Rocks: Betydelse och klassificering av stenar
Stenar är huvudkomponenten av jordskorpan. En sten kan definieras som vilken massa som helst som finns i jordens jordskorpa.
De flesta stenar är tillverkade av mineraler. Dessa mineraler kallas specifikt de stenbildande mineralerna. Ett mineral är en naturligt förekommande oorganisk (dvs. har en nonliving-bas) substans som har vissa fysikaliska egenskaper, en bestämd kemisk sammansättning och en bestämd atomstruktur.
Många mineraler har en tendens att bilda kristaller som är avgränsade av planytor anordnade på ett regelbundet och symmetriskt sätt. Vissa fysikaliska egenskaper som klyvning, hårdhet, specifik gravitation och färg är användbara vid identifieringen av mineraler. Vanligtvis består mineraler av två eller fler än två element, men vissa mineraler har bara ett element. Exempelvis kallas svavel, grafit, guld etc. en-element mineraler.
De flesta mineralerna är oxider, silikater och karbonater. Procentandelen av olika element som finns i jordskorpan visas i figur 1.39.
På grundval av deras ursprung kan bergarterna klassificeras som stumma, sedimentära och metamorfa bergarter.
Vissa rockformande mineraler:
1. Feldspar:
Halvskorpan består av feldspar. Den har en ljus färg och dess huvudsakliga beståndsdelar är kisel, syre, natrium, kalium, kalcium, aluminium. Det är av tre typer-ortoklas, plagioklas, mikrolinje.
2. Kvarts:
Den har två element, kisel och syre. Den har en hexagonal kristallin struktur. Den är oskärmad, vit eller färglös. Det spricker som glas och förekommer i sand och granit. Den används vid tillverkning av radio och radar,
3. Pyroxen:
Det är ett mineral med grön eller tråkig svart glans. Kalcium, aluminium, magnesium, järn, kiseldioxid är dess huvudbeståndsdelar.
4. Amphibol:
Ett fibröst mineral med en hexagonal struktur som har ett grönt eller svart glittrande utseende. Dess huvudsakliga beståndsdelar är kalcium, magnesium, järn, aluminium, magnesium, järn, kiseldioxid.
6. Olivine:
Dess komponenter är magnesium, järn, kiseldioxid etc. Det är ett glasagtigt, grönt eller gult mineral med kristallin struktur.
7. Apatit:
En komplex förening innehållande kalciumfosfat. Den är röd, brun, gul eller grön i färg. Fosfor och fluor härrör från det.
8. Barit:
Det är bariumsulfat och har en vit eller brun färg. Den har en kristallin struktur.
9. Bauxit:
En vattenhaltig oxid av aluminium, det är malmen av aluminium. Det är icke-kristallint och förekommer i små pellets.
10. Kalcit:
En viktig ingrediens i kalksten, krita och marmor, det är kalciumkarbonat. Den är vit eller färglös.
11. Klorit:
Det är vattenhaltigt magnesium, järn, aluminiumsilikat. Den har en spjälkad struktur.
12. Cinnabar:
Det är kvicksilver sulfid och kvicksilver härrör från det. Den har en brunaktig färg.
13. Korund:
Det är aluminiumoxid och är närvarande i form av rubin och safir. Den har en hexagonal struktur.
14. Dolomit:
Ett dubbelkarbonat av kalcium och magnesium, det används i cement- och järn- och stålindustrin. Den är vit i färg.
15. Galena:
Det är blysulfat och bly härrör från det.
16. Gips:
Det är vattenhaltigt kalciumsulfat och används i cement, gödningsmedel och kemisk industri.
17. hematit:
Det är en röd malm av järn.
18. Kaolinit:
Kina lera, det är i grunden aluminiumsilikat.
19. Magnesit:
Det är magesiumkarbonat och har en icke-kristallin struktur.
20. Magnetit:
Det är den svarta malmen (eller järnoxiden) av järn.
21. Pyrit:
Det är järn sulfid. Järn och svavelsyra erhålls därifrån.
Igneous Rocks:
Igneösa stenar (ignis på latin betyder eld) är klipporna som bildas genom stelningen av smält material (magma) som härrör från jordskorpan. Detta händer när den smälta materien antingen svalnar ner på att nå jordens yta eller inom sprickor och kaviteter på jorden. Olika klassificeringar av igneösa stenar är möjliga att tillämpa olika kriterier.
A. På grundval av plats och tid som tagits vid kylning av smältämnen kan stavbrunnar vara indelade i tre typer:
1. Plutonic Rocks:
(Efter Pluto, den underjordiska romerska guden). Ibland kan den smälta substansen inte nå ytan och i stället svalna mycket långsamt på stora djup. Långsam kylning gör att stora kristaller kan bildas. Granit är ett typiskt exempel. Dessa stenar dyker upp på ytan först efter att ha upplyftats och fördunkat.
2. Lava eller vulkaniska vaggar:
(Efter Vulcan, den romerska guden av eld). Dessa bildas genom snabb kylning av lavan som kastas ut under vulkanutbrott. Snabbkylning förhindrar kristallisering, vilket resulterar i att sådana stenar är finkorniga. Basalt är ett typiskt exempel. Deccan fällor i halvön är av basalt ursprung. (Figur 1.40)
3. Hypabyssal eller Dyke Rocks:
Dessa stenar upptar en mellanliggande position mellan de djupgående plutoniska kropparna och ytflödet. Dykebergar är halvkristallina i struktur. (Figur 1.41)
B. Baserat på deras kemiska sammansättning kan de igneösa stenarna vara av fyra slag:
1. Basalt, Diorit och Tachylit:
Dessa kristallina, halvkristallina och glasartade former av kärnstensart består av kalk, ferromagnesiumsilikater och reducerad andel järnoxider.
2. Silikonstenar:
Dessa innehåller mer kiseldioxid men mindre av järn, kalk och magnesium. Tonalit, kvarts och dacit är de kristallina, halvkristallina och glasartade varianterna av denna typ.
3. Alkaliska vaggar:
I dessa stenar dominerar alkalerna och dessa stenar förekommer i olika former-diorit, porfyrit och andesit.
4. Peridotit:
Detta är en kristallin sten bestående av ferro-magnesium, silikater och oxider.
C. De ihåliga klipporna kan vara av två typer, om närvaron av syrabildande radikal, kisel, tas som bas:
1. Acid Rocks:
Dessa kännetecknas av hög kiseldioxid upp till 80 procent, medan resten är uppdelad mellan aluminium, alkalier, magnesium, natrium, kalium, järnoxid, kalk. Dessa stenar utgör skorpans sialdel. På grund av överskott av kisel kyls sur magma snabbt och därför strömmar den inte och sprids långt bort. Höga berg bildas av denna typ av sten. Dessa stenar har ett mindre innehåll av tyngre mineraler som järn och magnesium, varför de har blek färg och normalt innehåller kvarts och felspar. Syror är hårda, kompakta, massiva och resistenta mot förväxling. Granit är ett typiskt exempel.
2. Grundläggande vaggar:
Dessa stenar är fattiga i kiseldioxid (ca 40 procent); magnesiahalten är upp till 40 procent och resterande 40 procent sprids över järnoxid, kalk, aluminium, alkalier, kalium etc. På grund av låg kiseldioxid svalnar modermaterialet i sådana stenar långsamt och strömmar sålunda långt bort .
Detta flöde och kylning ger upphov till platåer. Närvaron av tunga element ger dessa stenar en mörk färg. Basalt är ett typiskt exempel, andra är gabbro och dolerit. Dessa stenar är inte väldigt svåra, relativt lätt.
D. På grundtexturen kan stavformade stenar uppdelas i olika typer (en stens struktur visas av storlek, form och arrangemang av de beståndsdelar som ingår).
1. Grovkorniga stenar är resultatet av långsam kylning av magma, t.ex. granit.
2. Finkorniga stenar produceras genom snabbkylning, t.ex. basalt.
3. Glassy Rocks är ett resultat av extremt snabb kylning.
4. Porfyritiska stenar har kristaller av två olika storlekar. De stora kristallerna är kända som fenokrystaller och de ligger i en fin kornad eller glasig jordmassa.
5. Ophitic Rocks har en annan karakteristisk textur som kallas ophittisk, vilket är vanligt i doleriter.
E. Slutligen, baserat på den form som den smälta magma förvärvar efter kylning, kan klumpiga bergarter uppdelas i flera typer:
1. Batholiter:
När den smälta magma sprider sig över ett brett område som skär genom olika lager, är det känt som batholith. Ibland utsätts batholiter på marken.
2. Lacoliter:
När sur magma svalnar snabbt, blir det härdat vid vanliga temperaturer. Ett ytterligare tryck underifrån ger det en domlike utseende. Dessa är lacoliter.
3. Lapolith:
En konkav variant av batholiten.
4. Phacolith:
När den stelnade magma förvärvar en vågform, kallas den phacolith.
5. Sheet:
När den smälta magmen svalnar i tunna horisontella lager parallellt med ytan kallas det ett ark.
6. Sill:
Om arket är tjockt kallas det en tröskel.
7. chef:
När den smälta magmen svalnar i tunna horisontella lager parallellt med ytan kallas det ett ark.
8. Dike:
Om ovannämnda vinkel är 90 s, kallas den diket.
9. Vulkanisk:
Halshärdad lava i form av en cylinder finns som pluggar i ventilationsluckorna av vulkaner och är känd som vulkanhalsen. (Figur 1.42)
Allmänna egenskaper hos Igneous Rocks:
1. Alla käften är av magmatiskt ursprung. varje påträngande typ har en extrusiv motstycke.
2. Dessa stenar är gjorda av kristaller av olika storlekar och former.
3. Dessa stenar är kompakta, massiva, olagliga och har leder som är svaga punkter som är öppna för verkan av mekanisk förvirring.
4. De har sitt ursprung under förhållanden med höga temperaturer, och de ihåliga klipporna är oföränderliga.
5. Även om i grunden ogenomträngliga, klibbiga stenar förväxlas mekaniskt.
Ekonomisk betydelse av Igneous Rocks:
Eftersom magma är den främsta källan till metallmalmer, är många av dem förknippade med käften. Mineralerna av stort ekonomiskt värde som finns i käften är magnetiska järn, nickel, koppar, bly, zink, kromit, mangan, guld, diamant och platina.
Dessa metaller har stor betydelse för dagens metallurgiska industri. Amygdales är mandelformade bubblor bildade i basalt på grund av gasflöde och är fyllda med mineraler. Många av metallerna härrör från kristalliserade mineraler som vanligtvis fyller sprickorna i klipporna. De gamla bergarterna på den stora indiska halvön är rik på dessa kristalliserade mineraler eller metaller. Många igneösa stenar som granit används som byggmaterial som de kommer i vackra nyanser.
Sedimentära stenar:
Sedimentära bergarter täcker 75 procent av jordens yta men upptar endast 5 procent volumetriskt
av jordskorpan. Detta tyder på att de inte är lika viktiga som ignenösa stenar i djupet på jorden.
Sedimentära eller detritala stenar är de som bildas genom avsättning av de fasta materialen som bärs i suspension genom transportmedel. Eftersom sedimenteringen gynnas av vatten har de flesta av de sedimentära klipporna formats under vatten. Vind är en annan transportör; loess är ett exempel på fin sand som bärs av vind och deponeras som vindburna sedimentära bergarter, som i nordvästra Kina och indiska subkontinenten. En oassorterad blandning av lera och stenar som kallas stenkolle eller "till" är ett exempel på is-deponerad sedimentär sten som på norra Europas slätter. Det deponerade materialet under tryck av överliggande lager omvandlas till sedimentära stenar med tidens gång.
Sedimentära stenar kan studeras under olika kategorier beroende på olika kriterier.
A. På grundval av sedimentets ursprung kan sedimentära bergarter vara av sex typer:
1. Marin Ursprung:
Dessa stenar har ett grundligt marint ursprung och inkluderar sandstenar, leror, skalor och kalkstenar.
2. Kontinental ursprung:
Dessa är slutprodukterna av erosionsprocessen som äger rum på jordens yta. Dessa stenar bildas i öknen eller kustregionerna genom vindkraftverket. Resultatet är att deras partiklar är mer rundade och polerade. Dessa stenar inkluderar sandstenar, lera, skalor etc.
3. Organisk ursprung:
Djur och växter suger upp löst ämne i vatten och utlöser vattnet genom processer som andning, transpiration etc. Med andra ord är växter och växter av de lösta ämnena som de erhåller från vatten. Sedimenten som härrör från nedbrytning av växt- och djurkroppar är av organisk natur. Dessa stenar innehåller karbonater av magnesium, kalcium, kiseldioxid etc.
4. Vulkanisk ursprung:
Material som kommer ut med vulkanutbrott innehåller pyroklaster, aska mm och får baseras på mark såväl som i hav. Sådana sediment innehåller sand, mineral, kol etc.
5. Meteoritisk Ursprung:
Många meteorer kommer så nära jorden att deras fragment, efter sönderdelning på grund av friktion, blir oxiderade i form av finaska och sätter sig ner på jordens yta.
B. Den vanligaste klassificeringen av sedimentära bergarter är på grundval av modus operandi av deras bildning.
De kan bildas genom mekaniska, kemiska eller organiska processer:
1. Mekaniskt formade sedimentära vaggar:
Dessa stenar bildas av mekaniska ämnen som rinnande vatten, vind, havsströmmar, is, etc. Vissa av dessa bergarter har mer sand och storstor partiklar och är svåra. Dessa kallas arenaceous stenar, t.ex. sandsten. Några andra mekaniskt bildade stenar har mer lera och är finkorniga, mjukare, ogenomsläppliga och icke porösa. Dessa kallas argillaceous stenar och är lätt förväxlade och utplånade t ex skiffer.
2. Kemiskt bildade sedimentära vaggar:
Efter att ha kommit i kontakt med rinnande vatten (underjordisk eller yta) blir många mineraler upplösta i den. Detta kemiskt laddade vatten lämnar ofta lager av dessa kemikalier efter att vattnet har avdunstat. Sådana avsättningar uppträder vid munnen av källor eller salt sjöar. Stalaktiter och stalagmiter är kalkens avlagringar av det kalkblandade vattnet när det avdunstar i de underjordiska grottorna och lämnar insättningarna som stiger upp från marken eller hänger ner från taket. (Fig 1.43)
Oolite är den granulära kalkstenen som finns ganska långt i North Yorkshire i England. Gips är kalkensulfat som ofta finns tillsammans med bergsalt. Järnsten är det järnkarbonat som vanligen finns associerat med kolbäddarna.
3. Organiskt formade sedimentära vaggar:
Dessa stenar bildas av resterna av växter och djur. Dessa växter och djur är begravda under sediment och på grund av värme och tryck från överliggande lager, förändras deras komposition. Kol och kalksten är välkända exempel. Växtrester ger upphov till kolar av olika kvaliteter beroende på andel kol och graden av överliggande tryck.
Torv och brunkol (brunkol) är det första steget i kol som har under 45 procent av kolet. Den bituminösa sorten är nästa steg med 60 procent kol. Kalksten består av skal och skelett av döda marina djur som en gång bodde i grund, varmt och klart vatten i ett hav eller en sjö. Kalkskal av sådana organismer är cementerade i kalksten sedimentär berg av organiskt ursprung.
De små organismer som koraller och alger driver kalciumkarbonat från havsvattnet. Sådana är revet byggt från skelett av döda koraller som en gång lever i tropiska hav. Beroende på överhängen av kalciumhalten eller kolhalten kan sedimentära bergarter vara kalka (kalksten, krita, dolomit) eller kolhaltig (kol).
Huvudegenskaper för sedimentära vaggar:
1. Dessa stenar består av ett antal lager eller lager som är horisontellt anordnade över varandra.
2. Grundbeståndsdelen av dessa stenar eller sediment härrör från olika källor och mineralgrupper.
3. Dessa stenar kännetecknas av märken som efterlämnas av vattenströmmar och vågor och av solsprickor.
4. Dessa stenar har fossiler av växter och djur. Dessa fossiler är i form av tryck av löv, insekter eller mjuka nötkreatur och bitar av ben, skal eller några hårda delar av gamla levande varelser.
5. Dessa stenar är allmänt porösa och tillåter vatten att perkolera genom dem.
6. Sedimentära stenar är förväxlade och eroderas snabbare än andra typer av stenar.
Spridning av sedimentära vaggar i Indien:
Alluviala avlagringar i Indo-Gangetic slätten och i kustnära slätter är av sedimentär ackumulering. Dessa avlagringar innehåller lamm och lera. Olika sorter av sandsten är spridna över Madhya Pradesh, östra Rajasthan, delar av Himalaya, Andhra Pradesh, Bihar och Orissa. Den stora Vindhyan höglandet i centrala Indien består av sandstenar, skalor, limestones. Kolavlagringar sker i Damodar, Mahanadi, Gudavari i sedimentära insättningar i Gondwana.
Ekonomisk betydelse av sedimentära vaggar:
Sedimentära stenar är inte lika rik på mineraler av ekonomiskt värde som de stupade stenarna, men viktiga mineraler som järnmalm, fosfat, byggstenar, kol, petroleum och material som används i cementindustrin finns i sedimentära bergarter. Förfall av små marina organismer ger petroleum. Petroleum förekommer endast i lämpliga strukturer. En av dessa strukturer är förekomsten av ett tidigare stratum som sandsten mellan två lager av ogenomträngliga stenar som skiffer.
Dess fortsatta rörelse stoppas av den ogenomträngliga sten och trycket hjälper till att stiga i de porösa bergarterna. Om stenarna är böjda uppåt som i en antiklinisk vik tenderar oljan att stiga till toppen, vara lättare än vatten. Viktiga mineraler som bauxit, mangan, tenn är härledda från andra bergarter men finns i grus och sand som bärs av vatten. Sedimentära bergarter ger också några av de rikaste jordarna.
Metamorphic Rocks :
Temperatur-, tryck- och kemiskt aktiva vätskor inducerar förändringar i igenös och sedimentär bergarter. Därför kallas stenar som bildas under inverkan av högtryck, hög temperatur och kemiska reaktioner eller genom omgruppering av komponenterna av eroderade stenar de metamorfa bergarterna och processen som producerar metamorfe bergarter kallas metamorfism.
Orsaker till metamorfism:
Metamorfism kan hända på grund av flera orsaker:
1. Örogena (Mountain Building) rörelser:
Sådana rörelser sker ofta med växelverkan mellan vikning, vridning, krympning och höga temperaturer. Dessa processer ger befintliga stenar ett nytt utseende.
2. Lava Inflow:
Det smälta magmatiska materialet inuti jordskorpan ger de omgivande klipporna under påverkan av intensivt temperaturtryck och orsakar förändringar i dem.
3. Geodynamiska styrkor:
De allestädes närvarande geodynamiska krafterna, såsom plattektonik, spelar också en viktig roll i metamorfismen.
4. Åtgärd av underjordiskt vatten:
Den kemiska verkan av underjordiskt vatten orsakar förändringar i kemisk sammansättning och kristallstruktur av stenar och spelar en roll i metamorfismen.
5. Mineraliseringsmedel:
Vätskekomponenterna i det magmatiska materialet är mineralisatorer och innefattar vätskor och ångor, såsom ånga, klor, fluor och borsyra. Dessa mineralisatorer verkar på stenarna för att orsaka metamorfism.
A. På grundval av metamorfismens byrå kan metamorfa bergarter vara av två typer:
1. Termisk metamorfism:
Ändringen av form eller omkristallisation av mineraler av sedimentära och igneösa stenar som påverkas av höga temperaturer kallas termisk metamorfism. Det kan finnas olika källor till "höga temperaturer-heta magma, heta gaser, ångor och vätskor, geotermisk värme etc. En magmatisk intrång som orsakar termisk metamorfism är ansvarig för toppen av Mt. Everest bestående av metamorphosed kalksten. Som en följd av termisk metamorfism förändras sandstenen till kvarts och kalksten i marmor.
2. Dynamisk metamorfism:
Detta hänvisar till bildandet av metamorfa bergarter under tryckets stress. Ibland följer högt tryck av höga temperaturer och verkan av kemiskt laddat vatten. Kombinationen av reglerade tryck och värme är mycket kraftfull för att producera metamorfism eftersom det leder till mer eller mindre fullständig omkristallisation av stenar och produktion av nya strukturer. Detta är känt som dynamotermisk metamorfism. Under högt tryck omvandlas granit till gneiss; lera och skiffer omvandlas till schist.
B. På grundval av fysisk utsträckning av metamorfismen kan de metamorfa stenarna igen vara av två typer:
1. Lokal / kontaktmetamorfism:
Detta händer när byråerna för metamorfismen agerar lokalt och deras resultat är begränsade i stor utsträckning.
2. Regional metamorfism:
När alla krafterna av värme genom intrång, begravningar och jordrörelser verkar tillsammans över stora områden, är den utbredda förändringen av stenar resultatet av regional metamorfism.
Några exempel på metamorfism:
Granittryck → Gneiss
Clay, Shale Pressure → Schist
Sandsten - Värme → Kvartsit
Lera, Skiffervärme → Skiffervärme, Phyllis
Kolvärme → Antracit, Grafit
Kalksten - Värme → Marmor
Metamorfe vaggar i Indien:
Gneisses och schists finns vanligen i Himalaya, Assam, Västra Bengalen, Bihar, Orissa, Madhya Pradesh och Rajasthan. Kvartsit är en hårdrock som finns över Rajasthan, Bihar, Madhya Pradesh,
Tamil Nadu och områden som omger Delhi. Marmor inträffar nära Alwar, Ajmer, Jaipur, Jodhpur i Rajasthan och delar av Narmada Valley i Madhya Pradesh. Skiffer, som används som takmaterial och för att skriva i skolor, finns över Rewari (Haryana), Kangra (Himachal Pradesh) och delar av Bihar. Grafit finns i Orissa och Andhra Pradesh.
