Erfahren Sie mehr über Chert Rock

Chert ist der Name für eine weit verbreitete Art von Sedimentgestein, das aus Kieselsäure (Siliziumdioxid oder SiO) besteht₂). Das bekannteste Siliciumdioxidmineral ist Quarz in mikroskopisch kleinen oder sogar unsichtbaren Kristallen. das heißt mikrokristalliner oder kryptokristalliner Quarz. Erfahren Sie mehr darüber, wie es hergestellt wird, und finden Sie heraus, woraus es besteht.

Chert Zutaten

Wie bei anderen Sedimentgesteinen beginnt auch bei Chert die Ansammlung von Partikeln. In diesem Fall geschah es in Gewässern. Die Partikel sind die Skelette (sogenannte Tests) von Plankton, mikroskopisch kleinen Kreaturen, die ihr Leben in der Wassersäule treiben. Plankton sezerniert ihre Tests mit einer von zwei Substanzen, die in Wasser gelöst sind: Calciumcarbonat oder Kieselsäure. Wenn die Organismen sterben, sinken ihre Tests auf den Grund und reichern sich in einer wachsenden Schicht mikroskopischer Sedimente an, die als Schlamm bezeichnet werden.

Schlamm ist normalerweise eine Mischung aus Planktontests und extrem feinkörnigen Tonmineralien. Ein Lehmschlamm wird natürlich schließlich zu Lehmstein. Ein Schlamm, bei dem es sich hauptsächlich um Calciumcarbonat (Aragonit oder Calcit) handelt, ein kalkhaltiger Schlamm, wird in der Regel zu einem Gestein der Kalksteingruppe. Chert wird aus einem silikatischen Schlamm gewonnen. Die Zusammensetzung des Schlamms hängt von geografischen Details ab: Meeresströmungen, Verfügbarkeit von Nährstoffen im Wasser, Weltklima, Tiefe im Ozean und anderen Faktoren.

Kieselgel besteht hauptsächlich aus den Tests von Kieselalgen (einzellige Algen) und Radiolaren (einzellige "Tiere" oder Protisten). Diese Organismen bauen ihre Tests auf vollständig nicht kristallisierter (amorpher) Kieselsäure auf. Andere kleinere Quellen für Kieselsäureskelette sind die Partikel, die durch Schwämme (Spicules) und Landpflanzen (Phytolithen) gebildet werden. Kieselgel neigt dazu, sich in kaltem, tiefem Wasser zu bilden, da sich Kalkablagerungen unter diesen Bedingungen auflösen.

Chert-Bildung und Vorläufer

Im Gegensatz zu den meisten anderen Gesteinen verwandelt sich der silikatische Schlamm in Chert, indem er eine langsame Umwandlung durchläuft. Die Lithifizierung und Diagenese von Chert ist ein aufwändiger Prozess. 

In einigen Umgebungen ist kieselsäurehaltiger Schlamm rein genug, um sich zu einem leichten, minimal verarbeiteten Gestein zu lithifizieren, das Kieselgur genannt wird, wenn es aus Kieselalgen besteht, oder Radiolarit, wenn es aus Radiolariern besteht. Die amorphe Kieselsäure eines Planktontests ist außerhalb der Lebewesen, aus denen sie besteht, nicht stabil. Es versucht zu kristallisieren, und wenn der Schlamm in Tiefen von mehr als 100 Metern eingegraben wird, beginnt sich das Siliciumdioxid mit dem leichten Anstieg von Druck und Temperatur zu mobilisieren. Hierfür gibt es viel Porenraum und Wasser und viel chemische Energie, die durch Kristallisation sowie durch den Abbau von organischer Substanz im Schlamm freigesetzt wird.

Das erste Produkt dieser Aktivität ist hydratisiertes Siliciumdioxid (Opal), das als Opal-CT bezeichnet wird, da es in Röntgenuntersuchungen Cristobalit (C) und Tridymit (T) ähnelt. In diesen Mineralien richten sich Silicium- und Sauerstoffatome in einer anderen Anordnung als Quarz mit Wassermolekülen aus. Eine weniger prozessierte Version von Opal-CT macht Wassermoleküle in einer anderen Anordnung als Quarz aus. Eine weniger verarbeitete Version von Opal-CT ist das, was gewöhnlichen Opal ausmacht. Eine weiter verarbeitete Version von Opal-CT wird oft als Opal-C bezeichnet, da es bei Röntgenaufnahmen eher wie Cristobalit aussieht. Das Gestein aus lithifiziertem Opal-CT oder Opal-C ist Porcellanit.

Eine stärkere Diagenese führt dazu, dass die Kieselsäure den größten Teil ihres Wassers verliert, da sie den Porenraum im kieselsäurehaltigen Sediment ausfüllt. Diese Aktivität wandelt das Siliciumdioxid in echtes Quarz in mikrokristalliner oder kryptokristalliner Form um, auch bekannt als das Mineral Chalcedon. Wenn dies geschieht, wird ein Chert gebildet.

Chert-Attribute und -Zeichen

Chert ist so hart wie kristalliner Quarz mit einer Härte von sieben auf der Mohs-Skala, vielleicht etwas weicher, 6,5, wenn es noch etwas hydratisiertes Siliciumdioxid enthält. Chert ist nicht nur hart, sondern auch ein harter Fels. Es steht über der Landschaft in Aufschlüssen, die Erosion widerstehen. Ölbohrer fürchten es, weil es so schwer zu durchdringen ist.

Chert hat eine kurvige Conchoidalfraktur, die glatter und weniger splitterig ist als die Conchoidalfraktur aus reinem Quarz. Alte Werkzeugmacher bevorzugten es, und qualitativ hochwertiger Stein war ein Handelsgegenstand zwischen Stämmen.

Im Gegensatz zu Quarz ist Chert niemals transparent und nicht immer durchscheinend. Es hat einen wachsartigen oder harzigen Glanz im Gegensatz zum glasigen Glanz von Quarz. 

Die Farben von Chert reichen von Weiß über Rot und Braun bis zu Schwarz, je nachdem, wie viel Ton oder organisches Material darin enthalten ist. Es weist häufig Anzeichen seiner sedimentären Herkunft auf, wie z. B. Einstreu und andere sedimentäre Strukturen oder Mikrofossilien. Sie können häufig genug sein, damit ein Chert einen besonderen Namen bekommt, wie im roten Radiolar-Chert, das von der Plattentektonik vom zentralen Meeresboden zur Landung gebracht wird.

Spezielle Cherts

Chert ist ein ganz allgemeiner Begriff für nichtkristalline silikatische Gesteine, und einige Untertypen haben ihre eigenen Namen und Geschichten.

In gemischten kalk- und kieselsäurehaltigen Sedimenten neigen Carbonat und Kieselsäure zur Entmischung. Kreidebetten, das kalkhaltige Äquivalent von Kieselguren, können klumpige Knollen von Chert vom Typ Feuerstein bilden. Feuerstein ist gewöhnlich dunkel und grau und glänzender als typischer Chert.

Achat und Jaspis bilden sich außerhalb der Tiefsee. Sie treten dort auf, wo durch Brüche kieselsäurehaltige Lösungen in Chalzedon eindringen und dieses abscheiden konnten. Achat ist rein und durchscheinend, während Jasper undurchsichtig ist. Beide Steine ​​haben normalerweise eine rötliche Farbe, da Eisenoxidmineralien vorhanden sind. Die eigentümlichen alten bandförmigen Eisenformationen bestehen aus dünnen Schichten von eingebettetem Chert und festem Hämatit.

Einige wichtige fossile Fundstellen befinden sich im Chert. Die Rhynie Cherts in Schottland enthalten Überreste des ältesten Landökosystems, das vor fast 400 Millionen Jahren zu Beginn der Devon-Zeit entstanden ist. Und der Gunflint Chert, eine Einheit der gebänderten Eisenformation im Westen Ontarios, ist berühmt für seine fossilen Mikroben aus der Zeit des frühen Proterozoikums vor etwa zwei Milliarden Jahren.