این سنگهای پرورده آتش ، زمانی توده‌ای داغ و مذاب را به نام ماگما تشکیل میداده‌اند، که سرد شدن تدریجی ماگما ، آنها را به سنگ سخت و جامد تبدیل کرده است. بنابراین گدازهای که از دهانه آتشفشان فوران کرده و بر سطح زمین جاری میشود، به سرعت سرد و سخت شده و سنگی آذرین را بوجود می‌آورد.
انواع سنگهای آذرین
با سرد شدن و انجماد ماگما - سنگ مذاب متحرکی است که دمای آن بین 700 تا 1200 درجه سانتیگراد (1300 تا 2200 فارنهایت) میباشد- سنگهای آذرین تشکیل میشوند. اکثر ماگماهای سطح زمین از نوع مذاب سیلیکاتی میباشند.
تشکیل شدن سنگهای آذرین یا در سطح زمین صورت میگیرد و یا در داخل پوسته زمین ، بنابراین بر حسب اینکه ماگما در کجا منجمد شود دو گروه سنگ آذرین خواهیم داشت.
سنگهای آذرین خروجی:
سنگهای آذرینی را که از انجماد ماگما در سطح زمین بوجود می‌آید سنگهای آذرین خروجی می‌نامند.
•سنگهای آذرین نفوذی:
به آن دسته از سنگهای آذرین که از انجماد ماگما در داخل پوسته زمین تشکیل می‌گردد سنگهای آذرین نفوذی گفته میشود. سنگهای آذرین نفوذی خود در پوسته زمین به اشکال مختلفی منجمد میشوند که شامل موارد زیر میباشند.
oلاکولیت‌ها
oسیل‌ها
oدایک‌ها
oلوپولیت‌ها
oپاتولیت‌ها
oفاکولیت‌ها
oاستوک‌ها
طبقه بندی سنگهای آذرین
برای طبقه بندی سنگهای آذرین روشهای مختلفی وجود دارد. این روشهای طی 100 سال گذشته تحول پیدا کرده و کاملتر شده اند. هر طبقه بندی برای اهداف خاصی مورد استفاده دارد و نمایانگر یک روش خاص از مطالعه سنگهای آذرین میباشد.
کلیه طبقه بندیهای مورد استفاده برای سنگهای اذرین بر دو معیار استوار هستند: محتوی کانی شناسی سنگ و بافت (اندازه دانه ها). یک طبقه بندی کامل، طبقه بندی است که هر دو مورد را شامل شود. البته در طبقه بندی سنگهای آذرین اغلب اوقات هر دو مورد، استفاده میشوند. به عنوان نمونه گرانیت سنگ دانه درشت با رنگ روشن است. سه طبقه بندی اصلی برای سنگهای آذرین وجود دارد:
1.طبقه بندی رنگ/بافت
2.طبقه بندی مودال که بر اساس ترکیب کانی شناسی و بافت استوار است.
3.طبقه بندی نورماتیو که بر اساس شیمی سنگ استوار است.
1.طبقه بندی رنگ/بافت: کانیهایی که در بالای سری واکنشی باون قرار میگیرند، دارای رنگهای تیره میباشند (به عنوان مثال، پیروکسن و آمفیبول) و کانیهایی که در قسمتهای پایین سری باون قرار گرفته اند دارای رنگهای روشن هستند (به عنوان مثال، پلاژیوکلاز سدیم دار و کوارتز). از لحاظ ترکیب شیمیایی ماگما، ماگماهایی که در بالای سری واکنشی باون قرار میگیرند مافیک هستند، ماگماهایی که در وسط این سری قرار میگیرند از نوع حدواسط میباشند و ماگماهیی که در بخشهای پائینی آن قرار میگیرند از نوع فلسیک میباشند. ماگماهای مافیک سنگهای تیره ای که دارای کانیهای تیره هستند، مانند بازالت تولید میکنند، ماگماهای حدواسط سنگهای با رنگ حدواسط همچون دیوریت ایجاد میکنند و ماگماهای فلسیک سنگهای روشنی همانند گرانیت تشکیل میدهند. اگر چه طبقه بندی براساس رنگ و بافت به نظر کامل می آید اما دارای خطاهای بسیار زیادی است.
2. طبقه بندی مودال که بر اساس ترکیب شیمیایی کانی و بافت استوار است. طبقه بندی مودال سنگهای آذرین را بر اساس میزان فراوانی نسبی 5 کانی که جز کانی اصلی تشکیل دهنده آنهامیباشد، انجام میشود. این کانی های عبارت هستند از:
1. کوارتز
2. آلکالی فلدسپار ( ارتوکلاز، آلبیت (پلاژیوکلاز سدیم دار) یا آنورتیت (پلاژیوکلاز کلسیم دار).
3. پلاژیکلاز
4. فلدسپاتوئیدها (کانی های فقیر از سیلیس).
5. کانیهای مافیک (مانند پیروکسن و آمفیبول).
طبقه بندی مودال، شامل نام سنگهاست مانند گرانیت، بازالت و دیوریت. این طبقه بندی در یک دیاگرام مثلثی است که بین محدوده های مختلف آن مرزهای مشخص وجود دارد. در مجموع، اسامی که در این طبقه بندی به کار میروند، مانند طبقه بندی رنگ/بافت است. البته در طبقه بندی مودال به جای رنگ، بیشتر به محتوای کانی شناسی توجه میشود. در مودال از نمودار درصد فراوانی کانی ها استفاده میشود.
برای شناسایی سنگها در این طبقه بندی چند کار اساسی باید صورت گیرد. اولین کار این است که درصد کوارتز موجود در سنگ تعیین شود. به عنوان مثال اگر سنگ بیش از 20% کوارتز داشته باشد، نمونه در سه گروه آلکالی گرانیت، پلاژیوگرانیت یا گرانودیوریت قرار میگیرد.
دومین کار این است که درصد فلدسپارها را در سنگ تعیین نماییم. سومین مرحله این است که مخلوط 50/50 از فلدسپارها و مافیکها در سنگ مشخص شود و در نهایت سنگها به 4 گروه وسیع تقسیم میشوند.
3. طبقه بندی نورماتیو: این روش طبقه بندی، به آسانی دو روش قبلی یعنی سیستم رنگ/بافت یا ترکیب شیمیایی/بافت نمیباشد. در این طبقه بندی سنگهای آذرین از نظر مجموعه کانیایی متفاوت هستند، اما از نظر شیمیایی تقریباً یکسان میباشند. مجموعه کانیایی و ترکیب شیمیایی نشاندهنده منشا اولیه سنگها است.
از روش نورماتیو برای بررسی فرآیندهای تکتونیک صفحه ای نیز استفاده میشود.
در روش طبقه بندی نورماتیو سنگهای آذرین در جایگاههای (که نمایانگر سنگهایی است که از یک ماگما حاصل شده اند) مشخصی تعریف میشوند و هر جایگاه دارای شیمی خاص خود میباشد. 4 جایگاه اصلی تعریف شده است که شامل کوماتئیت، تولئیت، کالک – آلکالن و آلکالن میباشند. با مشخص شدن یکی از آین جایگاهها میتوان به راحتی درباره تاریخچه زمین بحث کرد.
1.شیمی
2.تفریق
3.تکتونیک
شیمی:
از نظر شیمیایی سه شاخصه شیمیایی وجود دارد: میزان اشباع شدگی از سیلیس، غنی شدگی از آهن و شاخص آلکالی.
با استفاده از شاخصه میزان اشباع شدگی مقدار SiO2 موجود در در ماگما یا سنگ تعیین میشود. شرایط تحت اشباع از سیلیس، شرایطی است که مقدار SiO2 آنقدر کم است که امکان تشکیل کوارتز و کانیهایی مانند فلدسپارها وجود ندارد. در نتیجه کانیهای فقیر از سیلیس یعنی فلدسپاتوئیدها مانند نفلین و سودالیت تشکیل میشوند. حالت فوق اشباع از سیلیس حالتی است که مقدار SiO2 به حدی است که کوارتز متبلور میشود. اگر مقدار SiO2 قابل توجه باشد این امکان وجود دارد که بازالت کوارتزدار تشکیل شود (ترکیبی که معمولاً متعارف نمیباشد).