Geologie křemene a použití

Křemenec je nesfoliovaný metamorfní hornina který se skládá převážně z křemen. Je to obvykle bílá až světle šedá skála, ale vyskytuje se v jiných barvách, včetně červené a růžové (z oxidu železa), žluté, modré, zelené a oranžové. Skála má zrnitý povrch s texturou brusného papíru, ale leští na sklovitý lesk.

Klíčové cesty: Quartzite Rock

Křemenec se tvoří, když je čistý nebo téměř čistý křemen pískovec podstoupí vytápění a tlak. Obvykle je to způsobeno tektonickou kompresí. Písková zrna pískovce se tají a rekrystalizují, cementují společně silika.

Křemencový arzen je mezistupeň mezi pískovcem a křemencem. Arenit je stále považován za sedimentární horninu, ale má extrémně vysoký obsah křemene. Je však obtížné identifikovat přechod z pískovce na křemenec. Někteří geologové používají termín „křemenec“ pro označení metamorfovaných hornin sestávajících téměř výhradně z křemene. Zde je křemenec identifikován způsobem, jak se lomí přes hranice zrn, zatímco se kolem nich zlomí arenit. Jiní geologové jednoduše identifikují „křemenec“ jako pevně stmelenou horninu nalezenou nad nebo pod pásem sedimentární křemenné horniny.

Křemenec sestává téměř výhradně z oxidu křemičitého, SiO₂. Pokud je čistota asi 99% SiO₂, skála se nazývá orthquartzite. Jinak křemenec obvykle obsahuje oxid železa a může obsahovat stopová množství minerálů rutil, zirkon a magnetit. Křemenec může obsahovat fosílie.

Křemenec má Mohsova tvrdost 7, což je srovnatelné s křemenem a podstatně tvrdší než pískovec. Jako sklenka a obsidián, to se zlomí s konvidální zlomenina. Hrubá struktura způsobuje, že je obtížné jej zdokonalovat na jemnou hranu. Při zvětšování se stává zřejmá krystalová struktura křemene.

Křemenné tvary na konvergentních hranicích tektonických desek. Konverzní desky pohřbávají pískovec a vyvíjejí kompresi. Když se hranice ohýbá, vznikají hory. Tak se křemenec nachází ve složených horských pásmech po celém světě. Zatímco eroze krčí měkčí skálu pryč, zůstávají křemenné zbytky, které vytvářejí vrcholy a útesy. Skála také vrhá horské strany jako sutí.

Ve Spojených státech najdete křemenec ve východní Jižní Dakotě, jihozápadní Minnesotě, Wasatch Range v Utahu, Baraboo Range of Wisconsin, Central Texas, blízko Washingtonu, D.C., části Pennsylvánie a hory Arizony a Kalifornie. Město Quartzite v Arizoně má své jméno ze skály v nedalekých horách.

Křemenec se vyskytuje v celém Spojeném království, v pohoří La Cloche v Kanadě, v rýnském masivu v kontinentální Evropě, v Brazílii, v Polsku a na chimanimánské náhorní plošině v Mosambiku.

Síla a houževnatost křemene se hodí k mnoha účelům. Drcený křemenec se používá při stavbě silnic a pro železniční zátěž. Používá se k výrobě střešních tašek, schodů a podlah. Při broušení a leštění je skála docela krásná a zároveň odolná. Používá se k přípravě kuchyňských desek a dekorativních stěn. Vysoce čistý křemen se používá k výrobě křemičitého písku, ferosilicia, karbidu křemíku a křemíku. Paleolitové lidé někdy vyráběli kamenné nástroje z křemence, i když bylo těžší pracovat než pazourek nebo obsidián.

Křemenec je metamorfovaná hornina, zatímco křemen je vyvřelá hornina, která krystalizuje z magmatu nebo se sráží kolem hydrotermální průduchy. Pískovec pod tlakem se stává křemenným arzenem a křemencem, ale křemenec se nestává křemencem. Stavebnictví tuto záležitost dále komplikuje. Pokud si koupíte „křemen“ pro pracovní desky, jedná se vlastně o materiál vyrobený z drceného křemene, pryskyřice a pigmentů, nikoli z přírodního kamene.

Další skála běžně zaměňovaná s křemencem je mramor. Jak křemenec, tak mramor bývají bledě zbarvené, ne listnaté horniny. Přesto, že má podobný vzhled, mramor je metamorfní hornina vyrobená z rekrystalizovaných uhličitanových minerálů, nikoli křemičitanů. Mramor je měkčí než křemenec. Vynikajícím testem pro jejich odlišení je nanesení trocha octa nebo citronové šťávy na skálu. Křemenec je odolný vůči slabému leptání kyselinami, ale mramor bude bublinat a zachovat si značku.

• Blatt, Harvey; Tracy, Robert J. (1996). Petrologie: Igneous, Sedimentární a Metamorphic (2. vydání). Freeman. ISBN 0-7167-2438-3.
• Gottman, John W. (1979). Wasatch quartzite: Průvodce po lezení v pohoří Wasatch. Wasatch Mountain Club. ISBN 0-915272-23-7.
• Krukowski, Stanley T. (2006). "Speciální materiály z oxidu křemičitého". V Jessice Elzea Kogel; Nikhil C. Trivedi; James M. Barker; Stanley T. Krukowski. Průmyslové minerály a horniny: komodity, trhy a použití (7 ed.). Společnost pro těžbu, metalurgii a průzkum (USA). ISBN 0-87335-233-5.
• Marshak, Stephen (2016). Základy geologie (5. vydání). W. W. Norton & Company. ISBN 978-0393601107.