Viss, kas jums jāzina par smilšakmeni

Smilšakmens, vienkārši sakot, ir smiltis sakramentēti kopā akmenī - to ir viegli pateikt, tikai cieši aplūkojot paraugu. Bet ārpus šīs vienkāršās definīcijas slēpjas interesants nogulumu, matricas un cements kas var (ar izpēti) atklāt ļoti daudz vērtīgas ģeoloģiskās informācijas.

Smilšakmens ir iežu veids, kas izgatavots no nogulumiem - a nogulumieža. Nogulumu daļiņas ir minerālu un iežu fragmentu šķembas vai to gabali, tādējādi smilšakmens ir klastisks nogulumiežis. Tas sastāv galvenokārt no vidēja lieluma smilšu daļiņām; tāpēc smilšakmens ir a vidēji graudains moliskā nogulumieža. Precīzāk, smilšu izmērs ir no 1/16 milimetriem līdz 2 mm (dūņas ir smalkākas, un grants ir rupjāka). Smilšu graudus, kas veido smilšakmeni, pareizi sauc par karkasa graudiem.

Smilšakmens var saturēt smalkāku un rupjāku materiālu, un to joprojām var saukt par smilšakmeni, bet, ja tas satur vairāk nekā 30 procentus grants, bruģa vai laukakmens graudu, tas tiek klasificēts kā konglomerāts vai breccia (kopā tos sauc par rudītiem).

Smilšakmenī bez nogulšņu daļiņām tajā ir divu dažādu veidu materiāli: matrica un cements. Matrica ir smalkgraudains materiāls (dūņu un māla lielums), kas atradās nogulumos kopā ar smiltīm, turpretī cements ir vēlāk ieviestā minerālviela, kas saista nogulsnes klintīs.

Smilšakmens ar daudz matricu tiek saukts par slikti sakārtotu. Ja matrica veido vairāk nekā 10 procentus no ieža, to sauc par wacke ("prātā jucis"). Labi sakārtotu smilšakmeni (mazu matricu) ar nelielu cementa daudzumu sauc par arenītu. Vēl viens veids, kā to aplūkot, ir tas, ka wacke ir netīra un arenite ir tīra.

Jūs varat pamanīt, ka nevienā no šīm diskusijām nav minēti kādi minerāli, tikai noteikts daļiņu lielums. Bet faktiski minerāli veido svarīgu smilšakmens ģeoloģiskā stāsta daļu.

Smilšakmens formāli tiek definēts stingri pēc daļiņu lieluma, bet ieži, kas izgatavoti no karbonātu minerāliem, netiek kvalificēti kā smilšakmens. Karbonāta ieži tiek saukti par kaļķakmeni, un tiem ir piešķirta visa atsevišķa klasifikācija, tāpēc smilšakmens patiešām nozīmē ar silikātu bagātu iežu. (Vidēja graudaina, mīksta karbonāta ieža jeb "kaļķakmens smilšakmens" tiek saukts par kalkarenītu.) Šim sadalījumam ir jēga tāpēc, ka kaļķakmens ir izgatavots tīrā okeāna ūdenī, savukārt silikāta ieži ir veidoti no nogulumiem, kas izpludināti no kontinentos.

Nobrieduši kontinentālie nogulumi sastāv no nedaudzām virsmas minerāli, un smilšakmens, tāpēc parasti ir gandrīz viss kvarca. Citi minerāli - māli, hematīts, ilmenīts, laukšpats, amfibols un vizla- un mazie iežu fragmenti (litiki), kā arī organiskais ogleklis (bitumens) piešķir krāsu un raksturu klastiskajai frakcijai vai matricai. Smilšakmens ar vismaz 25 procentiem laukšpata tiek saukts par arkose. Smilšakmens, kas izgatavots no vulkānu daļiņām, tiek saukts par tufu.

Cements smilšakmenī parasti ir viens no trim materiāliem: silīcija dioksīds (ķīmiski tāds pats kā kvarcs), kalcija karbonāts vai dzelzs oksīds. Tie var iefiltrēties matricā un sasiet to kopā, vai arī tie var aizpildīt atstarpes, kur matricas nav.

Atkarībā no matricas un cementa sajaukuma smilšakmenim var būt dažādas krāsas no gandrīz balta līdz gandrīz melnam, starp tām ir pelēka, brūna, sarkana, rozā un bifeļāda.

Smilšakmens formas, kur smiltis tiek nolaistas un apraktas. Parasti tas notiek ārzonā no plkst upes deltas, bet tuksneša kāpas un pludmales smilšakmens gultnes var atstāt arī ģeoloģiskajā ierakstā. Piemēram, slavenie Lielā kanjona sarkanie ieži veidojušies tuksnešainā vidē. Fosilijas var atrast smilšakmenī, lai gan enerģētiskā vide, kur veidojas smilšu gultnes, ne vienmēr veicina saglabāšanu.

Kad smiltis ir dziļi apraktas, apbedīšanas spiediens un nedaudz augstāka temperatūra ļauj minerāliem izšķīst vai deformēties un kļūt mobiliem. Graudi ciešāk savijas kopā, un nogulumi tiek saspiesti mazākā tilpumā. Šis ir laiks, kad cementējošais materiāls nokļūst nogulumos, ko tur pārvadā šķidrumi, kas uzlādēti ar izšķīdinātiem minerāliem. Oksidējošie apstākļi no dzelzs oksīdu nokrāsojas sarkanās krāsās, savukārt, samazinot apstākļus, kļūst tumšākas un pelēcīgākas krāsas.

Smilšakmens smilšu graudi sniedz informāciju par pagātni:

• Laukšpata un litra graudu klātbūtne nozīmē, ka nogulumi atrodas tuvu kalniem, kur tie radās.
• Detalizēti smilšakmens pētījumi sniedz ieskatu tajā izcelsme- tāda veida lauki, no kuriem ieguva smiltis.
• Graudu noapaļošanas pakāpe liecina par to, cik tālu tie tika nogādāti.
• Matēta virsma parasti ir zīme, ka smiltis pārvadāja ar vēju - tas, savukārt, nozīmē smilšainu tuksnešainu apkārtni.

Dažādas smilšakmens iezīmes ir pagātnes vides pazīmes:

• Ripples var norādīt vietējās ūdens straumes vai vēja virzienus.
• Kravas struktūras, zoles pēdas, sagraušanas sprādzes un līdzīgas pazīmes ir seno straumju fosilās pēdas.
• Liesegang joslas ir ķīmiskās darbības pazīmes pēc smilšu aprakšanas.

Slāņi vai pakaiši smilšakmenī ir arī pagātnes vides pazīmes:

• Turbidītu secības norāda uz jūras vidi.
• Krustojums (saīsināts, sagāzts smilšakmens slānis) ir bagātīgs informācijas avots par straumēm.
• Slānekļa vai konglomerāta mijiedarbība var norādīt uz dažāda klimata epizodēm.

Kā ainavu un celtniecības akmens smilšakmens ir rakstura pilns ar siltām krāsām. Tas var būt arī diezgan izturīgs. Lielākā daļa smilšakmeņu, kas šodien tiek karjerēti, tiek izmantoti kā pieminekļi. Atšķirībā no komerciāls granīts, komerciālais smilšakmens ir tāds pats kā ģeologu teiktais.

Smilšakmens ir oficiālais valsts roks no Nevada. Lieliski smilšakmens atsegumi štatā ir redzami plkst Valsts uguns parka ieleja.

Ar lielu karstumu un spiedienu smilšakmeņi pagriežas pret metamorfie ieži kvarcīts vai gneiss, izturīgi ieži ar cieši iesaiņotiem minerālu graudiem.