فتو علوم

علمی و آموزشی

فتو علوم

علمی و آموزشی

به وجود آمدن منظومه شمسی


منظومه شمسی ما حدود 4.6 میلیارد سال پیش،
 از ابر در حال چرخش بسیار بزرگی متولد شد.
این ابر عظیم که سحابی نامیده میشود از گاز و گرد و غبار تشکیل شده بود.
 بر طبق "نظریه سحابیشاید موج فشار ناشی از 
شوک انفجار یک نواختر در نزدیکی سحابی 
و نیز نیروهای جاذبه ای باعث شدند که این سحابی به هم فشرده شود.
 در نتیجه ذرات داخل سحابی به هم برخورد کردند. 
سحابی سریع تر و سریع تر چرخید 
و مثل یک دیسک فشرده و صاف و تخت شد. 
ذرات کوچک به هم فشرده شدند و اشیای بزرگی به وجود آوردند 
و به تدریج منظومه شمسی ما که شامل 
یک ستاره، سیارات و سایر اجسام است شکل گرفت.

این اعضاء عبارتند از: سیارات، سیارک‌ها و ستاره دنباله‌دار. 

منظومه شمسی، سامانه‌ای متشکل از

 یک ستاره به نام خورشید و اجرام آسمانی است 

که در مدارهایی پیرامون آن میگردند.

 سامانه خورشیدی از انفجار یک ابر نواختر

 و فروریزش یک ابر چرخان پدید آمد

 و در دوران رنسانس و با مشاهدات افرادی از جمله گالیله کشف شد. 

این منظومه در بازوی شکارچی، کهکشان راه شیری واقع‌شده

و 25000 سال نوری از مرکز کهکشانی فاصله دارد.

خورشید بیش از 99/8 درصد جرم سامانه خورشیدی را شامل میشود 

و منبع انرژی بسیار از جمله انرژی گرما و نور است.

 اگر خورشید نابود شود، منظومه شمسی نیز نابود میشود.

چنان که گفتیم تراکم مواد در وسط دیسک از همه جا بیشتر بود.

 در نتیجه گرد و غبار و اشیایی به ابعاد سنگ ریزه 

در همین منطقه میانه دیسک با هم برخورد کردند 

و به توده های بزرگ تر و بزرگتری تبدیل شدند. 

در نهایت این توده ها سیاره های خاکی یعنی

 تیر، مریخ، زمین و ناهید را به وجود آوردند.

اما در فاصله دورتر از خورشید، سرما به حدی بود که آب یخ میزد.

 در این جا قطعات ریز یخ به هم برخورد کردند.

گاز و گرد و خاک را هم به داخل خود جارو کردند 

و به غول های گازی یعنی

مشتری، کیوان (زحل)، اورانوس و نپتون تبدیل شدند.

 اورانوس و نپتون که از مرکز متراکم دیسک دورتر بودند 

کوچک تر از دو غول گازی دیگر شدند.


سنگهای دگرگونی


سنگهای دگرگونی، سنگهایی هستند که از

 تغییر شکل سنگهای قبلی به علت تغییر شرایط فیزیکی (فشار و دما

یا شیمیایی و در حالت جامد به‌وجود می‌آیند. 

پدیده دگرگونی به محو و ناپدید شدن

 یک یا مجموعه‌ایی از کانیهای متبلور سنگ تعبیر میشود.

 این تغییرات ممکن است 

روی سنگهای رسوبی که در شرایط سطحی به وجود آمده‌اند

 یا در سنگهای آذرین که از ماگما متبلور گردیده 

و یا حتی در سنگ‌های دگرگونی به وجود آیند.

پس میتوان گفت که سنگهای دگرگونی به این ترتیب به وجود آمده اند که

 سنگهای رسوبی و سنگهای آذرین به خاطر شرایط زیر زمین تغییر پیدا کرده 

و یا دگرگون شده اندیعنی تغییرشکل پیدا کرده اند.

چهار عامل اصلی که سنگها را دگرگون میکند عبارتند از: 

حرارت، فشار، سیالات و کرنش (استرین).

 این چهار عامل میتوانند از راههای بی شمار

 و مختلفی کنش و واکنش کنند. 

در نتیجه، بیشتر هزاران ماده معدنی نادری که از نظر

 علمی شناخته شده اند در طبقه سنگهای دگرگونی قرار دارند.

 دگرگونی در دو مقیاس عمل میکند مقیاس منطقه ای و مقیاس محلی.

مهمترین ویژگیهای سنگهای دگرگونی عبارتند از :

 از آنجایی که دانه های معدنی آنها در طول دگرگونی با هم بوده
 و محکم به هم چفت شده اند، معمولاً سنگهای محکمی هستند.
سنگهای دگرگونی در مقایسه با انواع دیگر سنگها
 از مواد معدنی متفاوت تری ساخته شده اند
 و طیف گسترده ای از رنگ و درخشش دارند.
سنگ های دگرگونی به طور کلی علایمی از
 کشیدگی یا فشردگی را نشان میدهند که به آنها ظاهر راه راه میدهد.

زمین شناسان پی بردن که برای دگرگون کردن سنگها 

معمولاً حرارت و فشار با هم کار میکنند.

 فشار و حرارت هر دو در اعماق زمین زیاد میشوند.

 همه میدانیم که در دما و فشار بالا، 

مواد معدنی در بیشتر سنگها تجزیه میشوند

 و به مجموعه متفاوتی از مواد معدنی تبدیل میشوند که

 در شرایط جدیدی که پیدا میکنند پایدارند. 

البته فراموش نشود که تشکیل کانیهای (مواد معدنیرسی 

از سنگهای رسوبی مثال خوبی در این زمینه است.

خاک رس درواقع مواد معدنی سطح است که وقتی فلدسپار و میکا 

تحت شرایطی در سطح زمین تجزیه میشوند تشکیل میشود.

 اما خاک رس بر اثر گرما و فشار دوباره

 به آهستگی به شکل میکا و فلدسپار برمیگردد.

سنگهای دگرگونی حتی با مجموعه معدنی جدیدی که دارند ممکن است

 همان خواص شیمیایی کلی ای که قبل از دگرگونی داشته اند را دارا باشند.

همچنین سیالات عامل مهم دیگر دگرگونی هستند. 

بیشتر سنگها  حاوی مقداری آبند، 

اما سنگهای رسوبی بیشتر آب را در خود نگه میدارند. 

در زمینه عامل سیالات اولاً میتوان گفت که آبی وجود دارد که در

 رسوبات هنگامیکه سنگ میشده اند، به دام افتاده است. 

دوم میتوان به آبی اشاره کرد که هنگامیکه کانیهای رسی 

دوباره به فلدسپار و میکا تبدیل میشوند آزاد شده است.

این آب میتواند آنقدر از مواد حل شونده لبریز شود 

که مایع به دست آمده درواقع کمتر از یک ماده معدنی مایع نباشد.

این مایع ممکن است اسیدی یا قلیایی،

 پر از سیلیکا میتواند  تشکیل سنگ یمانی دهد

 و یا پر از سولفید و یا کربناتها 

و یا ترکیبات فلزی و با تنوعی بی پایان باشد. 

سیالات به خاطر خاصیت خود تمایل دارند

 که از محل به وجود آمدنشان دور شوند،

 به این ترتیب آنها با سنگی دیگر در جایی دیگر واکنش نشان میدهند.

 این فرایند، که خاصیت شیمیایی سنگ 

و همچنین مجموعه معدنی سنگ را تغییر میدهد

که از نظر علم سنگ شناسی  متاسوماتیسم نامیده میشود.

کرنش (استرین) به هر گونه تغییری در شکل سنگها

به خاطر نیروی تنش یااسترس اطلاق میشود. 

به عبارتی دیگر تنش و کرنش در ظاهر یکسان به نظر میرسند

 اما تنش نیرویی است که یک شیء را تحت تأثیر قرارمیدهد 

و تعریفی که میتوان برای  کرنش پیشنهاد کرد این است که

 چگونه جسم به استرس پاسخ میدهد.

 حرکت در منطقه گسل نمونه ای از کرنش است.

در سنگهای کم عمق، نیروهایی که فشار وارد میکنند

 دانه های معدنی (کاتاکلاسیز) را له و ساییده میکنند

 تا کاتاکلاسیت به وجود آورند. 

البته نتیجه ادامه این روند به وجود آمدن

سنگ سخت و رگه دار میلونیت است. 

همچنین تحت حرارت و فشار بیشتر، هنگامیکه مواد معدنی دگرگونی مانند 

میکا و فلدسپار شروع به شکل گیری میکنند،

کرنش موقعیت آنها را در لایه ها میزان میکند.

حضور لایه های مواد معدنی، به نام برگوارگی (foliation)، 

یک ویژگی مهم در طبقه بندی سنگهای دگرگونی است.

وقتی که کرنش افزایش مییابد،  برگوارگی شدیدتر میشود

 و به دنبال آن مواد معدنی ممکن است 

به صورت لایه های ضخیمتر مرتب شوند.

انواع سنگهای ورقه شده ای که در این شرایط تشکیل میشوند

 بسته به بافت خود شیست یا گنیس نامیده میشوند.

 شیست ورقه از ورقه های ریزی تشکیل شده است

 در حالیکه در گنیس نوارهای پهنی از مواد معدنی سازمان دهی شده اند.

این چهار عاملی که در بالا اشاره شد  عوامل دگرگونی منطقه ای هستند.

انواع سنگ های دگرگونی:

زمین شناسان سنگهای دگرگون را بر اساس جهت یافتگی

به دو دسته دارای جهت یافتگی و فاقد جهت یافتگی تقسیم میکنند.

سنگ های دگرگون دارای جهت یافتگی:

درتشکیل  این نوع سنگها، طی فرآیند دگرگونی 

و تحت تاثیر فشار لایه های فوقانی، کانیها جهت یافتگی پیدا کرده 

و در سنگ ظاهری لایه لایه ایجاد کرده اند.

 نمونه هایی از سنگهای دگرگون که جهت یافته اند.

 عبارتند از :سنگ های شیست، گنیس و سنگ لوح 

سنگهای دگرگون فاقد جهت یافتگی:

در فرآیند دگرگونی این نوع از سنگها  حرارت بیش از فشار نقش دارد.

سنگ مرمر، کوارتزیت و هورنفلس نمونه هایی خوبی  از

سنگهای دگرگون فاقد جهت یافتگی اند.

آیا میدانید سنگهای دگرگون در چه عمقی ایجاد میشوند؟

زمین شناسان میگویند محدوده پیدایش سنگهای دگرگونی از

 ۵ کیلومتری عمق زمین آغاز میشود.

 در این عمق میزان دگرگونی ضعیف است

ولی هر چه عمیقتر رویم، به دگرگونی شدید در عمق ۲۵ کیلومتری میرسیم.

به عنوان مثال چند نمونه سنگهای دگرگون عبارتند از :

سنگ مرمر که از دگرگونی سنگ آهک به وجود می آید.

سنگ گنیس که از دگرگونی سنگ گرانیت به وجود می آید.

سنگ کوارتزیت که از دگرگونی ماسه سنگ به وجود می آید.

کاربرد سنگهای دگرگونی:

همانطورکه در بالا اشاره شد ، 

سنگهای دگرگون تحت تاثیر فشار و دما استحکام بالایی دارند 

به همین دلیل  کاربردهای فراوانی خواهند داشت .

 ماننداستفاده آنها در سد سازی و ساختمان سازی

به ویژه نمای خارجی ساختمانها

در مجسمه سازی واستخراج معادن فلزی 

مانند آهن، سرب، مس و طلا

حتی در صنعت خودروسازی از کانی کیانیت که

 در ساخت شمع خودروها استفاده میشود.