همه چیز درباره رنگ در سنگ

مطالعه چگونگی شکل گیری رنگ‌ها در سنگ‌ها موضوعی است که توجهات زیادی را به خود جلب کرده است. علل مختلفی برای رنگی شدن سنگ‌ها وجود دارد و طبقه بندی مختلفی می توان برای آنها قائل شد. رنگ سنگ‌ها و رسوبات ممکن است اولیه یا اصلی و یا ثانویه باشد. رنگ‌های اولیه رنگی است که رسوبات در موقع پوشیده و مدفون شدن در زیر رسوبات بالایی دارد و رنگ ثانویه نتیجه تغییرات بعدی است که در سنگ‌ها به وجود می‌آید و یا اینکه در موقع قرار گرفتن در سطح زمین در اثر هوازدگی به وجود آید. در این یادداشت به واکاوی این مبحث زیبا پرداخته‌ایم که توجه شما را به آن جلب می‌کنیم.

تشخیص رنگ‌های اولیه و ثانویه اغلب مشکل است و در بعضی مواقع غیر ممکن است. بعضی از سنگ‌ها در موقع دفن شدن به علت وجود سولفید آهن سیاه‌رنگ بوده و بعدا به علت تبدیل به مارکازیت و یا پیریت خاکستری رنگ می‌شود.
دیگر سنگ هایی که به علت دارا بودن مواد ارگانیکی به رنگ سیاه هستند ممکن است به علت تخریب عمل باکتریها به رنگ خاکستری یا سفید در آیند و همچنین سنگ‌های قرمز یا قهوه‌ای که شامل اکسیدهای آهن یا هیدروکسید می‌باشند. در اثر احیا شدن با مواد آلی به رنگ خاکستری در می‌آیند. ماسه سنگ‌ها که در زمان مدفون شدن به رنگ سفید بوده‌اند، ممکن است در اثر اکسید شدن کربنات آهن یا سولفید، در بعضی مواقع به رنگ قرمز درآیند و بیشتر رسوبات تبخیری که به رنگ سفید یا خاکستری هستند، محتملا به همان رنگ باقی می‌مانند.

تشخیص رنگها
رنگ‌های اولیه در تشخیص محیط‌های سنگ‌های رسوبی خیلی با اهمیت تر از رنگ‌های ثانویه هستند و حتی‌المقدور رنگها می‌باید از سنگ‌هایی که هوازده نشده‌اند، تعیین گردد. رنگ‌های سنگ‌های رسوبی دامنه وسیعی داشته و تقریبا هر رنگ را می‌توان در سنگ‌های رسوبی مشاهده کرد. رنگ‌های رسوبات آبدار با رنگ رسوبات خشک اختلاف داشته و همچنین اختلاف رنگ در نور و سایه مشاهده می‌گردد که این اختلافات مسائل پیچیده‌ای را سبب می‌شود.
زمین شناسان بایستی در رنگ شناسی دقت عمل بکار برند تا رنگ حقیقی را تشخیص دهند. زیرا ممکن است رنگی قهوه‌ای بوسیله دیگری قرمز تشخیص داده شود. لذا پیشنهاد می‌شود که حتما از نمودارهای استاندارد رنگ برای تشخیص رنگ‌های رسوبی استفاده گردد. لذا برای آسانی تشخیص، رنگ‌های رسوبی را در چهار گروه زیر تقسیم بندی می‌کنند.

رنگ‌های سفید تا خاکستری بیشتر
سنگ‌های تبخیری، سنگ آهک، سنگ‌های مارلی، سنگ‌های سیلتی و ماسه سنگ‌ها دارای رنگ‌هایی هستند که مابین رنگ سفید تا خاکستری روشن تغییر می‌کنند. مانند مسکوویت در ماسه سنگ یا سیلیت که دارای جلای نقره‌ای رنگ می‌باشد و بعضی از ماسه سنگها و مارلها که رنگ روشن تا آبی تیره رنگ دارند و بعضی سنگ‌های منشا، ممکن است رنگ روشن داشته و نیز بعضی سایه‌ای از زرد تا قرمز یا حتی برحسب تغییرات محیط رسوبی، یا طبیعت اصلی اختلاف رنگ پیدا کنند.

خاکستری تیره تا سیاه
رنگ‌های خاکستری تیره و سیاه بیشتر مربوط به مواد ارگانیکی است که در رسوب وجود دارد. همچنین رنگ سیاه به علت وجود سولفید آهن و اکسید منگنز معدنی‌های سیاه به رنگ تیره هستند. رسوبات با یک یا چند عنصر ذکر شده ممکن است به رنگ سیاه در آیند. از مواد ارگانیکی می‌توان Bituminous و Carbonaceous را نام برد که حاوی مواد کربن‌دار آسفالتی و قیری و حتی هیدروکربن‌های سیاه رنگ می‌باشد. رسوبات با رنگ‌های مواد ارگانیکی در بیشتر محیط‌ها رسوب می‌کنند.
ولی رسوبات سیاه رنگ کربن‌دار در محیط‌های خشکی رسوب می‌نمایند در حالیکه به نظر می‌رسد که رسوبات بیتومین‌دار در ارتباط با محیط‌های دریایی باشند. رسوباتی که تحت شرایط محیطی با اکسیژن محدود ته نشین می‌گردند مابین رنگ‌های آبی یا خاکستری تا سیاه متغیرند و اگر فاقد مواد ارگانیکی باشند رنگها ممکن است به رنگ سیاه سولفید آهن باشد و بعد در مدفون شدن رنگ سیاه از بین می‌رود. زیرا تبدیل به مارکازیت و پیریت شده و سبب خاکستری شدن رسوب می‌گردد و چنانچه همین رسوب تحت عوامل هوازدگی و اکسید شدن قرار گیرد رنگ آن مبدل به زرد تا قرمز می‌گردد.

رنگ‌های زرد تا قرمز
سنگ هایی که در ردیف رنگ‌های زرد تا قرمز دیده می‌شوند، بسیار زیادند. ولی تشخیص رنگ‌های اولیه یا ثانویه مشکل است. زیرا بسیاری از سنگ‌ها که شامل مواد آهنی هستند، در موقعی که اکسید می‌شوند، در سطوحی به رنگ‌های زرد تا قرمز ثانویه در می‌آیند. در حالیکه رنگ‌های اولیه سفید، خاکستری سیاه یا سبز هستند. خیلی از مواد بازمانده استوایی یا آب و هوای استوایی دارای رنگ‌های زرد تا قرمز بوده چنانچه رسوبات این مواد تحت شرایط مواد آلی رسوب کرده باشند، رنگ اولیه باقی می‌ماند اما اگر مواد آلی ظاهر شوند آهن احیا شده و رنگ‌های اکسیداسیون از بین می‌رود و رسوبات سطحی که در اثر هوازدگی مجددا اکسیده می‌شوند، آهن به رنگ‌های اصلی بر می‌گردد.
رنگ قرمز معمولا به علت وجود هماتیت و رنگ زرد به علت لیمونیت است و رنگ‌های حد واسط دارای منشایی از مخلوط این دو کانی می‌باشند. رسوبات بطور محلی قرمز می‌گردند و این به علت کانی‌های اصلی محیط مانند گارنت و فلدسپار قرمز است و بعضی به علت وجود ژاسپر قرمز و سنگ‌های قرمز به رنگ محیط در می‌آیند.

رنگ‌های سبز
رنگ سبز یک رنگ معمولی نیست و بعضی رسوبات سبز رنگ شامل مقادیر زیادی سرپانتین، اپیدت، کلریت و قطعات سنگ لوح می‌باشند و بعضی دیگر شامل گلوکلونیت‌ها و گرینالیت‌های اصلی هستند. گلوکونیت یکی از مهمترین کانیهای است که سبب رسوب رنگ سبز می‌گردد و رسوبات سیلت، رس، ماسه و بعضی از سنگ‌های آهکی به همین علت به رنگ سبز هستند.

از رنگ سنگ‌ها به چه مطالبی می‌توان پی برد؟
رنگ سیاه معمولا تعیین کننده شرایط کامل وجود مواد آلی و شرایط باتلاقی سرد و دشت‌های سیلابی سرد و دریاچه‌هایی که امواج کمی داشته و حفره‌های عمیق قاعده کم عمق با تجمع زیاد مواد آلی هستند.
سنگ‌های خاکستری تعیین کننده محیط‌های مخصوصی هستند که بیشتر در دریاچه، دلتای رود و دشت سیلابی و کم عمق و عمق متوسط دریایی رسوب کرده و ممکن است در آب و هوای سرد یا گرم رسوب‌گذاری شده باشند.
رنگ‌هایی که از طبقه‌ای به طبقه دیگر تغییرپذیر می‌باشند مشخص کننده رسوبگذاری در مخروط افکنه، دشت سیلابی و دلتا هستند که این وضعیت در رسوبات دلتایی نیز دیده می‌شود.
رنگ سبز همان رنگ اولیه بوده و دلالت بر رسوبات سنگی گلوکونیتی دریایی یا مواد اصلی سنگ‌های منشا را دارد. بنابراین تعیین‌کننده شرایطی است که برای تخریب و تجزیه مساعد نمی‌باشد و همچنین تعیین کننده رسوب‌گذاری در آبهای کم عمق ساحلی است. رنگ‌های سبز ثانویه در بعضی از سنگ‌های آذر آواری نیز دیده می‌شود.
رنگ‌های قرمز اولیه تعیین کننده آب و هوای گرم است و روی دشت‌های مرتفع و پرباران و حامل رویش متوسط گیاهی می‌باشند. رسوبات قرمز همچنین ممکن است از رسوبات قرمز یا تشکیلات معدنی سرخ رنگ منشا داشته باشند. ولی گل‌های قرمز نواحی عمیق دریایی شامل مراحل فوق نیستند.

رنگ سنگ سفید
اولین رنگدانه‌های سفید گچ بوده، هر چند در بعضی مناطق، استفاده از کائولن (رس چینی) هم برای تهیه رنگ سفید رایج بوده است. امروزه از کانی‌های تیتانیوم دار مانند ایلمینیت یا روتیل برای تهیه رنگ‌های سفید استفاده می شود.