سنگ‌افت

یک سنگ افت از کوارتزیت در میان ریتمیت لایه‌لایه در ایتو، برزیل

سنگ‌ اُفت‌ها (Dropstones) قطعات منفرد سنگ هستند که درون سنگ‌های رسوبی ریزدانهٔ نهشته‌شده در آب یا لایه‌های پیروکلاستیک یافت می‌شوند. اندازهٔ آن‌ها از قلوه‌سنگ‌های کوچک تا تخته‌سنگ‌ها متغیر است. ویژگی متمایزکنندهٔ اصلی آن‌ها وجود شواهدی است که نشان می‌دهد این قطعات توسط جریان‌های معمول آب جابه‌جا نشده‌اند، بلکه به‌صورت عمودی از طریق هوا یا ستون آب سقوط کرده‌اند؛ برای نمونه در جریان یک فوران آتشفشانی.

پیشینه

هنگامی که سنگ‌افت در گل ریزدانه و لایه‌لایه نهشته می‌شود، شواهد این فرایند می‌تواند شامل یک فرورفتگی ناشی از برخورد در زیر سنگ‌افت و نشانه‌هایی از فشرده‌شدن گل به سمت بالا در اطراف لبه‌های سنگ در حال سقوط باشد. رسوبات بعدی گل نیز روی سنگ‌افت و دهانهٔ ایجادشده در اطراف آن را می‌پوشانند.

سنگ‌افت‌ها یخچالی، که در اثر سقوط سنگ‌ها از کوه‌های یخی ایجاد می‌شوند، یکی از رایج‌ترین انواع سنگ‌افت حفظ‌شده در ثبت زمین‌شناسی هستند؛ به‌ویژه هنگامی که در محیط‌های کم‌انرژیِ اعماق دریا یا دریاچه نهشته شده باشند.

سنگ‌‌افت‌ها با سرگردان‌های یخبندانی موجود در یخرفت‌های یخچالی تفاوت دارند، زیرا سنگ‌افت‌ها در محیط‌های دریاچه‌ای یا دریایی نهشته می‌شوند. سنگ‌افت‌ها همچنین می‌توانند از طریق فرایندهای گوناگون غیر یخچالی تشکیل شوند.

منشأ سنگ‌افت ها

پنج سازوکار طبیعی برای تشکیل سنگ‌افت‌ها شناخته شده است:

سنگ‌افت یخچالی از سنگ‌های پرمین در شرق استرالیا

یخچال‌ها

هنگامی که یخچال‌ها بر روی یک سطح حرکت می‌کنند، سنگ‌ها را از بستر خود جدا کرده و در تودهٔ یخی خود جای می‌دهند. در سواحل، قطعاتی از یخچال جدا شده و به‌صورت کوه‌های یخی شناور می‌شوند. این کوه‌های یخی اغلب هزاران کیلومتر به درون اقیانوس جابه‌جا می‌شوند (یخ‌رانی) و در نهایت ذوب شده و بار سنگی خود را نهشته می‌کنند.

هنگامی که سنگ‌های حمل‌شده درون یخ به کف اقیانوس فرو می‌روند، ممکن است در رسوبات اقیانوسی که معمولاً ریزدانه هستند، جای گیرند. سنگ یخچالی‌ای که از نظر اندازه و نوع با سنگ‌های بومی منطقه‌ای که در آن قرار گرفته متفاوت باشد، سنگ سرگردان یخبندانی نامیده می‌شود.

آتشفشان‌ها

سنگ‌افت درون لایهٔ پیروکلاستیک در دیوارهٔ کیلبورن هول، یادبود ملی کوه‌های ارگان–قله‌های بیابانی، نیومکزیکو، ایالات متحده

اگرچه زمانی تصور می‌شد سنگ‌افت‌ها مشخصهٔ وجود یخچال‌ها هستند، بعدها مشخص شد که این سنگ‌ها می‌توانند در اثر فوران‌های آتشفشانی نیز تشکیل شوند. بمب‌های آتشفشانی قطعات بزرگ سنگ هستند که نیروی فوران آن‌ها را تا چندین کیلومتر پرتاب می‌کند. اگر این قطعات بر روی رسوبات ریزدانه یا خاکستر تشکیل‌دهندهٔ پوکه فرود آیند، می‌توانند سنگ‌افت تشکیل دهند.[۱]

سنگ‌افت هایی که به این شیوه تشکیل می‌شوند در ثبت زمین‌شناسی نسبتاً نادر هستند، زیرا بیشتر آن‌ها بر زمین‌های مرتفع فرود می‌آیند و چنین محیط‌هایی به دلیل قرار داشتن در معرض فرسایش، پتانسیل حفظ‌شدگی پایینی دارند. بااین‌حال، یک انفجار بزرگ ممکن است بمب‌های آتشفشانی را به‌اندازه‌ای دور پرتاب کند که در محیط دریایی و درون رسوبات به‌اندازهٔ کافی ریزدانه فرود آیند و قابل شناسایی باشند؛ یا ممکن است این قطعات درون جریان‌های آذرآواری یا موج آذرآواری فرود آمده یا توسط آن‌ها دفن شوند.

جریان‌های کدورتی

سنگ‌افت‌ها همچنین می‌توانند در اثر جریان‌های نیرومند کدورتی در کف اقیانوس نهشته شوند.[۲]

تخته‌سنگ‌هایی به‌اندازهٔ یک انسان در رسوبات ریزلایه‌لایهٔ ائوسنی نسبتاً جوان در نزدیکی جامائیکا یافت شده‌اند،[۳] جزیره‌ای گرم و گرمسیری که از زمان شکل‌گیری خود کاملاً فاقد یخچال بوده است.[۴]

اگرچه جریان‌های کدورتی به‌عنوان منشأ این تخته‌سنگ‌ها پیشنهاد شده‌اند، این سنگ‌ها در ارتباط مستقیم با رسوباتی که جریان‌های کدورتی تشکیل داده‌اند یافت نشده‌اند.

کلک‌های زیستی

نمونه‌هایی از سنگ‌افت های گاسترولیتی از شیل تروپیک در کرتاسهٔ یوتا

سنگ‌ها همچنین می‌توانند با چسبیدن به توده‌ای شناور از مواد گیاهی یا قرار گرفتن در میان ریشه‌های درختان شناور، مسافت‌های زیادی را طی کنند.[۵] هنگامی که چنین کلکی در اثر آب‌گرفتگی و غرق‌شدن اجزای تشکیل‌دهندهٔ آن از هم متلاشی شود، سنگ‌های حمل‌شده نیز به زیر آب فرو می‌روند. سنگ‌افت‌هایی که به این روش تشکیل می‌شوند معمولاً با مواد آلی، به‌ویژه تنه‌های درختان، همراه هستند؛ یعنی بقایای فسیل‌شدهٔ همان کلکی که سنگ را جابه‌جا کرده است.

مهره‌داران، از جمله دایناسورهای باستانی، نیز ممکن است با بلعیدن گاسترولیت‌ها و سپس دفع آن‌ها در خشکی یا درون توده‌های آب ایستاده از طریق استفراغ یا پس از مرگ جانور، به‌عنوان عامل ایجاد سنگ‌افت عمل کنند.

این قطعات سنگی که معمولاً سیلیسی هستند، در مقایسه با سنگ‌های پیرامونیِ بعدی، غیرعادی به نظر می‌رسند و نسبت به استخوان‌ها و سایر مواد آلی جانوری که آن‌ها را ایجاد و جابه‌جا کرده است، بسیار آسان‌تر حفظ می‌شوند.

بیش از ۱۰ نمونهٔ شناخته‌شده از بقایای دایناسورها وجود دارد که در ارتباط با «سنگ‌افت‌ها» یافت شده‌اند؛ در برخی موارد تعداد این قطعات به ۲۰۰ عدد می‌رسد. همچنین منشأ بسیاری از قطعات گرد و قلوه‌سنگی موجود در برخی رسوبات دوران دایناسورها میان پژوهشگران محل بحث است: آیا آن‌ها گاسترولیت‌ها (یعنی سنگ‌افت‌ها زیستی) هستند یا رسوبات رودخانه‌ای باستانی و غیرمعمول؟[۵]

شهاب‌سنگ‌ها

شهاب‌سنگ‌هایی که در محیط‌های دریاییِ نهشتی فرود می‌آیند، پنجمین گروه از سنگ‌افت‌ها را تشکیل می‌دهند. شماری از شهاب‌سنگ‌ها در معدن تورسبرگ در سوئد یافت شده‌اند؛ جایی که این اجرام پس از سقوط به کف یک دریای کم‌عمق، در سنگ آهک ۴۷۰ میلیون ساله مدفون شده‌اند.

جستارهای وابسته

منابع

  1. ↑ Bennett, MR; Doyle, P; Mather, AE; Woodfin, JL (1994). "Testing the climatic significance of dropstones: an example from southeast Spain". Geological Magazine. 131 (6): 845–848. Bibcode:1994GeoM..131..845B. doi:10.1017/S0016756800012917. S2CID 130207654.
  2. ↑ Bennett, MR; Doyle, P. (1996). "Global cooling inferred from dropstones in the Cretaceous: fact or wishful thinking?". Terra Nova. 8 (2): 182–185. Bibcode:1996TeNov...8..182B. doi:10.1111/j.1365-3121.1996.tb00742.x.
  3. ↑ Donovan, SK; Pickerill, RK (1997). "Dropstones: their origin and significance: a comment". Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 131 (1): 175–178. Bibcode:1997PPP...131..175D. doi:10.1016/S0031-0182(96)00150-2.
  4. ↑ Pindell, J. (1994). "Evolution of the Gulf of Mexico and the Caribbean". In Pindell, J.; Donovan, S.K.; Jackson, T.A. (eds.). Caribbean geology, an introduction. University of the West Indies Publishers Association/University of the West Indies Press, Kingston, Jamaica.
  5. 1 2 Bennett, MR; Doyle, P; Mather, AE (1996). "Dropstones: their origin and significance". Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 121 (3): 331–339. Bibcode:1996PPP...121..331B. doi:10.1016/0031-0182(95)00071-2.