Skály

Křemenec



Metamorfní skála se skládala téměř výhradně z křemene.


Křemenec: Vzorek křemene, který ukazuje jeho konvidální zlomeninu a zrnitou strukturu. Znázorněný vzorek má průměr asi dva palce (pět centimetrů).

Co je křemenec?

Křemenec je nefoliovaná metamorfovaná hornina složená téměř výhradně z křemene. Tvoří se, když je pískovec bohatý na křemen změněn teplem, tlakem a chemickou aktivitou metamorfismu. Tyto podmínky rekrystalizují zrna písku a oxid křemičitý, který je spojuje dohromady. Výsledkem je síť vzájemně propojených křemenných zrn neuvěřitelné síly.

Propletená krystalická struktura křemene z ní dělá tvrdou, houževnatou a odolnou horninu. Je tak těžké, že prorazí křemičitá zrna spíše než prorazí hranice mezi nimi. Toto je vlastnost, která odděluje pravý křemenec od pískovce.

Křemenec pod mikroskopem: Vzorek Bo Quartzite shromážděný poblíž South Troms, Norsko, pozorovaný mikroskopem v tenkém řezu pod křížem polarizovaným světlem. Zrna křemene v tomto pohledu se pohybují v barvě od bílé po šedou až černou a tvoří těsnou propojovací síť. Fotografie od Jackdann88, zde použitá pod licencí Creative Commons.

Fyzikální vlastnosti křemene

Křemenec je obvykle bílé až šedé barvy. Některé skalní jednotky, které jsou obarveny železem, mohou být růžové, červené nebo fialové. Jiné nečistoty mohou způsobit, že křemenec bude žlutý, oranžový, hnědý, zelený nebo modrý.

Obsah křemene v křemenu mu dává Mohsovu tvrdost kolem stupnice tvrdosti asi sedmi. Jeho extrémní houževnatost z něj učinila oblíbený kámen pro použití jako rázový nástroj rannými lidmi. Jeho konkávní zlomenina umožnila jeho tvarování do velkých řezných nástrojů, jako jsou sekerové hlavy a škrabky. Díky své hrubé struktuře je méně vhodná pro výrobu nástrojů s jemnými hranami, jako jsou nože nožů a střely.

Křemencový suti: Příkrý svah pokrytý nestabilní přikrývkou křemenného suti. Scree je název používaný pro odolné kousky rozbité skály, které pokrývají svah talusu. Tato fotografie byla pořízena poblíž Begunje na Gorenjskem, Slovinsko. Obrázek Creative Commons od Pinky sl.

Kde se tvoří křemenec?

Většina křemenců se tvoří během horských událostí na konvergentních hranicích desek. Tam je pískovec přeměněn na křemenec, zatímco je hluboce pohřben. Tlakové síly na hranici desky se ohýbají a lámou skály a ztluštějí kůru do pohoří. Křemenec je důležitým typem hornin ve složených pohořích po celém světě.

Hřebenotvorný křemenec: Výběžek formace komína v horském parku Catoctin poblíž Thurmont v Marylandu. Catoctin Mountain je součástí pohoří Blue Ridge. Komínový skalní útvar v této oblasti uzavírá mnoho z hřebenů, zakrývá boky hor jako suti a je tvořen většinou křemencem. Foto: Alex Demas, Geologický průzkum Spojených států.

Křemenec jako Ridge-Bývalý

Křemenec je jednou z fyzikálně nejodolnějších a chemicky odolných hornin na zemském povrchu. Když jsou pohoří zničena povětrnostními vlivy a erozí, ničí se méně odolné a méně odolné horniny, ale křemenec zůstává. To je důvod, proč je křemenec tak často horninou, která se nachází na vrcholcích horských hřebenů a zakrývá jejich boky jako stelivo suti.

Křemenec je také chudým půdním prvkem. Na rozdíl od živců, kteří se rozkládají na jílové minerály, je zvětralá trosek křemence křemen. Není to tedy horninový typ, který dobře přispívá k tvorbě půdy. Z tohoto důvodu se často vyskytuje jako odkryté podloží s malým nebo žádným půdním pokryvem.

Fuchsitický křemenec: Vzorek křemence, který obsahuje značné množství zeleného fuchsite, chromovitou slínovcovou slídu. Tento vzorek měří asi 7 centimetrů napříč a byl odebrán z malého opuštěného lomu, kde byly vyprodukovány vlající skály a vyřezány pro použití jako ozdobné kameny. Lom se nachází v Elmers Rock Greenstone Belt, Wyoming. Fotograf James St. John, použitý zde pod licencí Creative Commons.

Jak se používá název „Quartzite“

Geologové použili název „křemenec“ několika různými způsoby, z nichž každý měl mírně odlišný význam. Dnes většina geologů, kteří používají slovo „quartzite“, odkazuje na skály, o nichž se domnívají, že jsou metamorfní a složené téměř výhradně z křemene.

Několik geologů používá slovo "křemenec" pro sedimentární horniny, které mají mimořádně vysoký obsah křemene. Toto použití upadá z laskavosti, ale zůstává ve starších učebnicích a dalších starších publikacích. Název „křemenný arenit“ je pro tyto skály vhodnější a méně matoucí název.

Často je obtížné nebo nemožné rozlišit křemenný arenit od křemence. Přechod pískovce na křemenec je postupný proces. Jediná skalní jednotka, jako je pískovec Tuscarora, by v některých částech svého rozsahu mohla plně odpovídat definici křemence a v jiných oblastech by se dala lépe nazvat „pískovec“. Mezi těmito oblastmi se názvy „křemenec“ a „pískovec“ používají nekonzistentně a často se řídí zvykem. Často se nazývá „křemenec“, když jsou skalní jednotky nad a pod ním jasně sedimentární. To přispívá k nekonzistentnosti ve způsobu, jakým geologové používají slovo „křemenec“.

"Aventurine": Kousky zelené, žluté a načervenalé oranžové "aventuriny" z Indie. Tyto kousky hrubého průměru byly asi 1 palec napříč a byly prodány za účelem výroby omítaných kamenů ve sklenici. Většina „aventurinu“ prodávaného pro lapidární použití je ve skutečnosti křemenec. Často nevykazuje žádnou aventurescenci.

Kladivo s opatrností!

Moudří geologové, kteří mají s křemenci nezapomenutelné zkušenosti, je zasáhli kladivem pouze v případě potřeby. Pokud je pro prohlídku potřeba čerstvě zlomený kus, odlomí malý výčnělek lehkým poklepáním. Ten malý kus je obvykle více než dost.

Nenasažte křemenec tvrdým kamenným kladivem. Není to dobrý nápad. Pokud musíte, ujistěte se, že máte na sobě ochranné brýle, rukavice, dlouhé rukávy, dlouhé kalhoty a robustní boty. Prudká rána kladivem obvykle odrazí. Tento odraz může způsobit zranění. Když se skála rozbije, dopad často způsobí jiskry a ostré kousky skály cestující vysokou rychlostí.

Ujistěte se, že blízcí terénní partneři jsou varováni a bezpečně pryč. Než udeříte do skály, držte základnu vašich brýlí volnou rukou. To bude chránit spodní polovinu tváře před jiskry a ostrými vločkami vysokorychlostní horniny. Byl jsi varován.

Pultová deska z křemene: Kuchyňská deska stolu vyrobená z křemence. V průmyslu kamenných rozměrů se nějaký křemenec prodává jako „žula“, protože v tomto odvětví se jakákoli tvrdá silikátová hornina často nazývá „žula“.

Šipka křemene: Křemenec byl často používán jako nástroj časnými lidmi. Je dostatečně odolný pro použití jako nárazové nástroje, jako kladivo. Rozbije se konkávní zlomeninou, díky čemuž bylo užitečné pro nástroje s ostrými hranami, jako jsou motyky, sekery a škrabky. Ačkoliv je velmi obtížné sevřít, někteří prastarí lidé to dokázali vrhnout do ostří nože a střely. Fotografie ukazuje křemennou šipku nalezenou v Alabamě. Pokud je hrot šípu pod jasným světlem, zrna v křemenci produkují šumivý lesk.

Použití křemene

Křemenec má rozmanité použití ve stavebnictví, výrobě, architektuře a dekorativním umění. Přestože jeho vlastnosti jsou lepší než u mnoha běžně používaných materiálů, jeho spotřeba byla z různých důvodů vždy nízká. Použití křemene a některé důvody, kterým je zabráněno, jsou shrnuty níže.

Architektonické použití

V architektuře jsou mramor a žula oblíbenými materiály po tisíce let. Křemenec s Mohsovou tvrdostí sedmi spolu s větší houževnatostí je v mnoha případech lepší než obojí. Lepší odolnost proti oděru na schodištích, podlahových dlaždicích a pracovních deskách. Je odolnější vůči většině chemikálií a okolním podmínkám. Je k dispozici v řadě neutrálních barev, které mnoho lidí dává přednost. Použití křemence v těchto použitích roste pomalu, jak se o něm více lidí dozví.

Stavební použití

Quartzite je extrémně odolný drcený kámen, který je vhodný pro použití v nejnáročnějších aplikacích. Jeho zvuková odolnost a odolnost proti otěru jsou lepší než u většiny ostatních materiálů.

Bohužel stejná trvanlivost, díky níž je křemenec vynikajícím stavebním materiálem, také omezuje jeho použití. Jeho tvrdost a houževnatost způsobují velké opotřebení drtičů, sít, postelí pro kamiony, řezných nástrojů, nakladačů, pneumatik, pásů, vrtáků a dalších zařízení. V důsledku toho je použití křemence omezeno hlavně na zeměpisné oblasti, kde nejsou dostupné jiné agregáty.

Použití ve výrobě

Křemenec je ceněn jako surovina kvůli vysokému obsahu křemíku. Několik neobvyklých ložisek má obsah oxidu křemičitého přes 98%. Těží se a používají se k výrobě skla, ferosilicia, ferosilicia manganu, kovového křemíku, karbidu křemíku a dalších materiálů.

Dekorativní použití

Křemenec může být velmi atraktivním kamenem, pokud je zbarven inkluzemi. Zahrnutí fuchsite (zelená chromová odrůda muskovitové slídy) může poskytnout křemenci příjemnou zelenou barvu. Pokud je křemenec poloprůhledný až průsvitný, mohou ploché vločky ze slídy odrážet světlo a vytvářet třpytivý lesk známý jako aventurescence.

Materiál, který zobrazuje tuto vlastnost, je známý jako „aventurin“, což je oblíbený materiál používaný k výrobě korálků, cabochonů, omílání kamenů a drobných ozdob. Aventurin může být růžový nebo červený, pokud je obarvený železem. Zahrnutý dumortierit vytváří modrou barvu. Další inkluze produkují bílý, šedý, oranžový nebo žlutý aventurin.

Kamenné nástroje

Křemenec byl používán lidmi k výrobě kamenných nástrojů více než jeden milion let. To bylo hlavně užité na nástroje nárazu, ale jeho conchoidal zlomenina dovolila to být zlomen k formě ostré hrany. Rozbité kousky křemence byly použity pro hrubé řezné a sekací nástroje.

Křemenec nebyl preferovaným materiálem pro výrobu řezných nástrojů. Pazourek, chert, jaspis, achát a obsidián lze vyrobit jemnými řeznými hranami, které se při práci s křemencem obtížně vytvářejí. Křemenec sloužil jako nižší náhrada za tyto preferované materiály.