Miksi kvartsiitti on kovempi kuin sen kallioperä?

Kvartsiitti on muodonmuutoskivi, joka muodostuu, kun sen kantakivi, hiekkakivi, haudataan ja sitten kuumennetaan ja / tai puristetaan. Hiekkakivi on sedimenttikivi, joka muodostuu muiden kivien haalistuneista tai syöpyneistä jäännöksistä. Nämä kivet voivat olla muodonmuutoksia, sedimenttejä tai magmia (magmakiviä muodostuu, kun magma tai sula kivi jäähtyy joko maan sisällä tai pinnalla). Ymmärtääksemme miksi kvartsiitti on kovempaa kuin hiekkakivi, se auttaa ymmärtämään hieman kalliosyklistä.

Kaukana maanpinnan alapuolella sulaneet kivet ja mineraalit muodostavat magman, joka voi jäädä loukkuun taskut maapallon alla ja jäähtyvät siellä, tai tulivuoren toiminta saattaa viedä sen pintaan, missä sitä kutsutaan laava. Kun se jäähtyy, magmasta tai laavasta tulee magmakivi. Pinnan alapuolella lämpö ja paine muuttavat lopulta magmakiviä muodonmuutoskiveksi. Pinnan yläpuolella tuuli ja vesi säätävät lopulta magmakiven. Sedimentiksi kutsuttuja hiukkasia viedään pois kerrostumaan kerroksittain muualle, jolloin niistä tulee lopulta sedimenttikiveä.

Kerrokselta kerrokselle sedimentti kerrostuu, vesi puristetaan hiukkasten ja mineraalien välistä ja paine sementoi hiukkaset yhteen muuttamalla ne sedimenttikiveksi. Erityisesti hiekkakivi on sedimenttikivi, joka on sementoitu yhteen kalsiitilla, savella tai piidioksidilla. Noin 75 prosenttia maapallon pinnasta ja melkein koko merenpohja on sedimenttien ja sedimenttikivien peitossa, Kentuckyn yliopiston maa- ja ympäristötieteiden laitoksen mukaan. Sedimenttikivi kuumenee joko paineen, kitkan tai radioaktiivisen hajoamisen seurauksena. Paistamisen aikana se käy läpi muodonmuutoksen, muodostaen kiteitä ja lopulta siitä tulee metamorfinen kivi.

Erilaiset yhdistelmät lämmössä ja paineessa sedimenttikivessä muodostavat erityyppisiä metamorfisia kiviä. Erityisesti kvartsiitti voidaan muodostaa joko korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa tai korkeassa lämpötilassa ja matalassa paineessa. Sedimenttikivien kiteytyminen tai uudelleenkiteytyminen tapahtuu välillä 700-900 celsiusastetta tai noin 1300-1650 astetta Fahrenheit, NASAn tulevaisuuden luokkahuoneen mukaan. Tämän jälkeen kivet alkavat sulaa muodostaen taas magmaa maanpinnan alle aloittaakseen prosessin uudestaan.

Kun mineraalipiidi sementoi sedimenttikivihiekkakiveä yhteen, se tunnetaan kvartsihiekkakivinä. Piidioksidi tai kvartsi on yksi maankuoren runsaimmista mineraaleista. Kvartsi on kova, kestävä mineraali, ja kun muut hiekkakiven muodostavat materiaalit haalistuvat, kvartsi on usein jäljellä, ja se pysyy melko ehjänä. Kun lämpö ja paine työskentelevät kvartsirikkaalla hiekkakivellä, tuloksena olevaa kovaa metamorfista kiveä kutsutaan kvartsiitiksi.

Kvartsiitti sisältää vähintään 90 prosenttia kvartsia, ja koska kvartsiitti on muodonmuutosta, se on kova, kompakti ja vastustaa sään vaikutusta. Kalifornian ammattikorkeakoulun Pomonan geotieteiden osaston mukaan sitä löytyy usein kukkuloista tai vuoristomassoista, kuten joiltakin Appalakkien vuoristojen harjanteilta. Kvartsiittiyhdistelmiä löytyy kuitenkin kaikkialta maailmasta, mukaan lukien Yhdysvallat, Kanada, Norja, Ruotsi, Italia ja Etelä-Afrikka, vaikka tämä luettelo ei suinkaan ole tyhjentävä.