سنگ ساختمانی آهکی

سنگ ساختمانی آهکی نوعی سنگ رسوبی با منشأ شیمیایی یا زیست‌شیمیایی که بیشتر از کلسیم‌کربنات تشکیل شده‌ باشد هستند.

سنگ های آهکی زنده میل ترکیبی شدیدی با فلزات دارد، از این‌رو با فلزات مصرف شده در ساختمان مانند لوله‌های آب و لوله‌های شوفاژ ترکیب شده و در آن‌ها خوردگی ایجاد کرده و موجب پوسیدگی می‌شود.

به همین علت رفته رفته از میزان مصرف آهک در ساختمان کاسته شده و با توسعه کارخانه‌های سیمان پزی در ایران و سراسر دنیا رفته رفته سیمان جای سنگ های آهکی را در صنعت ساختمان‌ سازی گرفته به‌ طوری‌ که امروزه در کمتر ساختمانی از سنگ های آهکی به عنوان ملات استفاده می‌شود؛

ولی در راه‌سازی برای افزایش تحمل فشاری و کششی خاک مخصوصاً در قشرهای پایین راه‌سازی برای تحکیم بخشیدن به آن و همچنین جلوگیری از روئیدن گیاهان در دامنه راه و باندهای فرودگاه مصرف می‌شود.همچنین سنگ های آهکی در صنعت سیمان پزی، چینی سازی، شیشه گری، ذوب آهن، صنایع غذایی، تصفیه قند و غیره نیز مصرف می‌شود.

اصول تهیه و بکارگیری آهک

در واقع هدف از تهیه آهک، تبدیل سنگ آن به حالت قابل مصرف و تبدیل مجدد آن به سنگ آهک، پس از مصرف می‌باشد.

بعد از تهیه سنگ آهک CaCO_۳ از معادن مربوطه، آنرا درون کوره‌های مخصوص قرار داده و با قراردادن آن تحت درجه حرارت ۹۰۰ درجه سانتی گراد، رطوبت همراه سنگ تبخیر شده و ترکیب CaCO_۳ را در کوره‌های مکانیزه یا سنتی می‌شکنند و آنرا تبدیل به آهک زنده با فرمول CaO و گاز CO_۲ می‌کنند.

گازکربنیک به همراه سایر گازها از دودکش کوره خارج می‌گردد.آهک زنده را با آب ترکیب و تبدیل به آهک شکفته با فرمول Ca(OH)_۲ می‌کنند. این ماده که از دسته قلیایی هاست میل ترکیبی فراوانی با اسیدها دارد.

در نهایت آهک شکفته را به صورت خالص، با خاک یا ماسه به عنوان شفته آهکی در اندود یا ملات به کار می‌برند.با گذشت زمان گاز دی‌اکسید کربن موجود در هوا با رطوبت محیط ترکیب شده و ایجاد اسید ناپایداری می‌کند که به داخل ملات نفوذ می‌کند و با آن ترکیب شده و موجب ایجاد دوباره CaCO_۳ می‌شود.

این عمل بسته به مکان کاربرد، رطوبت محیط، میزان گرمای هوا، ضخامت و نوع ملات، حتی تا ماه‌ها به طول می‌انجامد.در صورت وجود ناخالصی‌های سیلیسی یا آلومینی، ملات به صورت آبی خشک می‌شود و تشکیل سیلیکات و آلومینات کلسیم می‌دهد که سبب مشابهت خواص این ملات و سیمان می‌گردد.

خواص آهک زنده

آهک زنده ماده‌ای سفیدرنگ با درجه ذوب ۲۵۰۰ درجه سانتی گراد است.

به دلیل بالا بودن دمای ذوب، از آن برای اندود نمودن سطح کوره‌ها استفاده می‌کنند. این ماده میل ترکیبی فراوانی با آب دارد و به همین دلیل در نگهداری آن می‌بایست دقت خاصی مبذول شود.

معادن

مرغوب‌ترین سنگ های آهکی ایران مربوط به معدن پیربکران اصفهان و نیز استانهای لرستان، کرمان ، خوزستان و فارس می‌باشد.

آهک‌پزی

آهک پزی یعنی خارج کردن CO_۲ از سنگ آهک که این کار بوسیلهٔ حرارت دادن به سنگ آهک انجام می‌شود.

انواع سنگ های آهکی

سنگ‌ های آهکی (carbonate rocks) سازنده عمده سنگ‌های آهکی می‌تواند ترکیبات حاصل از پیوند کلسیم و بنیان بی کربنات باشد. این ترکیب می‌تواند در قالب انواع کانی‌ها ظهور کند. عمده ترکیب ان کانی‌های کلسیت(caco3)، دولومیت(ca,mg co3)و انواع دیگر نظیر سیدریت و انکریت می‌باشد.

از انواع سنگ‌ها از نظر ژنز می‌توان از نوع تخریبی آهکی و زیستی آهکی و شیمیایی آهکی نام برد.

سنگ‌ های آهکی زیستی: این نوع سنگ مستقیماً حاصل عملکرد فرایندهای بیولوژیکی هستند. یعنی فعالیت‌های جانداران موجود در طبیعت با عث می‌سود به نوعی یون‌های کلسیم و بی کربنات از محیط گرفته شده و با هم پیوند داده شوند و در محیط رسوب گداری نمایند.

سنگ‌ های آهکی شیمیایی: این نوع سنگ‌ها در اثر تأثیرات انحلال و محلول و حلال ایجاد می‌شوند که جانداران به صورت مستقیم در شکل‌گیری آن‌ها تأثیر ندارند. به‌طور کلی در اثر فعل و انفعالات محیطی و تغییرات غلظت انواع محلول‌ها و یون‌ها در محیط، این سنگ‌ها به صورت غیر محلول درآمده و در یک محیط رسوبی ته نشست حاصل می‌کنند.

از انواع این سنگگها می‌توان به سنگ تراورتن اشاره نمود.

سنگ‌ های آهکی آواری: تأثیر رایندهای رسوبی و دینامیکی در اثر تحرکات محیط از قبیل باد یا جریان آب می‌تواند یک سنگ آهکی از قبل تشکیل شده را دوباره حرکت داده فرسایش دهد و بالاخره مجدداً در محیطی جدید رسوب دهد این نوع سنگ‌ها بعد از سخت شدن محیطی یا دایاژنز تبدیل به نوعی سنگ رسوبی می‌شود که اصطلاحاً سنگ‌های آهکی آواری نام دارند.

نحوه تشکیل سنگ های آهکی:

سنگ های آهکی از نظر ژنتیکی و نحوه تشکیل به دو گروه عمده و بزرگ آهک های برجا و آهکهای نابرجا تقسیم می‌شوند. آهکهای برجا شامل کلیه سنگ آهکهای ستونهایی می‌گردد که طی فرآیندهای شیمیایی و بیوشیمیایی در محلی که وجود دارند، تشکیل گردیده‌اند.

اصولا تشکیل در جای رسوبات آهکی مربوط به فعالیتهای بیولوژیکی بوده و از منشا بیوشیمیایی می‌باشند. مانند تراورتن و ستونهای آهکی. آهکهای نابرجا آهکهایی را شامل می‌گردد که از نظر بافتی به سنگهای کلاسیک شباهت داشته ، ولی از نظر منشا تشکیلاتشان کاملا مربوط به فرآیندهای شیمیایی است.

مانند آهکهای تخریبی و ماسه‌ای.

نحوه ی شناسایی سنگ های کربناته:

1.  وجود اشفتگی زیستی یاBIOTURBATION در سنگ : وقتی شرایط زندگی جاندار تغییر میکند باعث مرگ ناگهانی انها شده و این اثار در سنگهای کربناته دیده میشود که البته وجود انها در مادستون ها محیط دریایی را نشان میدهد.
2. GEOPETAL : قطعات تشکیل دهنده سنگ از دو کفه ایها باشد و قسمت ÷ایین ان از ماتریکس و بالای ان از سیمان پر شده باشد . که این فابریک بالای لایه و پایین انرا مشخص میکند .
3. LAMINATED FABRIC :لایه های تیره و روشن که توسط جلبک ها تشکیل میشوند مثل :STROMATOLITES
4. EYE BIRD : فابریک چشم پرنده ای از فابریکهای فنسترال است در اثر حفرات ناشی از گاز موجود در ماتریکسها ست . بیشتر در محیط جزر و مدی دیده میشوند.

شکل و گسترش سنگهای کربناته :

رسوبات کربناته جدید در محیطهای رسوبی مختلفی تشکیل شده و به اشکال گوناگون گسترش دارند. با وجود تنوع زیادی که در محیط رسوبی کربناتها وجوددارد، بطور کلی این محیطها را می‌توان در دو گروه بزرگ زیر مطالعه نمود.

کربناتها در محیطهای عمیق:

سنگهای کربناته که در محیطهای عمیق دریایی عصر حاضر تشکیل می‌گردند، در دو گروه به شرح زیر مشخص می‌شوند.

ـ گروه اول:

آهکهایی هستند که از مناطق کم عمق تر حوضه رسوبی توسط جریانهای زیر دریایی یا جریانهای توربیدیتی به مناطق عمیق منتقل شده و به تدریج بر حسب اندازه و وزن مخصوصشان رسوب کرده‌اند. این مواد منتقل شده ، طبعا ریز دانه و از بقایا و اسکلت جانوران و ارگانیسمهای دریایی هستند که از آن جمله می‌توان جلبکهای آهکی رانام برد.

ـ گروه دوم:

آهکهایی هستند که منشا آنها ، صدف و پوسته فرامینفرها و پلانکتونهایی نظیر گلوبیژرینا می‌باشد.

تشکیل لجنهای گلوبیژرینا در اعماق زیادتر یعنی حدود ۴۰۰۰ متر به پایین به علت نا‌پایداری پوسته آهکی و حل شدن آنها در آب دریا ، متوقف می‌گردد.

کربناتها در محیطهای کم عمق :

معمولا محیطهای کم عمق ، در حاشیه و سواحل دریاهای آزاد گسترش داشته و این سواحل محل مناسبی برای تشکیل آهکهای مربوط به این محیطها هستند.

ساخت سنگ های آهکی:

ساخت سنگهای آهکی اعم از انواع برجا و یا آهکهای نا برجای تخریبی شامل بعضی یا تمام بخشهای زیر است :

1. دامنه‌هایی تخریبی از تمام منشا شیمیایی یا اکوکمها.
2. مواد پرکننده بسیار دانه ریز به صورت گل کربناته که فضاهای خالی بین دانه و درون دانه‌ها را پر کرده است.
3. سیمان کربنات کلسیم که در اغلب قریب به اتفاق موارد ، کلسیتی است و بعد از نهشتگی تشکیل می‌گردد. این نیز نقش پرکننده فضاهای خالی بین و درون دانه‌ها را ایفا می‌کند.

موارد استعمال آهک :

تهیه منشورهای نیکل:

اسپت دیسلند که نوعی کربنات کلسیم است، برای تهیه منشورهای نیکل در میکروسکوپها ، فتومترها و کولوریمترها بکار می‌رود.

تهیه کود:

نوع نامرغوب آن در صنعت تهیه قلیائیان و به عنوان کود در زمینهای بی آهک بکار می‌رود.

تهیه شیشه:

در صنعت شیشه‌سازی ، کلسیت خالص را به مذاب شیشه‌ها اضافه می‌کنند، گاز کربنیک حاصله از ذوب آن موجب همگن شدن توده مذاب شیشه می‌گردد.

استفاده در صنایع شیمیایی:

آهک در صنایع شیمیایی به عنوان یک ماده اولیه و همچنین برای خنثی کردن اسید و به عنوان کمک ذوب ، ماده قلیا کننده ، جاذبه رطوبت ، عامل چسبندگی و… بکار می‌رود. این نوع آهک بایستی با درصد کلسیم زیاد باشد.

تهیه پودر مل:

سنگ آهک با درصد بالا از کربنات کلسیم در کارخانه‌های سنگ کوبی به صورت پودر تهیه می‌گردد که به عنوان مل به بازار عرضه می‌شود.

استفاده در صنعت سیمان :

سنگ آهک به مقدار زیاد در صنایع استعمال می‌شود.

ترکیب سیمان به صورت (آهک، رس ، آهن ، گچ ، سیلیس) که با درصدهای مختلفی این مخلوط در کوره پخته و محصول حاصل بعد از خرد شدن و مخلوط شدن با آب و بعد از سفت شدن به سیمان تبدیل می‌شود.

دیگر مصارف سنگ آهک : سنگ ساختمانی آهکی

نمونه‌ای از سنگ آهک بسیار دانه ریز که به سنگ چاپ معروف است، قابل استفاده در چاپ و امور چاپی است. بالاخره سنگهای آهکی در خمیر دندان سازی، لاک سازی ، عطرسازی و لاستیک سازی کاربرد دارند.

سنگ های آهکی :

فرآیندهای بیولوژیکی و بیوشیمیایی تشکیل رسوبات کربناته مهم هستند، هر چند ته نشست غیر آلی CaCO۳ از آب دریا نیز انجام می‌شود. پس از رسوبگذاری ، فرایندهای فیزیکی و شیمیایی دیاژنزی می‌تواند بطور قابل ملاحظه‌ای رسوب کربناته را تغییر دهد.

سنگهای آهکی در سرتاسر جهان و در هر دوره زمین شناسی از پرکامبرین به بعد یافت می شوند، و منعکس کننده تغییرات انجام شده از طریق تکامل و انقراض بی‌مهرگان با اسکلت‌های کربناته می‌باشند.

سنگهای آهکی در پرکامبرین نیز فراوانند، لیکن معمولا دولومیتی شده و بیشتر حاوی استروماتولیت هستند، که عمدتا توسط سیانو باکتریا (جلبک سبز – آبی) تولید شده‌اند. سنگ ساختمانی آهکی

اهمیت اقتصادی سنگهای آهکی:

امروزه اهمیت اقتصادی سنگهای آهکی عمدتا در رابطه با خواص مخزن آنها می‌باشد چون در حدود نیمی از مخازن مهم نفتی جهان در سنگهای کربناته قرار دارد.

سنگهای آهکی نیز میزبان رسوبات سولفید سرب و روی اپی ژنتیکی از نوع دره می سی سی پی هستند که دارای مصارف صنعتی و شیمیایی خیلی زیادی ، از جمله در ساختن سیمان می‌باشند.

گسترش سنگهای آهکی: سنگ ساختمانی آهکی

در نتیجه رویدادهای اخیر زمین شناسی و با توجه به دوره یخچالی پلیستوسن و پایین آمدن سطح آب دریا در جهان ، در حال حاضر رسوبات کربناته دریاهای عمیق گسترش وسیعی ندارند.

در گذشته دریاهای اپی ریک کم عمق بطور متناوب نواحی قاره‌ای را بطور وسیع می‌پوشانده‌اند بطوری که سنگهای آهکی در هزاران کیلومتر مربع رسوب کرده‌اند. و مقیاس وسیع ، گسترش رسوبگذاری کربناتها با بالا بودن سطح آب دریا در جهان انطباق دارد.

عوامل کنترل کننده رسوبگذاری کربناتها :

درجه حرارت:

بسیاری از موجودات با اسکلت کربناته ، نظیر مرجانهای ریف ساز و بسیاری از جلبکهای سبز آهکی ، برای رشد خود به آبهای گرم نیاز دارند. بنابراین اکثر رسوبات کربناته در کمربند گرمسیری – نیمه گرمسیری و در حدود ۳۰ درجه شمال و جنوب خط استوا یافت می‌شوند.

شوری:

تولیدات بیولوژیکی در آب دریا با درجه شوذی نرمال در عمق کم (کمتر از ۱۰ متر)، و بخش آشفته منطقه نوری (به طرف پایین تا عمقی که نور نفوذ می کند، در حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰ متر) در حد ماکزیمم است.

عمق:

دانه‌های غیر اسکلتی ، نظیر آئیدها و گل آهکی ، فقط در آبهای گرم کم عمق گرمسیری ته نشین می‌شوند. در محیط پلاژیک آبهای عمیق‌تر ، لجن‌های آهکی بطور وسیعی گسترش می‌یابند که عمدتا از اسکلت‌های موجودات پلاژیک ، فرامینیفر و کوکولیتی که در منطقه نوری زندگی می‌کنند، تشکیل شده‌اند.

نرخ بالای انحلال کربنات در اعماق چندین کیلومتری باعث می‌شود تا مقدار کمی کربنات در زیر این عمق رسوب کند. سنگهای آهکی در دریاچه‌ها و خاک‌ها نیز تشکیل می‌شوند.

• ورود مواد سیلیسی آواری:

یکی از عوامل مهم کنترل کننده رسوبگذاری کربناتها، فقدان مواد سیلیسی آواری است. سنگ ساختمانی آهکی

بیشتر موجودات تولید کننده کربنات می‌توانند ورود مقادیر زیادی گل آواری را تحلیل نمایند.

• کانی شناسی رسوبات کربناته:

آراگونیت و کلسیت دو کانی فراوان کربنات کلسیم در رسوبات عهد حاضر و قدیم هستند. سنگ ساختمانی آهکی

دو نوع کلسین تشخیص داده می‌شود که به مقدار منیزیم بستگی دارد، کلسیت با منیزیم که یا کمتر از ۴% مول MgCO۳ و کلسیت با منیزیم بالا با بیشتر از ۴% مول. ولکن بطور تیپیک بین ۱۱ و ۱۹ درصد مول MgCO۳ دارد در مقایسه ، آراگونیت معمولا دارای مقدار خیلی کم منیزیم است.

رسوب عهد حاضر بیشتر به دانه‌های اسکلتی و غیر اسکلتی موجود بستگی دارد. اسکلت‌های کربناته موجودات دارای یک ترکیب کانی شناسی خاص یا مخلوطی از کانیهاست هر چند مقدار منیزیم در کلسیت‌ها متغیر بوده و تا حدودی به درجه حرارت آب بستگی دارد.

آراگونیت در درجه حرارت و فشار سطحی ناپایدار است و با گذشت زمان کلسیت با منیزیم بالا ، Mg خود را از دست می‌دهد. بنابراین تمام رسوبات کربناته‌ای که دارای کانی شناسی اولیه مخلوطی هستند در طی دیاژنز به کلسیت با Mg پایین تبدیل می‌شوند.

کانیهای غیر کربناته در سنگ آهک شامل کوارتز ، رس آواری ، پیریت ، هماتیت ، مسقات با منشا دیاژنتیکی می‌باشد. کانیهای تبخیری ، بویژه ژیپس و ایندریت ، ممکن است بطور تنگاتنگ با توالی‌های سنگ آهک همراه باشد.

دید کلی:

از آنجایی که فراوانترین سنگهای رسوبی، سنگهای آهکی هسند و چون کانیهای اصلی تشکیل دهنده این سنگها معمولا از نوع کلسیت، آراگونیت و دولومیت می باشد و در بعضی از سنگهای آهکی مقادیر ناچیزی آنکریت و سیدریت مشاهده می‌شود، لذا در این مبحث بیشتر به بررسی این کانیها می پردازیم.

از بین این کانیها، کلسیت و دولومیت بسیار فراوان بوده و آراگونیت، آنکراسیت و سیدریت به مقدار کمتری یافت میشوند. تمام این کانیها به استثنای آراگونیت در سیستم هگزاگونال متبلور می‌شوند.

هر یک از کانیهای ذکر شده را به طور مختصر در زیر شرح می دهیم.

کلسیت:

کلسیت در بیشتر موارد بافت موزائیکی بی شکلی را دارد و در االیت ها و بعضی از سیمانهای ته نشین شده ممکن است شکل شعاعی یا رشته ای داشته باشد. کلسیت در سنگهای آهکی هم به صورت اولیه و هم به صورت ثانویه وجود دارد.

مواد اسکلتی بعضی از موجودات آراگونیتی، و بعضی منحصرا کلسیتی است و در بعضی از آنها بخشی از آراگونیتی و بخشی کلسیتی می باشد. کلسیت های موجود در سنگهای آهکی معمولا از نوع CaCo۳ خالص می باشند و تقریبا عاری از آهن و منیزیم می باشند.

کلسیت در بیشتر سنگهای آهکی یا به صورت اجزای اصلی تشکیل دهنده خرده های فسیلی بوده، و یا به صورت سیمان ته نشینی دیده میشود. ضمنا ممکن است کلسیت از تبلور مجدد آراگونیت نیز ایجاد شده باشد که این اشکال مختلف کلسیت را می توان از روی شکل هندسی بافت آنها از یکدیگر متمایز کرد.

دولومیت:

دولومیت در بعضی از سنگهای آهکی همراه با کلسیت یافت می شود.

معمولا تشخیص این دو کانی از یکدیگر مشکل است. معمولا شکل رومبوهدرال دولومیت، این کانی را از کلسیت متمایز می کند. دولومیت معمولا به صورت اولیه بوده و در بیشتر موارد بر اثر جانشینی کلسیت یا آراگونیت به وجود می آید.

دولومیت موجود در ساختمانهای فسیلی در اصل بر اثر جانشینی بعد از عمل رسوبگذاری حاصل می‌شود. لوزیهای دولومیتی پراکنده که ساختمانهای اولیه سنگ را به طور عرضی قطع می کنند ممکن است از نتیجه آزاد شدن منیزیم بر اثر تجزیه کلسیتهای نیمه پایدار حاوی منیزیم زیاد، به وجود آمده باشند.

بنابراین سنگهایی که کاملا از بلورهای موزائیکی دولومیت تشکیل شده باشند، وجود منیزیم را تایید می کنند.

آراگونیت:

آراگونیت پلی مورفی از کربنات کلسیبم می باشد.

این کانی دارای سیستم کریستالی ارتورومبیک بوده و از نظر خصوصیات نوری و سایر خواص فیزیکی با کلسیت تفاوت دارد. آراگونیت از اجزای اصلی تشکیل دهنده صدف دو کفه ایها و شکم پایان و بعضی از مرجانها می باشد.

آراگونیت همچنین به شکل رسوبات کربناته شیمیایی ته نشین می‌شود. گلهای کربناته عهد حاضر عمدتا از سوزنهای آراگونیتی ریز تشکیل شده اند. اووئیدهای آهکی عهد حاضر آراگونیتی هستند و آراگونیت به صورت بلورهای سوزنی شکل که به حالت مماسی قرار دارند، لایه های متحدالمرکز را تشکیل می‌دهند.

سیدریت سنگ ساختمانی آهکی

سیدریت از مواد کمیاب بوده و معمولا در بعضی از سنگهای آهکی جز عناصر فرعی محسوب می شود.

فرمول شیمیایی سیدریت، FeCo۳ می باشد، آهن دو ظرفیتی معمولا در کانی دولومیت وجود دارد، اما در بعضی موارد، نظیر سنگ آهکهایی که با سنگ آهنهای سیدریتی همراه می باشند، آهن دو ظرفیتی به شکل لوزیهای سیدریتی پراکنده ای یافت می شود.

اکسیداسیون خفیف موجب تجزیه سیدریت گریده و این واکنش به سادگی توسط رنگ تند اکسید آهن در امتداد کیلواژ و مرز دانه ها قابل رویت است.

رده بندی سنگ های اهکی

طبقه‌بندی سنگها معمولا بر اساس توصیف بافت و کانی شناسی آنها می‌باشد که این نوع طبقه‌بندی به طبقه‌بندی توصیفی موسوم است. نوع دیگر طبقه‌بندی بر اساس چگونگی تشکیل سنگها می‌باشد که به طبقه‌بندی ژنتیکی مشهور است که در واقع طبقه بندی سنگها بر اساس محیط رسوبگذاری آنها می‌باشد.

برای سنگهای آهکی طبقه‌بندیهای مختلفی ارائه شده است که مهمترین آنها طبقه‌بندی ارائه شده گرابو در سال ۱۹۰۴ ، فولک در سال ۱۹۶۲ و دانهام ۱۹۶۲ می‌باشد.

طبقه‌بندی گرابو : سنگ ساختمانی آهکی

گرابو سنگهای رسوبی را به دو دسته اگزوژنتیک و اندوژنتیک تقسیم کرده است.

همچنین از نظر اندازه برای ذرات تشکیل دهنده سنگ به جای واژه های گراول ، ماسه و گل (سیلیت و رس) ، واژه‌های رودایت ، آرنایت و لوتایت را بکار برده است. وی برای نامگذاری سنگها نوع کانیهای تشکیل دهنده آنها را به صورت پیشوند قبل از واژه‌های ذکر شده اضافه می‌کند.

چون سنگهای آهکی تماماً از کربنات کلسیم درست شده‌اند در آغاز هر یک از واژه‌های رودایت ، آرنایت و لوتایت کلمه کالک (calc) اضافه می‌گردد.

بر اساس اندازه ذرات تشکیل دهنده عبارتند از :

1.  سنگ آهک دانه درشت یا کالکی رودایت (calcirudite)
2. سنگ آهک دانه متوسط یا کالک آرنایت (calcarenite)
3. سنگ آهک دانه ریز یا کالکی لوتایت (calcilutite)

ـ تقسیم‌بندی سنگ آهکهای حاوی فسیل

اگر سنگ حاوی فسیل باشد ، قبل از اسم سنگ کلمه اسکلت (skeletal) نام سنگ اضافه می‌شود که بیانگر وجود فسیل در سنگ می‌باشد .

تقسیم‌بندی دقیقتر سنگ ها سنگ ساختمانی آهکی

برای طبقه‌بندی دقیقتر ذرات علاوه بر اندازه ذرات تشکیل دهنده سنگهای کربناته می‌توان از اختصاصات دیگری از قبیل نوع طبقه‌بندی و غیره استفاده کرد و آنها را بطور دقیقتر نامگذاری نمود به عنوان مثال سنگ آهک دانه ریز با لامیناسیون.

طبقه‌بندی گرابو برای نامگذاری سنگهای آهکی در نمونه‌های دستی و توصیف آنها در بیابان بسیار مفید بوده و کاربرد آن ساده تر از طبقه‌بندیهای دیگر است.

• طبقه‌بندی فولک:

این طبقه‌بندی توسط فولک در سال ۱۹۶۲ برای توصیف سنگهای آهکی ارائه شده است.

طبقه‌بندی فولک بر اساس ذرات تشکیل دهنده و بافت سنگهای آهکی می‌باشد. بر طبق گفته فولک اجزای تشکیل دهنده سنگها از سه گروه آلوکمها (allochem) ، لجن‌های کلسیت میکروکریستالین (microcrystallincalciteooze) و سیمان کلسیت اسپاری (sparrycalcitecement) می‌باشد.

فولک بر اساس اجزای تشکیل دهنده سنگ آهکها ، سنگهای آهکی را به چهار گروه تقسیم می‌کند که عبارتند از :

• آهکهای نوع اول (Type I) : که حاوی مقدار زیادی عناصر آلوکم می‌باشند و توسط سیمان اسپاری به هم متصل شده‌اند.
• آهکهای نوع دوم (Type II) : که این دسته از سنگهای آهکی از مقدار زیادی ذرات آلوکم که درون ماتریکسی از کلسیت میکروکریستالین (میکرایت) قرار گرفته است تشکیل شده‌اند.
• آهکهای نوع سوم (Type III) : سنگهای آهکی نوع سوم ، سنگهای میکروکریستالین (micro crystallin Rocks) نامیده می‌شوند و از ذرات دانه ریز یا کریستالهای ریز بلور کربنات کلسیم درست شده‌اند.
• آهکهای نوع چهارم (Type IV) : این نوع سنگها از باقی مانده موجوداتی که در محیط رشد کرده و پس از مرگشان ریف را ساخته‌اند درست شده‌اند و بایولیتایت نامیده می‌شوند.

در واقع فولک سنگها را بر اساس عناصر تشکیل دهنده سنگهای آهکی نامگذاری می‌کند.

طبقه بندی سنگ های اهکی توسط دانهام:

این طبقه‌بندی بر اساس بافت ، در هنگام رسوبگذاری ، برای سنگهای آهکی ارائه شده است. در این تقسیم‌بندی سنگها به دو دسته تقسیم می‌شوند:

• دسته اول: شامل سنگهایی است که در هنگام رسوبگذاری اجزای تشکیل دهنده آنها به هم متصل بوده‌اند و باندستون نامیده می‌شوند.
• دسته دوم: سنگهایی هستند که اجزای تشکیل دهنده آنها در هنگام رسوبگذاری به هم متصل نشده‌اند. این دسته شامل چهار گروه گرینستون (Grain stone) ، پکستون (Packstone) ، وکستون (Wacke stone) و مادستون (Mud stone) می‌باشند.

علاوه بر این دو دسته اصلی از سنگهای آهکی که بر اساس بافت رسوبی در هنگام رسوبگذاری تقسیم‌بندی شده‌اند گروه دیگری از سنگهای آهکی وجود دارد که بافت رسوبی در آنها قابل تشخیص نمی‌باشد.

این دسته از سنگها متبلور بوده و در آنها عمل تبلور مجدد صورت گرفته است. این نوع سنگها را کربناتهای بلورین می‌نامند. مانند سنگ آهک کریستالین و دولومیت کریستالین.

گرچه این دسته از سنگها فاقد بافت رسوبی هستند ولی معمولا از روی شبح و شکل دانه‌های متبلور موجود در سنگ می‌توان آنها را بر مبنای منشا تشکیل دانه‌ها نامگذاری کرد.

• دید کلی:

این طبقه‌بندی بر اساس بافت ، در هنگام رسوبگذاری ، برای سنگهای آهکی ارائه شده است. سنگ ساختمانی آهکی

دانهام بر اساس اینکه اجزای تشکیل دهنده سنگها در هنگام رسوبگذاری به هم متصل شده‌اند و یا اینکه بعد از رسوبگذاری به هم متصل شده باشند آنها را به دو دسته اصلی تقسیم می‌کند.

۱) دسته اول:

این دسته شامل سنگهایی است که اجزای تشکیل دهنده آنها در هنگام رسوبگذاری به هم متصل شده‌اند.

این سنگها باندستون (Bound stone) نامیده می‌شوند . از جمله این سنگها می‌توان ریف‌ها ، استروماتولیتها ، تراورتن و غیره را نام برد. طبق نظر دانهام سه عامل ممکن است باعث متصل شدن اجزای تشکیل دهنده سنگها در هنگام رسوبگذاری شود که عبارتند از :

اتصال در هنگام رسوبگذاری در اثر رشد جاندارانی از قبیل مرجانها و رویش پوسته‌های فرامینیفرها بر روی یکدیگر ، تشکیل لامیناسیونها بر خلاف نیروی جاذبه ، مانند استراماتولیتها و وجود حفره‌ها و تونلهای کوچک و بزرگی که در کف آنها رسوبگذاری صورت گرفته و شکافهای آنها توسط مواد آلی یا شبه آلی پر شده است مانند تونلهای کوچک و بزرگی که در ریفهای مرجانی دیده می‌شود.

۲) دسته دوم:

اجزای تشکیل دهنده این دسته از سنگها در هنگام رسوبگذاری به هم متصل نشده‌اند .

این سنگها بر اساس اینکه حاوی گلهای آهکی و یا اینکه فاقد آن باشند به ۴ گروه تقسیم شده‌اند.

گرینستونها (Grainstones):

این گروه از سنگها فاقد گلهای آهکی می‌باشند .

از نظر هیدرولیکی این سنگها ممکن است توسط جریانهای آبی یا در اثر شسته شدن و از بین رفتن رسوبات گلی و یا رسوبگذاری سریع ذرات دانه درشت تشکیل شده باشند. نام گرینستون به علت عدم حضور گل های آهکی را برای این سنگها در نظر گرفته‌اند .

چنانچه ذرات دانه درشت به هم متصل نشده باشند ممکن است آثار تبلور مجدد در گلهای آهکی موجود در بین این ذرات مشاهده شود.

تقسیم بندی گرینستونها : بر اساس قطر ذرات ، جورشدگی و سایش گرینستونها را مجددا تقسیم‌بندی کرده‌اند . این زیر تقسیم‌های گرینستونها عبارتند از : کلسی رودایت (calcirudite) ، جورسنگ (sorted stone) و ورن ستون (worn stone) می‌باشد.

پکستون (Pack stone):

پکستون عبارت است از سنگ آهکی است که دارای دانه و مقداری گل کربناته باشد.

تعبیر و تفسیر این سنگها چون حاوی دانه که در محیط آشفته تشکیل می‌شود و گل که در محیطهای آرام رسوب می‌کنند کمی پیچیده و مشکل می‌باشد و به مطالعات و بررسیهای دقیقتری احتیاج دارد. بر طبق گفته دانهام این سنگها ممکن است بر اثر فشردگی سنگهای وکستون حاصل شده و بین دانه‌ها بوسیله رسوبات گلی پر شده باشد.

همچنین ممکن است بر اثر رسوبگذاری ذرات دانه درشت در روی رسوبات دانه ریز که قبلا گذاشته شده‌اند این ذرات تشکیل گردند یا اینکه ذرات درشت و ریز در اثر تغییرات شرایط محیطی با یکدیگر رسوب کرده باشند.

البته احتمال اینکه اختلاط ذرات دانه ریز و درشت موجود در طبقات مختلف توسط موجودات زنده انجام گرفته باشد و این موجودات باعث به هم ریختگی و اختلاط در این طبقات گردند، وجود دارد.

وکستون (wackestone): سنگ ساختمانی آهکی

این واژه برای سنگهای آهکی گلی که حاوی بیش از ۱۰ درصد دانه هستند بکار می‌رود.

در این سنگها دانه‌ها توسط ماتریکس گلی به یکدیگر متصل شده‌اند. وکستون‌ها تا حدودی هم ارز سنگهای آهکی کالک آرنایت و کلسی لوتایت می‌باشند.

مادستون (mudstone):

سنگهای آهکی را که دارای کمتر از ۱۰ درصد دانه باشد مادستون می‌نامند. سنگ ساختمانی آهکی

ذرات این سنگها نیز مانند وکستون‌ها توسط ماتریکس گلی به هم متصل شده‌اند. مادستون‌ها مترادف سنگهای کلسی لوتایت می‌باشند. البته باید توجه داشت که مادستون‌ها نشانگر ترکیب کانی شناسی سنگ را که ممکن است کلسی لوتایت دولومیت‌دار و همچنین منشا گل را که ممکن است آواری باشد را مشخص نمی‌نماید.

مادستون‌ها علاوه بر اینکه نشان دهنده رسوبگذاری در محیطهای آرام می‌باشند بیانگر عدم وجود ارگانیسم های مولد دانه در آب نیز هستند.

• کربناتهای بلورین:

علاوه بر دو دسته سنگهای بلورین آهکی که بر اساس بافت رسوبی در هنگام رسوبگذاری تقسیم‌بندی شده‌اند.

گروه دیگری از سنگهای آهکی وجود دارد که بافت رسوبی در آنها قابل تشخیص نمی‌باشد. سنگ ساختمانی آهکی

این دسته از سنگها را کربناتهای بلورین نامگذاری کرده اند مانند سنگ آهک کریستالین. اگر چه این سنگها فاقد بافت رسوبی هستند ولی معمولا از روی آثار باقی مانده و شکل دانه‌های متبلور موجود در سنگ می‌توان آنها را بر مبنای منشا تشکیل دانه‌ها نامگذاری کرد.