Зашто је кварцит тврђи од матичне стене?

Кварцит је метаморфна стена, која настаје када се матична стена, пешчар, закопа, затим загреје и / или сабије. Пешчар је седиментна стена, настала од оветрелих или еродираних остатака других стена. Те стене могу бити метаморфне, седиментне или магматске (магматске стене настају када се магма или растопљена стена охладе, било у земљи или на површини). Да би се разумело зашто је кварцит тврђи од пешчара, помаже нам да се мало схватимо о циклусу стена.

Далеко испод површине Земље, степе и минерали који су се истопили формирају магму која може да остане заробљена џепове испод Земље и тамо се хладе, или вулканском активношћу носе тамо на површину, где се то назива лава. Кад се охлади, магма или лава постаје магматска стена. Испод површине топлота и притисак на крају трансформишу магматску стену у метаморфну ​​стену. Изнад површине, ветар и вода временом одводе магматску стену. Честице, назване седиментом, односе се да би се одлагале у слојевима негде другде, на крају постајући седиментне стене.

Како се талог слоја по слоју таложи, вода се истискује између честица и минерала, а притисак цементира честице заједно, претварајући их у седиментне стене. Пешчењак је нарочито седиментна стена зацементирана калцитом, глином или силицијум диоксидом. Око 75 одсто Земљине површине и готово цело дно океана прекривено је седиментима и седиментним стенама, према Одељењу за науку о земљи и животној средини Универзитета у Кентакију. Седиментна стена се загрева, било од притиска, трења или радиоактивног распада. Док се пече, он пролази кроз метаморфозу, формирајући кристале и на крају постаје метаморфна стена.

Различите комбинације топлоте и притиска на седиментне стене формирају различите врсте метаморфних стена. Кварцит, посебно, може настати или високом температуром и високим притиском или високом температуром и ниским притиском. Кристализација или рекристализација седиментних стена одвија се између 700 до 900 степени Целзијуса или око 1.300 до 1.650 степени Фахренхеита, према НАСА-иној учионици будућности. После ове тачке, стене почињу да се топе, поново формирајући магму испод површине Земље како би започеле процес изнова.

Када се седиментни камени пешчар цементира минералним силицијум диоксидом, познат је као кварцни пешчар. Силицијум-диоксид, или кварц, један је од најзаступљенијих минерала у Земљиној кори. Кварц је тврд, постојан минерал, а када се остали материјали који чине пешчењак истроше, кварц је често све што остаје и остаје прилично нетакнут. Када топлота и притисак делују на пешчаром богатим кварцом, настала тврда метаморфна стена назива се кварцит.

Кварцит садржи најмање 90 процената кварца, а будући да је кварцит метаморфан, тврд је, компактан и отпоран на временске утицаје. Често се налази на брдима или планинским масама, попут неких гребена Апалачких планина, према Одељењу за геолошке науке на Калифорнијском политехничком државном универзитету у Помони. Али кварцитне формације постоје широм света, укључујући Сједињене Државе, Канаду, Норвешку, Шведску, Италију и Јужну Африку, мада овај списак ни у ком случају није исцрпан.