لماذا الكوارتز أصعب من صخرته الأصلية؟

الكوارتزيت هو صخرة متحولة ، تتشكل عندما يتم دفن صخرتها الأم ، الحجر الرملي ، ثم تسخينها و / أو ضغطها. الحجر الرملي هو صخرة رسوبية تتكون من بقايا الصخور الأخرى المتآكلة أو المتآكلة. يمكن أن تكون هذه الصخور متحولة أو رسوبية أو نارية (تتشكل الصخور النارية عندما تبرد الصهارة أو الصخور المنصهرة ، إما داخل الأرض أو على السطح). لفهم سبب كون الكوارتزيت أصعب من الحجر الرملي ، من المفيد فهم القليل عن دورة الصخور.

تحت سطح الأرض ، تتشكل الصخور والمعادن التي ذابت من الصهارة التي يمكن أن تصبح محاصرة في الجيوب تحت الأرض وتبرد هناك ، أو يتم حملها إلى السطح عن طريق النشاط البركاني ، حيث يطلق عليها حمم بركانية. عندما تبرد ، تتحول الصهارة أو الحمم البركانية إلى صخور نارية. تحت السطح ، تعمل الحرارة والضغط في النهاية على تحويل الصخور النارية إلى صخور متحولة. فوق السطح ، تعمل الرياح والمياه في النهاية على إزالة الصخور النارية. تُحمل الجسيمات ، التي تسمى الرواسب ، بعيدًا لتترسب في طبقات في مكان آخر ، لتصبح في النهاية صخورًا رسوبية.

عندما تترسب طبقة على طبقة من الرواسب ، يتم ضغط الماء من بين الجسيمات والمعادن والضغط يربط الجسيمات معًا ، ويحولها إلى صخور رسوبية. الحجر الرملي ، على وجه الخصوص ، هو صخرة رسوبية متماسكة ببعضها البعض بواسطة الكالسيت أو الطين أو السيليكا. حوالي 75 في المائة من سطح الأرض وكل قاع المحيط تقريبًا مغطاة بالرواسب والصخور الرسوبية ، وفقًا لقسم علوم الأرض والبيئة بجامعة كنتاكي. يتم تسخين الصخور الرسوبية ، إما من الضغط أو الاحتكاك أو الاضمحلال الإشعاعي. عندما يخبز ، فإنه يخضع لتحول ، مكونًا بلورات ، وفي النهاية يصبح صخورًا متحولة.

تشكل مجموعات مختلفة من الحرارة والضغط على الصخور الرسوبية أنواعًا مختلفة من الصخور المتحولة. يمكن تشكيل الكوارتز ، على وجه الخصوص ، إما عن طريق درجة حرارة عالية وضغط مرتفع أو درجة حرارة عالية وضغط منخفض. يحدث تبلور أو إعادة بلورة الصخور الرسوبية بين 700 إلى 900 درجة مئوية أو حوالي 1300 إلى 1650 درجة فهرنهايت ، وفقًا لفصل المستقبل التابع لناسا. بعد هذه النقطة ، تبدأ الصخور في الذوبان ، وتشكل الصهارة مرة أخرى تحت سطح الأرض لبدء العملية من جديد.

عندما يتم ترسيخ الحجر الرملي الصخري معًا بواسطة السيليكا المعدنية ، يُعرف باسم حجر الكوارتز الرملي. السيليكا ، أو الكوارتز ، أحد أكثر المعادن وفرة في القشرة الأرضية. الكوارتز معدن صلب ودائم ، وعندما يتم التخلص من المواد الأخرى التي يتكون منها الحجر الرملي ، غالبًا ما يكون الكوارتز هو كل ما تبقى ، ويظل سليمًا إلى حد ما. عندما تعمل الحرارة والضغط على الحجر الرملي الغني بالكوارتز ، فإن الصخور المتحولة الصلبة الناتجة تسمى الكوارتزيت.

يحتوي الكوارتزيت على 90 في المائة على الأقل من الكوارتز ، ولأن الكوارتزيت متحولة ، فهو صلب ومضغوط ويقاوم العوامل الجوية. غالبًا ما توجد على التلال أو الكتل الجبلية ، مثل بعض التلال في جبال الأبلاش ، وفقًا لقسم العلوم الجيولوجية في جامعة ولاية كاليفورنيا بوليتكنيك ، بومونا. لكن تكوينات الكوارتزيت موجودة في جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك الولايات المتحدة وكندا والنرويج والسويد وإيطاليا وجنوب إفريقيا ، على الرغم من أن هذه القائمة ليست شاملة بأي حال من الأحوال.