Esquist

Els esquists són roques metamòrfiques en què els constituents originals foren argiles o fangs. Es caracteritza per estructurar-se en fines làmines que es trenquen de manera irregular i en paral·lel (exfoliació). Un esquist (del grec σχιστός, escindit) és una roca cristal·lina metamòrfica d'estructura fullada i que pot dividir-se al llarg de plans aproximadament paral·lels.^[1] En l'esquist els grans minerals poden veure's a ull nu. La característica textura esquamosa de l'esquist ha donat lloc a l'adjectiu esquistós. Dins l'esquist hi predominen minerals com la mica, la clorita, el talc, l'hornblenda, grafit i altres. El quars es troba sovint en grans estirats cap a l'extrem. Per definició, l'esquist conté més d'un 50% de minerals plans i allargats, sovint finament intercalat amb quars i feldespat. Presenta laminació ondulada, i els cristalls, a diferència dels de la pissarra, són perceptibles a ull nu. Molts d'aquests minerals són de mica, cosa que proporciona a l'esquist una brillantor intensa.

Esquist

Tipus	roca metamòrfica i esquist

És de gra mitjà que mostra una esquistositat pronunciada. Això significa que la roca està composta de grans minerals que es veuen fàcilment amb una lupa de mà de baixa potència, orientats de tal manera que la roca es divideix fàcilment en escates o plaques primes. Aquesta textura reflecteix un alt contingut en minerals laminars, com mica, talc, clorita o grafit. Aquests sovint s'intercalen amb minerals més granulars, com feldespat o quars.

L'esquist es forma típicament durant el metamorfisme regional que acompanya al procés de formació de muntanyes (orogènia) i sol reflectir un grau mitjà de metamorfisme. L'esquist metamorfosat de lutita és particularment comú i, sovint, és molt ric en mica (un esquist de mica). Quan el tipus de roca original (el protòlit) és perceptible, a l'esquist generalment se li dona un nom que reflecteix el seu protòlit, com metagres esquistosa. En cas contrari, s'inclouran en el nom de la roca els noms dels minerals constituents, com a esquist de quars-feldespat-biotita.

El llit rocós d'esquist pot representar un desafiament per a l'enginyeria civil a causa dels seus pronunciats plans de feblesa.

Aflorament de pissarra argilosa del Devonià Inferior al nord d'Eifel. La meteorització fa que la divisió de la capa prima sigui clarament visible.

Aflorament d'esquist de mica proterozoica amb sigmaclast granític (centre de la imatge), Southern Black Hills, Dakota del Sud, EUA

Vista de capes d'una roca argilosa negra del Juràssic, l'anomenada pissarra de Posidònia, amb petjades de petxines fòssils. Trobar lloc a Holzmaden (amplada de la peça de mà d'uns 11 cm).

Etimologia

La paraula esquist es deriva en última instància de la paraula grega σχίζειν (schízein), que significa "dividir",^[2] que es refereix a la facilitat amb la qual els esquistos es poden dividir al llarg del pla en el qual es troben els minerals laminars.

Definició

Els geòlegs defineixen l'esquist com una roca metamòrfica de gra mitjà que mostra una esquistositat ben desenvolupada.^[3] L'esquistositat és una fina estratificació de la roca produïda pel metamorfisme (una foliació) que permet dividir fàcilment la roca en escates o lloses de menys de 5 a 10 mil·límetres de gruix.^[4][5] Els grans minerals d'un esquist solen tenir una grandària de 0,25 a 2 mil·límetres^[6], per la qual cosa es poden veure fàcilment amb una lupa de 10×.^[7] Típicament, més de la meitat dels grans minerals d'un esquist mostren una orientació preferent. Els esquistos constitueixen una de les tres divisions de les roques metamòrfiques per textura, sent les altres dues divisions el gneis, que té una esquistositat poc desenvolupada i una estratificació més gruixuda, i els granofeles, que no tenen una esquistositat discernible.^[4][8]

Els esquistos es defineixen per la seva textura, sense referència a la seva composició,^[9][4] i encara que la majoria són el resultat d'un metamorfisme de grau mitjà, poden variar molt en la seva composició mineral.^[10] No obstant això l'esquistositat es desenvolupa normalment només quan la roca conté abundants minerals platins, com la mica o clorita. Els grans d'aquests minerals estan fortament orientats en una direcció preferent en l'esquist, formant sovint també capes paral·leles molt fines. La facilitat amb la qual la roca es divideix al llarg dels grans alineats explica l'esquistositat.^[4] Encara que no és una característica definitòria, els esquistos contenen molt sovint porfiroblasts (cristalls individuals de grandària inusual) de minerals distintius, com el granat, l'estaurolita, la cianita, la sil·limanita o la cordierita.^[11]

Pel fet que els esquistos són una classe molt gran de roca metamòrfica, els geòlegs descriuran formalment una roca com un esquist només quan el tipus original de la roca abans del metamorfisme (el protòlit) és desconegut i el seu contingut mineral encara no està determinat. En cas contrari, el modificador esquist s'aplicarà a un nom de tipus més precís, com a esquist semipelita (quan se sap que la roca conté quantitats moderades de mica) o una metaarena esquistosa (si se sap que el protòlit va ser un gres).^[12] Si tot el que se sap és que el protòlit era una roca sedimentària, l'esquist es descriurà com parasquista, mentre que si el protòlit era una roca ígnia, l'esquist es descriurà com ortosquista.^[13] Els qualificatius minerals són importants a l'hora de nomenar un esquist. Per exemple, un esquist de quars-feldespat-biotita és un esquist de protòlit incert que conté mica biotita, feldespat i quars en ordre d'abundància aparentment decreixent.^[14]

El esquist lineal té un fort teixit lineal en una roca que d'altra banda té una esquistositat ben desenvolupada.^[10]

Terminologia minera històrica

Abans de mitjan segle xix, els termes pissarra, shale i esquist no estaven clarament diferenciats pels quals es dedicaven a la mineria.^[15]

Formació

Esquist de Manhattan, del sud-est de Nova York

El procés del cicle rocós que forma els esquistos és el metamorfisme regional. Les partícules fines que componen els esquistos poden romandre suspeses en l'aigua durant molt de temps després que les partícules grans i denses de la sorra hagin desaparegut. Els materials que formaran els esquistos estan dipositats normalment en aigües de moviment molt lent i se'ls sol trobar en dipòsits de llacs o llacunes, en deltes fluvials, planes inundables i en sorres de platja. També es poden trobar a la plataforma continental, en aigües relativament profundes i calmades.

Els esquistos negres són foscos, essent especialment rics en carboni no oxidat. Els esquits negres, comuns en estrats paleozoics i mesozoics, foren dipositats en ambients anòxics.

Els fòssils, les petges i caus d'animals, i fins i tot marques de caiguda de la pluja es poden preservar en els esquistos, a diferència del que passa amb un grau de metamorfisme més alt. A vegades també contenen concrecions.

Els esquistos tenen un grau de metamorfisme mitjà. Si són exposats temperatures i pressions superiors es converteixen en un material metamòrfic més dur conegut com a llicorella o pissarra, que se sol usar en la construcció.

La majoria de l'esquist procedeix de l'argila i llots que han sofert metamorfisme, incloent la producció de pissarres i filites com a passos intermedis. Certs esquistos procedeixen de roques ígnies de gra fi com el basalts i toves. La majoria dels esquistos són de mica, però també són freqüents els de grafit i clorita.

Aplicacions

Com que són forts i duradors es fan servir en la construcció, però de vegades produeixen ensorraments. A Nova York s'havien fet servir molt en les dècades de 1920 i 1930.

Oli d'esquist

L'oli d'esquist pot substituir en gran part el petroli. Per a produir-lo es fa servir el procés Petrosix, té menys sofre que el petroli.

Esquist metamòrfic

Esquist de Manhattan, esquist metamòrfic del sud-est de Nova York.

En el esquist metamòrfic els grans minerals individuals, allargats fins a formar escates per la calor i la pressió, poden veure's a simple vista. L'esquist està característicament foliat, la qual cosa vol dir que els grans de minerals individuals poden separar-se fàcilment en escates o làmines. La característica textura escatosa de l'esquist ha donat lloc a l'adjectiu «esquistós».

Els esquistos es nomenen segons els seus minerals constituents més importants o inusuals, com ara: esquist de granat; esquist de turmalina; esquist blau quan conté glaucofana, amfíbol o crossita; esquist verd amb clorita; esquist micaci quan conté mica; etcètera.

Origen

La majoria de l'esquist procedeix amb tota probabilitat d'argiles i llots que han sofert una sèrie de processos metamòrfics incloent la producció de pissarres i filites com a passos intermedis. Uns certs esquistos procedeixen de roques ígnies de gra fi com basalts i tobes. La majoria dels esquistos són de mica, encara que també són freqüents els de grafit i clorita.

Al voltant del límit de placa convergent, la calor i l'activitat química transformen els minerals d'argila de les pissarres i les fangolites en minerals de mica platins com la moscovita, la biotita i la clorita. La pressió dirigida empeny als minerals d'argila en transformació des de les seves orientacions aleatòries cap a una alineació paral·lela comuna en la qual els eixos llargs dels minerals platins s'orienten perpendicularment a la direcció de la força de compressió. Aquesta transformació dels minerals marca el punt en la història de la roca en el qual deixa de ser sedimentària i es converteix en la roca metamòrfica de baix grau coneguda com a "pissarra".

La pissarra té una lluentor apagada, pot dividir-se en fines làmines al llarg de les alineacions minerals paral·leles, i les fines làmines sonen quan es deixen caure sobre una superfície dura. Si la pissarra s'exposa a un metamorfisme addicional, els grans de mica de la roca començaran a créixer. Els grans s'allargaran en una direcció perpendicular a la direcció de la força de compressió. Aquesta alineació i l'augment de la grandària dels grans de mica donen a la roca una lluentor sedosa. En aquest moment la roca pot dir-se "filita". Quan els grans de mineral platejat han crescut prou per a ser vists a simple vista, la roca pot dir-se "esquist". La calor, la pressió i l'activitat química addicionals poden convertir l'esquist en una roca metamòrfica granular coneguda com a "gneis".

Aplicacions

Els esquistos metamòrfics (com la pissarra) solen usar-se en la construcció, pel fet que molts són bastant fortes i duradors.

L'esquist no és una roca amb nombrosos usos industrials. Els seus abundants grans de mica i la seva esquistositat la converteixen en una roca de baixa resistència física, generalment inadequada per al seu ús com a agregat de construcció, pedra de construcció o pedra decorativa. L'única excepció és el seu ús com a farcit quan les propietats físiques del material no són crítiques. Ha d'advertir-se que molts problemes de fonaments tant en edificis grans com petits es deuen a l'enfonsament de l'esquist o del ciment usat en la seva construcció, que fa que l'aigua entri en els buits i estovi l'esquist encara més. Molts fonaments d'edificis construïts en els anys 1920 i 1930 en la zona de la ciutat de Nova York van usar esquistos i sofreixen aquest problema. Les parets de roca decoratives en cases de la zona també van usar un esquist anomenat «pedra de Yonkers» que ja no es troba. Aquest esquist era especialment dur i tenia un color bastant homogeni. També va ser utilitzat en l'art Egipci.

L'esquist com a roca hoste de pedres precioses

L'esquist és sovint la roca hoste d'una varietat de pedres precioses que es formen en les roques metamòrfiques. El granat, la cianita, la tanzanita, la maragda, l'andalusita, l'esfinx, el safir, el robí, l'escapolita, la iolita, el crisoberil i molts altres materials gemmes es troben en l'esquist.

Els materials gemma que es troben en l'esquist solen estar molt inclosos. Això es deu al fet que els seus cristalls minerals creixen dins de la matriu de la roca, sovint incloent els grans minerals de la roca hoste en lloc de substituir-los o apartar-los. La millor roca hoste metamòrfica per als materials gemma sol ser la calcària, que es dissol o substitueix fàcilment quan es formen els materials gemma.