Liivakivi, lihtsalt öeldes, on liiv kokku tsementeeritud kiviks - seda on lihtne öelda lihtsalt isendit lähemalt uurides. Kuid peale selle lihtsa määratluse asub huvitav sette, maatriksi ja tsement mis võib (koos uurimisega) paljastada palju väärtuslikku geoloogilist teavet.
Liivakivi põhitõed
Liivakivi on settest valmistatud kivimiliik - a settekivim. Setete osakesed on mineraalide ja kivimite killud või tükid, seega on liivakivi klastne settekivim. See koosneb peamiselt keskmise suurusega liivaosakestest; seetõttu on liivakivi a keskmiseteraline klastiline settekivim. Täpsemalt, liiva suurus on vahemikus 1/16 millimeetrit kuni 2 mm (muda on peenem ja kruus jämedam). Liivaterasid, mis liivakivi moodustavad, nimetatakse raami teradeks.
Liivakivi võib sisaldada peenemat ja jämedamat materjali ning seda võib ikkagi nimetada liivakiviks, kuid kui see sisaldab rohkem kui 30 protsenti kruusa, munakivide või rändrahnuterad, klassifitseeritakse see hoopis konglomeraat või breccia (koos nimetatakse neid ka rudiitideks).
Liivakivis on peale setteosakeste kahte erinevat tüüpi materjali: maatriks ja tsement. Maatriks on peeneteraline kraam (muda ja savi suurus), mis oli settes koos liivaga, samas kui tsement on hiljem kasutusele võetud mineraalaine, mis seob sette kivimiga.
Palju maatriksit sisaldavat liivakivi nimetatakse halvasti sorteerituks. Kui maatriks moodustab rohkem kui 10 protsenti kivimist, nimetatakse seda wacke'iks ("wacky"). Vähese tsemendiga hästi sorteeritud liivakivi (vähe maatriksit) nimetatakse areniidiks. Teine võimalus seda vaadata on see, et wacke on määrdunud ja areniit puhas.
Võite märgata, et ükski selles arutelus ei maini mingeid konkreetseid mineraale, vaid ainult teatud osakeste suurust. Kuid tegelikult moodustavad mineraalid liivakivi geoloogilises loos olulise osa.
Liivakivi mineraalid
Liivakivi on formaalselt määratletud rangelt osakeste suuruse järgi, kuid karbonaatmineraalidest valmistatud kivimid ei kvalifitseeru liivakiviks. Karbonaatkivimit nimetatakse lubjakiviks ja sellele on antud eraldi klassifikatsioon, seega tähistab liivakivi tõesti silikaatrikka kivimi esinemist. (Keskmise teraniigiga klastist karbonaatkivimit ehk lubjakivi liivakivi nimetatakse kalkareniidiks.) See jaotus on mõistlik kuna lubjakivi on valmistatud puhtas ookeanivees, silikaatkivimid aga settest, mis on erodeeritud mandreid.
Küps mandriline sete koosneb peotäiest pinna mineraalidja seetõttu on liivakivi tavaliselt peaaegu kõik kvarts. Muud mineraalid - savid, hematiit, ilmeniit, päevakivi, amfibool ja vilgukivist- ja väikesed kivimifragmendid (liitiumid), aga ka orgaaniline süsinik (bituumen) lisavad värvi ja iseloomu klastilisse fraktsiooni või maatriksisse. Liivakivi, mille päevakivi on vähemalt 25 protsenti, nimetatakse arkoseks. Vulkaanilistest osakestest valmistatud liivakivi nimetatakse tuffiks.
Liivakivis sisalduv tsement on tavaliselt üks kolmest materjalist: ränidioksiid (keemiliselt sama nagu kvarts), kaltsiumkarbonaat või raudoksiid. Need võivad maatriksisse tungida ja selle omavahel siduda või täita tühikud, kus maatriksit pole.
Sõltuvalt maatriksi ja tsemendi segust võib liivakivi värvivalik olla peaaegu valge kuni peaaegu must, vahepeal on hall, pruun, punane, roosa ja kollane.
Kuidas liivakivi vormid
Liivakivi vormid, kuhu liiv maha pannakse ja maetakse. Tavaliselt juhtub see avamerel alates jõe deltad, kuid kõrbedüünid ja rannad võivad liivakivivoodid jätta ka geoloogilisse registrisse. Näiteks Grand Canyoni kuulsad punased kivid moodustusid kõrbes. Fossiile võib leida liivakivist, kuigi energeetilised keskkonnad, kus liivapeenrad moodustavad, ei poolda alati säilimist.
Kui liiv on sügavalt maetud, võimaldavad matmisrõhk ja pisut kõrgemad temperatuurid mineraalidel lahustuda või deformeeruda ja liikuda. Terad on tihedamalt kokku kootud ja setted pigistatakse väiksemaks. See on aeg, mil tsemendimaterjal liigub settesse, mida veavad sinna lahustunud mineraalidega laetud vedelikud. Oksüdeerivad tingimused põhjustavad raudoksiididest punaseid värve, redutseerivad tingimused aga tumedamaks ja hallimaks.
Mida ütleb liivakivi
Liivakivis olevad liivaterad annavad teavet mineviku kohta:
- Päevakivi ja liitivaterade olemasolu tähendab, et sete asub mägede lähedal, kus see tekkis.
- Liivakivi üksikasjalikud uuringud annavad ülevaate sellest lähtekoht- selline maal, kus toodeti liiva.
- Terade ümardamise aste näitab, kui kaugele neid veeti.
- Hõõrdunud pind on üldiselt märk sellest, et liiva vedas tuul - see tähendab omakorda liivast kõrbeasetust.
Liivakivi mitmesugused omadused on märk mineviku keskkonnast:
- Ripples võib näidata kohalikke veevoolusid või tuule suunda.
- Iidsete hoovuste fossiilsed jalajäljed on koormuskonstruktsioonid, tallajäljed, rippplaadid ja muud sarnased omadused.
- Liesegangi ansamblid on keemilise toime tunnused pärast liiva matmist.
Liivakivis olevad kihid või voodilinad on ka varasema keskkonna tunnused:
- Turbiidijärjestused osutavad merekeskkonnale.
- Ristamine (kärbitud, kallutatud liivakivi kiht) on rikkalik teabeallikas hoovuste kohta.
- Põlevkivi või konglomeraadi ristumiskohad võivad näidata erineva kliimaga episoode.
Lisateave liivakivi kohta
Haljastus- ja ehituskivina on liivakivi täis iseloomu, soojades toonides. See võib olla ka üsna vastupidav. Suuremat osa tänapäeval kaevandatud liivakivist kasutatakse lipukividena. Erinevalt kaubanduslik graniit, kaubanduslik liivakivi on sama mis geoloogide sõnul see on.
Liivakivi on ametlik riigikivi Nevada. Osariigi suurepäraseid liivakivipaljandikke saab näha kell Tules asuva looduspargi org.
Suure kuumuse ja rõhu korral pöörduvad liivakivid moondekivimid kvartsiit või gneiss, tugevad kivid tihedalt pakitud mineraaliteradega.