Kāpēc kvarcīts ir grūtāks par vecāku klinti?

Kvarcīts ir metamorfā ieža, kas veidojas, kad tās pamatakmens, smilšakmens tiek apglabāts, pēc tam uzkarsēts un / vai saspiests. Smilšakmens ir nogulsnes klints, kas veidojusies no citu iežu novecojušām vai erodētām atliekām. Šie ieži var būt metamorfi, nogulsnēti vai magmatiski (magmatiskie ieži veidojas, kad magma vai izkusis akmens atdziest vai nu zemes iekšpusē, vai virspusē). Lai saprastu, kāpēc kvarcīts ir cietāks par smilšakmeni, tas palīdz mazliet izprast klinšu ciklu.

Tālu zem Zemes virsmas ieži un minerāli, kas ir izkusuši, veido magmu, kurā var iesprūst kabatas zem Zemes un tur atdziest, vai arī tās vulkāniskās aktivitātes ietekmē tiek nogādātas uz virsmas, kur to sauc lava. Kad tas atdziest, magma vai lava kļūst par magmatisko akmeni. Zem virsmas siltums un spiediens galu galā pārveido magmatisko akmeni par metamorfo iežu. Virs virsmas vējš un ūdens galu galā aizkavē magmatisko akmeni. Daļiņas, ko dēvē par nogulsnēm, aiznes prom, lai nogulsnētos slāņos citur, galu galā kļūstot par nogulsnes akmeni.

Kad nogulsnes slānis tiek nogulsnēts, no daļiņām un minerālvielām tiek izspiests ūdens un spiediens cementē daļiņas kopā, mainot tās par nogulumu akmeni. Jo īpaši smilšakmens ir nogulsnes, kuras cementē kopā ar kalcītu, māliem vai silīcija dioksīdu. Saskaņā ar Kentuki Universitātes Zemes un vides zinātņu departamenta datiem aptuveni 75 procentus Zemes virsmas un gandrīz visu okeāna dibenu klāj nogulsnes un nogulsnes. Nogulšamās ieži sakarst vai nu no spiediena, berzes vai radioaktīvas sabrukšanas. Cepšanas laikā tā piedzīvo metamorfozi, veidojot kristālus, un galu galā kļūst par metamorfu iežu.

Dažādas siltuma un spiediena kombinācijas uz nogulumu iežu veido dažāda veida metamorfās iežas. Īpaši kvarcītu var veidot vai nu augsta temperatūra un augsts spiediens, vai augsta temperatūra un zems spiediens. Saskaņā ar NASA Nākotnes klasi, nogulšņu iežu kristalizācija vai pārkristalizācija notiek laikā no 700 līdz 900 grādiem pēc Celsija vai aptuveni no 1300 līdz 1650 grādiem pēc Fārenheita. Pēc šī brīža klintis sāk kust, atkal veidojot magmu zem Zemes virsmas, lai sāktu procesu no jauna.

Kad nogulšņu iežu smilšakmeni cementē kopā ar silīcija dioksīdu, tas ir pazīstams kā kvarca smilšakmens. Silīcija dioksīds jeb kvarcs ir viens no bagātīgākajiem minerāliem Zemes garozā. Kvarcs ir ciets, izturīgs minerāls, un, kad citi materiāli, kas veido smilšakmeni, tiek izturēti, bieži vien paliek kvarcs, un tas paliek diezgan neskarts. Kad siltums un spiediens darbojas uz kvarciem bagāta smilšakmens, iegūto cieto metamorfo iežu sauc par kvarcītu.

Kvarcīts satur vismaz 90 procentus kvarca, un, tā kā kvarcīts ir metamorfs, tas ir ciets, kompakts un izturīgs pret laika apstākļiem. Saskaņā ar Kalifornijas Politehniskās štata universitātes (Pomona) Ģeoloģijas zinātņu departamenta datiem, tas bieži sastopams kalnos vai kalnu masās, piemēram, dažās Apalaču kalnu grēdās. Bet kvarcīta veidojumi ir sastopami visā pasaulē, tostarp Amerikas Savienotajās Valstīs, Kanādā, Norvēģijā, Zviedrijā, Itālijā un Dienvidāfrikā, lai gan šis saraksts nebūt nav pilnīgs.