Gler er ekki kvars

Kvars (e. quartz) er algeng steind á jörðinni, reyndar svo algeng, að hún er nánast allsstaðar fyrir hendi í nánast öllum jarðfræðilegum umhverfum. Meira en 98% allra steinda sem finnast í náttúrunni er einmitt byggt á kvars.

Þar sem það er markmið okkar að afhjúpa leyndardóma um uppruna bergs, þá hlýtur einn af megin lyklum þess að felast í því að skilja eiginleika og uppruna kvars.

Kvars er kísildíoxíð (SiO2) en gler er það líka. Samt er kristaluppbyggingin ekki sú sama í þessum tveimur efnum og eiginleikar þeirra mismunandi, en það á eftir að skipta máli. Hér eru nokkrir eðliseiginleikar kvars og glers bornir saman:

Hér sést að herða, eðlismassi og brotstuðull kvars og glers eru mjög svipaðir, en þegar kemur að varmaleiðni, þá leiðir kvars u.þ.b. 1000 sinnum betur heldur en gler. Þessi mismunur orsakast af mismunandi kristaluppbyggingu þessara tveggja efna. Gler myndast þegar berg bráðnar, enda leiðir það varma illa áfram. Kvars hinsvegar getur aldrei myndast við bráðnum bergs. Þetta þýðir að kvars getur ekki myndast í storkubergi og miðað við kviku-falskenninguna, þá ætti kvars ekki að geta myndast yfir höfuð ef gert er ráð fyrir að allt berg hafi einhverntímann verið bráðin jörð.

En við hvaða aðstæður myndast kvars og hvaða sögu segir það okkur um myndun jarðarinnar?

Við rannsókn á kvarsi hefur komið í ljós, að kristaluppbygging náttúrulegs kvars eyðileggst við u.þ.b. 500°C, við venjulegan loftþrýsting og umbreytist þá í beta kvars, sjá mynd hér við hlið. Athugið að þessi ástands skýringarmynd lýsir ekki beint ástandinu (Phase), heldur er hér hægt að fletta upp í hvaða ástandi SiO2 mun vera við ákveðið hitastig og ákveðinn þrýsting þegar það myndast. Ekki er hægt t.d. að búa til kvars með því að kæla það niður undir 500°C. Þegar efnið er orðið að gleri eða beta kvars, getur það aldrei orðið að náttúrlegu kvarsi aftur!

Af því leiðir grundvallarspurningin: Ef kvars getur ekki myndast úr storkubergi, hvernig myndast það þá? Svarið gef ég að hluta til að sinni: í vatni.

Til íhugunar skil ég eftir hjá lesendum þetta: Ef jörðin var glóandi kvikubolti í upphafi sögu hennar, hvers vegna finnum við ekki gler í staðinn fyrir kvars í svo mörgu bergi?