kremeni pijesak (kvarcni pijesak), nekoherentna (sipka), nemetalna mineralna sirovina sedimentnog podrijetla. Sastoji se od kremena (SiO₂), feldspata (K,Na[AlSi₃O₈]), odlomaka stijena i drugih primjesa (silikati, oksidi, karbonati i dr.), a veličine je zrna 0,063 do 2 mm. Industrijski vrijednu mineralnu sirovinu predstavljaju kremeni pijesci s visokim sadržajem SiO₂ (više od 90%), niskim udjelom ostalih mineralnih sastojaka te povoljnim granulometrijskim sastavom (0,1−0,6 mm). Kemijski sastav najčišćih kremenih pijesaka sadrži 99,0 do 99,8% SiO₂.

Najčešće predstavljaju egzogene klastične nanosne sedimente, odn. nastaju erozijskim procesima u oksidacijskoj zoni, mehaničkim raspadanjem i kemijskom razgradnjom stijena koje sadrže kremen (granit, gnajs, kvarcit, pješčenjak i dr.) u detritus, koji se transportnim agensima (voda, vjetar, led) premješta u sedimentacijske bazene. Prema načinu transporta i mjestu taloženja razlikuju se riječni (aluvijalni), jezerski, marinski, glečerski i eolski kremeni pijesci. Rjeđu grupu predstavljaju sedimentna ležišta kremenoga pijeska u karbonatnim naslagama, nastala silifikacijom (metasomatozom) karbonatnoga mulja ili neposrednom kristalizacijom kremena iz otopine u koju je vjetrom ili vodom donesen materijal bogat silicijem.

Kremeni pijesak rabi se za proizvodnju ravnoga, lijevanog i ambalažnog stakla, kalupa i jezgri u ljevarstvu, abraziva (pjeskarenje, poliranje), silikatne opeke, keramike, punila, kemijskih preparata, filtara i propanta (podupirač pukotina) te u industriji nafte pri frakturiranju, u hortikulturi i dr.

Uporaba kremenoga pijeska tijekom povijesti

Od pretpovijesti kremeni pijesak rabio se za brušenje i poliranje pri oštrenju i zaglađivanju oruđa, oružja i nakita, te za potrebe građenja. Za potrebe metalurgije i staklarstva počeo se rabiti u razdoblju između 5000. i 3000. pr. Kr. Pretpostavlja se kako je proizvodnja stakla otkrivena prije 6000 godina u Mezopotamiji, kada se prvi put spominje recept za staklarsku smjesu u kojoj je najvažniji sastojak bio kremeni pijesak. Predmeti od stakla iz kremenoga pijeska poznati su i u starim kulturama Egipta, Indije, Kine, Grčke, Rima i dr. Iako je željezo otkriveno oko 2000. pr. Kr., prvo lijevanje u kalupe od pijeska poznato je iz Kine oko 645. pr. Kr.

Od industrijske revolucije eksploatacija i potrošnja kremenoga pijeska ubrzano raste. Danas se u svijetu na velikom broju ležišta eksploatiraju količine industrijskoga kremenog pijeska i šljunka izražene u stotinama milijuna tona. Najveća je eksploatacija u SAD-u, a u Europi u Francuskoj, Italiji i Njemačkoj.

Kremeni pijesak u Hrvatskoj

Ležišta

Na području Hrvatske nalaze se mnoga ležišta, nalazišta i pojave kremenih pijesaka. Vezana su uz razvoj određenih litostratigrafskih članova unutar naslaga krede, neogena i kvartara. Kremeni pijesci i pješčenjaci donjokredne i gornjokredne starosti razvijeni su na području Istre i fragmentarno na Visu, Braču i Mljetu. Nastali su transportom silicija, a pojavljuju se u sipkom i kompaktnom stanju (pješčenjaci) ili poluvezani najčešće autohtonim karbonatnim muljem. Naslage neogenske starosti raširene su na području Slavonije, Moslavine, Hrvatskoga zagorja te na Baniji i Kordunu, a nastale su razaranjem pretežno kristalinskih masiva uz rubove Petrove, Zrinske, Moslavačke, Požeške i Dilj gore te Papuka, Psunja, Krndije. Kremeni pijesci sa šljuncima izgrađuju aluvijalne nanose sljevova Drave i Save.

Najveća i najkvalitetnija ležišta kremenih pijesaka koja se mogu eksploatirati površinskim načinom pronađena su u Moslavini i Slavoniji u neogenskim naslagama. Najstariji su donjopontski abichi sedimenti s dva pješčana tijela na ležištima Španovica i Branešci kraj Pakraca. Sedimenti gornjega ponta (naslage rhomboidea) nositelji su velikih ležišta kao što su Vrtlinska kraj Čazme, Jagma i Livađani kraj Lipika, Vranić kraj Orljavca i dr. Treći rudonosni horizont pripada pliocenskim sedimentima. Unutar donjih, srednjih i gornjih paludinskih naslaga nalaze se sitnozrnati, zaglinjeni kremeni pijesci s niskim sadržajem SiO₂ sjeverno od Save, između Novske i Slavonskog Broda.

Ukupne eksploatacijske rezerve kremenoga pijeska u RH iznose oko 40 000 000 t, a potencijalne su višestruko veće. Gospodarski važna ležišta industrijskoga kremenog pijeska predviđena za površinsku eksploataciju sadrže prosječno više od 90% SiO₂, s udjelom granulometrijskoga sastava 0,1 do 0,6 mm u iznosu 50 do 80%. Debljine pijeska variraju od nekoliko metara do nekoliko desetaka metara. Glavni minerali su kremen, feldspati, odlomci stijena i tinjci, akcesorni minerali epidot, granati, apatit, cirkon i turmalini, a minerali u tragovima amfiboli, disten, staurolit, titanit i andaluzit. Udio opakih (neprozirnih) minerala čini mješavina ilmenita i limonita.

Dobivanje i preradba (uporaba)

Uporaba kremenoga pijeska na prostoru RH seže u antičko doba, kada su Rimljani iskorištavali istarska ležišta. Zabilježeno je da su za poznatu tvornicu stakla na Muranu kraj Venecije u XIII. st. kremene pijeske otkopavali na Visu. U XVII. i XVIII. st. obavljala se eksploatacija na Visu, u Gorskom kotaru i Hrvatskom zagorju, u XIX. st. započela je eksploatacija i proizvodnja stakla u Humu na Sutli, a eksploatacija ležišta Jagma kraj Lipika za tvornicu stakla u Daruvaru 1922. Nakon II. svj. rata učestala su istraživanja mineralnih sirovina te su pronađena nova ležišta kremenoga pijeska, kojih je eksploatacija 1970-ih iznosila oko 200 000 t.

Suvremena eksploatacija kremenoga pijeska i pješčenjaka u Istri počela je 1948. osnivanjem poduzeća Istarski rudnici nemetala na istraženim prostorima Šaulaga–Buran, odn. Šaulaga–jug kraj Pule. Poduzeće Mikrosil rudnici i proizvodnja kremena, osnovano nešto kasnije, bilo je nositelj eksploatacije do 1993., kada ga je preuzelo poduzeće Ytong Croatia. Do gašenja proizvodnje 2000. godišnja eksploatacija iznosila je oko 40 000 t.

Potkraj 1980-ih eksploatacija kremenoga pijeska u RH iznosila je oko 300 000 t zahvaljujući ponajviše Tvornici ravnog stakla Lipik osnovanoj 1963. Današnji je sljednik poduzeće → Lipik Glas koje obavlja eksploataciju na EP ležištima Vranić i EP Medinac te je ujedno vodeći gospodarski subjekt u eksploataciji kremenoga pijeska u Hrvatskoj. Od 2000-ih eksploataciju kremenoga pijeska u Hrvatskoj provodila su i poduzeća IGM Lepoglava (ležište Tiglin–Horvacka), Inker iz Zaprešića (ležište Mazalica), Agraria iz Čazme (ležište Štefanac) te Wienerberger iz Karlovca (ležište Brezovi Rebar). Eksploatacija industrijskoga kremenog pijeska u Hrvatskoj danas iznosi 20 000 do 30 000 t. Udio SiO₂ (niži od 95%) ne zadovoljava uvjete kvalitete za uporabu u staklarskoj industriji (→ staklo) i ljevarstvu. Rabi se u građevinskoj industriji, kao abrazivno sredstvo, pri izgradnji sportskih terena i dr.

Znanstvenom i stručnom problematikom kremenih pijesaka bave se stručnjaci i znanstvenici → Hrvatskoga geološkog instituta, → Rudarsko-geološko-naftnoga fakulteta i → Prirodoslovno-matematičkoga fakulteta (sv. 4) u Zagrebu. Doprinos tom području dali su Antun Takšić, → Branko Crnković, Đuro Benček, Ante Polšak, Mato Pikija, Ante Šušnjara, Biserka Šćavničar, Ante Ivanović, Petar Jović, Leon Nikler, Ivan Galović, Stjepan Marković, Boris Lukšić, → Velimir Kranjec, Ivan Blašković, Karlo Braun, Eugen Krkalo i dr.