثر نفوذ ماگما به داخل لایه‌های رسوبی تشکیل می‌شود.

• سیل‌ها Sill

شکل 3. سیل از انواع سنگ های آتشفشانی

نام دیگر سیل ورقه است. سیل‌ها توده‌های نفوذی لایه‌ای شکل هستند که به موازات لایه‌بندی یا شیستوزیته طبقات مجاور تشکیل می‌شوند. گسترش سیل‌ها در بعضی موارد فوق العاده زیاد ممکن است به چندین هزار کیلومتر مربع برسد.

• دایک‌ها (Dike)

شکل 4. دایک‌ها (Dike) از لایه های زمین در آتشفشان

دایک‌ها، توده‌های نفوذی لایه‌ای شکل که طبقات اطراف خود را قطع می‌کنند.

نام سنگ‌های آتشفشانی

سنگ آذرین، یکی از انواع سنگ‌های آتشفشانی است. در طبقه‌بندی سنگ‌های آذرین به عواملی مانند بافت، درصد سیلیس، رنگ، چگالی، ترکیب شیمیایی و سایر ویژگی‌ها توجه می‌شود.

خانواده گرانیت و ریولیت

این سنگ‌ها از جمله سنگ‌های آذرین درونی است. این سنگ زیبا بعد از صیقل یافتن، توجه همگان را به خود در معماری جلب کرده است.

نام این سنگ از واژه گرانوم به لاتین گرفته شده است. به معنای دانه گندم است. گرانیت‌ها به رنگ‌های سفید، خاکستری، و صورتی دیده می‌شوند که از نوع فلدسپات آن ها منشا می‌گیرد.

سنگ ریولیت

ریولیت شبیه گرانیت است. اما رنگ روشنی دارند. به خاطر این که می توان جهت یافتگی ماده مذاب را به آسانی می‌توان در آن شناسایی کرد به این نام خوانده می شود. اسیدیته ریولیت بسیار بالاست. به عنوان سنگ ساینده کاربرد دارد.

در این خانواده سنگ هایی با بافت شیشه‌ای وجود دارند که معروف ترین آن ابسیدین است.

سنگ پومیس

شکل 5. سنگ آتشفشانی به نام پامیس

به سنگ‌های بیرونی با بافت سوراخ دار و اسفنجی پامیس یا پوکه معدنی می‌گویند. پومیس یک شیشه سیلیسی حفره دار آتشفشانی است.

پامیس به صورت انفجاری از دهانه آتشفشان‌ها خارج می‌شود. دانه‌های درشت‌تر پومیس به رنگ‌های سفید، خاکستری، صورتی، زرد کمرنگ یا قهوه‌ای دیده می‌شود.
دانه ریزتر از 2 میلی متر را پومیسیت یا پامیسیت گویند. دانه‌های درشت‌تر از 2 میلی متر را پامیس می‌نامند.

به علت آن که در ترکیب پامیس و پامیسیت مقدار زیادی گاز و بخار آب می‌باشد، حجم آنها نسبت به وزنشان خیلی بیشتر است. در نتیجه به نظر می‌آید معمولا وزن مخصوص آنها کمتر از 1 کیلوگرم بر متر مکعب است.

گرانولار و خانواده گرانودیوریت و داسیت

گرانودیوریت و داسیت یکی از فراوان‌ترین سنگ‌های آذرین درونی است. درصد کوارتز آن از گرانیت کمتر ولی از دیوریت اندکی بیشتر است. داسیت آذرین بیرونی است. این سنگ به رنگ روشن است.

سنگ دیوریت و آندزیت

دیوریت‌ها بیشتر از فلدسپات‌ها و سرشار از کلسیم است. اغلب کوارتز ندارد. فلدسپات و پتاسیم در ساختار آن دیده می‌شود. آندزیت همانند بیرونی دیوریت است. رنگ آن خاکستری تیره است. این سنگ به شکل سنگ‌ پا و آذرآواری نیز وجود دارد.

خانواده گابرو و بازالت

این نوع سنگ‌های آتشفشانی از جمله سنگ‌های تیره با چگالی بالا هستند. بازالت همانند بیرونی گابرو است. بازالت و گابرو 75 درصد از سنگ‌های آذرین و آتشفشانی را شامل می‌شوند.

اکثر سنگ‌های بازالتی آتشفشانی، بیرونی و بسیار نادر هستند. این نوع سنگ آذرین به عنوان کفپوش در ساختمان استفاده می‌شود.

پرلیت

پرلیت از لغت فرانسوی پرل گرفته شده است. شکل ظاهری سنگ بصورت رگه‌های باریک متحدالمرکز در مقطع است.

پرلیت شیشه ولکانیک با ساختاری لایه لایه است. معمولا درصدهای قابل توجهی آب دارد مانند:

ابسیدن، پیچ استون، و شیشه‌های بازالتی و تعداد وسیعی از شیشه‌های ولکانیک هستند. که شامل پومیس، پومیسیت و برخی از توف‌ها و تخته سنگ‌ها که اساسا ساختار شیشه‌ای ولکانیک دارند.

از نظر تجاری اگر هر سنگ شیشه‌ای بتواند بدون در نظر گرفتن خاستگاه پیدایش و ترکیب آن بتواند با دمایی نزدیک به 860 تا 1200 درجه سانتیگراد منبسط شود و ماده‌ای با ورن مخصوص کم پدید آورد پرلیت بشمار می‌رود.

خاکستر بادی

شکل 6. خاکستر آتشفشانی یا خاکستر بادی

خاکستر بادی(fly ash)، حاصل گازهای خارج شده از کوره‌های آتش با سوخت زغال و سیلیت غیر پلاستیک است.

براساس سوخت زغال طبیعی ترکیب متفاوتی حاصل می‌شود که خاکستر بادی جز مواد و مصالح زاید در نیروگاه‌های حرارتی است.

خاکستر آتشفشانی چیست

شکل 7. ذرات آذرآواری

نام دیگر خاکستر آتشفشانی volcanic ash است. ذرات ساییده شده و بلوری شکلی هستند که هنگام آتشفشان از دهانه آن خارج شده اند.

قطر ذرات خاکستر ریزتر از 2 میلی متر است. خاکستر آتشفشانی واژه‌ای عام است که شامل همه دانه‌های ریزتر از 2 میلی متر خارج شده از دهانه آتشفشان را شامل می‌شود. اما عبارت درست و جایگزین آن ذرات آذرآواری است.

هنگام انفجار آتشفشان وقتی گازهای ماگما در هوا منفجر می‌شود، خاکستر آتشفشانی تولید می شود. نیروی حاصل از آزادشدن گازها، باعث شکسته‌شدن ماگما می شود. و آن را به‌شکل ذرات سنگ و شیشه آتشفشانی به ‌سوی جو زمین می‌راند.

خاکستر آتشفشانی یا خاکستر روباره، مواد اولیه‌ای هستند که به عنوان مواد جانبی در نوع منبسط شده آن کاربرد دارد. در صنایع برای ساخت سبکدانه‌های مصنوعی بسیار مورد مصرف قرار می‌گیرد.

توف آتشفشانی چیست

به سنگ‌های پیروکلاستیک بسیار ریز و پودری شکل توف گفته می‌شود. اجزای توف ریزتر از 2 میلیمتر است. تقسیم بندی توف‌ها بر اساس اندازه و سایز آن است. توف‌ها براساس انواع قطعات آن به توف شیشه‌ای، توف بلورین، و توف سنگی تقسیم می‌شوند.

توف‌ آتشفشانی به نوعی از سنگ‌های آتشفشانی گفته می‌شود که حاصل خاکستر آتشفشانی است. هنگام تراوش مواد آتشفشانی به بیرون، توف‌ها تولید می‌شوند.

واژه خاکستر، در واقع توصیف‌کننده اندازه ذرات است. اندازه ذرات آن کمتر از ۲ میلی‌متر است. به دلیل سبکی کیلومترها حرکت می‌کند و روی هم نهشته می‌شوند.

اگر ذرات خاکستر داغ باشد، این ذرات به هم جوش خورده و سنگ توف را تشکیل می‌دهند. (ویکی پدیا)

توف‌ها از لحاظ سنگ شناسی، جزو سنگ‌های آتشفشانی هستند. اما به دلیل لایه لایه شدن بافت آن ها، معمولا آن ها را جزیی از خانواده سنگ‌های رسوبی می‌دانند.

رنگ توف معمولا سبز است. اگر رنگ‌های دیگری از توف را داشته باشیم ،به خاطر ترکیب دیگر انواع سنگ های آتشفشانی ذرات توف است که آن را رنگی نشان می‌دهد.

توف شیشه‌ای

با بیش از 50 درصد از توف آتشفشانی را قطعات شیشه‌ای تشکیل می‌دهد.

توف سنگی

بالای 50 درصد از قطعات سنگی هنگام پرتاب از دهنه آتشفشان را توف سنگی تشکیل شده است.

توف بلورین

توف بلورین از ماگمای حاصل انفجار ساخته شده و بلورهای زیادی را شامل می‌شود.

سنگ دولومیت

شکل 8. سنگ معدنی دولومیت

سنگ‌های حاوی دولومیت را با همان نام دولومیت یا سنگ آهک دولومیتی می‌شناسند. سنگ معدنی دولومیت را به نام ماده معدنی دولومیت می‌شناسیم.

فرمول شیمیایی این ماده معدنیCaMg(CO۳)۲ است. دولومیت از اکسید منیزیم و آهک تشکیل شده است. البته امکان دارد عناصر اکسیدهای آهن، سدیم و پتاسیم در ساختمان دولومیت پیدا شود. این کانی حاوی ۴/۳۰٪ (CaO)، ۹۲/۲۱ ٪ ،(MgO) و ۷/۴۷٪ (CO۲) می‌باشد.

کلسیت

شکل 9. کلسیت از سنگ‌های رسوبی

این سنگ جزو سنگ‌های رسوبی است. بخشی از مراحل ساخت کلسیت از اجساد موجودات طی هزاران سال می‌باشد. آثار باقیمانده از پلانکتون‌ها و موجودات تک سلولی حتی مرجان‌ها که تحت تاثیر گرما، فشار و عوامل دیگر محیطی قرار گرفته است بوجود آمده است.

سنگ پا

شکل 10. سنگ آتشفشانی سنگ پا

سنگ پا نوعی سنگ آذرین سرد شده حاصل از گدازه‌های آتشفشانی است. چرایی نامیدن سنگ پا این طور گفته می‌شود که سنگ پا وسیله‌ای برای زدودن لایه‌های مرده‌ی پوست پاشنه پا است. این وسیله قدرت سایندگی بالایی دارد.

نام علمی سنگ پا سیاه را می‌توان اسکریا نامید. scoria از زبان یونانی آمده است. اسکوریا در داشتن حفره‌های بزرگتر و دیواره‌های ضخیم‌تر از پامیس متمایز است. این تفاوت به احتمال زیاد به میزان چسبندگی یا ویسکوزیته ماگما در سطح پایین‌تری از زمین برمی‌گردد. نتیجه این اختلاف باعث افزایش حباب و منتشر شدن هوا در داخل ماگما و انفجار حاصل از فشار آن می‌شود.

سنگ  لاتیت

شکل 11. لاتیت‌ از سنگهای آتشفشانی

لاتیت‌ها گروه دیگری از سنگهای آتشفشانی است که به صورت گدازه‌ها و گاهی به صورت توده‌های نفوذی کم عمق و کوچک همراه با تراکیت و بازالت‌ها و ریولیت‌ها دیده می‌شود.

کاربرد سنگ‌های آتشفشانی

با توجه به اینکه تعریف سنگ‌های آتشفشانی را در بالا توضیح دادیم به بخش کاربرد سنگ‌های آتشفشانی می‌پردازیم. سنگ‌های آتشفشانی همانطور که از نامش پیداست حاصل فعل و انفعالات و انفجار در کوه آتشفشان است.

این نوع سنگ ها در علم زمین شناسی به سنگ آذرین شناخته می‌شود. بنابراین همان طور که در بالا اشاره کردیم، می‌توان سنگ‌های آذرین یا آتشفشانی را چنین تعریف کرد:

نوعی سنگ هستند که به صورت ماگمای گداخته از مرکز زمین به سطح زمین روان شده اند. و این مواد تحت تاثیر هوای سطح زمین سرد می‌شوند.

از جمله ویژگی‌های سنگ‌های آتشفشانی یا ماگمایی می‌توان به نکات زیر اشاره داشت:

• این نوع سنگها از ریزدانه‌های شیشه‌ای تشکیل شده‌اند.
• دارای منافذ و حفره‌های ریز و درشت هستند.

این سنگ های پرورده آتش، زمانی توده‌ای داغ و مذاب را به نام ماگما تشکیل می‌داده‌اند. که سرد شدن تدریجی ماگما، آن ها را به سنگ سخت و جامد تبدیل کرده است.

بنابراین گدازه هایی که از دهانه آتشفشان فوران کرده اند. و بر سطح زمین جاری می‌شود، به سرعت سرد و سخت می شوند و سنگ آذرین را به وجود می‌آورند.

همان طور که گفته شد، سنگ‌های آذرین به سنگ‌های حاصل از انجماد مواد مذاب می‌گویند. بنابراین سنگ‌های آذرین به دو بخش سنگ‌های آذرین درونی و سنگ‌های آذرین بیرونی تقسیم می‌شوند.

کاربرد سنگ آتشفشانی در صنعت

در بخش کاربرد سنگ‌ها به طور کلی می‌توان گفت که در ابتدا این نوع سنگ ها به صورت طبیعی که از پوسته زمین برداشت می‌شد، مورد استفاده قرار می‌گرفت. برخی از سنگ‌های اعم از آتشفشانی یا غیر آن با ساختار بلوری و ظریف در برابر فرسایش پایدار و مقاوم بودند. به همین رو انسان‌ها با صیقل کاری و تراش آنها به عنوان لوازم آرایشی مورد استفاده قرار می‌دادند.

امروزه نیز در صنعت با به کارگیری انواع سنگ‌های آتشفشانی در سطوح مختلف پتروشیمی، ساختمان، هنر و … از سنگ‌ها بهره‌برداری می کنند. و مورد استفاده قرار می‌دهند. برای نمونه به کاربرد برخی از انواع سنگ‌های آتشفشانی اشاره کرده ایم:

• کلسیت: در نمای ساختمان، مجسمه‌سازی، سیمان، تصفیه آب، شیشه سازی، چرم سازی، کاغذسازی، کشاورزی و ذوب فلزات به کار برده می‌شود.
• دولومیت: در ساختن آجربرای آستر کوره‌های حرارتی، و سیمان پورتلند کاربرد دارد.
• پومیس یا پوکه معدنی: در لوازم آرایشی و بهداشتی، صنعت ساختمان، کشاورزی و شیمی به کار برده می‌شود.
• گرانیت: در نمای پل‌ها، ساختمان، کاشی، روکش مصالح ساختمانی و … کاربرد دارد.
• پرلیت: در صنایع ساختمانی، تولید مصالح سبک، رنگ سازی، لاستیک سازی و پتروشیمی کاربرد فراوانی دارد.

کاربرد سنگ‌های آتشفشانی پامیس

در ادامه مقاله امروز به کاربرد سنگ‌های آتشفشانی پومیس می‌پردازیم. پومیس یا پوکه معدنی در صنعت ساختمان به عنوان مصالح روکش سطح جاده، شن ریزی راه آهن، اجزای سنگی و بلوک ساختمانی است. مصرف عمده پوکه معدنی علاوه بر ساختمان در کشاورزی و صنایع نیز رایج است. برخی از کاربردهای پومیس موارد زیر است:

1.  در تصفیه خانه‌ها
2.  در کشاورزی، باغبانی، تولیدات کشاورزی از قبیل کود ارگانیک و …
3.  در صنعت
4. در صنعت ساختمان
5. در مصالح ساختمانی
6. در عملیات ساختمانی و عمرانی
7. مصرف پامیس به عنوان ساینده 
8. مصرف عمده پومیس در پزشکی و دارو سازی
9. کاربرد پوکه معدنی در حمل کننده‌ها
10. مصرف پوکه در پرکننده‌ها (فیلر)

در مقاله “سنگ آتشفشانی چیست چه کاربردی دارد” تلاش شده است تا اسامی برخی از سنگ ها به کمک کاربرد آنها توضیح داده شود.

متشکریم که تا انتهای این مقاله با ما همراه بودید. در صورت هر گونه سوال و یا پیشنهاد در بخش نظرات با ما در ارتباط باشید. سبکدانه کانیار