موقعیت تکتونیکی ماسه سنگ
در سالهای اخیر تلاش بسیار زیادی شده است تا ترکیب آواری‌های یک ماسه سنگ را با وضعیت تکتونیکی منطقه منشا آن مرتبط سازند. چگونگی تشکیل ذرات آواری ، هم در ماسه‌های ، هم در ماسه‌های قدیم و هم در ماسه‌های عهد حاضر ، در این مطالعات مورد استفاده قرار گرفته است. چهار ناحیه منشا اصلی ماسه سنگها تشخیص داده شده است که عبارتند از کریتون های پایدار ، بالا آمدگی پی سنگ ، قوسهای ماگماتیکی ، کوهزایی‌هایی که در طی چندین چرخه ایجاد شده است. کراتونهای پایدارپی سنگ تشکیل بلوک‌های قاره‌ای را می‌دهند و از نظر تکتونیکی مناطق سخت شده‌ای از کمربند‌های کوهزایی قدیم در هم ریخته‌ای می‌باشد که تا عمق زیادی فرسایش یافته‌اند.
قوس های ماگماتیکی شامل جزایر قوسی و قاره‌ای همراه با فرورانش می‌باشد که نواحی آتشفشانی ، سنگهای آذرین درونی و رسوبات دگرگون شده را شامل می‌شود. کوهزایی‌های چند چرخه‌ای شامل سنگهای تغییر شکل یافته و بالا آمده زیر پوسته است که رشته کوهها را تشکیل می‌دهد و بیشتر از رسوبات تشسکیل شده‌اند، ولیکن دارای رسوبات دگرگون شده و آتشفشانی نیز هستند. بطور کلی ذرات آواری حاصل از سنگهای منشا متفاوت ، ترکیبات خاصی را دارا هستند و این ذرات در حوضه‌های رسوبی که از نظر موقعیت تکتونیک صفحه‌ای تعداد محدودی هستند، رسوب کرده‌اند.
کراتون های پایدار
بطور کلی در کراتونهای پایدار با ارتفاع کم ، ماسه‌های کوارتزی از پی سنگ گنایسی - گرانیتی و از چرخه مجدد لایه‌های قبلی تولید می‌شود. این ذرات در روی کراتونها رسوب کرده یا اینکه به حاشیه‌های قاره‌ای غیر فعال حمل می‌شوند.
پی‌سنگ‌های بالا آمده
پی‌سنگ بالا آمده ، مناطق مرتفعی هستند که در طول دلفیت‌ها و مناطق گسلی امتداد - لقر قرار دارند که عمدتا ماسه‌های کوارتزی - فلدسپاتی با مقدار کمی خرده سنگ در حوضه‌های کششی و جدا شده رسوب کرده‌اند.
قوس های ماگماتیکی
قوسهای ماگماتیکی ماسه‌های با مقدار زیادی خرده سنگ ولکانیکی را تولید می‌کنند و همانطوری که به طرف پایین ، ریشه‌های پلوتونیکی بیشتری را قطع می‌کند، خرده‌های کوارتزی - فلدسباتی تولید می‌شود. بنابراین ممکن است یک روند ولکانیکی - پلوتونیکی حاصل گردد. ماسه‌ها در حوضه‌های جلوی قوسی و بین قوسی رسوب می‌کنند. دانه‌های ولکانیکی معمولا دارای ترکیب آنرزیتی بوده و غالبا میکرو زیتی هستند. بعد از دیاژنز ، ممکن است ماسه سنگهای گری وکی تولید شود.
ماسه سنگ های کوه زایی
ذرات آواری که از سیکل‌های مجدد کمربند‌های کوهزایی سرچشمه گرفته‌اند، دارای ترکیب بسیار متغییری هستند که منعکس کننده انواع مختلف کوهزایی است. رسوبات حاصل از سیکل‌های مجدد کوهزایی ، ممکن است حوضه‌های مجاور جلوی خشکی و حوضه‌های اقیانوسی باقیمانده را پر کنند یا بوسیله سیستم‌های رودخانه اصلی به حوضه‌های دورتری در موقعیت‌های تکتونیکی غیر وابسته حمل شود.
اکثریت دانه‌ها در بسیاری از ماسه سنگهای حاصل از سیکل مجدد کوهزایی با دانه‌های سنگی و آنهایی که از رشته کوههای حاصل از برخورد قاره‌ها سرچشمه گرفته‌اند. اکثریت دانه‌ها باکوارتز بعلاوه خرده سنگهای رسوبی است و همانطوری که سطوح عمیق‌تر کوهزایی بالا می‌آید، معادن دگرگون شده خرده سنگهای رسوبی فراوان می‌گردد. بنابراین ، این ماسه‌ها بیشتر از دانه‌های کوارتزی - سنگی با مقدار کمی فلدسپات و دانه‌ها ولکانیکی تشکیل شده‌اند.
رخساره های سنگی ماسه سنگ
مطالعه رخساره‌های سنگی ماسه سنگ در یک حوضه را می‌توان برای تشریح تاریخ زمین شناسی ناحیه منشا بکار برد. در جایی که بالا آمدگی در ناحیه منشا ، قسمتهای عمیق‌تر را در معرض فرسایش قرار می‌دهد، ترکیب ذرات آواری به تدریج تغییر می‌کند. یکی از مطالعات کاملا مستند ، برسی رخساره‌های سنگی ماسه سنگهای کرتاسه است، که حوضه‌های جلوی قوسی در دره بزرگ کالیفرنیا را پر کرده و از بالا آمدگی قوسهای ماگماتیکی سیرانوارا سرچشمه گرفته است. ماسه سنگها بیشتر کوارتزی - فلدسپاتی هستند و به طرف بالا مقدار کمی خرده سنگ دارند و همانطوری که سنگ های آتشفشانی در قوسها نسبت به پلاژیوکلاز در این سنگها افزایش می‌یابد.
دلتاها محیط‌های پیچیده‌ای هستند که خصوصیات آنها توسط نوع سیستم رودخانه تامین کننده رسوب ، فرایندهای ساحلی و آب و هوا تعیین می‌گردند. دلتاها می‌توانند به چندین قسمت تقسیم گردند. دشت دلتایی یا بالای دلتا ، به ناحیه‌ای که در پشت خط ساحلی قرار دارد، اطلاق می‌شود و بخش بالاتر دشت دلتا که تحت نفوذ فرایندهای رودخانه‌ای قرار دارد از بخش پایین‌تر دلتا که تا حدودی تحت تاثیر فرایندهای دریایی و عمدتا طغیانهای جزر و مدی است قابل تشخیص می‌باشد. ماسه‌ها و ماسه سنگهای کانالهای دلتایی و سدهای دهانه‌ای بطور تیپیک دارای جورشدگی متوسط تا خوب با دانه بندی گرد شده هستند.
این رسوبات دارای تخلخل و نفوذپذیری اولیه بالایی می‌باشند. گل‌های بخش انتهایی دلتا و گل‌های دشت دلتایی و زغال‌ها می‌توانند سدهای نفوذناپذیری را تشکیل دهند. بطور کلی ماسه سنگهای دلتایی از سنگهای قسمت زیر پوسته سرچشمه گرفته اند. بنابر این بسیاری از آنها کوارتزی و لیت آرنیتی هستند. انواع زیادی دلتا شناخته شده است و از نظر شکل هندسی توده های ماسه ای با یکدیگر اختلاف زیادی دارند. دلتاهای عصر حاضر را می‌توان با استناد به قدرت رودخانه ، امواج جزر و مد به سه رده تقسیم نمود.
دلتاهای تحت نفوذ رودخانه
دلتاهای عصر حاضر و قدیم می‌سی‌سی‌پی مثال بارزی از یک دلتای تحت نفوذ رودخانه است. دو نوع اصلی از این دلتاها عبارتند از:
دلتاهای کشیده
دلتاهای کشیده تعداد کمی رودخانه شاخه شاخه دارند یک کانال اصلی رسوب را به بخش جلویی دلتا ، که سپس به چندین کانال کوچکتر تقسیم می‌شود، حمل می‌کند. رسوبات خلیج به خوبی در مجاورت کانال اصلی گسترش دارند و غالبا شکستگی به داخل خلیج ایجاد می‌شودر تا دلتاهای کوچک پر کننده خلیج را تشکیل دهد که از یک واحد نازک دانه‌ها به طرف بالا درشت شونده درست شده است.
بیشتر رسوبات در سدهای دهانه‌ای و سدهای دورتر رسوب می‌کنند و در نتیجه پیشروی به طرف دریا یک توده ماسه‌ای کشیده تشکیل می‌شود. اینها چندین کیلومتر یا بیشتر طول داشته و نسبتا ضخیم می‌باشند. کانال با رسوبات پر کننده درشت و به طرف بالا ریز شونده این رسوبات را قطع می‌کند. دلتاهای کشیده تمایل دارند در جایی که دبی رودخانه در طی سال ثابت بوده و یا رسوب معلق زیاد است تشکیل شوند. همچنین تمایل دارند در جایی که دلتا به داخل آبهای نسبتا عمیق در حال پیشروی است تشکیل شوند.
لتاهای پهن
دلتاهای پهن دارای تعدادی رودخانه شاخه شاخه است که برخی از آنها در گذشته غیر فعال بوده‌اند. خلیج‌های بین رود خانه شاخه شاخه در این دلتاها وجود نداشته یا کوچک است و باتلاقها و مرداب‌های زیاد و نیز تعدادی دریاچه در بین کانالها وجود دارد. ماسه در دهانه رودخانه‌های شاخه شاخه کوچک ، ولیکن متعدد در اطراف بخش جلویی دلتا رسوب می‌کند، تا یک ورقه ماسه‌ای نازک ، ممتد را تشکیل دهند که به طرف دورتر از ساحل به سدهای دورتر سلیتی و بخش گلی انتهایی دلتا تبدیل می‌شود.
پیشروی دلتایی پهن نسبتا آهسته است. پس از یک دوره رشد دلتای پهن رودخانه اصلی این پهنه دلتایی را ترک کرده و یک دلتای جدیدی در نزدیکی آن تشکیل می‌گردد. در دلتاهای تحت نفوذ رودخانه ، جهت جریان قدیم عمدتا به طرف دورتر از ساحل و به بهترین نحو با اندازه‌گیری طبقه بندی مورب مسطح و تراف در ماسه‌های کانالی و سدهای دهانه‌ای دلتا بدست آید.
دلتاهای تحت نفوذ امواج
عمل امواج قوی در بخش جلویی دلتا ماسه‌های سد دهانه‌ای را دوباره به حرکت در آورده تا سدهای ساحلی و رشته‌های ساحلی را بوجود آورند. یک توده ماسه‌ای به موازات بخش جلویی دلتا تشکیل می‌گردد. هر چند به توسط رسوبات رودخانه شاخه شاخه قطع می‌شود.
همچنان یک توالی با افزایش اندازه دانه‌ها به طرف بالا از طریق پیشروی دلتاهای تحت نفوذ امواج تشکیل می‌شود و لیکن ماسه‌های قسمت بالاتر توالی بایستی طبقه بندی‌های مورب با زاویه کم و طبقه بندی مسطح را ، که از تپه‌های در منطقه حاشیه ساحلی تشکیل شده‌اند را نشان دهند. جهت جریانهای قدیمی بایستی بایمرال باشد و حتی اگر ماسه به مقدار زیادی به موازات ساحل جابجا شود، جهت جریان پلی مرال و پراکنده خواهد بود.
دلتاهای تحت نفوذ جزر و مد
این دلتاها در جایی که دامنه جزر و مد زیاد بوده و جریانهای رفت و برگشتی جزر و مدی مکانیسم اصلی پراکندگی رسوب در بخش جلویی دلتا باشد یافت می‌شود. رشته‌های خطی و انگشتی به موازات جهت جریانهای قدیم جزر و مدی تشکیل می‌شوند، که ممکن است عمود یا موازی با بخش جلویی دلتا باشند. دشت دلتایی پایین‌تر دارای پهنه‌های جزر و مدی گسترده‌ای هستند که در آنجا گل رسوب می‌کند.
توالی تشکیل شده توسط جزر و مد بایستی یک توده ضخیم با افزایش دانه‌ها به طرف بالا باشد که توسط کانالهای اصلی پر شده در ماسه همراه با طبقه‌بندی جزر و مدی قطع شده‌اند و توسط رخساره‌های دشت دلتایی که ممکن است شامل رخساره‌های پهنه گلی جزر و مد باشد، پوشیده شوند.
دلتا های قدیمی
توالی دلتاهای قدیمی در ادوار گذشته زمین شناسی به صورت پراکنده است، با وجود این بیشتر آنهایی که توصیف شده‌اند از سیستم‌های دلتایی تحت نفوذ رودخانه بوده‌اند. این رسوبات به توسط توالی‌های اصلی به طرف بالا درشت شونده ، که رسوبات دریایی به طرف بالا بطور فزاینده‌ای به گل سنگها و ماسه سنگهای غیر دریایی تبدیل می‌شود، مشخص می‌گردند.
گل سنگها و ماسه سنگها توسط یک یا چندین کانال قطع شده و ماسه‌های پرکننده آنها توسط لایه‌های زیر زغالی و زغالی پوشیده می‌شوند. سیکل‌های کوچک مقیاس به طرف بالا درشت شونده توسط پر شدن خلیج‌ها و دریاچه‌ها تشکیل می‌گردد که ممکن است تمام توده دلتایی را محصور کند. ماسه سنگهای دلتایی در برخی از حوضه‌ها ، مخازن نفتی مهمی را تشکیل داده‌اند.