מדוע קוורציט קשה יותר מסלע ההורה שלו?

קוורציט הוא סלע מטמורפי, שנוצר כאשר סלע האם שלו, אבן חול, נקבר ואז מחומם ו / או נדחס. אבן חול היא סלע משקע, שנוצר משרידי סלעים אחרים שהיו בלויים או נשחקים. סלעים אלה יכולים להיות מטמורפיים, משקעים או דלקתיים (סלעי דלקת נוצרים כאשר מאגמה, או סלע מותך, מתקרר, בתוך האדמה או על פני השטח). כדי להבין מדוע קוורציט קשה יותר מאבן חול, זה עוזר להבין קצת על מחזור הסלע.

הרחק מתחת לפני האדמה, סלעים ומינרלים שנמסו יוצרים מגמה שיכולה להילכד בתוכה כיסים מתחת לכדור הארץ ומתקררים שם, או מועברים אל פני השטח על ידי פעילות געשית, שם היא נקראת לָבָה. כאשר היא מתקררת, מגמה, או לבה, הופכת לסלע דמיוני. מתחת לפני השטח, חום ולחץ הופכים בסופו של דבר את הסלע המידורי לסלע מטמורפי. מעל פני השטח, רוח ומים בסופו של דבר מזליפים את הסלע המדליק. החלקיקים, הנקראים משקעים, מועברים כדי להיות מופקדים בשכבות במקום אחר, ובסופו של דבר הופכים לסלע משקע.

ככל ששכבה על שכבת משקעים מופקדת, מים נלחצים החוצה בין החלקיקים למינרלים ולחץ מלט את החלקיקים יחד, ומשנה אותם לסלע משקע. אבן חול, בפרט, היא סלע משקע המושתת על ידי קלציט, חימר או סיליקה. כ 75 אחוז משטח כדור הארץ וכמעט כל קרקעית האוקיאנוס מכוסה משקעים וסלעי משקעים, על פי המחלקה למדעי כדור הארץ וסביבה באוניברסיטת קנטקי. סלעי משקע מתחממים, מלחץ, חיכוך או ריקבון רדיואקטיבי. כשהוא נאפה, הוא עובר מטמורפוזה, יוצר גבישים, ובסופו של דבר הופך לסלע מטמורפי.

שילובים שונים של חום ולחץ על סלעי משקע יוצרים סוגים שונים של סלע מטמורפי. בפרט, קוורציט יכול להיווצר על ידי טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה או טמפרטורה גבוהה ולחץ נמוך. התגבשות או התגבשות מחדש של סלעי משקע מתרחשת בין 700 ל 900 מעלות צלזיוס או כ -1,300 עד 1,650 מעלות פרנהייט, על פי כיתת העתיד של נאס"א. לאחר נקודה זו, הסלעים מתחילים להתמוסס ויוצרים שוב מאגמה מתחת לפני האדמה כדי להתחיל את התהליך מחדש.

כאשר אבן חול הסלע המשקעית מלטת יחד על ידי המינרל סיליקה, היא מכונה אבן חול קוורץ. סיליקה, או קוורץ, הוא אחד המינרלים הנפוצים ביותר בקרום כדור הארץ. קוורץ הוא מינרל קשה ועמיד, וכאשר החומרים האחרים המרכיבים אבן חול מושתלים, קוורץ הוא לעתים קרובות כל מה שנשאר, והוא נשאר שלם למדי. כאשר חום ולחץ עובדים על אבן חול עשירה בקוורץ, הסלע המטמורפי הקשה שנוצר נקרא קוורציט.

קוורציט מכיל לפחות 90 אחוז קוורץ, ומכיוון שקוורציט הוא מטמורפי, הוא קשה, קומפקטי ועמיד בפני בליה. זה נמצא לעתים קרובות על גבעות או המוני הרים, כמו על כמה רכסים של הרי האפלצ'ים, על פי המחלקה למדעי הגיאולוגיה באוניברסיטת מדינת פוליטכניק קליפורניה, פומונה. אך תצורות קוורציט מצויות ברחבי העולם, כולל בארצות הברית, קנדה, נורבגיה, שבדיה, איטליה ודרום אפריקה, אף שרשימה זו אינה ממצה בשום אופן.