واژگان

زمين شناسي اقتصادي: شاخه اي از علم زمين شناسي که درباره‌ي نحوه‌ي تشکيل و منشا آن دسته از مواد زمين که داراي ارزش اقتصادي هستند.
ليتوفيل ( Lithophil ): شامل عناصري مي‌باشد که در جبه‌ي سيليکاتي يا پوسته موجود مي باشد( ليتوس به معناي سنگ است).
مودال: نوعي از طبقه بندي سنگ‌هاي آذرين است که بر اساس ترکيب کاني شناسي و بافت سنگ استوار است.
انکلوزيونها: به كليه سيالاتي كه در هنگام تشكل بلورهاي شفاف در داخل آنها به تله افتاده‌اند.
سيل‌ها: سيل‌ها، که بنام ورقه نيز خوانده مي شوند، توده‌هاي نفوذي لايه‌اي شکلي اند که به موازات لايه بندي طبقات مجاور، تشکيل مي شوند. گسترش سيل‌ها در بعضي موارد فوق العاده زياد و ممکن است به چندين هزار کيلومتر مربع برسد. نکته جالب آن است که در بسياري حالات، ضخامت سيل نيز تقريبا ثابت باقي مي ماند. بديهي است سن سيل همواره از سن سنگهاي درون گير خود، کمتر است. از نظر وضعيت، سيل ممکن است به حالت افقي، قائم و يا مايل ديده مي شود. و بديهي است در هر حالت، تابع مشخصات لايه‌هاي اطراف خود باشد؛ ضخامت سيل از چند سانتيمتر تا چند صد متر ممکن است تغيير نمايد.
دايک‌ها: دايک‌ها توده‌هاي نفوذي لايه‌اي شکلي‌اند که طبقات اطراف خود را قطع مي کنند. دايک‌ها غالباً در نتيجه تزريق ماگما در داخل شکستگي سنگ‌ها به وجود مي آيند. در حقيقت فرق دايک و سيل، تنها در نحوه‌ي قرار گرفتن اين توده‌ها نسبت به طبقات اطراف است.
ضخامت دايک‌ها معمولا چند سانتي متر تا چند متر است اما در بعضي موارد مي توان دايک‌هاي خيلي نازک يا خيلي ضخيم را نيز مشاهده کرد. گسترش دايک‌ها نيز متفاوت است و در بعضي موارد مي‌توان تا چندين کيلومتر يک دايک را تعقيب کرد.
اتمسفر: اتمسفر يا جو زمين، مخلوطي از گازهاي مختلف است كه تا ارتفاع 90 كيلومتري از سطح زمين ازت‌ـ اكسيژن‌ـ آرگون‌ـ دي‌اكسيدكربن‌ و بخار آب از نظر حجم 77/99در صد آن را تشكيل مي‌دهند. مشاهدات نشان مي‌دهد كه تا ارتفاع 50 كيلومتري نسبت اختلاط گازهاي اتمسفري باستثناء بخار آب، به طور محسوس ثابت است. اتمسفر داراي جرمي برابر با 1014* 5/6 تن مي‌باشد.
هيدروسفر: قشري ناپيوسته از آب شيرين، شور و جامد در سطح زمين است. هيدروسفر از اقيانوس‌ها همراه با درياها و خليج‌هاي پيوسته به آنها، درياچه‌ها، آب رودها و رودخانه‌ها، آب‌هاي زيرزميني و برف و يخ تشکيل شده است. به طور كلي زمين از بخش‌هاي زير تشكيل شده است.
پوسته زمين: پوسته زمين، ضخامتي از زمين است که از سطح شروع مي‌شود و تا ناپيوستگي موهو (ناپيوستگي كه در آن سرعت امواج لرزهاي به طور مشخصي كاهش مي يابد)ادامه مي‌يابد.
ترکيبات شيميايي پوسته‌ي زمين: ترکيب ميانگين پوسته در اصل همان ترکيب سنگهاي آذرين است، زيرا مقدار کل سنگ‌هاي رسوبي و دگرگوني پوسته در مقام مقايسه با توده سنگ‌هاي آذرين موجود فاقد اهميت است.
گوشته زمين: گوشته‌ي زمين از قاعده‌ي پوسته شروع مي‌شود و تا عمق 2900 کيومتري که ناپيوستگي گوتنبرگ - ويچرت قرار دارد، ادامه مي‌يابد.
ترکيب شيميايي گوشته: ترکيب شيميايي گوشته از کاني‌هاي سيليکاتي، احتمالا بيشتر اليوين و پيروکسين‌ها يا معادل‌هاي فشار بالاي آنها تبعيت مي‌کند.
هسته‌ي زمين: هسته‌ي زمين از ناپيوستگي گوتنبرگ - ويچرت در عمق 2900 کيلومتر شروع مي‌شود، تا مرکز زمين ادامه مي‌يابد؛ از نظر شيميايي هسته از آهن و نيکل تشکيل شده است.
هسته خارجي زمين: هسته‌ي خارجي از عمق 2900 کيلومتري شروع مي‌شود و تا عمق تقريباً 5000 کيلومتر ادامه مي‌يابد اين قسمت از هسته بصورت مايع مي‌باشد.
هسته داخلي زمين: هسته‌ي داخلي از عمق 5000 شروع و تا مرکز زمين ادامه مي‌يابد، اين قسمت از هسته به صورت جامد مي‌باشد.
بافت سنگ آذرين: منظور از بافت، شکل و اندازه بلور و رابطه فيزيکي آنها با يکديگر است که توسط ميکروسکوپ مورد مطالعه قرار مي‌گيرد. بنابراين بافت سنگ آذرين مي‌تواند مراحل مختلف انجماد نحوه تبلور سنگ آذرين را مشخص نمايد.
بافت آفانيتيك: اگر بلورهاي سنگ با چشم غيرمسلح يا به کمک ذره‌بين دستي قابل رويت باشند گوييم سنگ داراي بافت فانريتيک است و اگر بلورها با چشم مشاهده نشود آن را آفانيتيک گوييم.
تعريف سنگ: مواد تشکيل دهنده‌ي پوسته‌ي زمين را سنگ مي گويند مانند سنگ گرانيت- سنگ آهک.
تعريف کاني: اجزاء تشکيل دهنده‌ي سنگ را کاني گويند که معمولاً متبلورمي باشد و ترکيب شيميايي ثابتي دارند مثل کوارتز، ميکا – فلدسپات- کلسيت. البته براي کاني تعريف تخصصي تري بيان مي شود (به مواد جامد، خالص، بلورين که داراي نقطه‌ي ذوب معين باشند و موجودات زنده در تشکيل آنها نقشي نداشته باشند کاني مي گويند.)

*اقسام کانــــــــي ها(ازنظر ترکيب شيميايي وساختمان اتمي به دو دسته تقسيم مي شوند)*

کاني هاي سيليکاتي: کاني هايي هستند که داراي بنيان سيليس (سيليسم-اکسيژن)مي باشندو نمونه هاي آن عبارتند از :کوارتز-فلدسپات ها- ميکاها-آمفيبول ها- پيروکسن ها-اليوين

غير سيليکات‌هاعبارتند از:
الف- کربنات‌ها مانند کلسيت – دولوميت
ب- سولفيدهامانند زرنيخ – استي بنيت – گالن – پيريت
ج- اکسيدها مانند هماتيت – ليمونيت – منيتيت – کروميت
د- سولفاتها مانند باريت – ژيپس – انيدريت
ه- کلريدها مانند هاليت – سيلويت
و- فسفاتها مانند آپاتيت – فيروزه

*فلـــدسپـــات*

جزء کاني‌هاي سيليکاتي است، ترکيب آن سيليکات آلومينيوم و يکي از فلزات قليايي سديم، پتاسيم، کلسيم مي باشد. اقسام فلدسپات ازنظر ترکيب بدو دسته تقسيم مي شود .
الف - ارتوکلاز: که صورتي رنگ است ودر سنگهاي آذرين روشن وجود داردوترکيب آن سيليکات آلومينيوم وپتاسيم مي باشد . Si3O8Alk
ب- پلاژيوکلاز: فلدسپات‌هاي سديم وکلسيم‌دار ناميده مي شود و سفيد رنگ است. از تجزيه و هوازدگي شيميايي فلدسپات خاک چيني (کائولن) بوجود مي آيد. فلدسپات در منطقه الوند همدان و هم‌چنين در جاده بروجرد – اراک و اطراف تويسرکان و اليگودرز وجود دارد.

*اولــــيـــويـــــن*

جزء کاني‌هاي سيليکاتي مي باشد که به رنگ سبز زيتوني است. ترکيب اوليوين سيليکات آهن ومنيزيم مي باشد (MgFeSiO4) سختي 6.5است. اسيدکلريدريک به آساني آن‌را تجزيه مي کند. اوليوين بر اثر تجزيه به سرپانتين و سپس به تالک تبديل مي شود.
الف- گرانيت: داراي کاني‌هاي کوارتز— فلدسپات (اورتوکلاز) --- ميکاي سياه مي‌باشد. داراي خاصيت اسيدي، رنگ روشن و متبلور بوده و در الوند همدان وجود دارد.
ب- ديوريت: داراي کاني‌هاي ميکاي سياه – فلدسپات (پلاژيوکلاز) -- آمفيبول و کمي پيروکسن است. خاصيت خنثي، متبلور و داراي رنگ خاکستري است.
الف- ريوليت: رنگ روشن – خاصيت اسيدي- فاقد بلور ميباشد . از کاني‌هاي کوارتز – ميکاي سياه – فلدسپات (ارتوکلاز) تشکيل شده است. در مناطق آتشفشاني همانند باباگرُگرُ- اطراف قروه – جاده قم-- تهران و... وجود دارد.
ب- آندزيت: کاني‌هاي تشکيل دهنده‌ي آن مانند ديوريت شامل ميکاي سياه – پلاژيوکلاز – آمفيبول و کمي پيروکسن است. داراي خاصيت خنثي بوده ودر باباگرُگرُ– گردنه آوج– علي آباد قم – تفتان و... وجود دارد.
ج- بازالت: ترکيب بازالت مانند گابرو مي باشد يعني از کاني‌هاي پلاژيوکلاز – پيروکسن – اُليوين و کمي آمفيبول تشکيل شده و داراي خاصيت بازيک مي باشد. داراي بلورهاي ريز يا فاقد بلور بارنگ تيره مي باشد.

*آمــفـيـبــــول*

جزء کاني‌هاي سيليکاتي مي‌باشد. آمفيبول‌ها سيليکاتهايي هستند که فرمول مشخص ندارند. در سنگ‌هاي آذرين تيره وجود دارند. يک نمونه‌ي آمفيبول آزبست نام دارد که به آن پنبه کوهي مي‌گويند. رنگ سفيد مايل به خاکستري دارد جلاي ابريشمي دارد، در تهيه‌ي لباس‌هاي ضد آتش نخ‌هاي نسوز و آجر نسوز و تهيه‌ي لوله‌ها و شيرواني‌هاي ايرانيت و در لنت ترمز اتومبيل‌ها از آن استفاده مي شود.

*پــيــروکــــــــسن*

جزء کاني‌هاي سيليکاتي مي‌باشد يک نمونه آن اوژيت نام دارد که سياه رنگ است. ترکيب شيميايي سيليکات‌هاي کلسيم، آهن ومنيزيم مي باشد؛ در سنگ‌هاي آذرين تيره وجود دارد.

*تفريق*

تحول ماگمايي يا در داخل صفحات و يا در حاشيه‌ي آنها رخ مي‌دهد. زماني‌که تحول ماگمايي در درون صفحات اتفاق مي افتد، براي نمونه، در يک سري کالک – آلکالن سنگ‌ها از ديوريت به گرانيت يا در سري کماتئيتي سنگها از پريدوتيت به بازالت يا آندزيت تحول پيدا مي‌کنند.
اگر تحول ماگمايي در بين صفحات رخ دهد، مانند قوس‌هاي آتشفشاني، در اولين مراحل فعاليت ماگمايي، ماگما حالت فوق اشباع از سيليس دارد و شاخص آلکالي آن بيشتر از يک مي‌باشد، سپس ماگما تحول پيدا مي‌کند و به يک ماگماي تحت اشباع با شاخص آلکالي کمتر از يک تبديل مي‌شود. به اين ترتيب ابتدا ماگماي تولئيتي، سپس کالک – آلکالن و بعد آلکالن تشکيل خواهد شد.
فرآيند تحولي ديگري که رخ مي‌دهد اين است که يک سنگ تفريق يافته مجدداً دچار تفريق شود. مثلاً يک ماگماي ديوريتي تفريق يافته در يک باتوليت جانشين شده و منجمد مي‌شود. اگر باتوليت مذکور حرارت ببيند، محصول ثانويه‌اي که به اين ترتيب تشکيل مي‌شود تفريق يافته تر و فلسيک تر خواهد بود (گرانيت) و ماده‌ي مذاب باقيمانده بيشتر بقاياي مافيک خواهد داشت. ممکن است سنگي از يک سري ماگمايي مجدداً تفريق پيدا کند و با ماده‌ي مذاب سري ديگري مخلوط شود.

*بازالت*

عبارت از سنگ آتشفشاني تمام بلورين، نيمه بلورين و گاهي شيشه‌اي است که داراي بافت آفانيتيك است و گاهي نيز بصورت توده‌هاي نفوذي کم عمق ظاهر مي‌شود مهمترين کاني‌هايي که در اين سنگ‌ها ديده مي‌شوند عبارتند از پلاژيوکلاز 40 تا 60 درصد، کاني‌هاي فرومنيزين (پيرکسن‌هاي منوکلينيک و اليوين 35 تا 55 درصد). ترکيب متوسط پلاژيوکلازهاي يک سنگ بايد لابرادوريت يا بازيک تر از آن باشد تا بتوان آنرا جزو دسته بازالت‌ها قرار داد.

*ماگما* 

ماده‌ي مذابي که ترکيبات پيچيده‌اي دارد و مادر تمام سنگ‌هاست. ماگما ماده‌ي طبيعي، سيال و داغي است که ماده‌ي سازنده‌ي سنگ‌ها به شمار مي آيند و در سيارات اقمار طبيعي يا ديگر اجرام سماوي با خصوصيات کلي، مشابه توليد مي‌شود، به دليل آن‌که ماگما تنها در زيرزمين يافت مي‌گردد تشخيص هويت کامل آن ميسر نيست. موقعي که ماگما به بيرون ريخته مي‌شود علاوه بر توليد گدازه يا نهشته‌هاي خرد شده، مقدار زيادي مواد فرار نيز آزاد مي‌کند که در اتمسفر يا هيدروسفر زمين يا در فضاي کوچک و بدون هواي سيارات محبوس مي‌گردد. براي نمونه برخي از گدازه‌هاي ماه داراي حفره هاي کروي است که حباب‌هاي مدور گاز در آن تشکيل شده و ترکيب اين سازندگان فرار ناشناخته مانده است. در قرن بيستم ايده‌ي وجود يک ماگماي اوليه بتدريج قوت گرفت اين اصطلاح معرف آن است که ماگما مادامي که در داخل سياره توليد مي شود، ترکيب شيميايي آن هميشه يکنواخت مي باشد. بعداً اين نام با واژه‌ي ماگماي مادر مترادف و با هم بکار برده شد. هر دو نام براي توصيف ماگماهايي بکار مي روند که در نقاط مختلف سنگ‌هاي بسيار زياد با ترکيب شيميايي کاملاً يکسان توليد نمايد. اما امروزه ماگماي مادر به ماگمايي اطلاق مي‌شود که از آن يک يا چند ماگما مشتق شده باشد. بنابراين وجود ماگماي اوليه ضرورت ندارد. در سال 1960 کونو اظهار عقيده كرد که ترکيب ماگماي مادر اصولاً به عمقي بستگي دارد که ماگما در آنجا توليد مي گردد. ترکيب شيميايي اغلب سنگ‌هاي حاصل از انجماد ماگماها درحين رسيدن به سطح زمين تغيير مي‌کند. جستجو براي يافتن ماگماي اوليه از اين جهت اهميت دارد که اطلاعات با ارزشي از ناحيه منشاء در اختيار ما قرار مي دهد. به کمک طرح مطالعه‌ي آتشفشاني بازالتي (1981) و بر اساس انواع مشخصي از سنگ‌هاي آتشفشاني مي‌توان ترکيب شيميايي و ترکيب مودال درون يک سياره را تعيين کرد. براي اين منظور لازم است محاسباتي انجام شود. در ابتدا بايد تمام سنگ‌هاي يک ناحيه را كه از سرد شدن مايعات به وجود آمده اند بررسي نمود اگر سنگ‌هاي مورد مطالعه شيشه اي و يا کاملاً ريز دانه باشند در اين صورت فرض برآن است که اين سنگ‌ها از مايعات انجماد يافته اند چنان‌چه سنگ موردبررسي واحد بلورهاي درشت (فنوکريست) يا بلورهاي بيگانه نسبت به ماگما (گزنو کريست) باشد براي تعيين ترکيب مايع مولد اين سنگ‌ها به مطالعات آزمايشگاهي مخصوصي نياز است.

*تعيين مشخصات ناحيه منشا*

بعد از تعيين هويت مايعات سرد شده در مرحله‌ي بعد بايد بدانيم كه كدام يك از مايعات در فرايندهاي فشار پايين به چه چيزي تبديل مي‌شوند. تنها با تجزيه‌ي شيميايي يک ماگما قادر به توصيف کامل آن نخواهيم بود زيرا ماگماها علي رغم دارا بودن ترکيب شيميايي يکسان، در دماها و فشارهاي مختلف ، خواص فيزيکي متفاوتي از خود بروز مي دهند. فهم اين موضوع ساده است زيرا تغيير در فشار و درجه حرارت، نه تنها خصوصيات و فراواني فازهاي ماگمايي موجود را تغيير مي دهد بلکه غلظت،چگالي و ساختمان آن را هم تغيير مي دهد. به عقيده ي ويليامز 1979غلظت مهم ترين ويژگي ماگماها مي باشد .

اهميت اختصاصي غتظت‌ها:
الف- در فرآيندهايي است که ماگماها را از فلزات موجود در محل منشاء جدا مي کند.
ب- در صعود و استقرار ماگماها.
ج- در تفريق ماگماها.
د- در پخش و توزيع عناصر در ماگما.
غلظتها يا گرانروي از اختصاصات سيال براي حفظ مقاومت داخلي در برابر جريان يافتن است و اغلب به صورت اصطکاک داخلي توصيف مي شود. بخصوص آن‌که عبارت از نسبت تنش برشي به تغيير شکل برشي است و در سيستم SI بر حسب نيوتن ثانيه در هر متر مربع (NS/M2) يا پواز در سيستم C.G.Sبيان مي گردد. براي مثال در20درجه ي سانتيگراد غلظت گليسرول در حدود يک نيوتن ثانيه در هر متر مربع است.
داده‌هاي غلظت بر اساس مطالعات صحرايي گدازه‌ها وهم چنين بر اساس اندازه گيري‌هاي آزمايشگاهي برروي مواد طبيعي و مصنوعي بدست آمده است. اين قبيل مطالعات نشان داده است که اختلاف غلظت مواد مذاب حاصل سنگهاي آذرين معمولي، تابع تغييرات درجه حرارت يا اختلاف ترکيب شيميايي آنها مي‌باشد.

*سازندگان فرار*

تغييرات جزئي در ترکيب شيميايي يک ماده‌ي فرار يا اسيدهاي فلزات قليايي ممکن است اثرات قابل توجهي در خصوصيات فيزيکي (مثل غلظت وچگالي) و مواد فراّر ماگما داشته باشند. مواد فراّر ماگما شامل آن دسته از مواد شيميايي مثلCO2 وh2o هستند و فشار بخار آنها بقدري زياد است که ممکن است در هر فاز گازي حضور داشته باشند. هس (1980) نشان داده است که وجود مقدار اندکي آب در يک شيشه ي سيليس مي تواند غلظت را تا حد بزرگي کاهش دهد.

*مطالعات*

الف- انکلوزيون‌هاي سيال موجود در كاني‌ها
ب-مواد فرار موجود در اغلب سنگ‌هاي آذرين
ج-گازهاي آزاد شده در هنگام فوران آتشفشاني
همه دلالت بر اين دارند که آب و دي اکسيد کربن فراوان ترين سازندگان فرار در مواد آذرين سطح زمين هستند. اغلب مقالاتي که منشاء و تحول ماگما را مورد تجزيه و تحليل قرار داده‌اند به عمل آب در کاهش دماي ذوب کاني‌هاي سازنده‌ي سنگ نيز اشاره مي کنند و بدين ترتيب احتمال نشأت گرفتن ماگما در نتيجه‌ي ذوب بخش تحتاني پوسته و گوشته‌ي فوقاني قوت گرفته است. تاتل و بوون (1958) نشان داده‌اند که در حضور آب و با درجه حرارت و فشاري که در اعماق پوسته‌ي قاره‌اي حاکم مي باشد برخي از سنگهاي پو سته اي شروع به ذوب شدن مي کنند. درضمن اين مطالعات نشان داده‌اند که چنين ماگماهايي عمدتاً ترکيب ريوليتي دارند.
بررسي سنگ‌هاي آذرين مذاب ثابت کرده است که با افزايش فشار، حلاليت آب رفته رفته زياد، و در مذاب‌هاي ريوليتي بيشتر از مذاب‌هاي آندزيتي و در مذاب‌هاي آندزيتي بيشتر از مذاب‌هاي بازالتي مي باشد.

*توليد ماگما*

جهت توليد ماگماهاي اوليه مکانيسم‌هاي متعددي دخالت دارند و در زمانهاي مختلف تکامل هر يک از سيارات، مکانيسم هاي ويژه‌اي فعال بوده‌اند. امروزه نيز در هر منطقه ي تکتونيکي زمين مکانيسم‌هاي خاصي حاکم است که با مناطق ديگري وضعيت متفاوتي دارد. در سيارات زميني، ميزان جريان در هر منطقه‌ي تکتونيکي زمين، مکانيسم‌هاي خاصي حاکم است که با مناطق ديگر وضعيت متفاوتي دارد .
در سيارات زميني، ميزان جريان گرمايي بعد از افزايش حجم آنها به مراتب بيش از زمان فعلي بوده است در مناطق کم سرعت براي توليد ماگما سه طريقه وجود دارد:
الف- افزايش دما در فشار ثابت
ب- کاهش فشار در دماي ثابت
ج- کاهش درجه حرارت ذوب سنگهاي گوشته بر اثر افزايش موادي هم چون مواد فرار
ضمناً در حال حاضر، فرض بر اين است که صعود ماگما نتيجه‌ي افزاييش دماي آن مي باشد منبع اصلي انرژي داخلي زمين در حال حاضر، راديواکتيويته است. اگر هسته‌هاي مولد گرما در گوشته‌اي که در آن جريان جابجايي وجود نداشته باشد به طور پراکنده واقع باشند، آتشفشانها بوجود مي آيد. حال اگر بخواهيم در مورد ماهيت فيزيکي گوشته ي فوقاني صحبت کنيم، بايد متذکر شويم که هدايت حرارتي با تغييرات دما تغيير مي يابد (لوبي مودا 1958) محاسبات نشان مي دهد که درون زمين خاصيت فيزيکي مذکور در فوقاني ترين بخش گوشته (70-100 کيلومتر) به حداقل رسيده است. اين کاهش در هدايت حرارتي ممکن است ناشي از تجمع گرما باشد ونيز خود عاملي در جهت پا برجايي منطقه‌ي کم سرعت با دماي نزديک به نقطه ي ذوب باشد ( مک بيزنيي 1963) ذوب بر اثر کاهش فشار به دو صورت است:
اول حرکت نسبتاً سريع و رو به بالاي مواد سازنده ي گوشته دوم کاهش به علت ليتوستاتيک (به فشار حاصل از ساختار سنگي پوسته زمين گفته مي‌شود)، که معمولاً باعث فشردگي سنگ‌هاي گوشته مي شوند. جريان‌هاي جابجايي در گوشته يا صعود به صورت دياپيري، اولين نوع ذوب بر اثر کاهش فشار به حساب مي آيند. شواهد متعدد، حاکي از آن است که پديده‌ي کنوکسيوني (هم رفتي) در گوشته‌ي زير اقيانوسها (مثل شمال اقيانوس اطلس) نيز فعال مي باشد . دومين نوع ذوب در نتيجه ي کا هش فشار موقعي رخ مي دهد که فشار در گوشته‌ي فوقاني بر اثر انحناء و يا گسل خوردگي سنگ‌هاي بالايي تغيير يابد (يودر 1952) چنين فرآيندهايي ممکن است به طور محلي منجر به ذوب بخشي شده و باعث تجمع مواد فرار از بخشهاي زيرين گوشته شود.

*فرآيند ذوب*

به نظر يُدر (1976) براي توليد حجم‌هاي عظيمي از ماگماهاي نسبتاً همگن چهار حالت فيزيکوشيميايي وجود دارد.
الف- ذوب يکنواخت
ب- ذوب بخشي
ج- ذوب ناحيه اي
د- ذوب نا متعادل
اگر درجه حرارت ترکيب جامد سنگ‌هاي گوشته‌ي فوقاني زمين افزايش يابد و به 1670 درجه ي سانتي گراد برسد، ترکيب مزبور شروع به ذوب شدن ميکند. در ذوب بخشي به محض تشکيل مايع، حتي به مقدار خيلي جزئي از سنگ منشأيي که از آن پديد آمده، جدا مي شود. بنابراين چنين مايعي با بلورهاي باقيمانده واکنش نمي دهد. ترکيبات عناصر کمياب و فرعي ممکن است در فرآيندهاي مختلف ذوب متفاوت باشد. غالباً ذوب ناحيه‌اي يک فرآيند ذوب بي قاعده است اين واژه توسط هاريس (1957) معرفي شد. اما اين فرآيند را روشي براي تمرکز عناصر ليتوفيل با يون بزرگ مثل پتاسيم مي دانست در ابتدا اين واژه براي توصيف فرآيندهاي صنعتي تخليص فلزات بکار مي رفت که در آن منطقه ي ذوب در امتداد يک ميله‌ي فلزي عبور مي نمايد. در وهله‌ي اول ناخالصي‌ها در مايع پراکنده است و سپس در طول محل ذوب شدگي و از يک سمت ميله به انتهاي ديگر حرکت مي‌کند و از ان جدا مي شود. به عقيده هاريس (1957) با صعود يک توده‌ي ماگمايي از داخل گوشته، بر اثر خروج مواد محلول ،ترکيب ماگما، به پيوند هاي نگهدارنده يون ها كه كاني ناميده مي شود، تغيير مي يابد. فراواني عناصر مزبور آنقدر زياد و کافي نيست که بتواند به صورت کاني هاي جداگانه متبلور شدند.
عناصري که به اين طريق تغليظ مي شوند عبارتند از: پتاسيم، روبيديوم، سزيوم، باريوم، سرب، زيرکونيوم، توريوم، اورانيوم، نيوبيوم، فسفر، کربن، هيدروژن و کلر.چنين عناصري، عناصر ناسازگار نام دارند. در شرايط عادي حاکم بر گوشته‌ي فوقاني، در يک دياپير تعادل وقتي بر قرار مي شود که مقدار معيني ماگما از آن جدا شده باشد بنابراين تحت شرايط خاص مثلاً هنگامي که ماگما سريعاً تشکيل شود و ازمحل تشکيل خارج گردد، ممکن است ذوب نامتعادل رخ دهد. ذوب عادي مواد سازنده ي گوشته‌ي فوقاني زمين، به انواع متفاوتي از ماگماي اوليه بستگي دارد. با توضيحات فوق متوجه مي شويم كه ماگماهاي مختلف اوليه با ترکيب شيميايي متفاوت از يک منبع بوجود آمده‌اند.

*حرکت و ذخيره ماگما*

فوران‌هاي آتشفشاني حاکي از آن است که ماگما لااقل از داخل لايه‌هاي سطح هر سياره عبور کرده است. مطالعات لرزه نگاري و ژئوفيزيکي مناطق آتشفشاني (مثل هاوائي) مؤيد موضوع فوق مي باشد.
ماگما با سرعتهاي متفاوت و با مکانيسم هاي مختلف نقل مکان مي کند براي مثال ماگما ممکن است به صورت يک توده‌ي بزرگ شناور که از بلورها و سيالات ترکيب يافته است صعود نمايد، و يا اينکه ممکن است تحت يک فرآيند تراوش حرکت نمايد. فرآيند تراوش شامل تکامل ماگما و عکس العمل مسيرهاي انتقال از منبع مولد تا سطح زمين مي باشد (شاو 1980) ماگماي توليد شده از هر منبع، نسبت به آن منبع حجم بيشتري دارد. اين مسـأله احتمالاً در مهاجرت ماگماي مذاب به مناطق کم فشار و در شبکه‌اي از سنگ‌هاي قابل تغيير شکل حول و حوش فازهاي جامد باقيمانده به حرکت در مي آيند بخش خيلي کوچکي از ماگما به صورت مايع بين ذره‌اي در شبکه بلورين و مقاوم سنگ‌هاي مادر که از نظر ديناميکي در اعماق پايدار است باقي مي ماند. با وجود اين، يک توده‌ي ماگمايي از شبکه‌ي فازهاي جامد باقيمانده جدا گشته واز طريق شکستگي‌ها يا تغيير شکل يا با کنار زدن مواد پوششي جامد و يا به علت خروج محلول‌ها صعود مي نمايد.

نيروهاي اصلي موجود در يک سياره براي صعود ماگما عبارتند از:
الف- فشردگي بيش از حد
ب- شناوري (يودر1976)
فشردگي بيش از حدي بر سنگ‌هاي شکننده ليتوسفر (بخش فو قاني پوسته زمين كه سنگ هاي جامد، سخت شده و به‌هم پيوسته هستند) وارد مي شود. به نحوي که اين فشردگي بيش از حد در هر نقطه‌اي واقع در درون ليتوسفر به طور معمول به دليل فشارهاي عمودي (يا فشارهاي ليتواستاتيک) حاصل از وزن سنگهايي فو قاني است. حال اگر ستوني از ماگما که چگالي آن کمتر از چگالي سنگهاي تحت فشار است را در نظر بگيريم‌، در مي يابيم که چنين ماگمايي از نقطه‌اي به سطح راه مي يابد. بدين ترتيب ماگما ي فشرده شده در اين ستون، به سطح منتقل مي شود. حتي ظهور قله هاي بزرگ آتشفشان‌ها نيز به علت وجود همين افزايش فشار سنگ‌هاي رويين است (هولمز 1944) . در اين مورد آتشفشان شناسان (ويليامز و مک بيرني 1979) مدل‌هاي نسبتاً ساده‌اي را مد نظر قرار مي دهند زيرا معتقدند که ماگما قادر است در طول يک مجراي سنگي سخت متوقف گردد. با وجود اين، اين مدل قادر به توضيح خصوصيت فشردگي بيش از حد نيز هست.
شناوري عبارت از رانش رو به بالاي يک توده‌ي غوطه ور در يک سيّال است . مثلاً اگر يک توده ي جامد با هر شکل و چگالي دريک سيال شناور گردد، نيروي شناوري مجموع بردار هاي کل نيروهايي خواهد بود که از طرف سيال بر اين توده اعمال مي شود. اين نيرو هميشه رو به بالا عمل مي کند، زيرا فشارهاي مؤثر بر قسمت زيرين توده بيشتر از فشارهاي وارده بر قسمت بالايي آن است. از طرفي فشارهايي که بر يک طرف وارد مي گردد با فشارهاي وارده به طرف مقابل همديگر را خنثي مي کنند اگر نيروي شناوري بيشتر از نيروي وزن توده باشد در اين صورت توده بالا خواهد آمد و برعکس اگر نيروي وزن بيشتر باشد توده ي مزبور فرو خواهد رفت نيروي شناوري و وزن هر دو بر حسب نيوتن سنجيده مي شوند.
شناوري يک توده معادل با وزن مايع است که توسط توده جابجا مي شود. در اين صورت اگر نيروي ثقل تغيير يابد ،نيروي شناوري نيز تغيير خواهد کرد.

*آشيانه هاي ماگمايي*

شواهد ژئو شيميايي، ژئو فيزيکي و پترولوژيکي حاکي از آن است که در زير برخي از آتشفشان‌ها، ذخاير ماگمايي وجود دارد. اين محفظه‌هاي ماگمايي اشکال و اندازه هاي متعددي داشته و احتمالاً از آشيانه‌هاي منفرد تا شبکه‌هاي پيچده‌اي که توسط دايک‌ها و سيلها به هم مرتبط هستند، متغير مي باشند. مطالعات ژئوفيزيکي نشان داده است که در زير قله‌ي آتشفشان کيلوا در عمق بين 10 تا 40 کيلومتري، ساختمان لوله مانندي گسترش دارد که در اعماق 3تا10کيلومتري به صورت آشيانه‌ي گلابي شکل درمي آيند. ماگما از مجراي لوله‌اي شکل به طور دائمي روبه بالا صعود مي کند و در اطاق ماگمايي وارد و درآن ذخيره مي شود. گاهي به طور متناوب از دهانه‌ي اصلي خارج مي گردد و يا به صورت دايک‌هايي منطقه‌ي ريفت آتشفشاني را پر مي کند. به عقيده‌ي مور(1983) در زير منطقه‌ي ريفت شرقي اين آتشفشان، چند اتاق ماگمايي وجود دارد و به طور متناوب با ماگمايي که از قسمت عميق تر منطقه ريفت در حرکت است، پر مي شود. بعضي از اطاق‌هاي ماگمايي خيلي بزرگ هستند. بعضي از پترولوژيست‌ها معتقدند که هم بازالت‌هاي طغياني قاره‌اي و هم بازالت‌هاي کف اقيانوسي زمين در آشيانه‌هاي ماگمايي وسيع متحول مي شوند. اين ماگما درگوشته ي فوقاني تشکيل مي گردد و به سمت بالا صعود مي نمايد تا آنکه با سنگ‌هاي پوسته‌اي کم چگ مواجه شود در اين موقع ماگما متوقف شده، و با گسترش جانبي خود ذخاير عظيم ماگما يي را تشکيل مي دهد. ماگماي مزبور سرد مي شود و تدريجاً تفريق ماگمايي، مايع باقيمانده‌اي با ترکيب بازالتي بوجود مي آيد که چگالي کمتري نسبت به بازالت اوليه داشته و در بالاي اطاق ماگمايي عميق جمع مي گردد و متناوباً با بخش‌هايي از اين ماگما تفريق يافته که نسبت به پوسته‌ي رويين خود داراي چگالي کمتري است، به سطح زمين صعود مي نمايد. برخي از مدلهايي که براي منشأ بازالتهاي کف اقيانوسي در نظر گرفته مي شوند حاکي از آن است که اطاق‌هاي ماگمايي اين گونه ماگماها در اعماق کم و در زير بلا فصل پشته‌هاي ميان اقيانوسي فعال، به طور متناوب در آشيانه‌ي ماگمايي اوليه‌ي جديد پر مي شود و در عين حال با ماگماي با قيمانده قديمي مخلوط مي گردد بداين ترتيب ماگماي مرکبي بوجود مي آيد که سرشار از اليوين و پلاژيوکلاز است (اوهارا وماتيوس 1981) اين مدل‌ها هم چنين نشان داده اند که حتي اگر يک اطاق ماگمايي عمل تفريق، به طور پيوسته انجام شود. در ترکيب عناصر اصلي مايعي که به بيرون ريخته مي‌شود در صورتي ثابت مي ماند که پارامترهاي زير هم ثابت بمانند :
الف- ترکيب ماگماي ورودي
ب-مقدار ماگماي موجود در هر دوره‌ي پرشدگي
ج-نسبت مقدار ماگماي متبلورشده به مقدار ماگمايي که از اطاق ماگمايي خارج مي گردد.
در مدل هاي پتروژنيتکي قبلي، فرض بر اين بود که بين ماگماي ورودي با ماگماي باقيمانده در اطاق ماگمايي، اختلاط کامل رخ مي دهد. اين فرض فقط يکي از احتمالات است.مثلاً اگر ماگماي ورودي نسبت به ماگماي باقيمانده از چگالي کمتري برخوردار باشد، بالا مي آيد و بر حسب شرايط زير:
الف- اندازه و شکل اطاق ماگمايي
ب- نسبت امتزاج پذيري ماگما
ج- شدت اختلاف چگالي و حرارت بين ماگماها
بين آنها آشفتگي‌هاي متفاوتي بوجود مي آيد. باوجود اين اگر ماگماي باقي مانده چگال‌تر باشد احتمالاً اختلاط به مقدار اندک رخ مي دهد و ممکن است ماگماي ورودي حوضچه‌اي در ته ماگما تشکيل دهد.

قربان ارجمند فارغ التحصيل مهندسي اكتشاف معدن
دانشجوي كارشناسي ارشد مهندسي فراوري مواد معدني دانشكده فني