سنگ ها چه هستند؟
از هر کسی بپرسید سنگ چیست در ابتدا فکر می کند که می داند چیست. اما وقتی تعریفی از او می خواهید احتمالاً بعد از مدتی فکر کردن و بحث کردن به این نتیجه می رسد که سنگ ها جامداتی کم و بیش سخت با منشأ طبیعی هستند که از مواد معدنی ساخته شده اند. اما واقعیت این است که همه این معیارها استثنائاتی دارند.

سنگ به مواد جامدی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چندکانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، تشکیل شده‌است. درزمین شناسی سنگ تجمعی طبیعی و جامد از مواد معدنی یا شبه معدنی است. لایه خارجی جامد زمین (سنگ کره) از سنگ تشکیل شده‌است. صخره‌ها سه گونه هستند:آذرین، رسوبی و دگرگون شده. دانش شناختن سنگ‌ها راسنگ شناسی می‌گویند. عنصر اصلی تشکیل دهنده تمامی سنگ‌ها سیلیس است.

مقاومت سنگ‌های ساختمانی

مقاومت در معنای لغوی به معنای تحمل فشار است و برای سنگ‌های مختلف اندازه‌گیری می‌شود. انواع سنگ‌ها بر اساس میزان مقاومت به دو نوع سبک و سنگین تقسیم می‌شوند بطوری‌که سنگ‌های سنگین فشاری بین ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ مگاپاسکال را تحمل می‌کنند و سنگ‌هایی که تحمل آن‌ها بین ۴ تا ۲۰۰ مگاپاسکال باشد اصطلاحاً سبک نامیده می‌شوند اما سنگ‌ها فقط در اثر فشارهای وزنی نیست که فرسایش می‌یابند و تغییر پیدا می‌کنند جالب است بدانید که اصلی‌ترین عواملی که مقاومت سنگ‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد هوازدگی، سرما، گرما و آتش‌سوزی است.

هوازدگی را گازهای معلق در هوای شهرهای آلوده مثل دی‌اکسید کربن و دی‌اکسید گوگرد ایجاد می‌کنند و باعث تغییر رنگ و شکستگی و حتی جدا شدن سنگ‌های ساختمانی می‌شوند. از عوامل دیگر هوازدگی مثل انجماد و تبخیر آب در حفره‌های سنگ‌ها و حتی خاصیت رنگ بری و اثر گرمایی نور خورشید می‌توان نام برد. لازم است ذکر شود که برای انتخاب ماندگارترین سنگ‌های ساختمانی حتماً باید به ویژگی‌های سنگین‌های مختلف و همچین شرایط اقلیمی و آب و هوایی آن منطقه توجه ویژه شود مثلاً انواع تراورتن‌ها که از انواع سنگ‌های آهکی هستند برای مناطقی که رطوبت بالایی دارند اصلاً مناسب نیستند و خیلی زود دچار فرسایش می‌شوند.

— آیا سنگ ها سختند؟
نه لزوماً. برخی از سنگ های معمولی را می توان با ناخن انگشت خراشید. مثل شیل (سنگ رست یا نفت زا)، سنگ صابون، سنگ گچ، ذغال جگنی (نوعی ذغال). بقیه ممکن است در داخل زمین نرم باشند، اما اگر مدتی در هوا قرار بگیرند سخت می شوند (و برعکس). همچنین یک درجه بندی غیر محسوس بین سنگ های تثبیت شده و رسوبات غیر تثبیت شده وجود دارد.

از طرفی هم زمین شناسان ساختارهای بسیاری را نام گذاری کرده و نقشه آنها را کشیده اند که به هیچ وجه حاوی سنگ نیستند در حالی که سختند. به همین دلیل است که زمین شناسان ترجیح می دهند با سنگ های آذرین و دگرگونه و همچنین سنگ شناسی رسوبی کار کنند.

— سنگ ها طبیعیند؟
نه به طور کامل. هر چه از زندگی انسان بر این سیاره بیشتر می گذرد، بتن بیشتری بر روی سیاره جمع می شود. بتن مخلوطی از شن و ماسه و سنگریزه (دانه ها) و یک چسب معدنی (سیمان) از ترکیبات کلسیم سیلیکات است. این ترکیب یک کنگلومرای مصنوعی (مانند ماسه سنگ های غول پیکر) است و درست مانند سنگ طبیعی عمل می کند و خودش را به بستر رودخانه ها و روی سواحل نیز می رساند.برخی از آنها وارد چرخه سنگ می شوند تا به وسیله زمین شناسان آینده کشف شوند.

آجر هم یک سنگ مصنوعی است –در این مورد، یک فرم مصنوعی از تخته سنگ های عظیم است. یک محصول انسانی دیگر که شباهت زیادی به سنگ دارد «سرباره» است. سرباره محصول فرعی ذوب فلزات است. سرباره مخلوط پیچیده ای از اکسیدها است که استفاده های زیادی دارد. از جمله در ساخت جاده و مصالح بتن به کار می رود. سرباره همچنین قطعاً راه خود را به سنگ های رسوبی باز کرده است.

سنگ‌ها چگونه تشکیل می‌شوند؟

دو فرایند کوه زایی و کوه سایی در زمین موجب پدید آمدن محصولات سنگی می‌شود. فشارهای کره مذاب درون زمین را که به پوسته جامد سطح آن وارد می‌شود را می‌توان عامل فرایند کوه زایی و خشکی زایی نامید. هر یک از چند روندی را که باعث خرد شدن و تغییر شکل مواد سخت سطح زمین و موادی که با جو در تماس هستند، هوازدگی می‌نامند. عوامل فرسایش یا هوازدگی به دو گروه فیزیکی و شیمیایی تقسیم می‌شوند.

هوازدگی شیمیایی:

محصول هیدراتاسیون، انحلال، آبکافت، اکسیداسیون و یا عکس‌العمل آب‌های اسیدی با املاح تشکیل‌دهنده سنگ‌هاست.

هوازدگی فیزیکی:

این پدیده توسط عواملی چون یخبندان، تغییرات حرارت در جو و انبساط و انقباض، نیروی جاذبه زمین، رشد گیاهان، باد، جریان آب، عمل جانوران و مانند این‌ها شکل می‌گیرد و باعث خرد شدن سنگ‌ها و تغییر شکل آن‌ها به دانه‌های ریزتر می‌شود.

مرمر یک سنگ دگرگونی است که از تأثیر شرایط دگرگونی روی آهک ایجاد می‌شود.

چرخه سنگ‌ها

در تشکیل سنگ‌های آذرین ممکن است ماده‌ی مذاب خود را به سطح زمین برساند که در این صورت ماده‌ی مذاب با سرعت بیشتری سرد می‌شود و سنگ دارای بلورهای ریزی می‌شود. به این سنگ‌ها آذرین بیرونی گویند. به عقیده‌ی زمین‌شناسان کره‌ی زمین در ابتدا یا مدتی پس از تشکیل شدن، به حالت مذاب بوده است و رفته ‌رفته قسمت‌های رویی آن سرد شده و اولین سنگ‌های آذرین را تشکیل داده است. سنگ‌های اولیه‌ی زمین همگی از نوع آذرین بوده‌اند.