Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Об испанском муниципалитете см. Xert .

Chert
Осадочная порода
Chert
Chert

Chert ( / tʃ ɜːr т / ) представляет собой твердый, мелкозернистая осадочная горная порода состоит из микрокристаллических (или скрытокристаллический ) кристаллы кварца , [1] минеральная форма диоксида кремния (SiO 2 ). [2] Черта имеет биологическое происхождение, но может также встречаться неорганически в виде химического осадка или диагенетической замены, как в окаменелой древесине . [3]

Черт обычно состоит из окаменелых остатков кремнеземистого ила , биогенного осадка, покрывающего большие площади глубокого океанского дна и содержащего кремниевые остатки скелета диатомовых водорослей , силикофлагеллят и радиолярий . [4] Докембрийские кремни отличаются наличием ископаемых цианобактерий . [5] В дополнении к микрофоссилию , [4] шерто иногда содержат макроостатки . [6] [7] Однако некоторые кремни лишены каких-либо окаменелостей. [8]

Черт сильно различается по цвету (от белого до черного), но чаще всего проявляется как серый, коричневый, серовато-коричневый и от светло-зеленого до ржаво-красного [9] [10] (иногда также темно-зеленый); [11] его цвет является выражением присутствующих в породе микроэлементов, а красный и зеленый чаще всего связаны со следами железа (в его окисленной и восстановленной формах соответственно). [4] [12]

Возникновение [ править ]

Кремень с белой корочкой выветривания

Черт встречается в карбонатных породах в виде конкреций овальной или неправильной формы в формациях зеленого песка , известняка , мела и доломита в качестве замещающего минерала, где он образуется в результате определенного типа диагенеза . Если он встречается в мелу или мергеле , его обычно называют кремнем . Это также происходит в тонких пластах, когда это первичные отложения (например, с множеством яшм и радиоляритов ). Мощные пласты кремня встречаются в глубоководных отложениях. Эти толстослоистые кремни включают новакулит из гор Уашита вАрканзас , Оклахома и аналогичные случаи в Техасе и Южной Каролине [13] в Соединенных Штатах . В железистых образования из докембрийского возраста состоит из чередующихся слоев кремнистых и окислов железа .

Черта также встречается в диатомовых отложениях и известна как диатомовая кремня. Диатомовые кремни состоят из слоев и линз диатомита, которые в процессе диагенеза превратились в плотные твердые кремни. Слои морского диатомового кремня, включающие толщу в несколько сотен метров, были обнаружены в осадочных толщах, таких как миоценовая формация Монтерей в Калифорнии, и встречаются в породах столь же древних, как меловой период. [14]

Терминология [ править ]

Chert (темные полосы) в девонском известняке Corriganville-New Creek, Эверетт, Пенсильвания

В петрологии термин «кремни» обычно используется для обозначения всех пород, состоящих в основном из микрокристаллического, скрытокристаллического и микроволокнистого кварца . Термин не включает кварцит . Халцедон - это микроволокнистая (микрокристаллическая с волокнистой структурой) разновидность кварца. [15]

Термин « кремень » часто используется для обозначения разновидностей кремня, встречающихся в меловых и мергелистых известняковых образованиях. [16] [17] Среди негеологов различие между «кремнем» и «кремнем» часто связано с качеством - кремний имеет более низкое качество, чем кремень. Такое использование терминологии особенно распространено в Великобритании, где самый настоящий кремень (найденный в меловых образованиях) действительно был более высокого качества, чем «обыкновенный кремний» (из известняковых образований). [18]

Петрологи, например Филип Кинг , Роберт Б. Нойман, Джарвис Б. Хэдли [19], иногда рассматривают халцедон отдельно от кремня из-за его волокнистой структуры.

Ископаемые [ править ]

Устойчивый слой эрозии кремня в эоцене формации Ping Tau , Гонконг

Скрытокристаллический характер кремня, в сочетании с выше средней способностью противостоять атмосферным воздействиям , рекристаллизации и метаморфизм сделала его идеальным рок для сохранения ранних форм жизни. [20]

Например:

  • В кремне формации фигового дерева в горах Барбертон между Свазилендом и Южной Африкой 3,2 млрд лет сохранились неколониальные одноклеточные окаменелости, подобные бактериям. [21]
  • Gunflint Chert Западного Онтарио ( от 1,9 до 2,3 Ga) сохраняет не только бактерии и цианобактерии , но и организмы , как полагают, быть аммиак трудоемким и некоторые , которые напоминают зеленые водоросли и гриба-подобных организмов. [22]
  • Апекс Chert (3,4 Га) из кратона Пилбара , Австралия сохранились одиннадцать таксонов прокариот . [23] Эти выводы сейчас оспариваются. [24] [25]
  • Bitter Springs Формирование в Амадей бассейна , Центральной Австралии, сохраняет 850 млн цианобактерий и водорослей. [26]
  • В сланцах Рини (410 млн лет) в Шотландии есть остатки девонской наземной флоры и фауны, сохранившиеся настолько хорошо, что позволяют проводить клеточные исследования окаменелостей.

Доисторическое и историческое использование [ править ]

Инструменты [ править ]

Черт Милл-Крик с участка Паркин в Арканзасе

В доисторические времена сланец часто использовался как сырье для изготовления каменных орудий труда . Подобно обсидиану , а также некоторым риолитам , фельзитам , кварцитам и другим инструментальным камням, используемым при восстановлении камня , кремни раскалываются в конусе Герца при ударе с достаточной силой. Это приводит к раковистым переломам, характерно для всех минералов, без расщеплениясамолеты. При таком типе разрушения конус силы распространяется через материал от точки удара, в конечном итоге удаляя полный или частичный конус; этот результат знаком любому, кто видел, что происходит с зеркальным стеклом при ударе небольшого предмета, такого как снаряд пневматической пушки . Частичные конусы Герца, образовавшиеся во время восстановления камня, называются чешуйками и демонстрируют характерные для такого рода разрушения особенности, включая ударные площадки , луковицы силы и иногда эриллуры , которые представляют собой небольшие вторичные хлопья, отделяемые от луковицы силы чешуек. [ необходима цитата ]

При ударе кремня о железосодержащую поверхность возникают искры. Это делает кремн отличным инструментом для разжигания огня, а кремний и обыкновенный кремний на протяжении всей истории использовались в различных типах инструментов для розжига огня, таких как трутницы . Основное историческое использование обыкновенного кремня и кремня было для огнестрельного оружия с кремневым замком , в котором кремн, ударяясь о металлическую пластину, производит искру, которая воспламеняет небольшой резервуар, содержащий черный порох , разряжающий огнестрельное оружие. [2]

Строительство [ править ]

Черты могут вызывать проблемы при использовании в качестве заполнителей для бетона. Из-за высокой пористости выветрелого кремня при использовании в бетоне, подвергающемся замерзанию и оттаиванию, у глубоко выветренного кремня появляются вспучивания на поверхности. Другая проблема заключается в том, что некоторые кремни вступают в щелочно-кремнеземную реакцию с высокощелочными цементами. Эта реакция приводит к растрескиванию и расширению бетона и, в конечном итоге, к разрушению материала. [27]

В некоторых районах кремний повсеместно используется в качестве ручного гравия и полевого камня и в настоящее время используется в качестве строительного материала и дорожных покрытий. Одной из причин популярности кремня для дорожных покрытий или строительства проезжей части является то, что дождь имеет тенденцию делать твердый и плотный кремний, в то время как другой наполнитель часто становится мутным при намокании. [ необходима цитата ]

Разновидности [ править ]

Существует множество разновидностей кремня, классифицируемых на основе их видимых, микроскопических и физических характеристик. [9] [10] Некоторые из наиболее распространенных разновидностей:

  • Кремень - это компактный микрокристаллический кварц. Первоначально это было название кремня, обнаруженного в меловых или мергелевых известняковых образованиях, образованных замещением карбоната кальция кремнеземом . Эта разновидность, обычно встречающаяся в виде узелков, в прошлом часто использовалась для изготовления лезвийных инструментов. Сегодня некоторые геологи называют кремнем любой темно-серый или черный кремний. [28]
  • «Кремень обыкновенный» - это разновидность кремня, которая образуется в известняковых образованиях при замещении карбоната кальция кремнеземом. Это самая распространенная разновидность кремня. Обычно считается, что он менее привлекателен для производства драгоценных камней и лезвийных инструментов, чем кремень.
  • Яшма - это разновидность кремня, образованного в виде первичных отложений, обнаруженных в магматических образованиях или в связи с ними, которые обязаны своим красным цветом включениям железа (III). Яшма часто бывает черной, желтой или даже зеленой (в зависимости от типа железа, которое она содержит). Яшма обычно непрозрачна или почти непрозрачна.
  • Радиолярит - это разновидность кремня, образовавшаяся в качестве первичных отложений и содержащая микрофоссилии радиолярий .
  • Халцедон - это микроволокнистый кварц.
  • Агат представляет собой отчетливо полосчатый халцедон с последовательными слоями, различающимися по цвету или стоимости.
  • Оникс - полосатый агат со слоями, расположенными параллельными линиями, часто черно-белыми.
  • Опал - это гидратированный диоксид кремния. Часто имеет неогенное происхождение. На самом деле это не минерал (это минералоид ) и обычно не считается разновидностью кремня, хотя некоторые разновидности опала (опал-C и опал-CT) являются микрокристаллическими и содержат гораздо меньше воды (иногда ее нет). Часто люди без петрологического образования путают опал с кремнем из-за сходных видимых и физических характеристик.
  • Кремни типа Магади - это разновидность кремня , которая образуется из предшественника силиката натрия в сильно щелочных озерах, таких как озеро Магади в Кении.
  • Порцеланит - это термин, используемый для обозначения мелкозернистых кремнистых пород с текстурой и трещинами, напоминающими неглазурованный фарфор.
  • Триполитовый кремний (или триполи) - это светлая пористая рыхлая кремнистая (в основном халцедоновая) осадочная порода, образовавшаяся в результате выветривания (декальцификации) кремня или кремнистого известняка.
  • Кремнистый агломерат - это пористая, светлая кремнистая порода с низкой плотностью, отложенная водами горячих источников и гейзеров.
  • Мозаркит - разноцветный, легко полируемый ордовикский сланец, который требует полировки. Это рок штата Миссури.

Другие менее используемые термины для кремня (большинство из них архаичные) включают огненный камень, силекс, кремнезем, чат и кремнезем.

См. Также [ править ]

Конкреции кремня Акчакока в мягком известняке
  • Петрология  - раздел геологии, изучающий происхождение, состав, распространение и структуру горных пород.
    • Эолит  - Колотый кремневый узелок.
    • Конкреция (геология)  - небольшая масса минерала с составом, контрастирующим с вмещающими отложениями или горными породами, не путать с конкрецией.
    • Обсидиан  - вулканическое стекло природного происхождения.
    • Опал  - гидратированная аморфная форма кремнезема.
    • Whinstone  - термин, обозначающий любую твердую породу темного цвета.
  • Археология  - Изучение прошлого через материальную культуру.
    • Clovis Points , археологические артефакты культуры Хлодвига в Нью-Мексико
    • Пятра Томии , доисторический рудник сланца в уезде Альба , Румыния

Ссылки [ править ]

  1. ^ Кнаут, Л. Пол. «Модель происхождения кремня в известняке». Геология 7, вып. 6 (1979): 274-277.
  2. ^ а б "Черт: осадочные породы - изображения, определение, формирование" . geology.com . Проверено 12 мая 2018 .
  3. ^ Бейтс, RL; Джексон, Дж., Ред. (1984). Словарь геологических терминов, 3-е изд . Американский геологический институт. Doubleday. п. 85. ISBN 0385181019. OCLC  465393210 .
  4. ^ a b c Боггс, Сэм (2006). Основы седиментологии и стратиграфии (4-е изд.). Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл. С. 208–210. ISBN 0131547283.
  5. ^ Голубич, Степко; Сон-Джу, Ли (октябрь 1999 г.). «Ранняя летопись окаменелостей цианобактерий: сохранение, палеосреда и идентификация». Европейский журнал психологии . 34 (4): 339–348. DOI : 10.1080 / 09670269910001736402 .
  6. ^ Bonde, Suresh D .; Кумаран, КПН (февраль 2002 г.). «Самая древняя находка макроскопических окаменелостей мангрового папоротника Acrostichum L. из межтрапповых отложений позднего мела Декана в Индии». Меловые исследования . 23 (1): 149–152. DOI : 10,1006 / cres.2001.0307 .
  7. ^ Котык, Мэн; Basinger, JF; Gensel, PG; де Фрейтас, TA (1 июня 2002 г.). «Морфологически сложные макрофоссилии растений из позднего силура Арктической Канады» . Американский журнал ботаники . 89 (6): 1004–1013. DOI : 10,3732 / ajb.89.6.1004 .
  8. ^ Боггс 206, С.207
  9. ^ а б W.L. Робертс, Т. Дж. Кэмпбелл, Г. Р. Рэпп младший, «Энциклопедия минералогии, второе издание», 1990. ISBN 0-442-27681-8 
  10. ^ а б Р.С. Митчелл, "Словарь горных пород", 1985. ISBN 0-442-26328-7 
  11. ^ Макбрайд, EF; Народ, RL (1977). «Новый взгляд на кабальос-новакулит: Часть II: пачки черта и сланца и синтез». SEPM Journal of Sedimentary Research . 47 . DOI : 10,1306 / 212F731A-2B24-11D7-8648000102C1865D .
  12. Перейти ↑ Thurston, Diana R. (1972). «Исследования по кремнистым кремням». Вклад в минералогию и петрологию . 36 (4): 329–334. DOI : 10.1007 / BF00444339 . S2CID 128745664 . 
  13. ^ «OpenLearn Live: 19 февраля 2016: неделя в Южной Каролине» . OpenLearn . Открытый университет . Проверено 20 февраля +2016 .
  14. ^ Боггс 2006, p.206
  15. ^ Боггс 2006, pp.206-207
  16. ^ Джордж Р. Рэпп, «Археоминералогия», 2002. ISBN 3-540-42579-9 
  17. ^ Барбара Е. Luedtke, «Идентификация источников Chert Артефакты», American Античность, Vol. 44, № 4 (октябрь 1979 г.), 744–57.
  18. ^ Luedtke, Барбара Е. (1992). Руководство археолога по кремню и кремню . Лос-Анджелес: Институт археологии Калифорнийского университета. ISBN 0-917956-75-3. Проверено 8 октября 2020 .
  19. ^ Геологическая служба (США) (1968). Профессиональная газета геологической службы США . Профессиональная газета геологической службы США. Типография правительства США. п. 1-PA84 . Проверено 23 июля 2019 года .
  20. ^ Древнейшая жизнь: Аннотированный список в архив 2006-04-26 в Wayback Machine
  21. ^ Формирование фигового дерева в Южной Африке
  22. ^ Gunflint кремней в архив 2005-06-12 в Wayback Machine
  23. ^ Биогенность микрофоссилий в вершине горы
  24. ^ [ https://carnegiescience.edu/news/portion-ancient-australian-chert-microstructures-definitively-pseudo-fossils Часть древних австралийских микроструктур черта окончательно псевдо-ископаемые.
  25. ^ 3,46 млрд лет «микрофоссилий» верхушечного кремня переосмыслены как минеральные артефакты, образующиеся во время отшелушивания филлосиликатов.
  26. ^ Cyanobacertial окаменелости горького Спрингс Chert, UMCP Беркли
  27. ^ Терри Р. Уэст. «Геология в инженерии», Waveland Press, 1995 ISBN 1577666550 
  28. Перейти ↑ Bates, RL, and Jackson, J. (eds.) (1984). Словарь геологических терминов, 3-е изд . Американский геологический институт. Даблдэй. п. 187. ISBN 0385181019 OCLC 465393210 

Внешние ссылки [ править ]

  • Фото и примечания относительно образования фигового дерева
  • Микрофотографии окаменелостей фигового дерева
  • Шопф, JW (1999) Колыбель жизни: открытие самых ранних окаменелостей Земли , Princeton University Press, 336 стр. ISBN 0-691-00230-4 
  • Археологический гид по типам Чертов Восточно-Центрального Иллинойса