science >> Wetenschap >  >> Geologie

Waarom is kwartsiet harder dan zijn ouderlijke rots?

Kwartsiet is een metamorf gesteente, gevormd wanneer het gesteente van de ouder, zandsteen, wordt begraven, vervolgens verhit en /of gecomprimeerd. Zandsteen is een sedimentair gesteente, gevormd uit verweerde of geërodeerde overblijfselen van andere rotsen. Die rotsen kunnen metamorf, sedimentair of stollig zijn (stollingsgesteenten worden gevormd wanneer magma of gesmolten gesteente afkoelt, hetzij in de aarde of op het oppervlak). Om te begrijpen waarom kwartsiet moeilijker is dan zandsteen, helpt het om iets over de rotsparcours te begrijpen.

Stollingsgesteente

Ver beneden het aardoppervlak, rotsen en mineralen die gesmolten zijn uit magma die in zakken onder de aarde gevangen kunnen raken en daar afkoelen, of naar de oppervlakte kunnen worden gedragen door vulkanische activiteit, waar het lava wordt genoemd. Wanneer het afkoelt, wordt magma of lava stollingsgesteente. Onder het oppervlak transformeren warmte en druk uiteindelijk stollingsgesteente in metamorf gesteente. Boven het oppervlak verdringen wind en water de stollingsgesteente uiteindelijk. De deeltjes, sediment genoemd, worden weggevoerd om elders in lagen te worden afgezet en worden uiteindelijk sedimentair gesteente.

Sedimentair gesteente

Als er laag na laag sediment wordt afgezet, wordt water eruit geperst tussen de deeltjes en mineralen en drukcementen de deeltjes samen, veranderen ze in sedimentair gesteente. Zandsteen is in het bijzonder een sedimentair gesteente gecementeerd door calciet, klei of silica. Ongeveer 75 procent van het aardoppervlak en bijna de hele oceaanbodem is bedekt met sedimenten en sedimentair gesteente, volgens het Department of Earth and Environmental Sciences van de Universiteit van Kentucky. Sedimentair gesteente wordt verwarmd door druk, wrijving of radioactief verval. Terwijl het bakt, ondergaat het een metamorfose, vormt het kristallen en wordt het uiteindelijk metamorf gesteente.

Metamorfoserots

Verschillende combinaties van hitte en druk op sedimentair gesteente vormen verschillende soorten metamorf gesteente. Kwartsiet kan in het bijzonder worden gevormd door hoge temperatuur en hoge druk of hoge temperatuur en lage druk. Kristallisatie of herkristallisatie van sedimentaire gesteenten vindt plaats tussen 700 tot 900 graden Celsius of ongeveer 1.300 tot 1.650 graden Fahrenheit, volgens NASA's Classroom of the Future. Hierna beginnen de rotsen te smelten en vormen zich opnieuw magma onder het oppervlak van de aarde om het proces helemaal opnieuw te beginnen.

Zandsteen, de ouder van kwartsiet

Wanneer het sedimentaire gesteente zandsteen is wordt gecementeerd door het minerale silica, het staat bekend als kwartszandsteen. Silica, of kwarts, is een van de meest voorkomende mineralen in de aardkorst. Kwarts is een hard, duurzaam mineraal en wanneer de andere materialen waaruit zandsteen bestaat, worden verweerd, is kwarts vaak het enige wat overblijft en blijft het redelijk intact. Wanneer warmte en druk werken op kwartsrijke zandsteen, wordt de resulterende harde metamorfe steen kwartsiet genoemd.

Kwartsiet

Kwartsiet bevat ten minste 90 procent kwarts en omdat kwartsiet metamorf is, is het moeilijk , compact en bestand tegen weersinvloeden. Het wordt vaak gevonden op heuvels of bergen, zoals op sommige randen van de Appalachen, volgens de afdeling Geologische Wetenschappen aan de Polytechnische Staatsuniversiteit van Californië, Pomona. Maar kwartsietformaties zijn over de hele wereld te vinden, ook in de Verenigde Staten, Canada, Noorwegen, Zweden, Italië en Zuid-Afrika, maar deze lijst is zeker niet uitputtend.