Kategori | sedimentær sten |
---|---|
Underkategori | Terrigenous detrital rock |
Kemisk sammensætning | variabel |
Vigtigste mineraler | variabel |
Struktur | Konsolideret sand |
Farve | variabel (rød, okker, lyserød, grøn, grå, hvid, gul, brun, lilla, guld eller sølv) |
brug |
|
Hårdhed | meget sprød til sammenhængende sten |
Den sandsten er en sedimentbjergarter detritus efter sammenlægning overvejende kornstørrelse sand (0,063 mm til 2 mm ) og konsolideres under diagenese . Kornene, der udgør sandstenen, kommer fra erosionen af allerede eksisterende klipper, der i høj grad bestemmer dens sammensætning, hovedsageligt bestående af kvarts og feltspat . Afhængigt af cementeringsgraden og dens sammensætning kan den være en meget sprød til sammenhængende sten. Det findes i en lang række aflejringsmiljøer fra det kontinentale domæne (flod, strand) til det marine domæne ( turbiditter ). Dens ubundne ækvivalent kaldes generelt sand.
Ordet sandsten stammer fra det lavt latinske gressius , gresum , fra den højtyske griez , grioz , fra den gamle lavfrankiske grød eller fra de moderne tyske gries, der betyder "sand, grus".
Sandsten kan være af eolisk oprindelse (karakteristisk: skråt, eolisk lagdeling), marine (sedimentering i uslebne have eller strandsandsten kendetegnet ved nuværende krusninger ) eller af blandet oprindelse (med en dominerende æolisk eller havsandsten facader ).
Den cementering af kornene sker ved udfældning og krystallisation af saltene (især jernsaltene oxideres af regnvand) opløst i porevandet. Denne proces kaldes " gresifikation ".
Kornene (der giver et kornet strejf til klippen), og cementen mellem disse korn kan have en anden sammensætning afhængigt af oprindelsen og historien om denne sandsten. De successive aflejringer af sand findes i stratificeringen af sandstenen.
Cementen og tilbehørselementerne giver klippen sin farve: den gule, orange, brune, røde nuance afhænger af tilstedeværelsen af jernoxid ( limonit , hæmatit ; den grønlige nuance skyldes tilstedeværelsen af klorit , den sorte nuance til manganoxider eller organisk materiale, den grå nuance kommer fra mørkt stenaffald.
Man skelner mellem sandsten efter cementen, der forener kornene.
Afhængig af cementeringens kvalitet er sandstenen mere eller mindre hård og porøs. Stenbruderne definerer kvaliteten af en sandsten ved lyden produceret af hammeren på klippen. En "PIF" (høj lyd) stentøj er af god kvalitet, godt cementeret og ideel til brug. En "POUF" sandsten (dens hule, der fremkalder materialets sammenbrud under hammeren) har en porøs og permeabel cement . Denne mere sprøde sandsten bruges ikke i konstruktionen, men kan give sten, der skal filtreres . For nylig kan de geologiske lag, der består af sådanne sandsten, danne gode reservoirer med vand , olie eller gas . En "PAF" sandsten, mellemliggende, udgør en vis risiko for revner, men er mindre gennemtrængelig end en "POUF" sandsten, som kan bruges til brolægning.
Sandstencement af opal , chaledonit , kvarts (kvartsit sandsten).
I det vestlige Frankrig er klippen kendt som Armorican sandsten cementeret kystnært havsand, generelt med meget fin kornstørrelse, hvidlig i farve, ofte meget ren, ofte omkrystalliseret (sekundær omkrystallisering af hulrummet placeret mellem kornets sand) og derefter overgår til kvartsit , der danner en af de mest modstandsdygtige klipper i Armorican Massif . Denne sandsten svarer i Bretagne til den første marine overtrædelse, der fulgte erosionen af de kadomiske bjergkæder (som må have toppet omkring 4000 m, før den blev stærkt planlagt ) og fortsatte gennem den ordoviciske periode . Det udgør de høje taggede klipper på Crozon-halvøen , de tunge krydsninger fra Ménez-Hom eller Ménez Kador , klatringsklipperne i Plougastel, skrænterne i Pont-Réan ved indgangen til Cluse de la Vilaine, de høje klipper på visse kyster (Cap de la Chèvre, punkter i Dinan, Grouin, Toulinguet), siderne af synclines ( synclinorium of Laval, synclines syd for Rennes). Aflejringer af lavvandet hav, de armorikanske sandsten bevarer stadig undertiden overflader med krusningsmærker samt en stor mangfoldighed af fossile spor eller ichnofacies . De har en meget variabel tykkelse fra et par dusin til flere hundrede meter og når endda cirka 800 m i den sydlige del af Crozon-halvøen. I deres øverste del indrømmer de mørkerøde senge, meget rige på rutil og zirkon , som repræsenterer fossile kystplaceringer , deponeret på toppen af strande i det Ordoviciske hav.
På grund af deres hårdhed og fasthed er disse sandsten vanskelige at forme. De har været og er stadig eftertragtede i dag som et materiale til murværk, tilslag og riprap og som byggesten, hvilket giver konstruktioner en enestående holdbarhed og en hvidhed, der minder om visse kalksten.
Sandsten tager navnet budding, når de er dannet af rullede småsten, der er pudset i en kalksten eller lercement. De tager navnet breccias, når de er dannet af kantede småsten, der er forbundet med en mere eller mindre rigelig cement. Sandsten producerer gnister under påvirkning af stål og sprudler ikke med syrer. De er ofte helt hvide og undertiden farvet grå eller rød af visse metaloxider og hovedsageligt jernoxider. Bruddet i sandsten er endda nogle gange skinnende og undertiden kedeligt.
Sandsten med dolomitisk cement er meget sjældnere end sandsten med kalksten.
I Frankrig er de kun kendt af de dolomitiske udskillelser, der er observeret i de devonske dolomitter ved Roque-Brun (Hérault), de dolomitiske kalksten i jura ved Mourèze (Hérault), i Eocene-sandet i Paris-bassinet.
Navnet på macigno er et italiensk udtryk, der bruges til at betegne meget dårligt klassificerede kornede sandsten, kalkholdig leragtig cement med rigelige feltspat og micas.
Disse sandsten blev deponeret af turbiditetsstrømme, der opstod af jordskred af detitalisk materiale på kanten af den kontinentale skråning. Disse tætte strømme spredes ret groft detrital materiale til havbunden på en ensartet måde, som normalt ikke skal findes i sådanne dybder.
dette er for eksempel tilfældet med de krittede sandsten i Bryce Canyon i Utah. fra sedimenter af floder lavet silica og ler, der løber ud i et lavt hav, hvor de er beriget med kalksten.
de er begrænset til bestemte kontinentale formationer af en bestemt type, såsom Houiller- formationer . Lercementen er i dette tilfælde dannet af kaolinit med leverrierit epitaksial gruppering af muskovit og kaolinit . Lermineraler kan have et konkret udseende.
Disse sandsten kan også være jernholdige, jernet griber ind for at farve sandstenen rød.
De er orange / okkerfarve på grund af oxidation af jern i vandet.
De kan have en cement af siderit , chlorit , brun eller rød hæmatit eller pyrit . Perm- ferruginøse sandsten findes i jord nær Salagou-søen (Hérault).
Vi adskiller glaukonøse sandsten fra fosfat sandsten.
I glaukoniske sandsten er glauconia i omarbejdede korn.
I disse sandsten er det fosfatet, der er i omarbejdede korn.
En anden tradition er, at vi ignorerer cement for at betegne sandsten. Sandsten defineres ved det element, som det er defineret entydigt .
En psammite er en glimmerholdig sandsten .
En arkose er en grov, feldspatisk , knap bedet sandsten , ofte som følge af induration af en granitarena .
En grauwacke er en mørkegrå, brun ... meget hård sandsten, der ud over kvartskorn indeholder andre elementer af forskellige klipper.
typer sandsten | Kvarts | Feltspat | Glimmer | Clay mineraler |
chlorit | Karbonater | Forskellige |
---|---|---|---|---|---|---|---|
sandsten i Spirifer | 70 | 6 | 10 | 2 | - | 6 | 6 |
broget sandsten | 65 | 20 | 11 | - | - | - | 4 |
grauwacke | 41 | 35 | 9 | 1 | 11 | 11 | 2 |
arkose | 35 | 23 | 3 | 16 | 4 | 1 | 8 |
Nogle sandsten kan gennemgå hurtig forvitring. Denne ændring afhænger af:
Når den ændres, kan sandstenen vende tilbage til sand og starte en cyklus af sedimentering igen .
Modeller på grund af erosion i sandstenEn naturlig bue i sandsten, Arches National Park , Utah
Erosion af sandsten kan give anledning til maleriske landformer : Antelope Canyon
Vinden skulpterer hulrum ( taffoni ) og alveoler i sandstenen: Sainte Anne d'Evenos (Frankrig)
Monument Valley sandsten Buttes
Den Navajo Twin Rocks , en klippeformation beliggende i Bluff , Utah .
Sandsten bruges i offentlige arbejder (sten, tilslag , betonanlæg, kystnær riprap), konstruktion, skulptur, fremstilling af naturlige slibesten og brolægning eller brolægning. Tidligere blev der tilføjet nogle specielle anvendelser til disse store anvendelser (slibesten, ildfaste sten), opførelse af megalitter.
Sandsten er ofte fremragende byggesten, ofte ikke frostbestandige . Men da "sandsten" er et generelt udtryk, der betegner klipper med meget forskellige formationer og strukturer, har de forskellige sandsten meget forskellige konsistenser og hårdheder, og deres tekniske egenskaber er uforlignelige. Nogle porøse og let cementerede sandsten er relativt lette og er lige så lette at arbejde og save som blød kalksten, mens andre er hårdere og tungere end granit (såsom silicificeret sandsten eller kvartsit ). Dette bestemmer stærkt den brug, der kan gøres af det. Det skal vælges omhyggeligt og afvise revnede, ikke-homogene sten, der indeholder huller eller stenindeslutninger. Afhængigt af dens oprindelse kan klippen farves i et uendeligt antal nuancer: okker, lyserød, gul, orange, brun, grå, hvid, lilla ... og vene eller marmoreret. I nogle massive og homogene aflejringer kan man finde meget store ru sandstenblokke, mens de i andre aflejringer kun danner fine heterogene lag, der bestemmer de mulige anvendelser.
Der er mange applikationer i byggebranchen:
Megalitter fra Stonehenge- stedet
Egyptisk stele af Amun (~ 700 fvt)
Den gamle by Petra , hugget direkte ind i sandstenklipperne
Kinesisk sandstenskulptur ( Northern Wei Dynasty )
Basrelief ved templet Banteay Srei ( Cambodja )
Væggene i byen Carcassonne
Nærbillede af et sandstenbegravelsesmonument (Bercy kirkegård, Paris).
Allerede i romertiden blev gaderne i Paris brolagt med Fontainebleau- sandsten . Det blev efterfølgende erstattet af bretonske granitter , mindre glatte. En del af brostenene i Paris under Haussmann blev også hentet fra stenbruddet i Orsay ; dette er en af grundene til udvidelsen af Sceaux-linjen til Orsay - (den blev endda udvidet til Limours til andre formål).
I mellemkrigstiden blev Courzieu sandstenbruddet brugt til Lyon 's veje .
Stentøj skæres ved savning i store plader, der gør det muligt at fremstille meget modstandsdygtige og dekorative belægninger.
Den Potsdam sandsten er en geologisk formation stammer fra midten til slutningen af Kambrium, der ligger nord for den amerikanske stater af New York og Vermont samt det sydlige Quebec . Opdagede XIX th århundrede , er det dannet ved cementering af korn af kvarts . Ofte rød og okker i farve med røde pigmenter, det bruges i konstruktion , ildfaste og ovnforinger til smeltning af metaller .