Pískovec je a sedimentární hornina složené převážně z minerálních částic nebo úlomků hornin o velikosti písku. Je to běžný typ horniny, který se vyskytuje po celém světě a často se tvoří v oblastech, kde je hodně písku, jako jsou pouště, koryta řek nebo pobřežní oblasti.

Minerální složení pískovce se může značně lišit, ale běžné minerály obsahovat křemen, živec, malé, a jílové minerály. Barva pískovce se také může značně lišit v závislosti na minerálním složení a nečistotách, od bílé nebo světle šedé až po červenou, hnědou nebo dokonce zelenou.

Pískovec je typicky dobře cementovaná hornina, což znamená, že písková zrna jsou držena pohromadě některým typem minerálního cementu, jako je oxid křemičitý, uhličitan vápenatý nebo železo kysličník. Stupeň cementace se může lišit a to může ovlivnit pevnost a trvanlivost horniny. Pískovec může být porézní, což mu umožňuje zadržovat a přenášet tekutiny, jako je voda nebo ropa, a tato vlastnost z něj činí důležitou zásobní horninu v ropa průmysl.

křemen-nosný pískovec lze změnit na křemenec prostřednictvím metamorfózy, obvykle související s tektonickou kompresí v orogenních pásech.

Textura: Klastické (pozorovatelné pouze mikroskopem).

Velikost zrna: 0.06 – 2 mm; klasty viditelné pouhým okem, často identifikovatelné.

Tvrdost: Variabilní, měkké až tvrdé, v závislosti na složení klastů a cementu.

Barva: Variabilní přes šedou, žlutou, červenou až bílou odrážející kolísání obsahu minerálů a cementu.

Klasy: Převážně křemen a živec ( ortoklasy, plagioklas) s litickými klasty a měnícím se menším množstvím jiných minerálů.

Další vlastnosti: Drsný na dotek (jako brusný papír).

minerály: křemen or živec (oba silikáty)

Složení pískovce

Chemické složení pískovce obvykle křemenná zrna kostry jsou dominantním minerálem v klastiku sedimentární horniny. Vzhledem k tomu, že mají výjimečné fyzikální vlastnosti, jako je tvrdost a chemická stabilita. Fyzikální vlastnosti těchto křemenných zrn přežívají mnohonásobné recyklační události a také umožňují zrnům vykazovat určitý stupeň zaoblení. Křemenná zrna se vyvíjejí z plutonických hornin, které jsou felzického původu, a také ze starších pískovců, které byly recyklovány. Druhým nejhojnějším minerálem jsou zrna živcových struktur.

Živec lze rozdělit na dvě podskupiny. Jsou to alkalické živce a plagioklasové živce. Nerosty živců se rozlišují pod petrografickým mikroskopem.

Alkalický živec je skupina minerálů, ve kterých se chemické složení minerálu může pohybovat od KAlSi3O8 do NaAlSi3O8, což představuje kompletní pevný roztok.

Plagioklasový živec je komplexní skupina minerálů v pevném roztoku, jejichž složení se pohybuje od NaAlSi3O8 do CaAl2Si2O8.

Mikrofotografie zrnka sopečného písku; horní obrázek je rovinně polarizované světlo, spodní obrázek je křížově polarizované světlo, měřítko vlevo uprostřed je 0.25 milimetru. Tento typ obilí by byl hlavní složkou litického pískovce.

Zrna litické kostry jsou kusy starověké zdrojové horniny, které musí ještě zvětrat na jednotlivá minerální zrna, nazývaná litické fragmenty nebo klasty. Litické fragmenty mohou být jakékoli jemnozrnné nebo hrubozrnné vyvřelé, metamorfované nebo sedimentární horniny, i když nejčastější kamenné fragmenty nalezené v sedimentárních skály jsou klasty vulkanických hornin.

Akcesorické minerály jsou malé procento zrna v pískovci. Mezi běžné akcesorické minerály patří slídy (moskevský a biotit), olivín, pyroxen, a korund. Mnoho z těchto pomocných zrn má větší hustotu pro silikátové minerály v horninách. Tyto těžké minerály mají větší odolnost zvětrávání a může být použit jako indikátor zralosti pískovce prostřednictvím indexu ZTR.

Mezi běžné těžké minerály patří zirkon, turmalín, rutile (odtud ZTR), granát, magnetitnebo jiné husté, odolné minerály získané ze zdrojové horniny.

Matice

Matrice je přítomna v rozbitém prostoru pórů mezi zrny kostry. Tento prostor pórů lze oddělit do dvou tříd. Jsou to Arenité a Wackeové. Arenity jsou texturně čisté pískovce, které neobsahují nebo mají velmi malou matrici. Wackes jsou texturně špinavé pískovce, které mají značné množství matrice.

Cement

Cement spojuje zrna siliciklastické struktury dohromady. Cement je druhotně uložený minerál po zasypání pískovce. Tyto cementové materiály mohou být buď silikátové minerály, nebo nesilikátové minerály, jako např. kalcit. Křemičitý cement se může skládat buď z křemene nebo opál minerály. Kalcitový cement je nejběžnějším uhličitanovým cementem. Kalcitový cement je sortiment menších krystalů kalcitu. Mezi další minerály, které působí jako cementy, patří: hematit, limonit, živce, anhydrit, sádra, baryt, jílové minerály a zeolit minerály.

Druhy pískovce

Pískovec je sedimentární hornina složená ze zrn minerálu, horniny nebo organického materiálu o velikosti písku. Složení, textura a barva pískovce se mohou značně lišit, což vede ke klasifikaci různých typů pískovce na základě těchto vlastností. Zde jsou některé běžné typy pískovce:

  1. Křemenný pískovec: Tento typ pískovce je primárně složen z křemenných zrn. Často je bílý, šedý nebo světlý kvůli dominanci křemene.
  2. Arkose: Arkóza je druh pískovce, který kromě křemene a dalších minerálů obsahuje značné množství živce. Přítomnost živce dává arkose růžovou nebo načervenalou barvu.
  3. Greywacke: Greywacke je druh pískovce, který obsahuje směs křemene, živce a úlomků hornin. Často má tmavě šedou nebo nazelenalou barvu.
  4. Feldspatický pískovec: Jak název napovídá, tento pískovec obsahuje vysoké procento živce, což mu dodává výrazný vzhled. Barva se může pohybovat od světlé po tmavou, v závislosti na minerálním složení.
  5. Arenite: Arenit je termín používaný pro pískovec s vysokým procentem křemenných zrn. Často je dobře vytříděný, což znamená, že velikosti zrn jsou poměrně jednotné.
  6. Wacke: Wacke je druh pískovce, který obsahuje směs křemene, živce a jílových minerálů. Často se špatně třídí, s řadou zrnitostí.
  7. Křížový pískovec: Křížové podloží je sedimentární struktura, kde jsou vrstvy sedimentu nakloněny k horizontální rovině podloží. Pískovec s křížovým ložem se často tvoří v prostředí s tekoucí vodou, jako jsou řeky nebo duny.
  8. Olejový pískovec: Některé pískovce jsou důležitými zásobními horninami pro ropu a zemní plyn. Mají pórovitost a propustnost nezbytnou pro skladování a proudění uhlovodíků.
  9. Červený pískovec: Pískovec může získat načervenalý odstín kvůli přítomnosti oxidu železa (rez). Barva se může pohybovat od světle růžové až po tmavě červenou.
  10. Coconino pískovec: Jedná se o dobře známý typ pískovce nalezený ve Spojených státech, zejména v Grand Canyon. Často se vyznačuje svým křížovým podložím a má se za to, že se vytvořil ve starověkých prostředích písečných dun.

Tyto typy pískovce se mohou lišit v tvrdosti, poréznosti a dalších fyzikálních vlastnostech, díky čemuž jsou vhodné pro různé aplikace, včetně stavebnictví, architektury a umění.

Depoziční prostředí a zdroje sedimentů pro tvorbu pískovců

Pískovec se může tvořit v různých depozičních prostředích v závislosti na zdroji sedimentu a použitých transportních mechanismech. Některá běžná prostředí, kde se pískovec ukládá, zahrnují:

  1. Fluviální: Pískovec uložený v řekách nebo potocích se nazývá fluviální pískovec. Tyto horniny mají typicky dobře tříděnou texturu a jako dominantní minerál obsahují křemen. Zrnka písku jsou obvykle zaoblená nebo podoblená a sediment může také obsahovat bahno a jíl. Fluviální pískovce lze dále klasifikovat na základě velikosti a tvaru zrn sedimentu a stupně vytřídění a zaoblení.
  2. Liparské pískovce: Pískovec vzniklý z navátých sedimentů se nazývá eolický pískovec. Tyto horniny jsou typicky dobře tříděné, se zaoblenými nebo hranatými zrny křemene a dalších minerálů. Sedimenty jsou často zkřížené, což odráží směr transportu větru. Liparské pískovce mohou také obsahovat určité množství bahna a jílu, ale obvykle méně než fluviální pískovec.
  3. Mořský: Pískovec uložený v mořském prostředí se nazývá mořský pískovec. Tyto skály se mohou tvořit v různých prostředích, včetně pláží, mělkých mořských prostředí a hlubokomořských prostředí. Mořský pískovec je typicky dobře tříděný a složený z křemene a dalších minerálů, včetně živce a kamenných úlomků. Sedimenty mohou také obsahovat lastury a jiné mořské fosíliea mohou vykazovat křížové lože a jiné sedimentární struktury.
  4. Deltaic: Pískovec vytvořený v deltaickém prostředí se nazývá deltaický pískovec. Tyto horniny mají obvykle špatně tříděnou texturu a obsahují směs zrnitosti sedimentu, včetně písku, bahna a jílu. Písková zrna mohou být zaoblená nebo hranatá a mohou obsahovat různé minerály, včetně křemene, živce a kamenných úlomků. Deltaický pískovec může také vykazovat křížové podloží a jiné sedimentární struktury.
  5. Jiná prostředí: Pískovec se může tvořit také v jiných prostředích, jako jsou aluviální vějíře, pouště a ledovcové prostředí. Tyto horniny mohou mít jedinečné vlastnosti v závislosti na zdroji sedimentu a použitých transportních mechanismech.

Pískovcové souvrství

Vznik pískovců jsou stmelená zrna, která mohou být buď fragmenty již existující horniny, nebo monominerálními krystaly. Cementy spojující tato zrna dohromady jsou typicky kalcit, jíly a oxid křemičitý. Velikosti zrn v píscích jsou definovány (v geologii) v rozmezí 0.0625 mm až 2 mm (0.0025–0.08 palce). Jíly a sedimenty s menší zrnitostí neviditelnou pouhým okem, včetně prachovců a břidlic, se obvykle nazývají jílovité sedimenty; horniny s větší zrnitostí, včetně brekcií a konglomerátů, se nazývají rudovité sedimenty. Nejběžnějšími cementovými materiály jsou oxid křemičitý a uhličitan vápenatý, které jsou často odvozeny buď rozpouštěním nebo z změna písku poté, co byl pohřben. Barvy budou obvykle hnědé nebo žluté (ze směsi čirého křemene s tmavým jantar obsah živce v písku). Prostředí, kde je uložen, je rozhodující pro určení charakteristik výsledného pískovce, které v jemnějších detailech zahrnují jeho zrnitost, třídění a složení a v obecnějších detailech zahrnují geometrii hornin a sedimentární struktury. Hlavní prostředí depozice lze rozdělit na pozemské a mořské, jak ilustrují následující široké skupiny:

Pozemská prostředí

  • Řeky (náplavy, bodové tyče, písky kanálů)
  • Aluviální fanoušci
  • Glaciální výplach
  • Jezera
  • Pouště (písečné duny a ergs)

Mořské prostředí

  • Deltas
  • Pláž a pobřežní písky
  • Přílivové byty
  • Bary na moři a písečné vlny
  • bouře vklady (bouřky)
  • Turbidity (podmořské kanály a ventilátory)

Techniky petrografické analýzy pro pískovec

Ke studiu se používají techniky petrografické analýzy mineralogie, textura a tkanina vzorků pískovce. Některé z běžně používaných technik pro petrografickou analýzu pískovce zahrnují:

  1. Analýza tenkého řezu: Jedná se o řezání tenkého plátku vzorku pískovce a jeho umístění na podložní sklíčko pro mikroskopické vyšetření. Analýza tenkého řezu může poskytnout informace o velikosti zrna, třídění, tvaru, mineralogii a sedimentární struktuře.
  2. Rentgenová difrakce (XRD): XRD je technika, která se používá k identifikaci mineralogického složení vzorků pískovce. Metoda zahrnuje bombardování vzorku rentgenovými paprsky, které jsou následně difraktovány minerály přítomnými ve vzorku. Difrakční obrazec lze použít k identifikaci minerálů přítomných ve vzorku.
  3. Rastrovací elektronová mikroskopie (SEM): SEM je technika používaná k získání snímků povrchu pískovcových vzorků s vysokým rozlišením. Metoda zahrnuje skenování vzorku paprskem elektronů, které interagují s povrchem vzorku a vytvářejí obraz. SEM lze použít ke zkoumání textury povrchu vzorků pískovce a tvaru a velikosti jednotlivých zrn.
  4. Katodoluminiscence (CL): CL je technika, která se používá ke studiu luminiscenčních vlastností minerálů ve vzorcích pískovce. Metoda zahrnuje bombardování vzorku elektrony, které excitují minerály přítomné ve vzorku a způsobí, že vyzařují světlo. CL lze použít k identifikaci mineralogie vzorků pískovce a ke studiu diagenetické historie hornin.
  5. Analýza velikosti zrn: Jedná se o prosévání vzorků pískovce na různé velikosti frakcí a měření procenta každé frakce. Analýza velikosti zrn může poskytnout informace o struktuře a třídění vzorku pískovce.
  6. Chemický rozbor: Chemický rozbor vzorků pískovce může poskytnout informace o elementárním složení hornin. Rentgenová fluorescence (XRF) je běžná technika používaná pro chemickou analýzu vzorků pískovce.

Tyto techniky petrografické analýzy jsou důležité pro pochopení sedimentární historie a depozičního prostředí vzorků pískovce, stejně jako pro identifikaci jejich potenciálního využití jako rezervoárů v ropném průmyslu.

Použití a aplikace

Pískovec se používá ve stavebnictví a architektuře po tisíce let díky své odolnosti, pevnosti a estetické přitažlivosti. Některá běžná použití pískovce zahrnují:

  1. Fasády a obklady budov: Pískovec se často používá na fasády a obklady budov kvůli své přirozené kráse a odolnosti. Běžně se používá pro vládní budovy, muzea a další důležité stavby.
  2. Dlažby a podlahy: Pískovec se také používá na dlažbu a podlahy pro svou pevnost a protiskluznost. Běžně se používá pro chodníky, terasy a okolí bazénů.
  3. Památník a socha: Mnoho historických památek a soch bylo vyrobeno z pískovce kvůli jeho schopnosti být vyřezávané a tvarované do složitých vzorů.
  4. Štěrk a kamenivo: Drcený pískovec se často používá jako štěrk a kamenivo ve stavebních projektech, jako je stavba silnic a výroba betonu.
  5. Průzkum ropy a zemního plynu: Pískovec je důležitou ložiskovou horninou pro průzkum ropy a zemního plynu a jeho poréznost a propustnost jsou rozhodující pro získávání uhlovodíků.

Celkově má ​​pískovec široké uplatnění ve stavebnictví, architektuře a průmyslu a jeho odolnost a přírodní krása z něj činí velmi žádaný stavební materiál.

Geologické útvary a lokality, kde se pískovec běžně vyskytuje

Pískovec lze nalézt po celém světě, protože jde o běžnou sedimentární horninu, která vzniká nahromaděním a cementováním zrn o velikosti písku. Pískovcové vklady lze nalézt v různých prostředích, včetně koryt řek a potoků, pláží, pouští a dokonce i pod vodou. Některé pozoruhodné pískovcové útvary zahrnují pískovec Navajo na jihozápadě Spojených států, útvary Red Rock Canyon v Austrálii a pískovcové útesy v jordánské Petře. Kromě toho se z pískovce vyrábí mnoho stavebních a památkových kamenů a je oblíbeným materiálem pro stavební a krajinářské projekty.

Pískovec lze nalézt v různých geologických formacích a místech po celém světě, včetně:

  1. Colorado Plateau na jihozápadě Spojených států, kde tvoří velkolepé skalní útvary, jako je Grand Canyon a národní park Zion.
  2. Appalačské pohoří na východě Spojených států, kde se vyskytuje v několika různých formacích.
  3. Saharská poušť v Africe, kde tvoří rozsáhlé písečné duny a další útvary.
  4. Red Rock Canyon v Nevadě v USA, kde tvoří úžasné červené pískovcové útesy a skalní útvary.
  5. Skotská vysočina, kde tvoří drsný hora krajiny.
  6. Velká australská zátoka v Austrálii, kde tvoří mořské útesy a pobřežní útvary.
  7. Karoo Basin v Jižní Africe, kde tvoří silné sedimentární sekvence.
  8. Poušť Gobi v Asii, kde tvoří rozsáhlé písečné duny a další útvary.
  9. Jurské pobřeží v jižní Anglii, kde tvoří nápadné pobřežní útvary a útesy.
  10. Dolomity v severní Itálii, kde tvoří nádherné horské krajiny a skalní útvary.

To je jen několik příkladů, protože pískovec lze nalézt i na mnoha dalších místech po celém světě.

Použití a aplikace pískovce ve stavebnictví, architektuře a dalších průmyslových odvětvích

Pískovec se používá ve stavebnictví a architektuře po tisíce let. Jeho odolnost, dostupnost a atraktivní vzhled z něj činí oblíbenou volbu pro různé aplikace. Některá běžná použití a aplikace pískovce zahrnují:

  1. Stavební materiály: Pískovec se jako stavební materiál používá po staletí díky své pevnosti, trvanlivosti a odolnosti vůči povětrnostním vlivům. Používá se při stavbě stěn, podlah, schodišť, sloupů a dalších konstrukčních prvků.
  2. Terénní úpravy: Pískovec se často používá při terénních úpravách cest, teras, opěrných zdí a dalších venkovních prvků. Jeho přirozená barva a textura z něj činí oblíbenou volbu pro zahradní návrhy.
  3. Sochařství a umění: Pískovec je oblíbeným materiálem pro sochařství a umění pro svou zpracovatelnost a estetické kvality. Mnoho starověkých i moderních soch bylo vyrobeno z pískovce.
  4. Průmyslové využití: Pískovec se používá při výrobě skla, keramiky a dalších průmyslových výrobků. Používá se také jako surovina při výrobě cementu a betonu.
  5. Historická památková péče: Pískovec se často používá při restaurování historických budov a památek pro svou dostupnost a kompatibilitu s tradičními stavebními materiály.

Celkově je pískovec díky své všestrannosti, odolnosti a estetickým vlastnostem cenným materiálem pro širokou škálu aplikací ve stavebnictví, architektuře a dalších průmyslových odvětvích.

Shrnutí klíčových bodů

Zde jsou některé klíčové body o pískovci:

  • Pískovec je sedimentární hornina složená převážně z minerálních částic nebo úlomků hornin o velikosti písku.
  • Pískovec lze klasifikovat podle složení (např. křemenný arenit, arkóza, litický pískovec) a textury (např. dobře tříděný, špatně tříděný, konglomerát).
  • Pískovec se běžně tvoří v různých depozitních prostředích, včetně fluviálních, eolických, mořských a deltaických.
  • Ke stanovení minerálního složení a textury pískovce lze použít techniky petrografické analýzy.
  • Pískovec má širokou škálu použití a aplikací, včetně stavebnictví, architektury a ropného průmyslu.
  • Některé běžné geologické formace, kde se nachází pískovec, zahrnují Coloradskou plošinu, Apalačské pohoří a Western Interior Seaway v Severní Americe, stejně jako poušť Gobi v Asii a poušť Simpson v Austrálii.

Reference

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKYDalší od autora