Čo je pieskovec?

Všetko, čo potrebujete vedieť o tejto sedimentárnej hornine

Praveen P.N / Getty Images

Pieskovec, jednoducho povedané, je piesku stmelené do skaly – to sa dá ľahko zistiť pri bližšom pohľade na exemplár. Ale za touto jednoduchou definíciou leží zaujímavé zloženie sedimentu, matrice acementktoré môžu (pri skúmaní) odhaliť veľké množstvo cenných geologických informácií.

Základy pieskovca

Pieskovec je druh horniny vyrobený zo sedimentu — a usadenina . Častice sedimentov sú zhluky alebo kúsky minerálov a úlomky hornín, takže pieskovec je klastická sedimentárna hornina. Skladá sa prevažne z častíc piesku, ktoré sú strednej veľkosti; preto je pieskovec a stredne zrnité klastická sedimentárna hornina. Presnejšie, piesok má veľkosť od 1/16 milimetra do 2 mm (bahno je jemnejšie a štrk je hrubší). Pieskové zrná, ktoré tvoria pieskovec, sa vhodne označujú ako rámcové zrná.

Pieskovec môže obsahovať jemnejší a hrubší materiál a stále sa nazýva pieskovec, ale ak obsahuje viac ako 30 percent zŕn štrku, dlaždíc alebo balvanov, je klasifikovaný ako konglomerát alebo brekcia (spolu sa nazývajú rudity).

Pieskovec obsahuje okrem častíc sedimentu dva rôzne druhy materiálu: matricu a cement. Matrix je jemnozrnná látka (veľkosť bahna a ílu), ktorá bola v sedimente spolu s pieskom, zatiaľ čo cement je minerálna hmota, zavedená neskôr, ktorá viaže sediment na horninu.

Pieskovec s množstvom matrice sa nazýva zle triedený. Ak matrica tvorí viac ako 10 percent horniny, nazýva sa wacke ('wacky'). Dobre vytriedený pieskovec (malá matrica) s malým množstvom cementu sa nazýva arenit. Ďalší spôsob, ako sa na to pozrieť, je, že wacke je špinavý a arenit čistý.

Môžete si všimnúť, že žiadna z tejto diskusie nespomína žiadne konkrétne minerály, len určitú veľkosť častíc. V skutočnosti však minerály tvoria dôležitú časť geologického príbehu pieskovca.

Minerály pieskovca

Pieskovec je formálne definovaný striktne veľkosťou častíc, ale horniny vyrobené z uhličitanových minerálov sa nekvalifikujú ako pieskovec. Uhličitanové horniny sa nazývajú vápenec a majú samostatnú klasifikáciu, takže pieskovec skutočne znamená horninu bohatú na silikáty. (Stredne zrnitá klastická karbonátová hornina alebo „vápencový pieskovec“ sa nazýva kalkarenit.) Toto rozdelenie má zmysel, pretože vápenec sa vyrába v čistej oceánskej vode, zatiaľ čo silikátové horniny sú vyrobené zo sedimentov erodovaných mimo kontinentov.

Zrelý kontinentálny sediment pozostáva z hŕstky povrchové minerály , a pieskovec je teda zvyčajne takmer všetko kremeň . Iné minerály – íly, hematit, ilmenit, živec , amfibol a sľuda — a malé úlomky hornín (lithics), ako aj organický uhlík (bitúmen) dodávajú farbu a charakter klastickej frakcii alebo matrici. Pieskovec s najmenej 25 percentami živca sa nazýva arkóza. Pieskovec vyrobený zo sopečných častíc sa nazýva tuf.​

Cement v pieskovci je zvyčajne jedným z troch materiálov: oxid kremičitý (chemicky rovnaký ako kremeň), uhličitan vápenatý alebo oxid železa. Tie môžu preniknúť do matrice a spojiť ju, alebo môžu vyplniť priestory, kde matrica nie je.

V závislosti od zmesi matrice a cementu môže mať pieskovec širokú škálu farieb od takmer bielej po takmer čiernu, so sivou, hnedou, červenou, ružovou a žltohnedou medzi nimi.

Ako vzniká pieskovec

Pieskovec sa tvorí tam, kde je piesok položený a pochovaný. Zvyčajne sa to deje na mori z riečne delty , ale púštne duny a pláže môžu zanechať pieskovcové lôžka aj v geologickom zázname. Slávne červené skaly Grand Canyonu sa napríklad vytvorili v púštnom prostredí. Fosílie možno nájsť v pieskovci, aj keď energetické prostredie, kde sa tvoria pieskové lôžka, nie vždy podporuje ochranu.

Národný park Grand Canyon. Dean Fikar / Getty Images

Keď je piesok hlboko zasypaný, tlak pri zakopaní a mierne vyššie teploty umožňujú minerálom rozpustiť sa alebo deformovať a stať sa pohyblivými. Zrná sa stanú tesnejšie a usadeniny sa vytlačia do menšieho objemu. Toto je čas, keď sa cementový materiál presúva do sedimentu, unášaný tekutinami naplnenými rozpustenými minerálmi. Oxidačné podmienky vedú k červenému sfarbeniu oxidov železa, zatiaľ čo redukčné podmienky vedú k tmavším a sivým farbám.

Čo hovorí pieskovec

Pieskové zrná v pieskovci poskytujú informácie o minulosti:

• Prítomnosť živca a kamenných zŕn znamená, že sediment je blízko pohoria, kde vznikol.
• Podrobné štúdie pieskovca dávajú nahliadnuť do jehoproveniencie— druh vidieka, ktorý produkoval piesok.
• Stupeň zaoblenia zŕn je znakom toho, ako ďaleko boli transportované.
• Matný povrch je vo všeobecnosti znakom toho, že piesok bol prenášaný vetrom – to zase znamená prostredie piesočnatej púšte.

Rôzne prvky v pieskovci sú znakmi minulého prostredia:

• Vlnky môžu naznačovať miestne vodné prúdy alebo smer vetra.
• Štruktúry nákladu, stopy na chodidlách, trhacie čeľuste a podobné prvky sú fosílne stopy starých prúdov.
• Liesegang kapely sú znaky chemického pôsobenia po zasypaní piesku.

Vrstvy alebo podstielka v pieskovci sú tiež znakmi minulého prostredia:

• Zákalové sekvencie poukazujú na morské prostredie.
• Krížové podložie (zrezané, naklonené pieskovcové vrstvenie) je bohatým zdrojom informácií o prúdoch.
• Medzivrstvy bridlíc alebo zlepencov môžu naznačovať epizódy odlišného podnebia.

Viac o pieskovci

Noppawat Tom Charoensinphon / Getty Images

Pieskovec ako krajinársky a stavebný kameň je plný charakteru, s teplými farbami. Môže byť aj celkom odolný. Väčšina dnes vyťaženého pieskovca sa používa ako dlažba. Na rozdiel od obchodná žula , komerčný pieskovec je rovnaký ako to, čo tvrdia geológovia.

Pieskovec je oficiálny štátny kameň z Nevady. Nádherné pieskovcové výbežky v štáte možno vidieť naŠtátny park Valley of Fire.

S veľkým množstvom tepla a tlaku sa pieskovce obracajú na metamorfované horniny kremenec alebo rula, húževnaté horniny s tesne uloženými minerálnymi zrnami.