Sisältö
- Mikä on kvartsiitti?
- Kvartsiitin fysikaaliset ominaisuudet
- Missä kvartsiitti muodostuu?
- Kvartsiitti harjunmuodostajana
- Kuinka nimeä "kvartsiitti" käytetään
- Vasara varoen!
- Kvartsiitin käyttö
- Arkkitehtoninen käyttö
- Rakennuskäyttö
- Valmistuskäyttö
- Koristeellinen käyttö
- Kivityökalut
Quartzite: Kvartsiittinäyte, joka osoittaa kohoidisen murtuman ja rakeisen rakenteen. Esitetty näyte on noin kahden tuuman (viiden senttimetrin) poikki.
Mikä on kvartsiitti?
Kvartsiitti on taittumaton metamorfinen kivi, joka koostuu melkein kokonaan kvartsista. Se muodostuu, kun kvartsirikas hiekkakivi muuttuu lämmön, paineen ja kemiallisen aktiivisuuden vaikutuksesta. Nämä olosuhteet kiteyttävät uudelleen hiekkajyvät ja niitä yhdistävän piidioksidisementin. Tuloksena on uskomattoman vahvan lukittuvien kvartsin jyvien verkko.
Kvartsiitin lukittuva kiteinen rakenne tekee siitä kovan, kovan, kestävän kiven. Se on niin kova, että se murtuu kvartsin jyvien läpi sen sijaan, että murtuisi niiden välisiä rajoja. Tämä on ominaisuus, joka erottaa todellisen kvartsiitin hiekkakivestä.
Kvartsiitti mikroskoopin alla: Lähellä Norjaa Etelä-Tromsia kerätty Bo Quartzite -näyte, jota havaittiin mikroskoopin avulla ohutleikkauksena polarisoidussa valossa. Tämän näkymän kvartsijyvät vaihtelevat väriltään valkoisesta harmaan ja mustan välillä, ja ne muodostavat tiukan lukitusverkon. Valokuva Jackdann88, jota käytetään tässä Creative Commons -lisenssillä.
Kvartsiitin fysikaaliset ominaisuudet
Kvartsiitti on yleensä väriltään valkoisesta harmaan. Jotkut raudan värjäämät kiviyksiköt voivat olla vaaleanpunaisia, punaisia tai violetteja. Muut epäpuhtaudet voivat aiheuttaa kvartsiitin olevan keltainen, oranssi, ruskea, vihreä tai sininen.
Kvartsiitin kvartsipitoisuus antaa sille noin seitsemän kovuuden Mohsin kovuusasteikolla. Sen äärimmäinen sitkeys teki siitä suosikkikallion, jota varhaiset ihmiset voivat käyttää iskutyökaluna. Sen kohoidinen murtuma antoi sen muotoilla suuriksi leikkaustyökaluiksi, kuten kirvespääiksi ja kaavinta varten. Karkean tekstuurinsa ansiosta se oli vähemmän sopiva hienoreunoisten työkalujen, kuten veitsenterien ja ammuspisteiden, valmistukseen.
Kvartsiittikuva: Jyrkkä rinne, joka on peitetty epävakaalla kvartsiittihuopahuovalla. Scree on nimi, jota käytetään kestäviin rikkoutuneiden kivikalvojen kappaleisiin, jotka peittävät talin kaltevuuden. Tämä kuva on otettu lähellä Begunje na Gorenjskem, Slovenia. Creative Commons-kuvan kirjoittanut: Pinky sl.
Missä kvartsiitti muodostuu?
Suurin osa kvartsiittimuodoista muodostuu vuoristorakennustapahtumista lähentyvien lautasten rajoilla. Siellä hiekkakivi muutetaan kvartsitiksi syvälle haudattuna. Levyn rajalla olevat puristusvoimat taittavat ja rikkovat kivet ja sakeuttavat kuoren vuoristoon. Kvartsiitti on tärkeä kivityyppi taitettuilla vuoristoalueilla ympäri maailmaa.
Ridge-muotoinen kvartsiitti: Savupiipun muodostumisen paljastuma Catoctin Mountain Park lähellä Thurmont, Maryland. Catoctin Mountain on osa Blue Ridge -vuoria. Alueen savupiippumuodostelma kattaa monet harjanteet, verhoaa vuoristojen kyljistä pilkuisena ja koostuu pääosin kvartsiitista. Kuva: Alex Demas, Yhdysvaltain geologinen tutkimuslaitos.
Kvartsiitti harjunmuodostajana
Kvartsiitti on yksi fysikaalisesti kestävimmistä ja kemiallisesti kestävistä kivistä, joita löytyy maan pinnalta. Kun vuoristot ovat kuluneet sään ja eroosion vuoksi, vähemmän kestävät ja vähemmän kestävät kivet tuhoutuvat, mutta kvartsiitti jää. Tästä syystä kvartsiitti on niin usein kallio, jota löytyy vuorijonojen rintaosilta ja joka peittää niiden kyljet pelkän huijauksena.
Kvartsiitti on myös huono maanmuodostaja. Toisin kuin maasälpä, jotka hajoavat muodostaen savimineraaleja, kvartsiitin sään roskat ovat kvartsia. Siksi se ei ole kivityyppi, joka edistää hyvin maaperän muodostumista. Tästä syystä sitä pidetään usein alttiina kallioperänä, jolla on vähän tai ei lainkaan maaperää.
Fuksitiivinen kvartsiitti: Näyte kvartsiitista, joka sisältää merkittäviä määriä vihreää fuksiittiä, kromirikasta muskoviittikiille. Tämä näyte on noin 7 senttimetrin poikkipinta-ala ja se kerättiin pienestä hylätystä louhoksesta, jossa lippuiset kivet valmistettiin ja leikattiin käytettäväksi koristekivinä. Louhos on Elmers Rock Greenstone Beltissä, Wyoming. Valokuva James St. John, jota käytetään tässä Creative Commons -lisenssillä.
Kuinka nimeä "kvartsiitti" käytetään
Geologit ovat käyttäneet nimeä "kvartsiitti" muutamalla eri tavalla, jokaisella on hieman erilainen merkitys. Nykyään useimmat geologit, jotka käyttävät sanaa "kvartsiitti", viittaavat kiviin, joiden mielestä ne ovat metamorfisia ja koostuvat melkein kokonaan kvartsista.
Muutama geologi käyttää sanaa "kvartsiitti" sedimenttikiveihin, joiden kvartsipitoisuus on poikkeuksellisen korkea. Tämä käyttö ei kuulu suosioon, mutta se pysyy vanhemmissa oppikirjoissa ja muissa vanhemmissa julkaisuissa. Nimi "kvartsi arenite" on sopivampi ja vähemmän hämmentävä nimi näille kiville.
Kvartsireniittiä on usein vaikeaa tai mahdotonta erottaa kvartsiitista. Hiekkakiven siirtyminen kvartsiitiksi on asteittainen prosessi. Yksittäinen kiviyksikkö, kuten Tuscaroran hiekkakivi, saattaisi sopia täysin kvartsiitin määritelmään tietyillä alueillaan, ja muilla alueilla sitä voidaan kutsua paremmin "hiekkakiveksi". Näiden alueiden välillä nimiä "kvartsiitti" ja "hiekkakivi" käytetään epäjohdonmukaisesti ja usein tavan ohjaamana. Sitä kutsutaan usein "kvartsiitiksi", kun sen ylä- ja alapuolella olevat kallioyksiköt ovat selvästi sedimenttisiä. Tämä lisää epäjohdonmukaisuutta tapaa, jolla geologit käyttävät sanaa "kvartsiitti".
"Aventuriini": Pala vihreää, keltaista ja punertavan oranssia "aventuriini" Intiasta. Nämä karkeat keskimäärin noin 1 tuuman poikkileikkauskappaleet myytiin romahtuneiden kivien valmistamiseksi kalliorasiassa. Suuri osa aventuriinista, jota myydään lapidary-käyttöön, on tosin kvartsiitti. Usein siinä ei ole havaintokeinoa.
Vasara varoen!
Viisaat geologit, joilla on mieleenpainuvia kokemuksia kvartsiiteista, lyövät niitä kivivasaralla vain tarvittaessa. Jos tutkimukseen tarvitaan vasta rikki pala, ne rikkovat pienen ulkoneman kevyellä hanalla. Tuo pieni pala on yleensä enemmän kuin tarpeeksi.
Älä lyö kvartsiittia kovasti kivivasaralla. Se ei ole hyvä idea. Jos tarvitset, varmista, että sinulla on iskunkestävät suojalasit, käsineet, pitkät hihat, pitkät housut ja tukevat kengät. Terävä iskuvasara iskee yleensä pois. Tämä pomppiminen voi aiheuttaa vammoja. Kun kallio murtuu, isku tuottaa usein kipinöitä ja teräviä kivipalasia, jotka kulkevat suurella nopeudella.
Varmista, että lähellä olevia kenttäkumppaneita varoitetaan ja poistetaan turvallisesti. Pidä suojalasien alustaa vapaalla kädelläsi ennen kuin lyöt kallioon. Tämä suojaa kasvosi alaosaa nopean kiven kipinöiltä ja teräviltä hiutaleilta. Sinua on varoitettu.
Kvartsiitti työtaso: Keittiösaarin työtaso, joka on valmistettu kvartsiitistä. Mittakiven teollisuudessa jotakin kvartsiittia myydään "graniittina", koska kyseisessä teollisuudessa mitä tahansa kovaa silikaattikiviä kutsutaan usein "graniitiksi". Kuvan tekijänoikeus iStockphoto / Theanthrope.
Kvartsiitti-nuolenpää: Varhaiset ihmiset käyttivät kvartsiittia usein työkaluna. Se on riittävän kestävä käytettäväksi iskutyökaluina, kuten hammerstones. Se katkeaa kohoidisella murtumalla, mikä teki siitä hyödyllisen terävien reunojen työkaluille, kuten kuokille, akseleille ja kaavintajille. Vaikka sitä on erittäin vaikea lyödä, jotkut muinaiset ihmiset pystyivät napsauttamaan sen veitsen teriin ja ammuspisteisiin. Kuvassa on Alabamasta löydetty kvartsiitti-nuolenpää. Jos nuolenpää käännetään kirkkaassa valossa, kvartsiitin jyvät tuottavat kuohuvan kiiltävän.
Kvartsiitin käyttö
Kvartsiitilla on monenlaisia käyttötapoja rakentamisessa, valmistuksessa, arkkitehtuurissa ja koristetaiteissa. Vaikka sen ominaisuudet ovat parempia kuin nykyisin käytetyt materiaalit, sen kulutus on aina ollut alhainen monista syistä. Seuraavaksi esitetään yhteenvetona kvartsiitin käyttö ja jotkut syyt sen välttämiseen.
Arkkitehtoninen käyttö
Arkkitehtuurissa marmori ja graniitti ovat olleet suosikki materiaaleja tuhansien vuosien ajan. Kvartsiitti, jonka mohs-kovuus on seitsemän ja sen sitkeys on suurempi, on molemmissa monissa käyttötavoissa parempi. Se kestää paremmin kulumista portaiden kulutuspinnoissa, lattialaatoissa ja työtasoissa. Se kestää paremmin useimpia kemikaaleja ja ympäristöolosuhteita. Sitä on saatavana useilla neutraaleilla väreillä, joita monet ihmiset haluavat. Kvartsiitin käyttö näissä käyttötarkoituksissa kasvaa hitaasti, kun yhä useammat ihmiset oppivat siitä.
Rakennuskäyttö
Kvartsiitti on erittäin kestävä murskattu kivi, joka soveltuu käytettäväksi vaativimmissakin sovelluksissa. Sen terveys ja kulutuskestävyys ovat parempia kuin useimmat muut materiaalit.
Valitettavasti sama kestävyys, joka tekee kvartsiitista ylivoimaisen rakennusmateriaalin, myös rajoittaa sen käyttöä. Sen kovuus ja sitkeys aiheuttavat murskaimien, seulojen, kuorma-autoalustojen, leikkuutyökalujen, kuormaajien, renkaiden, telojen, poranterien ja muiden laitteiden voimakkaan kulumisen. Tämän seurauksena kvartsiitin käyttö rajoittuu pääasiassa maantieteellisiin alueisiin, joilla muita aggregaatteja ei ole saatavana.
Valmistuskäyttö
Kvartsiittiä arvostetaan raaka-aineeksi korkean piidioksidipitoisuuden vuoksi. Muutamilla epätavallisilla saostumilla on piidioksidipitoisuus yli 98%. Ne louhitaan ja niitä käytetään lasin, ferrosilikon, mangaaniterrosilikon, piimetallin, piikarbidin ja muiden materiaalien valmistukseen.
Koristeellinen käyttö
Kvartsiitti voi olla erittäin houkutteleva kivi, kun se on värjätty sulkeumilla. Fuksiitin (vihreän kromirikkaan muskoviitti-kiilteen lajikkeen) lisäykset voivat antaa kvartsiitille miellyttävän vihreän värin. Jos kvartsiitti on puoliläpinäkyvä tai läpikuultava, kiillen tasaiset hiutaleet voivat heijastaa valoa tuottamaan kimaltelevan kiilkun, joka tunnetaan nimellä aventurescence.
Materiaali, joka näyttää tämän ominaisuuden, tunnetaan nimellä "aventuriini", suosittu materiaali, jota käytetään helmien, cabochonien, romahtuneiden kivien ja pienten koristeiden valmistukseen. Aventuriini voi olla vaaleanpunainen tai punainen, kun se värjätään raudalla. Mukana oleva dumortierite tuottaa sinisen värin. Muut sulkemiset tuottavat valkoista, harmaata, oranssia tai keltaista aventuriinia.
Kivityökalut
Ihmiset ovat käyttäneet kvartsiittia kivityökalujen valmistukseen yli miljoona vuotta. Sitä käytettiin pääasiassa iskutyökaluihin, mutta kohokuvio murtui sen murtumaan terävien reunojen muodostamiseksi. Murtuneita kvartsiittikappaleita käytettiin raakaöljy- ja leikkuutyökaluihin.
Kvartsiitti ei ollut suositeltava materiaali leikkuutyökalujen valmistukseen. Kalkkki, chert, jaspis, akaatti ja obsidiaani kaikki voidaan napsauttaa tuottamaan hienoja leikkuureunoja, joita on vaikea tuottaa kvartsiittia työstettäessä. Kvartsiitti toimi näiden edullisten materiaalien heikompana korvikkeena.