سنگ (rock)
تکه ای جامد از زمین یا هر تودۀ معدنی دیگر در منظومۀ شمسی. سنگ ها از کانی ها یا موادی با منشأ آلی تشکیل شده اند. سه نوع اصلی سنگ ها عبارت اند از سنگ های آذرین، رسوبی، و دگرگونی. سنگ ها از ترکیب یا انبوهۀ کانی ها تشکیل شده اند. خواص سنگ به اجزای تشکیل دهندۀ آن بستگی دارد. هر نهشته از کانی های ارزشمند اقتصادی به کانسار موسوم است. سنگ ها درنتیجۀ هوازدگی به اجزای بسیار کوچک تجزیه می شوند و براثر ترکیب آن ها با مواد حاصل از گیاهان و جانوران خاک به وجود می آید. در زمین شناسی، گاهی به مواد تحکیم نیافته، مانند ماسه، گل، رس، و زغال سنگ نارس (تورپ)، نیز سنگ می گویند. سنگ های آذرین براثر سردشدن و تحکیم
ماگما ایجاد می شوند. مواد سنگی مذاب از درون
بخش تحتانی پوستۀ زمین یا گوشته سرچشمه می گیرند. در آن جا، دمای مواد به ۱۰۰۰ درجۀ سانتی گراد می رسد. این سنگ ها ممکن است روی سطح زمین یا در زیر آن ایجاد شوند و معمولاً بافت بلورین دارند. بلورهای درشت در سنگ هایی مانند
گرانیت فراوان ترند که براثر سرد شدن تدریجی مواد مذاب درون پوستۀ زمین حاصل می شوند. بلورهای ریزدانه در سنگ هایی مانند
بازالت شکل می گیرند که حاصل سرد شدن سریع تر مواد مذاب روی سطح زمین اند. سنگ های آذرین، مانند گرانیت، به علت ترکیب
اسیدی شان به خصوص دربرابر باران های اسیدی آسیب پذیرند.
سنگ های رسوبی براثر فشردگی ذرات نهشته شده با آب، باد یا یخ تشکیل می شوند. این سنگ ها ممکن است حاصل فرسایش سنگ های قدیمی تر، نهشته شدن مواد آلی یا ته نشست های شیمیایی باشند. مثلاً، ماسه سنگ از ذرات ماسه، و
سنگ آهک از بقایای آهکی موجودات دریایی تشکیل شده اند و گچ ته نشستِ حاصل از تبخیر آب دریاست. سنگ های رسوبی عموماً در لایه ها یا چینه هایی مجزا نهشته می شوند و حاوی فسیل های بسیارند.
سنگ های دگرگونی براثر اِعمال فشار یا دمای زیاد بر سنگ های رسوبی یا آذرین قبلی پدید می آیند. این دما و فشار موجب تغییر ترکیب شیمیایی، ساختار، و بافت سنگ ها می شود. مثلاً، سنگ
مرمر براثر اعمال حرارت و فشار از سنگ آهک حاصل می شود، در حالی که گرانیت براثر دگرگونی به سنگی دانه درشت و برگ وار (ورقه ای)، با نام گنیس، تبدیل می شود.
مطالعۀ سنگ ها. مطالعۀ پوستۀ زمین و ترکیب آن در حوزۀ علومِ به هم پیوسته ای قرار دارد که در مجموع به زمین شناسی معروف اند و هر حوزه تخصص های ویژه ای دارد. از این میان، زمین شناسان به تعیین و بررسی سازندهای سنگی و تعیین زمان و چگونگی تشکیل آن ها می پردازند. سنگ شناسان سنگ های گوناگون را شناسایی و طبقه بندی می کنند. کانی شناسان به مطالعۀ کانی های سازندۀ سنگ ها می پردازند، و دیرین شناسان به مطالعۀ بقایای سنگوارۀ گیاهان و جانورانی می پردازند که در سنگ ها یافت می شوند.
کاربردهای مطالعۀ سنگ ها. یافته های حاصل از این مطالعات و بررسی ها دانشمندان را قادر می سازد که تاریخچۀ زمین را دریابند و دربارۀ گونه های حیات در کرۀ زمین، طی میلیون ها سال قبل، اطلاعاتی به دست آورند. از این یافته ها همچنین برای اکتشاف و نقشه برداری از ذخایر سوخت های فسیلی، مانند زغال سنگ، نفت، و گاز طبیعی، و همچنین مواد معدنی باارزش، همچون کانسارهای فلزاتی مثلِ آلومینیوم، آهن، سرب، قلع، و عناصر پرتوزایی مانند اورانیوم و رادیوم استفاده می کنند. این کانسارها ممکن است نزدیک سطح زمین یا در اعماق زیرِزمین و بیشتر در زیر اقیانوس ها قرار داشته باشند. در برخی مناطق همۀ کوهستان ممکن است متشکل از نهشته های کانسار آهن یا مس باشد، در حالی که در مناطق دیگر سنگ ها ممکن است حاوی کانی های غیرفلزی ارزشمند مانند گرافیت و بوراکس یا جواهرات قیمتی مانند الماس و یاقوت باشند.
سنگ به مثابۀ مادۀ ساختمانی و تزیینی. علاوه بر معدن کاری سنگ ها برای استخراج سوخت های فسیلی، فلزات، کانی ها، و سنگ های قیمتی، سنگ ها به منزلۀ مواد و مصالح ساختمانی نیز به کار می روند. سنگ از معدن به صورت قطعات یا ورقه های سنگ ساختمانی استخراج می شود یا آن که آن را خرد و به منزلۀ سنگ لاشه در کارهای ساختمانی مصرف می کنند. سنگ هایی مثل سنگ آهک در تهیۀ سیمان نیز کاربرد دارند که علاوه بر آن که به منزلۀ مادۀ پیوندی می تواند با سنگ های خردشده، ماسه و آب مخلوط شود و برای تهیۀ بتون پایدار و مقاوم به کار رود، کاربردهای بسیار در ساخت جاده ها، شاهراه ها، سدها، و ساختمان ها دارد. مهم ترین سنگ هایی که برای
ساختمان سازی به کار می روند عبارت اند از گرانیت، سنگ آهک، ماسه سنگ، سنگ مرمر، و اسلیت. گرانیت از مقاوم ترین سنگ های ساختمانی است. این سنگ دربرابر هوازدگی بسیار مقاوم است، اما به علت سختی زیاد برش دادن و فرآوری آن مشکل است. سنگ آهک نیز سخت و بادوام است و به آسانی بریده می شود و شکل می گیرد. بنابراین، در عموم ساختمان ها مصرف می شود. رنگ و بافت سنگ ها در محل های گوناگون ممکن است متفاوت باشد. مثلاً، سنگ پرتلند که از سنگ های ژوراسیکِ ناحیۀ دورسِت است سفید و دارای بافتی یکنواخت و مقاوم است، در حالی که سنگ باث سنگ آهکی ائولیتی، عسلی رنگ، و متخلخل است. ماسه سنگ ها نیز از نظر رنگ و بافت مانند سنگ های آهکی متفاوت اند. برش دادن، استخراج، و فرآوری آن ها نسبتاً آسان است و در ساختمان سازی کاربرد دارند. سنگ مرمر سنگ کلاسیک معماران و مجسمه سازان است که از گذشته های دور از آن استفاده می کردند. مرمر خالص سفیدرنگ، اما بسیاری اوقات به علت وجود رگه های سیاه ، خاکستری، سبز، صورتی، قرمز، و زرد مخطط است.
اسلیت ها سنگ های ریزدانه ای اند که به سادگی به صورت ورقه های نازک درمی آیند. بنابراین، از آن ها برای پوشش پشت بام ها و کف منازل استفاده می کنند. رنگ اسلیت ها متغیر است و سیاه، سبز یا قرمزند.
شناسایی سنگ. اغلبِ سنگ ها را می توان براساس موقعیت و ظاهرشان شناسایی کرد. مثلاً سنگ های رسوبی دارای سازند لایه لایه اند یا در چینه ها قرار دارند و ممکن است دارای فسیل باشند. بسیاری از آن ها دارای نشانه های خاصی مانند ترک های گِلی قدیمی و ناصافی های ناشی از آثار امواج اند. همۀ سنگ های آذرین، جز شیشه های آتشفشانی، سخت و بلورین اند. برخی از آن ها چگال و دارای بلورهای بسیار ریزند، اما انواع دیگر دارای بلورهای درشت و قابل مشاهده اند. سنگ های آذرین در مناطق آتشفشانی و نیز در مناطقی با سازندهای
رخنمون یافت می شوند و زمین شناسان آن ها را باتولیت، لاکولیت، سیل، دایک، و خرد ژرف سنگ می نامند. اغلب
سنگ های دگرگونی نوارهای مشخصی دارند و به راحتی به شکل ورقه یا صفحه می شکنند. سازندهای سنگی یا چینه ها اغلب در پرتگاه های کنار خط ساحلی یا جایی که رودخانه آبراهه اش را به شکل ژرف دره یا تنگ دره عمیق کرده است رخنمون دارند. همچنین، رخنمون های سنگی در جایی که جاده دامنۀ تپه را بریده، و نیز در مکان های حفاریِ استخراج سنگ و معدن کاری دیده می شوند. از قرن ۱۹، جمع آوری سنگ ها و فسیل ها در اروپا تفریحی علمی بوده است.
