Kvartsit - Quartzite

For den lignende navn, se Quartzsite, Arizona .
Kvartsit, der indeholder mørkere bånd af phengit og chlorit , fra Maurienne -dalen i de franske alper
Kvartsit kan have en kornet, glasagtig, sandpapirlignende overflade

Kvartsit er en hård, ikke- folieret metamorfe bjergarter som oprindeligt var ren kvarts sandsten . Sandsten omdannes til kvartsit ved opvarmning og tryk, der normalt er relateret til tektonisk kompression inden for orogene bælter . Ren kvartsit er normalt hvid til grå, selvom kvartsitter ofte forekommer i forskellige nuancer af pink og rød på grund af varierende mængder hæmatit . Andre farver, såsom gul, grøn, blå og orange, skyldes andre mineraler.

Udtrykket kvartsit bruges også undertiden til meget hårde, men umetamorferede sandsten, der er sammensat af kvartskorn grundigt cementeret med yderligere kvarts. Sådan sedimentær sten er blevet beskrevet som orthoquartzit for at skelne den fra metamorf kvartsit, som undertiden kaldes metaquartzit for at understrege dens metamorfe oprindelse.

Kvartsit er meget modstandsdygtig over for kemisk forvitring og danner ofte kamme og modstandsdygtige bakketoppe. Stenens næsten rene silicaindhold giver lidt materiale til jord ; derfor er kvartsitryggene ofte bare eller dækket med et meget tyndt lag jord og lidt (hvis nogen) vegetation.

Kvartsit har været brugt siden forhistorisk tid til stenværktøjer. Det bruges i øjeblikket til dekorativ dimension sten, som knust sten i motorvejskonstruktion og som en kilde til siliciumdioxid til produktion af silicium og siliciumforbindelser.

Karakteristika og oprindelse

Kvartsit er en meget hård sten, der hovedsageligt består af en sammenlåsende mosaik af kvartskrystaller. Den kornete, sandpapirlignende overflade er glasagtig. Mindre mængder af tidligere cementeringsmaterialer, jernoxid, silica, carbonat og ler, vandrer ofte under omkrystallisation, hvilket får striber og linser til at dannes i kvartsitten. For at blive klassificeret som en kvartsit af British Geological Survey , skal en metamorf sten indeholde mindst 80% kvarts efter volumen.

Kvartsit betragtes almindeligvis som metamorf i oprindelsen. Når sandsten udsættes for den store varme og tryk, der er forbundet med regional metamorfisme, omkrystalliseres de enkelte kvartskorn sammen med det tidligere cementeringsmateriale. De fleste eller alle de originale teksturer og sedimentære strukturer i sandstenen slettes af metamorfismen. De omkrystalliserede kvartskorn er nogenlunde lige store og danner det, der kaldes en granoblastisk tekstur, og de viser også tegn på metamorf glødning, hvor kornene bliver grovere og får en mere polygonal tekstur. Kornene er så tæt forbundet, at når klippen brydes, knækker den gennem kornene for at danne en uregelmæssig eller konchoidal fraktur.

Geologer havde i 1941 erkendt, at nogle sten viser de makroskopiske egenskaber ved kvartsit, selvom de ikke har undergået metamorfisme ved højt tryk og temperatur. Disse sten har kun været udsat for de meget lavere temperaturer og tryk, der er forbundet med diagenese af sedimentær sten, men diagenese har cementeret klippen så grundigt, at mikroskopisk undersøgelse er nødvendig for at skelne den fra metamorfisk kvartart. Udtrykket orthoquartzit bruges til at skelne sådan sedimentær sten fra metaquartzit produceret af metamorfisme. I forlængelse heraf har udtrykket orthoquartzit lejlighedsvis været mere generelt anvendt på enhver kvartscementeret kvartsarenit . Orthoquartzit (i snæver forstand) er ofte 99% SiO 2 med kun meget små mængder jernoxid og sporresistente mineraler som zirkon , rutil og magnetit . Selvom få fossiler normalt er til stede, bevares den originale tekstur og sedimentære strukturer.

Den typiske sondring mellem en ægte orthoquartzit og en almindelig kvartssandsten er, at en orthoquartzite er så stærkt cementeret, at den vil bryde på tværs af korn, ikke omkring dem. Dette er en sondring, der kan genkendes på området . Til gengæld er sondringen mellem en orthoquartzit og en metaquartzit begyndelsen på omkrystallisering af eksisterende korn. Skillelinjen kan placeres på det sted, hvor anstrengede kvartskorn begynder at blive erstattet af nye, ubelastede, små kvartskorn, der producerer en mørtelstruktur, der kan identificeres i tynde sektioner under et polariserende mikroskop. Med stigende grad af metamorfisme producerer yderligere omkrystallisering skumtekstur , karakteriseret ved polygonale korn, der mødes ved triple junctions, og derefter porfyroblastisk tekstur , karakteriseret ved grove, uregelmæssige korn, herunder nogle større korn ( porfyroblaster .)

Hændelse

Forladt kvartsitmine i Kakwa Provincial Park , British Columbia, Canada

I USA kan kvartsitdannelser findes i nogle dele af Pennsylvania, Washington DC -området, østlige South Dakota , Central Texas, sydvestlige Minnesota , Devil's Lake State Park i Baraboo Range i Wisconsin , Wasatch Range i Utah , nær Salt Lake City, Utah og som resistente kamme i Appalacherne og andre bjergområder. Kvartsit findes også i Morenci Copper Mine i Arizona . Byen Quartzsite i det vestlige Arizona stammer sit navn fra kvartsitterne i de nærliggende bjerge i både Arizona og det sydøstlige Californien. En glasagtig glasurkvartsit er blevet beskrevet fra Belt Supergroup i Coeur d'Alene -distriktet i det nordlige Idaho .

I Canada består La Cloche -bjergene i Ontario primært af hvid kvartsit.

Paleoproterozoiske kvartsit- rhyolit- successioner er almindelige i den prækambriumske kælderklippe i det vestlige Nordamerika. Kvartsitterne i disse successioner fortolkes som sedimentære senge deponeret oven på ældre greenstone -bælter . Kvartsit-rhyolit-successionerne kan registrere dannelsen af bagbue-bassiner langs kanten af Laurentia , den gamle kerne i Nordamerika, mellem episoder af bjergbygning under kontinentets samling. Kvartsitterne er ofte næsten rene kvarts, hvilket er forvirrende for sedimenter, der må have eroderet fra magmatisk sten. Deres renhed afspejler muligvis usædvanlige betingelser for kemisk forvitring på et tidspunkt, hvor Jordens atmosfære begyndte at blive iltet.

I Det Forenede Kongerige løber en sprænghøjde af kvartsit kaldet Stiperstones (tidlig Ordovician - Arenig Epoch , 500 Ma) parallelt med Pontesford-Linley-fejlen , 6 km nordvest for Long Mynd i det sydlige Shropshire . Også i England findes den kambriske " Wrekin -kvartsit" (i Shropshire) og den kambriske " Hartshill -kvartsit" ( Nuneaton -området). I Wales , Holyhead Mountain og det meste af Holy Island ud for Anglesey sport fremragende prækambriske kvartsit klipper og klipper. I det skotske højland findes flere bjerge (f.eks. Foinaven , Arkle ) sammensat af kambrisk kvartsit i det nordvestlige Moine Thrust Belt, der løber i et smalt bånd fra Loch Eriboll i sydvestlig retning til Skye . I Irland findes områder af kvartsit på tværs af nordvest, med Errigal i Donegal som det mest fremtrædende udspring.

På kontinentaleuropa findes der forskellige regionalt isolerede kvartsitaflejringer på overfladeniveau i et bælte fra Rhen -massivet og det tyske centrale højland til Vest -Tjekkiet , for eksempel i Taunus- og Harz -bjergene. I Polen findes kvartsitaflejringer på overfladeniveau i Świętokrzyskie -bjergene . I Norge brydes aflejringer nær Austertana , som er et af de største stenbrud i verden med 850.000 tons ) årligt, og Mårnes nær Sandhornøy med en produktion på 150.000 tons årligt. Indskud er også brudt i Kragerø , og flere andre forekomster kendes, men ikke aktivt brudt.

Det højeste bjerg i Mozambique , Monte Binga (2436 m), såvel som resten af ​​det omkringliggende Chimanimani -plateau er sammensat af meget hård, lysegrå, prækambriumsk kvartsit. Kvartsit udvindes også i Brasilien til brug i køkkenbordplader.

Anvendelser

Kvartsit biface håndøkse fra Stellenbosch , Sydafrika

Kvartsit er en dekorativ sten og kan bruges til at dække vægge, som tagsten, som gulve og trappetrin. Dets anvendelse til bordplader i køkkener vokser hurtigt. Det er hårdere og mere modstandsdygtigt over for pletter end granit. Knust kvartsit bruges undertiden til vejbyggeri. Kvartsit med høj renhed bruges til fremstilling af ferrosilisium , industrielt silicasand , silicium og siliciumcarbid . Under palæolitikum blev kvartsit brugt sammen med flint , kvarts og andre litiske råmaterialer til fremstilling af stenværktøjer .

Sikkerhed

Da kvartsit er en form for silica, er det en mulig årsag til bekymring på forskellige arbejdspladser. Skæring, slibning, flisning, slibning, boring og polering af naturlige og fremstillede stenprodukter kan frigive farlige niveauer af meget små, krystallinske silica -støvpartikler i luften, som arbejderne indånder. Krystallinsk silica af respirabel størrelse er et anerkendt kræftfremkaldende stof hos mennesker og kan føre til andre sygdomme i lungerne, såsom silikose og lungefibrose .

Etymologi

Udtrykket kvartsit stammer fra tysk : Quarzit .

Se også

Referencer

eksterne links