Sa thạch

Sa thạch

Đá trầm tích
Cắt phiến sa thạch cho thấy dải Liesegang
Thành phần
Thạch anh và felspat đặc thù; các mảnh đá vụn thường có. Các khoáng chất khác có thể được tìm thấy trong đá cát kết đặc biệt hoàn thiện.

Sa thạch hay cát kết là đá trầm tích vụn cơ học với thành phần gồm các hạt cát chủ yếu là felspat và thạch anh được gắn kết bởi xi măng silic, calci, oxit sắt... Tuỳ theo từng loại xi măng mà sa thạch có màu sáng, xám, lục đỏ. sa thạch là loại đá nằm giữa đá vôi và đá bùn.Do sa thạch thông thường tạo ra các vách đá dễ nhận thấy và các hình khối tự nhiên bằng đá khác nên màu sắc của đá cát có thể coi giống hệt như là màu sắc của khu vực đó. Vì các phân tử của sa thạch có sắc tố phụ bị biến dạng theo màu sắc của khu vực. Ví dụ, phần lớn khu vực miền tây Bắc Mỹ được biết đến là có màu đỏ do đá cát màu đỏ ở đây.

Sa thạch thông thường tương đối mềm và dễ gia công, vì thế chúng là loại vật liệu xây dựng và vật liệu lát đường phổ biến. Do độ cứng của các hạt riêng rẽ và tính đồng nhất của kích thước hạt, cũng như bản chất dễ vụn của đá cát nên nó là khoáng chất được ưa chuộng để sản xuất đá mài (làm sắc lưỡi dao và các dụng cụ khác).

Các hình khối tự nhiên bằng đá mà chủ yếu chứa sa thạch thông thường cho nước thấm qua và là đủ xốp để lưu trữ một lượng lớn nước, điều này làm cho chúng trở thành lớp ngậm nước quan trọng. Các lớp ngậm nước hạt mịn, chẳng hạn như đá cát, là thích hợp để lọc bỏ các chất gây ô nhiễm từ bề mặt hơn nhiều so với các loại đá có các vết nứt và các kẽ hở như đá vôi hay các loại đá khác bị nứt nẻ do các hoạt động địa chấn.

Nguồn gốc

Sa thạch xếp thành lớp

Sa thạch là đá trầm tích mảnh vụn khác với các loại đá hữu cơ, như đá phấn hay than. Chúng được tạo thành từ các hạt bị gắn kết mà các hạt này lại có thể là các mảnh vỡ của đá đã tồn tại trước đó hoặc là đơn tinh thể của các khoáng vật. Các chất kết dính hay còn gọi là xi măng gắn kết có tác dụng gắn các hạt này với nhau chủ yếu là calcit, các khoáng vật sét và các khoáng vật silica. Kích thước các hạt cát trong đá cát nằm trong khoảng 0,1 mm tới 2 mm. Các loại đá với kích thước hạt nhỏ hơn, bao gồm bột kết và sét kết. Các loại đá có kích thước hạt lớn hơn, bao gồm đá dăm kết và sỏi kết và được gọi chung là cuội kết.

Sa thạch được hình thành qua hai giai đoạn. Đầu tiên là quá trình lắng đọng các hạt cát thành các lớp trầm tích. Các trầm tích cát này có thể được　lắng đọng trong các môi trường như sông, hồ, biển hay không khí. Sau khi lắng đọng, các hạt cát bị nén ép bởi các lớp đất nằm bên trên và được liên kết với nhau bởi các vật liệu khác (xi măng) lắng đọng cùng lúc với chúng. Các loại xi măng phổ biến nhất là silica và cacbonat calci vì chúng được tạo ra từ sự hòa tan hoặc thay thế của cát khi chúng bị chôn vùi. Sa thạch nằm ở trong vỏ Trái Đất khoảng giữa lớp Đá Bùn & Đá Vôi.

Môi trường trầm tích sẽ quyết định các đặc trưng của đá cát được tạo ra như kích thước hạt, độ chọn lọc, thành phần ở mức độ vi mô (kiến trúc) và cấu tạo của đá ở mức độ vĩ mô như tính phân lớp... Các môi trường chủ yếu của quá trình trầm tích là môi trường lục địa (lục nguyên) và môi trường biển, được chia ra thành các nhóm chủ yếu sau:

• Môi trường lục địa
  1. Sông (đê tự nhiên, doi cát)
  2. Nón phóng vật
  3. Băng tích (các trầm tích lắng đọng do băng tan chảy)
  4. Hồ
  5. Sa mạc (cồn cát)
• Môi trường biển
  1. Cát bờ biển
  2. Châu thổ
  3. Turbidit
  4. Bãi triều
  5. Đê cát ngầm

Các loại sa thạch

Đá thạch anh

Sa thạch được phân thành một số nhóm chính dựa trên thành phần khoáng vật và cấu trúc như sau:

• Sa thạch Acco, có hàm lượng felspat lớn hơn >25%. Độ mài tròn và chọn lọc kém so với sa thạch thạch anh. Các loại đá sa thạch giàu fenspat thường có nguồn gốc từ sự phong hóa cơ học hoặc phong hóa hóa học các đá granit và đá biến chất.
• Sa thạch thạch anh, có hàm lượng thạch anh trên >90%, có độ mài tròn và chọn lọc tốt. Cát chỉ toàn thạch anh thường được hình thành trong môi trường xa nguồn cung cấp thạch anh, do thạch anh là một khoáng vật bền nhất. Đôi khi sa thạch thuộc loại này được gọi là sa thạch "dạng quartzit", ví dụ Quartzit Tuscarora của các khu vực thuộc dãy núi An pơ.
• Sa thạch lithic được hình thành từ các mảnh vụn của các đá hạt mịn như đá phiến sét, đá núi lửa và đá biến chất hạt mịn.
• Đá xám greywacke, là gồm các mảnh vụn đá, thạch anh và fenspat góc cạnh. Các hạt này thường được bao bọc bên ngoài bởi cấu trúc hạt mịn giống sét phong hóa từ đá phiến sét và một số đá núi lửa
• Sa thạch Aeolian là loại đá thường được hình thành từ trầm tích gió trong môi trường sa mạc.
• Đá dholpur màu be, rajpura màu hồng, marson màu đồng và khatu màu gỗ tếch là một số loại đá cát.

• 
  Sa thạch gần Stadtroda, Đức
• 
  Sự hình thành sa thạch tự nhiên bao hàm các loại cát thạch anh bị kết dính
• 
  Các mẫu hình sa thạch trên tường của gian phòng tại Petra
• 
  Tu viện Arbroath mang màu vàng riêng biệt của sa thạch.

Xem thêm

• Sa thạch đỏ cổ
• Đá bagat
• Địa chất học
• Danh sách khoáng vật
• Danh sách các loại đá
• Bồn trũng trầm tích