Sandstein (manchmal bekannt als arenite) ist ein clastic Sedimentgestein zusammengesetzt hauptsächlich aus sand-großen Mineralen oder Felsen-Körnern.

Der grösste Teil des Sandsteins wird aus Quarz und/oder Feldspaten zusammengesetzt, weil das die allgemeinsten Minerale in der Kruste der Erde sind. Wie Sand kann Sandstein jede Farbe sein, aber die allgemeinsten Farben sind lohfarben, braun, gelb, rot, grau, rosa, weiß und schwarz. Da Sandstein-Betten häufig hoch sichtbare Klippen und andere topografische Eigenschaften bilden, sind bestimmte Farben des Sandsteins mit bestimmten Gebieten stark identifiziert worden.

Felsen-Bildungen, die in erster Linie aus dem Sandstein gewöhnlich zusammengesetzt werden, erlauben Filtration von Wasser und anderen Flüssigkeiten und sind porös genug, um große Mengen zu versorgen, sie wertvollen aquifers und Erdölreservoire machend. Feinkörnige aquifers, wie Sandsteine, sind passender, Schadstoffe von der Oberfläche herauszufiltern, als Felsen mit Spalten und Klüften, wie Kalkstein oder andere durch die seismische Tätigkeit zerbrochene Felsen sind.

Sandstein wird durch das Abbauen abgebaut. Es wird manchmal gefunden, wo es gepflegt hat, kleine Seegebiete zu geben. Es wird gewöhnlich in Wüsten oder trockenen Plätzen wie die Sahara-Wüste in Afrika, die arabische Wüste im Nahen Osten und die australische Wüste (einschließlich Sydneys) gebildet. In den westlichen Vereinigten Staaten und im zentralen Australien ist der grösste Teil des Sandsteins rot.

Sandstein wird in den Quarzfelsen durch die Heizung und den Druck umgewandelt, der gewöhnlich mit der tektonischen Kompression innerhalb von orogenic Riemen verbunden ist.

Gebrauch

Sandstein ist für den Innenaufbau und die Haushaltswaren seit der Vorgeschichte verwendet worden und setzt fort, verwendet zu werden.

Sandstein war ein populäres Baumaterial von alten Zeiten. Es ist relativ weich, es leicht machend, zu schnitzen. Es ist um die Welt im Konstruieren von Tempeln, Kathedralen, Häusern und anderen Gebäuden weit verwendet worden. Es ist auch zu künstlerischen Zwecken verwendet worden, dekorative Brunnen und Bildsäulen zu schaffen.

Einige Sandsteine sind gegen die Verwitterung widerstandsfähig, noch sind leicht zu arbeiten. Das macht Sandstein ein allgemeines Gebäude und das Pflastern des Materials. Jedoch sind einige, die in der Vergangenheit wie der im Nordwestlichen England verwendete Sandstein von Collyhurst verwendet worden sind, weniger widerstandsfähig gefunden worden, Reparatur und Ersatz in älteren Gebäuden nötig machend. Wegen der Härte von individuellen Körnern, Gleichförmigkeit der Korn-Größe und friability ihrer Struktur, sind einige Typen des Sandsteins ausgezeichnete Materialien, von denen man Schleifsteine macht, um Klingen und andere Werkzeuge zu schärfen. Nichtbröckeliger Sandstein kann verwendet werden, um Schleifsteine zu machen, um Korn, z.B, gritstone zu schleifen.

Ursprünge

Sandsteine sind clastic im Ursprung (entweder im Vergleich mit organischem, wie Kreide und Kohle, oder im Vergleich mit chemisch, wie Gips und Jaspis).

Sie werden von zementierten Körnern gebildet, die entweder Bruchstücke eines vorher existierenden Felsens sein oder mono-minerallic Kristalle sein können. Zementiert Schwergängigkeit dieser Körner zusammen sind normalerweise Kalkspat, Töne und Kieselerde. Korn-Größen in Sanden werden (in der Geologie) innerhalb der Reihe von 0.0625 Mm zu 2 Mm (0.002-0.079 Zoll) definiert. Töne und Bodensätze mit kleineren Korn-Größen nicht sichtbar mit dem bloßen Auge, einschließlich siltstones und Schiefertöne, werden normalerweise tonartige Bodensätze genannt; Felsen mit größeren Korn-Größen, einschließlich breccias und Konglomerate werden rudaceous Bodensätze genannt.

Die Bildung des Sandsteins ist mit zwei Hauptstufen verbunden. Erstens wachsen eine Schicht oder Schichten von Sand als das Ergebnis der Ablagerung, entweder von Wasser (als in einem Strom, See, oder von Meer) oder von Luft (als in einer Wüste) an. Gewöhnlich kommt Ablagerung beim Sand vor, der sich aus der Suspendierung niederlässt; d. h., aufhörend, gerollt oder entlang dem Boden einer Wassermasse oder Boden-Oberfläche (z.B, in einer Wüste oder Erg) gedrängt zu werden. Schließlich, sobald es angewachsen hat, wird der Sand Sandstein, wenn es durch den Druck zusammengepresst, auf Ablagerungen zu liegen, und durch den Niederschlag von Mineralen innerhalb der Porenräume zwischen Sand-Körnern zementiert wird.

Die allgemeinsten Zementieren-Materialien sind Kieselerde und Kalzium-Karbonat, die häufig entweder von der Auflösung oder von der Modifizierung des Sands abgeleitet werden, nachdem es begraben wurde. Farben werden gewöhnlich lohfarben oder (von einer Mischung des klaren Quarzes mit dem dunklen Bernsteinfeldspat-Inhalt des Sands) gelb sein. Ein vorherrschender zusätzlicher Farbstoff in den südwestlichen Vereinigten Staaten ist Eisenoxid, das rötliche Tönungen im Intervall von rosa zu dunkelrot (Terrakotta) mit zusätzlichem Mangan gibt, das einen purpurfarbigen Farbton gibt. Rote Sandsteine werden auch im Südwesten und Westen Großbritanniens, sowie Mitteleuropas und der Mongolei gesehen. Die Regelmäßigkeit der letzten Bevorzugungen verwendet als eine Quelle für das Mauerwerk entweder als ein primäres Baumaterial oder als ein liegender Stein über anderen Aufbau.

Die Umgebung, wo es abgelegt wird, ist in der Bestimmung der Eigenschaften des resultierenden Sandsteins entscheidend, die, im feineren Detail, seine Korn-Größe, das Sortieren, und Zusammensetzung und im allgemeineren Detail einschließen, die Felsen-Geometrie und sedimentären Strukturen einschließen. Hauptumgebungen der Absetzung können zwischen irdischem und See-, wie illustriert, durch die folgenden breiten Gruppierungen gespalten werden:

• Landumgebungen

1. Flüsse (Morgenempfänge, spitzen Sie Bars, Kanalsande an)
2. Alluviale Anhänger
3. Eisoutwash
4. Seen
5. Wüsten (Sand-Dünen und Erg)

• Seeumgebungen

1. Deltas
2. Strand und shoreface Sande
3. Gezeitenwohnungen
4. Auslandsbars und Sand-Wellen
5. Sturmablagerungen (tempestites)
6. Turbidites (Unterseebootkanäle und Fächer)

Bestandteile

Fachwerk-Körner

Fachwerk-Körner sind Silikat-Körner, die im Ursprung Geröll-sind, ist ihr Zweck, den Sand zu unterstützen. Fachwerk-Körner erstrecken sich in der Größe von 1/16 bis 2 Mm. Diese Körner können dann in drei verschiedene auf ihrer Mineralzusammensetzung gestützte Kategorien eingeteilt werden.

• Quarzfachwerk-Körner sind die beherrschen Minerale in den meisten Sedimentgesteinen; das ist, weil sie außergewöhnliche physikalische Eigenschaften, wie Härte und chemische Stabilität haben. Diese physikalischen Eigenschaften erlauben den Quarzkörnern, vielfache Wiederverwertungsereignisse zu überleben, während sie auch den Körnern erlauben, etwas Grad des Rundens zu zeigen. Quarzkörner entwickeln sich vom Plutonic-Felsen, die felsic im Ursprung und auch von älteren Sandsteinen sind, die wiederverwandt worden sind.
• Fachwerk-Körner von Feldspathic sind das zweite reichlichste Mineral in Sandsteinen. Feldspat kann in zwei kleinere Unterteilungen geteilt werden: alkalische Feldspaten und plagioclase Feldspaten. Die verschiedenen Typen des Feldspaten können unter einem petrographic Mikroskop bemerkenswert sein. Unten ist eine Beschreibung der verschiedenen Typen des Feldspaten.

::*Alkali-Feldspat ist eine Gruppe von Mineralen, in denen sich die chemische Zusammensetzung des Minerals von KAlSiO bis NaAlSiO erstrecken kann, vertritt das eine ganze feste Lösung.

::*Plagioclase-Feldspat ist eine komplizierte Gruppe von festen Lösungsmineralen, die sich in der Zusammensetzung von NaAlSiO bis CaAlSiO erstrecken.

• Fachwerk-Körner von Lithic sind Stücke des alten Quellfelsens, die noch weg zu individuellen Mineralkörnern, genannt lithic Bruchstücke oder clasts verwittern müssen. Bruchstücke von Lithic können irgendwelcher feinkörniges oder grobkörniges metamorphes, Eruptiv- oder Sedimentgestein sein. Obwohl das allgemeinste lithic in Sedimentgesteinen gefundene Bruchstück clasts von vulkanischen Felsen ist.
• Zusätzliche Minerale sind Minerale, die einen durchschnittlichen Überfluss von weniger als 1-2 % in Sedimentgesteinen haben. Zusätzliche Minerale sind in der Dichte schwerer als allgemeine sich felsformende Minerale, wie Quarz und Feldspat. Allgemeine zusätzliche Minerale schließen ein: Glimmerschiefer (Moskowiter und biotite), olivine, pyroxene, und Korund.
• Schwere Minerale werden verwendet, um den Betrag der Verwitterung und Reife in einem Sandstein durch den ZTR Index zu messen. Diese können Zirkon, Turmalin, rutile (folglich ZTR), Granat, Magneteisenstein einschließen, oder anderes dichtes Mineral ist auf den Quellfelsen zurückzuführen gewesen.

Matrix

Matrix ist sehr feines Material, das innerhalb des zwischenräumlichen Porenraums zwischen den Fachwerk-Körnern da ist. Der zwischenräumliche Porenraum kann in zwei verschiedene Varianten eingeteilt werden. Man soll den Sandstein nennen ein arenite und der andere sollen ihn einen wacke nennen. Unten ist eine Definition der Unterschiede zwischen den zwei matrices.

• Arenites sind strukturell "saubere" Sandsteine, die frei davon sind oder sehr wenig Matrix haben.
• Wackes sind strukturell "schmutzige" Sandsteine, die einen bedeutenden Betrag der Matrix haben.

Zement

Zement ist, was die siliclastic Fachwerk-Körner zusammen bindet. Zement ist ein sekundäres Mineral, das sich nach der Absetzung und während des Begräbnisses des Sandsteins formt. Diese Zementieren-Materialien können entweder Silikat-Minerale oder Nichtsilikat-Minerale wie Kalkspat sein.

• Kieselerde-Zement kann entweder aus Quarz oder aus Opalmineralen bestehen. Quarz ist das allgemeinste Silikat-Mineral, das als Zement handelt. Im Sandstein, wo es Kieselerde-Zementgegenwart gibt, werden die Quarzkörner Zement beigefügt, das schafft einen Rand um das Quarzkorn genannt Überwucherung. Die Überwucherung behält dieselbe crystallographic Kontinuität des Quarzfachwerk-Kornes, das zementiert wird. Opalzement wird in Sandsteinen gefunden, die an volcanogenic Materialien reich sind, und sehr selten in anderen Sandsteinen ist.
• Kalkspat-Zement ist der allgemeinste Karbonat-Zement. Kalkspat-Zement ist eine Zusammenstellung von kleineren Kalkspat-Kristallen. Der Zement klebt selbst an den Fachwerk-Körnern, dieses Festkleben ist, was die Fachwerk-Körner veranlasst, zusammen geklebt zu werden.
• Andere Minerale, die handeln, wie zementiert, schließen ein: hematite, limonite, feldpsars, anhydrite, Gips, barite, Tonminerale und zeolite Minerale.

Porenraum

Porenraum schließt die offenen Räume innerhalb eines Felsens oder eines Bodens ein. Der Porenraum in einem Felsen hat eine direkte Beziehung zur Durchlässigkeit und Durchdringbarkeit des Felsens. Die Durchlässigkeit und Durchdringbarkeit sind direkt unter Einfluss der Weise, wie die Sand-Körner zusammen gepackt sind.

• Durchlässigkeit ist der Prozentsatz des Hauptteil-Volumens, das durch Zwischenräume innerhalb eines gegebenen Felsens bewohnt wird. Durchlässigkeit ist direkt unter Einfluss der Verpackung von gleich-großen kugelförmigen Körnern, die von lose umgeordnet sind, gepacktem zum in Sandsteinen gepackten dichtesten.
• Durchdringbarkeit ist die Rate, in der Wasser fließt, und das in Gallonen pro Tag durch eine böse Ein-Quadratfuß-Abteilung unter einer Einheit hydraulischer Anstieg gemessen wird. Hydraulischer Anstieg ist die Änderung eingehend der Wasserabflussleiste wegen der Richtung des Grundwasser-Flusses.

Typen des Sandsteins

Der ganze Sandstein wird aus denselben allgemeinen Mineralen zusammengesetzt. Diese Minerale setzen die Fachwerk-Bestandteile der Sandsteine zusammen. Solche Bestandteile sind Quarz, Feldspaten und lithic Bruchstücke. Matrix kann auch in den zwischenräumlichen Räumen zwischen den Fachwerk-Körnern da sein. Unten ist eine Liste von mehreren Hauptgruppen von Sandsteinen. Diese Gruppen werden gestützt auf der Mineralogie und Textur geteilt. Wenn auch Sandsteine sehr einfache Zusammensetzungen haben, die auf Fachwerk-Körnern basieren, sind Geologen nicht im Stande gewesen, sich über einen spezifischen, richtigen Weg zu einigen, Sandsteine zu klassifizieren. Sandstein-Klassifikationen werden normalerweise durch das Punkt-Zählen eine dünne Abteilung mit einer Methode wie die Methode von Gazzi-Dickinson getan. Die Zusammensetzung eines Sandsteins kann wichtige Information bezüglich der Entstehung des Bodensatzes wenn Gebrauch mit einem Dreieck-Quarz, Feldspaten, Lithic Fragment (QFL Diagramme) haben. Viele, über die sich Geologe jedoch nicht einigt, wie man die Dreieck-Teile in die einzelnen Bestandteile trennt, so dass die Fachwerk-Körner geplant werden können. Deshalb hat es viele veröffentlichte Weisen gegeben, Sandsteine zu klassifizieren, von denen alle in ihrem allgemeinen Format ähnlich sind.

Sehhilfe ist Diagramme, die Geologen erlauben, verschiedene Eigenschaften über einen Sandstein zu interpretieren. Die folgende QFL Karte und das Sandstein-Herkunft-Modell entsprechen einander deshalb, wenn die QFL Karte geplant wird, können jene Punkte, auf dem Sandstein-Herkunft-Modell geplant werden. Die Bühne der strukturellen Reife-Karte illustriert die verschiedenen Stufen, die ein Sandstein durchgeht.

• Eine QFL Karte ist eine Darstellung der Fachwerk-Körner und Matrix, die in einem Sandstein da ist. Diese Karte ist denjenigen ähnlich, die in der Eruptivgesteinskunde verwendet sind. Wenn geplant, richtig schafft dieses Modell der Analyse für eine bedeutungsvolle quantitative Klassifikation von Sandsteinen.
• Eine Sandstein-Herkunft-Karte erlaubt Geologen visuell zu dolmetschen die verschiedenen Typen von Platz-Sandsteinen können daraus entstehen.
• Eine Bühne der strukturellen Reife ist eine Karte, die die verschiedenen Stufen von Sandsteinen zeigt. Diese Karte zeigt den Unterschied zwischen unreifen, subreifen, reifen und superreifen Sandsteinen. Da der Sandstein reifere Körner wird, werden mehr rund gemacht, und es gibt weniger Ton, der die Matrix des Felsens zusammensetzt.

Dott (1964) Klassifikationsschema

Dott (1964) Sandstein-Klassifikationsschema ist einer von vielen Klassifikationsschema, das von Geologen verwendet ist, um Sandsteine zu klassifizieren. Das Schema von Dott ist eine Modifizierung der Klassifikation von Gilbert von Silikat-Sandsteinen, und es vereinigt die compositional und strukturellen Doppelreife-Konzepte von R.L. Folk in ein Klassifikationssystem. Die Philosophie hinter dem Kombinieren des Klassifikationsschemas von Gilbert und des Klassifikationsschemas von R.L. Folk ist, dass es besser im Stande ist, die dauernde Natur der strukturellen Schwankung von mudstone bis arenite und vom stabilen bis nicht stabile Korn-Zusammensetzung "zu porträtieren". Das Klassifikationsschema von Dott basiert auf der Mineralogie von Fachwerk-Körnern, und auf dem Typ der Matrixgegenwart zwischen den Fachwerk-Körnern.

In diesem spezifischen Klassifikationsschema hat Dott die Grenze zwischen arenite und wackes an 15-%-Matrix gesetzt. Zusätzlich zum Setzen einer Grenze dafür, wie die Matrix ist, zerbricht Dott auch die verschiedenen Typ-Fachwerk-Körner, die in einem Sandstein in drei Hauptkategorien da sein können: Quarz, Feldspat und lithic Körner.

Arenites beschreiben Sandstein, die weniger als 15 % Tonmatrix zwischen den Fachwerk-Körnern haben.

• Quarzarenite sind Sandsteine, die mehr als 90 % von kieselhaltigen Körnern enthalten. Körner können Quarz oder Chert-Felsen-Bruchstücke einschließen. Quarz arenites ist strukturell reif, um Sandsteine reif superzuwerden. Diese reinen Quarzsande ergeben sich aus umfassender Verwitterung, die vorher und während des Transports vorgekommen ist. Diese Verwitterung hat alles außer Quarzkörnern, dem stabilsten Mineral entfernt. Sie werden an Felsen allgemein angeschlossen, die in einer stabilen cratonic Umgebung, wie äolische Strände oder Bord-Umgebungen abgelegt werden. Quarz arenites geht von der vielfachen Wiederverwertung von Quart-Körnern allgemein aus, weil sich sedimentäre Quelle schaukelt, und weniger regelmäßig weil Ablagerungen des ersten Zyklus Form primäre kristallene oder metamorphe Felsen abgeleitet haben.
• Feldspathic Arenites sind Sandsteine, die weniger als 90 % Quarz, und mehr Feldspaten enthalten als nicht stabile lithic Bruchstücke und geringe zusätzliche Minerale. Sandsteine von Feldspathic sind allgemein unreif oder subreif. Diese Sandsteine kommen in Verbindung mit cratonic oder stabilen Bord-Einstellungen vor. Sandsteine von Feldspathic werden aus granitartigem Typ, primär kristallen, Felsen abgeleitet. Wenn der Sandstein dominierend plagioclase ist, dann ist es im Ursprung Eruptiv-.
• Lithic Arenites werden durch den allgemein hohen Inhalt von nicht stabilen lithic Bruchstücken charakterisiert. Beispiele schließen vulkanischen und metamorphen clasts ein, obwohl stabil, clasts wie chert sind in lithic arenites üblich. Dieser Typ des Felsens enthält weniger als 90 % Quarzkörner und mehr nicht stabile Felsen-Bruchstücke als Feldspaten. Sie sind allgemein unreif, um strukturell reif subzuwerden. Sie werden mit fluvialen Konglomeraten und anderen fluvialen Ablagerungen, oder in tieferen Wasserseekonglomeraten vereinigt. Sie sind gehen unter Bedingungen aus, die große Volumina des nicht stabilen Materials erzeugen, ist auf feinkörnige Felsen, größtenteils Schiefertöne, vulkanische Felsen und metamorpher Felsen zurückzuführen gewesen.

Wacke beschreibt Sandsteine, die mehr als 15 % Tonmatrix zwischen Fachwerk-Körnern enthalten.

• Quarzwacke sind ungewöhnlich, weil Quarz arenites strukturell reif ist, um reif superzuwerden.
• Felspathic Wacke sind feldspathic Sandstein, die eine Matrix enthalten, die größer ist als 15 %.
• Lithic Wacke ist ein Sandstein, der eine Matrix hat, die größer ist als 15 %.

Sandsteine von Arkose sind mehr als 25 Prozent Feldspat. Die Körner neigen dazu, schlecht rund gemacht und weniger gut sortiert zu werden, als diejenigen von reinen Quarzsandsteinen. Diese am Feldspaten reichen Sandsteine kommen daraus, granitartige und metamorphe Terrains schnell wegzufressen, wo chemische Verwitterung der physischen Verwitterung untergeordnet ist.

Sandsteine von Graywacke sind eine heterogene Mischung von lithic Bruchstücken und winkelige Körner von Quarz und Feldspaten, und/oder durch eine feinkörnige Tonmatrix umgebene Körner. Viel von dieser Matrix wird durch relativ weiche Bruchstücke, wie Schieferton und einige vulkanische Felsen gebildet, die chemisch verändert und physisch nach dem tiefen Begräbnis der Sandstein-Bildung zusammengepresst werden.

Aeolianite ist ein Begriff, der für einen Felsen gebraucht ist, der aus Sand-Körnern zusammengesetzt wird, die Zeichen des bedeutenden Transports durch den Wind zeigen. Diese sind gewöhnlich in abgelegt worden

Wüste-Umgebungen. Sie werden allgemein äußerst gut sortiert und in Quarz reich.

Oolite ist mehr ein Kalkstein als ein Sandstein, aber wird aus dem sand-großen Karbonat ooids gemacht, und ist in Salzstränden mit dem sanften Wellenschlag üblich.

Siehe auch

• Liste von Sandsteinen
• Dimensionsstein
• Sedimentäre Waschschüsseln
• Sydney Sandstein
• Kurkar

Referenzen

Bibliografie

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