چرت (Chert) یک سنگ رسوبی است که تقریباً به طور کامل از سیلیس (SiO₂) ریزبلور یا کریپتو کریستالین تشکیل شده است. این سنگ به صورت لایه لایه، گرهک، توده‌های متراکم و یا عدسی هایی در توالی‌های رسوبی (به ویژه آهکی) رخ می‌دهد. شکستگی صدفی و ایجاد لبه‌های بسیار تیز، سختی بالا (7) و ظاهر مومی یا کدر از ویژگی و مشخصه‌های شناسایی سنگ چِرت است. نام دیگر این سنگ، چخماق است و در گذشته از آن برای روشن کردن آتش و ساخت سِلاح و ابزارهای بُرش کاربرد داشته است. Chert‌ها در آب دریاها، دریاچه‌های شور و شیرین و چشمه‌ها شکل می‌گیرند. همچنین می‌توانند از سیالات گرمابی ته نشین شده و شکل گیرند. چرت انواع مختلفی دارد: شامل Chert بیولوژیکی و Chert معدنی؛ اولی از تجمع اسکلت‌ سیلیسی میکرو اُرگانیسم‌های دریایی ایجاد می‌شود و نوع دوم، از ته نشینی سیالات حاوی مادۀ معدنیِ SiO₂ شکل می‌گیرد.

چرت چیست؟

چرت همان سنگ چخماق است! یک سنگ رسوبی سختِ نهان بلورینِ مومی تا دانه‌ای از جنس سیلیس. این سیلیس به صورت کانی های اپال، کلسدونی و کوارتز است که به صورت آلی و غیر آلی (در مورد اپال) تشکیل می‌گردند.

chetr می‌تواند از سیالات زیر رسوب کند:

• آب دریا
• آب های دریاچه ای شیرین و شور
• سیال های دیاژنیک
• سیالات گرمابی

در زمان حاضر، سنگ چرت در محیط های دریایی ژرف تا بسیار ژرف تشکیل می‌شوند.

Chertهایی که از چشمه‌های آب گرم و آبفشان ها نهشته می‌شوند، رسوبی و متخلخل هستند.

مشخصات شناسایی سنگ چرت

Chert معمولاً به صورت گرهک، کنکرسیون یا لایه لایه با رسوبات گچ و سنگ آهک یافت می‌شود و طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها از جمله سفید، خاکستری، سیاه، قهوه‌ای و قرمز را به نمایش می‌گذارد. این سنگ به صورت نهان بلورین است؛ یعنی اندازه دانه‌های آن بسیار کوچک است، در حدی با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شوند و فقط در زیر میکروسکوپ با بزرگنمایی بسیار بالا قابل دید است. اندازه دانه‌های تشکیل دهندۀ چرت معمولاً کمتر از 30 میکرومتر است.

• بافت: لمس صاف، سطح صاف و شیشه‌ای.
• نمای ظاهری: می‌تواند مومی (شفاف) و یا مات باشد.
• سختی: بالا؛ 6.5 – 7؛ چرت جزء سنگ های سخت محسوب می‌شود.
• چگالی: 2.65 گرم بر سانتی متر مکعب.
• مقاومت در برابر هوازدگی: چرت به دلیل ترکیب شیمیایی که دارد، بسیار سخت است و در برابر هوازدگی بسیار مقاوم می‌باشد.
• نوع شکستگی: معمولاً صدفی.
• رنگ: قرمز، قهوه ای، سبز، سیاه؛ بسته به ناخالصی‌های موجود هنگام نهشته شدن رسوبات.

شکستگی

شکستگی سنگ چرت معمولاً صدفی است؛ یعنی شکستگی‌های صاف و منحنی شبیه به شیشه دارد. این سنگ به سطوح صاف و منحنی شکسته می‌شود و بر اثر شکستگی آن، لبه‌های بسیار تیزی ایجاد می‌گردد. انسان‌های اولیه از این ویژگیِ چرت، یعنی شکست صدفی و سختی زیادِ آن بهره می‌بردند و از آن برای ساخت ابزارهای بُرش و سلاح استفاده می‌کردند.

رنگ سنگ چرت

سنگ chert در طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها یافت می‌شود. طیفِ رنگی پیوسته بین سفید و سیاه یا بین کرم و قهوه‌ای وجود دارد. چرت‌های سبز، زرد، نارنجی و قرمز نیز رایج هستند. رنگ‌های تیره‌تر اغلب ناشی از وجود مواد معدنی و مواد آلی هستند. مقادیر زیادِ اکسید آهن باعث ایجاد رنگ قرمز می‌شود. به چرت‌های مایل به قرمز جاسپر نیز می‌گویند.

اگر در زمان شکل گیری سنگ، مقدار موادّ آلی در محل تشکیل فراوان باشد، رنگ سنگ، خاکستری تا سیاه می‌شود.

نام “سنگ چخماق” اغلب برای اشاره به رنگ‌های تیره‌تر Chert استفاده می‌شود.

طبقه بندی chert

1. چرت های معدنی: از نهشته شدن سیالات و محلول های حاوی اکسید سیلیس ایجاد می‌شود.
2. چرت های بیولوژیکی: از اجساد جانوران و سازواره های دریایی ایجاد می‌شود.

انواع چرت

1. فلینت / سنگ آتش زنه / سنگ چخماق (چرت همگن سیاه یا خاکستری تیره)
2. ژاسب یا جاسپر (چرت هماتیت دار)
3. پورسلانیت (Chert دارای رس و کلسیت دانه ریز سخت).
4. سیلکریت
5. چرت مگادی: نوع ویژه‌ای از chert دیاژنتیکی است که در توالی‌های تبخیری تشکیل می‌شود.
6. موزارکیت
7. تریپولی (نوعی chert حفره‌دار)
8. دیاسپوریت (چرت قرمز)
9. لیدیت (چرت سیاه)

1- فلینت (سنگ چخماق)

فلینت یا سنگ آتش زنه یا همان سنگ چخماق، یک کوارتز ریزبلور فشرده است. در اصل نام چرت موجود در سازندهای گچی یا سنگ آهک مارنی بود که با جایگزینی کربنات کلسیم با سیلیس تشکیل شده بودند. برخی از زمین شناسان به چرت خاکستری تیره تا سیاه رنگ، سنگ چخماق می‌گویند. رنگ تیره ناشی از وجود مواد آلی است.

2- ژاسب (جاسپر)

به چرت هماتیت‌دار، جاسپر می‌گوییم. جاسپر سخت، مات و اغلب رنگارنگ است و به رنگ قرمز، زرد و یا قهوه‌ای می‌باشد. جاسپر از طریق رسوب سیلیس در اطراف ناخالصی‌های اکسید آهن تشکیل می‌شود.

3- پورسلانیت

اگر سنگ چرت حاوی ناخالصی رس یا کربنات باشد، پورسلانیت (Porcellanite) نام می‌گیرد. پورسلانیت بسیار سخت است، ظاهری شبیه به چینی دارد و اغلب برای ساخت اشیاء زینتی استفاده می‌شود.

4- سیلکریت

سیلکریت (Silcrete) نوعی chert است که در خاک تشکیل می‌شود. اغلب برای مصالح ساختمانی استفاده می‌گردد.

5- چرت مگادی

مگادی نوع ویژه‌ای از چِرت دیاژنتیکی است که در توالی‌های تبخیری تشکیل می‌شود. مگادی، طی یک فرایند دو مرحله‌ای توسعه می‌یابد.

از شوراب غنی از سیلیس با pH زیاد، زمانی که کاهشی در pH شوراب رخ دهد، مگادیت [NaSi₇O₁₃(OH)₃, 3H₂O] یا کانی مشابه آن رسوب می‌کند. شرایطی مانند اختلاط شوراب با آب شیرین در اثنای بارندگی‌های زیاد، باعث کاهش pH می‌شود. مگادیتی که رسوب کرده است، بعداً از طریق فرایندهای دیاژنتیک که موجب انتقال یون‌های سدیم و آب می‌گردد، به chert تبدیل می‌شود. چِرت نوع مگادیت می‌تواند به شکل گرهک و یا مطبق باشد.

6- موزارکیت

موزارکیت (Mozarkite) نوعی چرت است که در کوه‌های اوزارک میسوری یافت می‌شود. موزارکیت به نام اوزارک‌های میسوری، جایی که در آن یافت می‌شود، نامگذاری شده است. این سنگ اولین بار در اوایل دهه ۱۸۰۰ توسط زمین‌شناس هنری رو اسکول‌کرفت توصیف شد. موزارکیت معمولاً در گره‌ها یا رگه‌هایی در سنگ‌های دیگر، مانند سنگ آهک یا دولومیت، یافت می‌شود. موزارکیت یک سنگ تزئینی محبوب است. اغلب در پیشخوان‌ها، شومینه‌ها و سایر کاربردهای داخلی و خارجی استفاده می‌شود.

انواع چرت بیولوژیکی

1. رادیولاریت
2. دیاتومیت
3. اسپیکولیت

1- رادیولاریت

به chertهای غنی از شعاعیان رادیولاریت گفته می‌شود. رادیولاریت‌ها عمدتاً از بقایای سیلیسیِ موجودات دریایی میکروسکوپی به نام رادیولارها تشکیل می‌شوند. رادیولارها در گروه شعاعیان قرار دارند. رادیولاریت اغلب در رسوبات اعماق دریا یافت می‌شود.

2- دیاتومیت

دیاتومیت یک سنگ سبک وزن به رنگ روشن است که از پوسته‌های سیلیسی جلبک‌ها به وجود می‌آید. دیاژنز، رسوبات دیاتمه ای را به چرت تبدیل می‌کند. جلبک های سیلیسی میکروسکوپی در محیط‌های دریایی و آب شیرین رشد می‌کنند. چرت دیاتومیتی با بافت سبک و متخلخل خود شناخته می‌شوند.

3- اسپیکولیت (خارهای اسفنج دار)

اسپیکولیت نوعی چرت است که عمدتاً از بقایای سیلیسی اسپیکول‌های اسفنجی تشکیل شده است که ساختارهای کوچک و سوزنی شکلی هستند که اسکلت اسفنج‌ها را تشکیل می‌دهند.

نحوۀ تشکیل

اغلب از تجمع اسکلت‌های سیلیسی میکروارگانیسم‌هایی مانند دیاتوم‌ها و رادیولاریاها تشکیل می‌شود. اگرچه معمولاً در سنگ‌های رسوبی دریایی یافت می‌شود، چرت می‌تواند در محیط‌های دریاچه‌ای (دریاچه‌ای) و زمینی نیز وجود داشته باشد. سختی شدید و توانایی آن در شکستگی‌های شدید، آن را به ماده‌ای ارزشمند برای ابزارسازی ماقبل تاریخ تبدیل کرده است.

Chert می‌تواند زمانی تشکیل شود که ریزبلورهای دی‌اکسید سیلیس در رسوبات نرمی که به سنگ آهک یا گچ تبدیل می‌شوند، رشد کنند. در این رسوبات، تعداد زیادی از ریزبلورهای دی‌اکسید سیلیکون به شکل گره‌ها یا توده‌های نامنظم شکل می‌گیرند، زمانی که سیلیس محلول توسط حرکت آب‌های زیرزمینی به محل تشکیل منتقل می‌شود. اگر گره‌ها یا کنکرسیون‌ها متعدد باشند، می‌توانند به اندازه کافی بزرگ شوند تا با یکدیگر ادغام شوند و یک لایه تقریباً پیوسته از chert را در توده رسوب تشکیل دهند. چرتی که به این روش تشکیل می‌شود، یک سنگ رسوبی شیمیایی است.

در حالت رسوب شیمیایی، کانی‌های سیلیس، مستقیماً از محلول های آبی متبلور می‌شوند. در برخی موارد نیز، آن‌ها جانشین کانی های قبلی می‌شوند.

چرت هایی که به صورت جانشینی تشکیل می‌شوند، معمولاً توده های کوچکی هستند که همراه با انواع سنگ های دیگر دیده می‌شوند.

مناطق وسیعی از کف اقیانوس، به ویژه در عرض های پایین و بالا، با سیلیس ناشی از رسوب زیست زادی پوشیده می‌شوند. به همین نحو، سازندهای آهندار پرکامبرین، حجم بزرگی از سنگ‌های غنی از Chert را تشکیل می‌دهند.

نحوۀ تشکیل چرت آلوکمی

چِرت های آلوکمی آواری، طی یک فرایند دو مرحله ای تشکیل می‌شوند:

1. رسوبگذاری زیست شیمیایی که منجر به انباشت پوسته های آلی (معمولاً) اپالی می‌گردد.
2. این پوسته ها توسط جریان ها، حمل و دوباره ته نشین می‌شوند.

به دلیل ریز بودنِ دانه‌های چرت و اینکه سازواره‌های سیلیسی، اپال بی شکل (آمورف) رسوب می‌دهند، تبلور دوباره آن‌ها به آسانی رخ می‌دهد و باعث می‌شود آثار مربوط به منشاء آلوکمی و زیست زادی آن‌ها، نامشخص و یا  کاملاً محو شود.

نمونه های معروف chert به صورت انواع رادیولردار، نواکولیت و چرت‌های همراه با سازندهای آهندار، در سراسر دنیا وجود دارند.

سنگ چرت پس از تشکیل، به شکل‌های زیر دیده می‌شود:

1. به صورت نهشته‌های سطحی در دریاهای عمیق تا کم عمق
2. به صورت نهشته‌هایی در دریاچه های مختلف
3. به صورت پُر کنندۀ حفره‌ها که در این صورت، از سیالات گرمابی در سنگ‌های قاره‌ای و دریایی، به ویژه سنگ‌های آتشفشانی رسوب کرده‌اند.
4. به صورت نهشته‌های حاصل از جانشینی (دیاژنتیک) در سنگ های موجود نظیر سنگ آهک.

کاربردها

Chert به دلیل خصوصیات منحصر به فردی که دارد، از 8000 سال قبل از میلاد، مورد استفاده قرار داشته است. در آن زمان، مردم مناطقی که اکنون انگلستان و فرانسه هستند، در لایه‌های گچ نرم، چاه‌هایی تا عمق ۳۰۰ فوت حَفر می‌کردند تا گرهک‌های chert را استخراج کنند. این از قدیمی‌ترین عملیات معدنکاری زیرزمینی است که تاکنون کشف شده‌ است. در آن زمان، از سنگ چرت برای ساخت ابزارهای تیز استفاده می‌شد؛ این سنگ همچنین ابزار لازم برای روشن کردن آتش بود. در شرایط سخت، می‌توانیم از سنگ chert همراه با یک تکه فولاد برای ایجاد جرقه جهت روشن کردن آتش استفاده کنیم.

از دیگر کاربردهای چرت می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. استفاده برای ساخت ابزارهای تیز.
2. ساخت ابزارهای برش مثل چاقو.
3. ساخت سرنیزه و تبر.
4. تیز کردن فولاد.
5. تولید سرامیک.
6. به عنوان ساینده در عملیات سنگ زنی و صیقل کاری.
7. استفاده در ساخت شیشه.
8. استفاده در تولید دی اکسید سیلیس.
9. استفاده به صورت دستبند و پلاک به عنوان سنگ تولد فروردین و سنگ تولد اسفند.
10. استفاده به عنوانِ سنگِ تیزکن؛ نوعی چرت دگرگون‌ شده که به نام “نواکولیت” (novaculite) وجود دارد که به دلیل بافت متخلخل و یکنواخت خود، به عنوان سنگ تیزکن کاربر دارد.