تاریخچه و خصوصیات سنگ تراورتن

استفاده از سنگ‌های ساختمانی به‌خصوص سنگ‌های تزئینی در ساختمان‌ها و بناهای عمومی در سال‌های اخیر رونق زیادی یافته است. تنوع این سنگ‌ها باعث شده است که تنها جنبه انتخاب سنگ، رنگ یا قیمت آن باشد که کشور ایران دارای معادن بسیار فراوان سنگ‌های ساختمانی است به‌طوری‌که تنوع، ساخت، رنگ این سنگ‌ها و تفاوت‌های آنها غنای زیادی به این معادن داده است، که وجود چنین معادنی مصرف داخلی را جوابگو است و فقط هنوز در زمینه صادرات توفیق آن چنان نداریم و عمده صادرات این معادن فروش به ‌صورت سنگ کوپ است که در کنار این معادن محلات نیز یکی از قطب‌های سنگ ایران است که با وجود معادن متعدد و کارخانه‌های فراوانی بستر مناسبی از قطب سنگ در این منطقه فراهم شده است.

به‌ طوری‌که به‌عنوان یک صنعت از کارهای اصلی این شهرستان است و باعث رونق اقتصادی شده است به‌طوری‌که معادن حاجی‌آباد و آتشکوه این منطقه از نظر ژنز سنگ در دنیا بی‌نظیر است که در مقاله به شرح تراورتن در محلات می‌پردازیم.

موقعیت جغرافیایی محلات
شهرستان محلات که در گذشته قسمتی از ناحیه عراق عجم بوده است با 2133 كیلومترمربع مساحت جزیی استان مرکزی و در جنوب این استان بین 33 درجه و 38 دقیقه تا 34 درجه و 18 دقیقه عرض شمالی و 50 درجه و 12دقیقه و 50 درجه و 29 دقیقه طول شرقی واقع شده است. این شهرستان از شمال به قم و آشتیان و از شرق به دلیجان و قم و از غرب به اراک و خمین و از جنوب به گلپایگان و میمه در استان اصفهان محدود شده است.
شهرستان محلات در دامنه شرقی کوه‌های زاگرس واقع شده است. به همین جهت در این شهرستان مخصوصا در نیمه غربی کوه‌های نسبتا بلندی به چشم میخورند. در مجموع نواحی جنوب و شمال‌شرقی این شهرستان به‌صورت دشت و نواحی مرکزی و غربی شهرستان کوهستانی است کم‌ارتفاع‌ترین نقطه شهرستان در شمال شرقی منطقه و در دره رودخانه قم رود واقع شده است. ارتفاع متوسط شهرستان محلات 1600m  از سطح دریا است.
در شمال شهرستان، کوه سخت حصار با بلندترین ارتفاع 2756m  قرار دارد و در جنوب کوه غار قرار دارد. در مجموع نواحی کوهستان شهرستان محلات را در زیر می‌توان برشمرد:
در شمال و شمال غرب کوه‌های سخت حصار، هفتاد قله، کوه غار و در مرکز کوه‌های سوراخ گاو، خورزین سروا، دره فراخ، فیروزکوه عیسی‌آباد و کوه کهون و در جنوب نیز کوه‌های باباجابر، گدار شاهزاده اسور، قبله، ناقر، رشیاوند، لدراز، سیاه تیر، یوخلوو پلنگی واقع شده‌اند.
در دامنه شمالی کوه سخت حصار معدن زیادی از سنگ ساختمانی تراورتن وجود دارد که قسمت عمده این معادن تاکنون استخراج و مورد بهره‌برداری قرار گرفته اند و با توجه به این که بیش از نیمی از شهرستان را کوه‌های بلند و تپه‌ها تشکیل داده‌اند این نتیجه حاصل می‌شود که میزان شیب زمین در این شهرستان بالا و زیاد است.

زمین‌شناسی عمومی منطقه
منطقه محلات قسمت کوچکی از زون ایران مرکزی و در حد فاصل کمربندآتشفشانی ارومیه ـ کرمان زون سنندج ـ سیرجان قراردارد. رسوبات موجود در منطقه که به رخساره بالئوزوئیک محلات معروف هستند به ترتیب شامل دولومیت‌های سلطانیه، زاگون، لالون، میلاوپرمین است. در اطراف محلات دولومیت‌های خاکستری رنگ سلطانید توسط تشکیلات شیلی سبز تا قرمز کمی ماسه‌ای و میکادار که به‌طور محلی به ماسه سنگ‌های دانه ریز تبدیل می‌شود ضخامت این شیل‌ها بین 100 تا 200 متر متغیر است. روی این شیل‌ها را حدود 50m ماسه سنگ کوارتزیتی متراکم و سخت با رنگ روشن پوشانده که شیل‌های میکادار به تشکیلات زاگون و ماسه سنگ‌های روی آن به لالون و کوارتزیت آن به قاب کوارتزیت نسبت داده می‌شوند.
سپس تشکیلات مذکور توسط دولومیت‌های تیره تا سفید و بدبو با آثاری از کربنوئید و مرجان‌های بدوی که حدود 100m  ضخامت دارد پوشیده می‌شوند.
به طرف بالا دولومیت‌ها تدریجا به آهک‌های سفید خاکستری تا سبز روشن حاوی قطعاتی از تریلوبیت می‌رسند این مجموعه دولومیت و آهک به تشکیلات میلا نسبت داده می‌شوند. به‌دنبال این رسوبات با یکسان بودن در رسوبگذاری شامل رسوبات مربوط به دوره اردوویسین، دونین وکربوینفر، رخساره‌های مختلف پرمین مستقیما بر روی تشکیلات قدیمی‌تر قرار گرفته است. رسوبات پرمین در اطراف محلات بیشتر دولومیتی است و در بعضی نقاط ماسه سنگ کوارتزیتی در قاعده آن مشاهده می‌شود. در بالایی از نقاط شیل‌های آهکی قرمز رنگ همراه با ماسه سنگ‌های قرمز رنگ و کنگلومرا رخساره‌های پرمین را تشکیل می‌دهد.
لیتولوژی پرمین در منطقه عمدتا شامل دولومیت‌های ضخیم لایه است که بیشتر به رنگ خاکستری روشن و به علت هوازدگی به رنگ زرد متمایل می‌‌شود.

تراورتن
تراورتن سنگی است آهکی که در طی دوره ای حدود 600 هزار سال بر اثر ته‌نشینی در چشمه‌های آب گرم معدنی شکل می‌گیرد. در مقایسه با مرمر نر متر ولی بر حسب قدمت و جهت برش از خود سختی نشان می‌دهد.
تراورتن بافت اسفنجی و حفره‌های حداکثر تا 25/1 سانتیمتری دارد. این حفره‌ها را معمولا با سیمان پرکننده پرتلند می‌پوشانند.
انجمن آزمون و مواد آمریکا استاندارد 119 G تراورتن را اینچنین تعریف می‌کند:
کلسیت متخلخل یا سلولی لایه‌ای و تاحدی بلورین با منشا شیمیایی.
تراورتن از ته نشست در محلول‌های عموما داغ چشمه‌های کربناتی معمولا در کف حوضچه‌های کم عمق تشکیل می‌شود. فرآیند ته‌نشینی که در اثر طوفان و تلاطم آب افزایش می‌یابد ممکن است در نتیجه ازدیاد یا تبخیر گیاهان آبزی به‌وجود آید.
تراورتن معمولی رسوب مواد آهکی در آب راکد است در آب جاری نوعی تراورتن اسفنجی‌تر تشکیل می‌شود که ناشی از سرعت جریان ته‌نشینی است.
انجمن استاندارد ایتالیا مستقر در میلان تراورتن را اینچنین تعریف می‌کند:
سنگ آهکی رسوبی که به‌صورت شیمیایی ته‌نشین می‌شود و ساختی اسفنجی دارد برای کارهای ساختمانی و تزئینی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تراورتن به‌صورت پهنه‌های نسبتا وسیعی دیده می‌شود در اغلب موارد لایه‌ها در ذخایر تراورتن افقی‌اند و یا با شیب ملایمی که تابع مورفولوژی سطح زمین است قرار گرفته‌اند.
به‌طوری‌که در بعضی موارد ذخایر عظیمی را در پهناهای وسیع تشکیل می‌دهند مانند معادن عظیم آذرشهر و شهرستان محلات.
تراورتن در صورتی‌که رنگ آن به‌صورت یکنواخت سفید بوده و رگچه‌های رنگی یکنواخت داشته باشد از مرغوبیت بیشتری برخوردار است. معادن محلات که از نظر مرغوبیت بی‌نظیر از این‌گونه هستند البته وجود رگچه‌های رنگی ناشی از آلودگی به اکسیدهای آهن در تراورتن‌های سفید ممکن است به سنگ زیبایی خاصی بدهد.
تراورتن‌های کرم رنگ که ناشی از وجود رنگیه‌های PIGMENTS پراکنده اکسید آهن در متن سنگ است از مرغوبیت کمتری برخوردارند.
تراورتن‌های رنگی که ممکن است برحسب درصد آلودگی به رنگیه‌های اکسید آهن به رنگ‌های قرمز، گردویی، لیمویی و غیره دیده می‌شوند به‌دلیل نقش و نگارهایی که ناشی از اختلاف میزان آلودگی اکسید آهن در لایه‌های مختلف تراورتن است ظاهر بسیار زیبا و جذابی دارند. در حال حاضر ایران تنها تولیدکننده تراورتن قرمز است معدن تراورتن قرمز، گردویی و لیمویی آذرشهر در آذربایجان‌شرقی و تراورتن‌های قرمز اردستان و نطنز از دیگر معادن تراورتن رنگی ایران هستند. تراورتن‌های رنگی در شرایط فعلی دارای قیمت خوب و بازار مناسبی در بازارهای جهانی هستند.

منشاء تراورتن
تراورتن وقتی تشکیل می‌شود که بی‌کربنات کلسیم در آب چشمه به گاز دی اکسیدکربن، آب و کربنات کلسیم، سخت شود. پدیده‌های فیزیکی، شیمیایی و بیوشیمیایی در نحوه رسوب تراورتن مستقیما دخالت دارند. در جایی مانند محلات پدیده‌های فیزیکی، شیمیایی و یا تبخیر نقش بیشتری دارند و تراورتن چشمه‌ای به‌وجود آمده است. گردش آب باعث می‌شود دی اکسید کربن با آب‌های جوی از درون شکستگی‌ها و درزه‌ها به سطح زیرین زمین راه یابد و سنگ‌های مسیر خود را حل و به‌صورت چشمه‌های آهک‌ساز در سطح بیرونی زمین رسوب دهد.
CaCO3 + CO2 + H2O ---> Ca(HCO3)2
گسل‌های محلی با راستای شمال‌غربی ـ جنوب‌شرقی مانند کوه احمد و گسل‌های شمال‌شرقی ـ جنوب‌غربی یا گسل‌های دیگر چون جمال‌آباد و غیره در تشکیل تراورتن نقش مهمی داشته‌اند و همه تراورتن‌ها در مسیر آنها قرار دارند.

سنگ‌شناسی و کانی‌شناسی
سنگ‌های تراورتن از کانی‌های متبلور کلسیت بادبزنی شکل با اندازه‌های متفاوت تشکیل شده است. بافت سنگ دانه ریز است و تخلخل زیاد لایه‌بندی نازک دارد. رنگ آن نیز سفید، کرمی تا خاکستری است. ناخالصی سنگ به‌صورت دانه‌های اکسید آهن و آثاری از کوارتز و کانی‌های رسی است. کانی متداول این‌گونه سنگ‌ها کلسیت با مقدارکمی fe,mg است و در بعضی موارد با آراگونیت همراه است که در آب‌های گرم بیشتر دیده می‌شوند.
کانی‌های فرعی شامل کوارتز به میزان 5 درصد لیمونیت و کانی‌های رسی است و همین مواد فرعی باعث تغییر خصوصیات فیزیکی سنگ مانند مقاومت و رنگ آن می‌شود.
تراورتن به‌صورت سنگ رسوبی شیمیایی (شیمیایی، فیزیکی) است که در محیط‌های گوناگون خشکی مانند حفره‌های غارها و کف رودخانه پیرامون چشمه‌های سرد یا گرم تشکیل شده و هم‌اکنون نیز در حال تشکیل است.
برای به‌وجود آوردن سنگ تراورتن دو عامل طبیعی و یک ماده اصلی ضروری است. این دو عامل و ماده اصلی جدا از خاستگاه و بنیاد آنها عبارتند از:
آب، گازکربنیک، سنگ آهک که در کنار هم بر یکدیگر اثر کرده و با هم ترکیب ناپایداری به‌وجود می‌آورند. درصد تغییر فشار تعادلی، گاز کربنیک باعث می‌شود که کربنات کلسیم رسوب کند.
فرآیندهایی چون تبخیر یا اشباع شدن محلول از کربنات، این حالت تعادلی را برهم زده و سرعت رسوب‌گذاری را افزایش می‌دهد.
بدین ترتیب افزایش مقدار هر یک از این 3 ماده به تنهایی نمی‌تواند موجب گسترش تراورتن شود. هر چند که این موضوع ضروری است.
چنانچه تعداد چشمه‌های زیاد باشد و ماده محلول نیز افزایش یابد نتیجه آن گسترش تراورتن خواهد بود. بنابراین گریزگاه محلول بی‌کربنات یعنی چشمه اهمیت ویژه‌ای دارد.

مشخصات فیزیکی و مکانیکی
کیفیت سنگ تراورتن در همه جای معدن یکسان نیست. در بعضی جاها سنگ تخلخل کمتری دارد و متراکم است و مقاومت بیشتری نشان می‌دهد. این تغییرات باعث شده از سنگ کوپ و پلاک درجه‌بندی مختلف به‌دست آید که از رده صادراتی تا درجه 4 متغییر است.
رنگ سنگ مهمترین عامل رده‌بندی است و هر چه سنگ سفیدتر و یکنواخت‌تر باشد درجه مرغوبیت آن بیشتر است. پس رنگ میزان ناخالصی و تخلخل و شکل و قواره در رده‌بندی اهمیت دارد. هر جا ضخامت تراورتن و باطله رویی بیشتر باشد سنگ زیرین به‌دلیل فشارهای بیشتر، تخلخل کمتری دارد و مرغوبتر است.

ماهیت نام تراورتن
تراورتن سنگی است که از رسوب آهک از چشمه‌های آهک‌زا حاصل می‌شود.
ترکیب شیمایی آن ca3co است و نام آن از شهر تریولی واقع در ایتالیا گرفته شده است. به‌علت فراوانی تراورتن در ایران این سنگ به‌عنوان سنگ نما به‌وفور به‌کار می‌رود. انواع مختلف تراورتن براساس رنگ نامگذاری می‌شوند به‌عنوان مثال می‌توان از انواع تراورتن‌های قرمز، لیمویی، گردویی، سفید و کرم نام برد.
سنگ‌آهک به رنگ عاج یا قهوه‌ای طلایی که طی دوره‌ای حدود 600 هزار سال بر اثر ته‌نشینی در چشمه‌های آب گرم معدنی شکل می‌گیرد در مقایسه با مرمر نسبتا نرم‌تر است ولی بر حسب قدمت و جهت برش از خود سختی نشان می‌دهد. بافت اسفنجی مانند حفره‌های حداکثر 25/1 سانتیمتر دارد. این حفره‌ها را معمولا با سیمان پرتلند می‌پوشانند.

سابقه معماری تراورتن
استفاده از سنگ تراورتن در دهه دوم قبل از میلاد مسیح توسط رومیان این سنگ را به مثابه یک ماده ساختمانی عالی تثبیت کرد.
پس از کاربرد گسترده و فراوان تراورتن در روم قدیم بحران فرهنگی و اقتصادی قرون وسطی به عدم کاربرد عمومی سنگ‌های تزئینی منجر شد. بعد‌ها در دوره هنرگوتیک بود که مجددا سنگ تراورتن مورد توجه قرار گرفت.
در فاصله رنسانس و عصر نئوکلاسیک، همانند سایر مصالح سنگی، تراورتن نیز بار دیگر در مرکز توجه طراحان معماری واقع شد. طراحان معماری رم درعصر رنسانس سنگ تراورتن را به فراوانی در طرح‌های خود بکار بردند.
به نظر معماران سنگ تراورتن ماده‌ای عالی برای نمای ساختمان‌هاست زیرا به‌آسانی کتیبه و قرنیز می‌شود. ظاهر بسیار دلپذیر و خواص فنی تراورتن آن را به‌عنوان یک ماده تزیینی ایده‌آل برای مجموعه‌ای از کاربرد‌ها متنوع مطرح می‌کنند.
تراورتن چه به‌عنوان یکی از مصالح ساختاری و چه مشابه ماده‌ای برای زیباسازی نما و کف و تزیین‌های داخلی قابلیت انعطاف و شکل‌پذیری بسیار دارد.

نتیجه‌گیری
تراورتن به‌دلایل ذیل پرمصرف‌ترین و ایده‌آل‌ترین سنگ ساختمانی است:
- مقاومت قابل قبول
- برش‌پذیری و صیقل‌پذیری ایده‌آل
- شرایط استخراج ایده‌آل. به‌دلیل اینکه اغلب با لایه‌بندی افقی، شیب کم و در نقاط کم ارتفاع و قابل دستیابی می‌شوند.
- عدم وجود ساختارهای تکنونیکی بر روی این ذخایر تراورتن‌ها به‌دلیل جوان بودن بعد از فارهای کوهزایی مختلف زمین‌شناسی تشکیل یافته‌اند.
- زیبایی ظاهر
ـ وجود تخلخل جهت چسبیدن کامل به ملات
- ارزانی نسبت به سایر سنگ‌ها

منابع:
1- دکتر درویش‌زاده - زمین‌شناسی ایران - سازمان زمین‌شناسی
2- برادران محمود - 1376 - سنگ‌های ساختمانی و نما - معاونت اکتشاف معدنی
3- پورمقدم مجید - 1382 - معدن از اکتشاف تا بهره‌برداری
4- پارسایی محمد - 1382 - کتاب طلایی معدن
5- فاضل بسطامی کاوه - 1383- راهنمای سنگ ایران - انتشارات روشان روز


گردآوری: علیرضا امیری - کارشناسی ارشد معدن

کاتالوگ محصولات

 

جهت دریافت کاتالوگ محصولات صنایع سنگ اطلس روی آیکون زیر کلیک نمایید.

 

کاتالوگ محصولات

تماس با ما

آدرس: محلات، دو راهی آبگرم، قطب صنعتی صدریه، صدریه 6،صنایع سنگ اطلس

 

خط ویژه :

44 11 23 43 086

تلفن همراه:

  9181659090-  09126854175

پست الكترونيكی:

AStoneF@Hotmail.com