Geologie und Verwendung von Quarzitgesteinen

Quarzit ist ein unblättriges metamorphes Gestein, das hauptsächlich aus Quarz besteht. Es ist normalerweise ein weißes bis hellgraues Gestein, kommt aber auch in anderen Farben vor, einschließlich Rot und Rosa (aus Eisenoxid), Gelb, Blau, Grün und Orange. Der Stein hat eine körnige Oberfläche mit einer Sandpapierstruktur, poliert aber zu einem glasigen Glanz.

Key Takeaways: Quarzitfelsen

• Quarzit ist ein hartes, nicht blättriges metamorphes Gestein, das durch Einwirkung von Hitze und Druck auf Sandstein gebildet wird.
• Normalerweise ist das Gestein weiß oder grau, aber es kommt in anderen blassen Farben vor. Es hat eine körnige, raue Oberfläche. Die Vergrößerung zeigt ein Mosaik aus Quarzkristallen.
• Reiner Quarzit besteht vollständig aus Siliziumdioxid, in der Regel sind jedoch Eisenoxid und Spurenelemente vorhanden.
• Quarzit kommt in gefalteten Gebirgszügen an konvergenten Plattengrenzen weltweit vor.

Wie Quarzit entsteht

Quarzit entsteht, wenn reiner oder nahezu reiner Quarzsandstein erhitzt und unter Druck gesetzt wird. Normalerweise wird dies durch tektonische Kompression verursacht. Die Sandkörner des Sandsteins schmelzen und kristallisieren um, zusammengeklebt durch Kieselsäure.

Quarzitarenit ist die Zwischenstufe zwischen Sandstein und Quarzit. Arenit gilt nach wie vor als Sedimentgestein, weist jedoch einen extrem hohen Quarzgehalt auf. Es ist jedoch schwierig, den Übergang von Sandstein zu Quarzit zu identifizieren. Einige Geologen verwenden den Begriff "Quarzit", um metamorphe Gesteine ​​zu bezeichnen, die fast ausschließlich aus Quarz bestehen. Hier wird Quarzit durch die Art und Weise identifiziert, wie es über Korngrenzen hinweg bricht, während Arenit um sie herum bricht. Andere Geologen identifizieren "Quarzit" einfach als dicht zementiertes Gestein, das sich über oder unter einem Band aus sedimentärem Quarzgestein befindet.

Quarzit-Zusammensetzung

Quarzit besteht fast ausschließlich aus Siliziumdioxid, SiO₂. Bei einer Reinheit von ca. 99% SiO₂, Der Fels heißt Orthquartzit. Ansonsten enthält Quarzit üblicherweise Eisenoxid und kann Spurenmengen der Mineralien Rutil, Zirkon und Magnetit enthalten. Quarzit kann Fossilien enthalten.

Eigenschaften

Quarzit hat eine Mohs-Härte von 7, die mit der von Quarz vergleichbar und erheblich härter als Sandstein ist. Wie Glas und Obsidian bricht es mit einer Conchoidalfraktur. Seine grobe Textur macht es schwierig, bis zu einer feinen Kante zu schärfen. Bei Vergrößerung wird die ineinandergreifende Kristallstruktur des Quarzits sichtbar.

Der vergrößerte dünne Abschnitt des Quarzits zeigt seine Mineralogie. Jackdaan88

Wo man Quarzit findet

Quarzit bildet sich an konvergenten tektonischen Plattengrenzen. Konvergierende Platten begraben Sandstein und üben Kompression aus. Wenn sich die Grenze faltet, entstehen Berge. So kommt Quarzit weltweit in gefalteten Gebirgszügen vor. Während die Erosion weicheres Gestein verwittert, bleibt Quarzit zurück und bildet Gipfel und Klippen. Der Felsen liegt auch an Berghängen als Geröll.

Quarzitfelsen umgeben den Oberen See in Tasmanien, Australien. Whitworth Images / Getty Images

In den Vereinigten Staaten findet man Quarzit im Osten von South Dakota, im Südwesten von Minnesota, in der Wasatch Range von Utah, in der Baraboo Range von Wisconsin, in Zentral-Texas, in der Nähe von Washington, DC, in Teilen von Pennsylvania und in den Bergen von Arizona und Kalifornien. Die Stadt Quartzite in Arizona verdankt ihren Namen den Felsen in den nahe gelegenen Bergen.

Quarzit kommt im gesamten Vereinigten Königreich, im La Cloche-Gebirge in Kanada, im Rheinmassiv in Kontinentaleuropa, in Brasilien, Polen und auf dem Chimanimani-Plateau in Mosambik vor.

Verwendet

Die Festigkeit und Zähigkeit von Quarzit eignet sich für viele Anwendungen. Quarzit wird im Straßenbau und für Eisenbahnschotter verwendet. Es wird zur Herstellung von Dachziegeln, Treppen und Fußböden verwendet. Geschnitten und poliert ist der Stein sehr schön und langlebig. Es wird zur Herstellung von Küchenarbeitsplatten und dekorativen Wänden verwendet. Aus hochreinem Quarzit werden Quarzsand, Ferrosilicium, Siliciumcarbid und Silicium hergestellt. Paläolithische Menschen stellten manchmal Steinwerkzeuge aus Quarzit her, obwohl es schwieriger war zu arbeiten als Feuerstein oder Obsidian.

Quarzit gegen Quarz und Marmor

Quarzit ist ein metamorphes Gestein, während Quarz ein magmatisches Gestein ist, das aus Magma kristallisiert oder um hydrothermale Quellen ausfällt. Unter Druck stehender Sandstein wird zu Quarzarenit und Quarzit, Quarzit wird jedoch nicht zu Quarz. Die Bauindustrie erschwert die Angelegenheit weiter. Wenn Sie "Quarz" für Arbeitsplatten kaufen, handelt es sich tatsächlich um ein Material, das aus zerkleinertem Quarz, Harz und Pigmenten und nicht aus natürlichem Gestein besteht.

Ein anderes Gestein, das gewöhnlich mit Quarzit verwechselt wird, ist Marmor. Sowohl Quarzit als auch Marmor sind in der Regel hell gefärbte Gesteine ​​ohne Blätter. Marmor ist trotz seines ähnlichen Aussehens ein metamorphes Gestein, das aus rekristallisierten Karbonatmineralien und nicht aus Silikaten hergestellt wird. Marmor ist weicher als Quarzit. Ein ausgezeichneter Test, um die beiden zu unterscheiden, besteht darin, etwas Essig oder Zitronensaft auf den Stein aufzutragen. Quarzit ist für schwaches Säureätzen undurchlässig, Marmor sprudelt jedoch und behält seine Spuren.

Quellen

• Blatt, Harvey; Tracy, Robert J. (1996). Petrologie: Igneös, sedimentär und metamorph (2. Aufl.). Freeman. ISBN 0-7167-2438-3.
• Gottman, John W. (1979). Wasatch-Quarzit: Eine Anleitung zum Klettern in den Wasatch-Bergen. Wasatch Mountain Club. ISBN 0-915272-23-7.
• Krukowski, Stanley T. (2006). "Specialty Silica Materials". In Jessica Elzea Kogel; Nikhil C. Trivedi; James M. Barker; Stanley T. Krukowski. Industriemineralien und Gesteine: Rohstoffe, Märkte und Verwendungen (7. Aufl.). Gesellschaft für Bergbau, Metallurgie und Exploration (USA). ISBN 0-87335-233-5.
• Marshak, Stephen (2016). Grundlagen der Geologie (5. Aufl.). W. W. Norton & Company. ISBN 978-0393601107.