Smilšakmens — kas tas ir, kā veidojas un kā to izmanto

Uzzini, kas ir smilšakmens, kā tas veidojas, pārvēršas kvarcītā un kā to izmanto būvniecībā, dārzos un amatniecībā.

Smilšakmens ir ciets nogulumieži — nogulumu iezis, ko veido sablīvēta un sacementēta smilts. Smiltis savukārt sastāv no maziem iežu un minerālu graudiņiem (biežākā sastāvdaļa ir kvarca, retāk laukšpats un citi minerāli). Tie ir vieni no visbiežāk sastopamajiem materiāliem Zemes garozā un smilšakmens veidošanās gaitā šie graudi tiek nogulsnēti, sapresēti un cementēti kopā, veidojot viendabīgu iezisku masīvu.

Kā veidojas smilšakmens

Smilšakmens veidošanās (litoģenēze) sākas ar smilšu graudiņu nogulsnēšanos upēs, piekrastēs, okeānu deltās, eolu (vēja) teritorijās vai plakanos piekrastes baseinos. Pēc nogulšanās smiltis tiek pakļautas nokrišņu slāņa spiedienam, minerālu šķīdumi izplūst starp graudiņiem un darbojas kā cements, kas saista graudiņus kopā. Cementa loma var būt pildīta ar silīciju (kvarcu), kalcītu vai dzelzs oksīdiem, un tie nosaka smilšakmens izturību un krāsu.

Raksturojums un īpašības

• Grain size (graudu izmērs): parasti no 0,0625 līdz 2 mm; smilšakmeņi var būt labi vai slikti sakārtoti (sorted) — tas ietekmē porainību un caurlaidību.
• Porainība un caurlaidība: atkarīga no graudu sakārtojuma un cementēšanās pakāpes. Augsta porainība padara smilšakmeni par labu aquifer (dzeramā ūdens krātuvi).
• Krāsa: bieži pelēka, dzeltenīga, brūna vai sarkana — krāsa parasti nāk no dzelzs oksīdu cemen­ta.
• Mehāniskās īpašības: var būt no mīksta līdz ļoti cietam, atkarīgs no cementēšanās veida; labi silīcija cementētie smilšakmeņi var būt ļoti izturīgi.
• Stratigrāfiskās pazīmes: slāņainība, šķērsplēvums (cross-bedding), un fosilijas bieži palīdz noteikt nogulsnēšanās vidi un smilšakmens vecumu.

Metamorfoze — kvarcīts

Ja smilšakmens tiek pakļauts intensīvam spiedienam un paaugstinātai temperatūrai, piemēram, zem kalnu ķēdēm, minerālu grīdas un cementa materiāli pārkristalizējas. Šis process pārvērš smilšakmeni par ļoti cietu un blīvu metamorfozu iezti — kvarcītu. Kvarcīts parasti ir daudz izturīgāks pret eroziju un laika apstākļiem nekā sākotnējais smilšakmens.

Kur rodas un kādi ir veidi

Smilšakmens nogulumslāņi veidojas dažādās vides: upju ielejās (fluvial), piekrastes pludmalēs, dienvidu lagūnās, deltu sistēmās un tuksnešos (eiroziju nodrošina vējš). Atkarībā no sastāva un nogulšņu apstākļiem izšķir:

• Arkózes (bagātas ar laukšpatu)
• Kuarsītiem dominējoši smilšakmeņi (kvarca smilšakmeņi)
• Litikas smilšakmeņi (satur daudz iežu fragmentu)

Praktiskā izmantošana

Daudzās valstīs smilšakmeni plaši izmanto būvniecībā un dekoratīvā apdarei. To izvēlas, jo tas var būt:

• izturīgs pret laikapstākļu iedarbību (īpaši labi cementēti piem.),
• vieglāk apstrādājams nekā daži cietāki ieži (piem., granīts),
• estētiski pievilcīgs — pieejams dažādās krāsās un tekstūrās.

Piemēram, no cietā smilšakmens var izgatavot bruģa plāksnes, fasādes apšuvumus, pagalma flīzes, skulptūras un arhitektūras detaļas. Smilšakmens izmanto arī ceļu būvē, kā filtrējošu materiālu ūdens attīrīšanā un dažkārt kā akmeņogļu vai metālu nogulumu akumulācijas vietu pētījumiem.

Kā atpazīt un kopt smilšakmeni

Lauka atpazīšanai pievērs uzmanību graudainai struktūrai, slāņainībai, šķērsplēvuma pazīmēm un iespējamiem fosiliju fragmentiem. Pieskaroties, virsma bieži būs raupja. Smilšakmens priekšmets vai fasāde, lai saglabātu izskatu un palielinātu izturību, var tikt apstrādāta ar īpašiem impregnējošiem līdzekļiem — taču izvēle ir atkarīga no akmens cementa veida un porainības. Jāizvairās no agresīviem tīrīšanas līdzekļiem, kas var izšķīdināt kalcīta cementu vai mainīt krāsu.

Vērtība un vides nozīme

Smilšakmens ne tikai kalpo cilvēku būvniecības vajadzībām, bet arī ir svarīgs ģeoloģisks ieraksts par iepriekšējām vides apstākļiem. Tajā bieži saglabājas fosilijas un sedimentārie raksturlielumi, kas ļauj pētniekiem atjaunot seno klimatu, jūras līmeņa svārstības un straumju virzienus. Tā augstā porainība un caurlaidība padara smilšakmeņus nozīmīgus arī hidroģeoloģijā — kā ūdens nesēji (aqualīzeri).

Apkopojot: smilšakmens ir daudzveidīgs un praktisks nogulumu iezis, kura īpašības ir atkarīgas no graudu sastāva, cementa veida un nogulšņu veidošanās apstākļiem. No tā var ražot būvizstrādājumus, to pārveido par kvarcītu metamorfozes ceļā, un tas glabā svarīgu informāciju par Zemes vēsturi.

Meklēt pēc burta