Кварцит - Quartzite

Кварцит, содержащий более темные полосы фенгита и хлорита , из долины Морьен во Французских Альпах.
Кварцит может иметь зернистую стеклянную поверхность, напоминающую наждачную бумагу.

Кварцит - это твердая, не покрытая слоями метаморфическая порода, которая изначально была чистым кварцевым песчаником . Песчаник превращается в кварцит в результате нагрева и давления, обычно связанных с тектоническим сжатием в пределах орогенных поясов . Чистый кварцит обычно имеет цвет от белого до серого, хотя кварциты часто бывают разных оттенков розового и красного из-за разного количества гематита . Другие цвета, такие как желтый, зеленый, синий и оранжевый, связаны с другими минералами.

Термин кварцит также иногда используется для обозначения очень твердых, но неметаморфизованных песчаников , которые состоят из зерен кварца, тщательно цементированных дополнительным кварцем. Такую осадочную породу стали называть ортокварцитом, чтобы отличить ее от метаморфического кварцита, который иногда называют метакварцитом, чтобы подчеркнуть его метаморфическое происхождение.

Кварцит очень устойчив к химическому атмосферному воздействию и часто образует гребни и устойчивые вершины холмов. Почти чистое содержание кремнезема в породе дает мало материала для почвы ; поэтому кварцитовые гряды часто голые или покрыты только очень тонким слоем почвы и небольшой растительностью (если таковая имеется).

Кварцит использовался с доисторических времен для изготовления каменных орудий труда. В настоящее время он используется для изготовления декоративного камня, в качестве щебня при строительстве дорог, а также как источник кремнезема для производства кремния и кремниевых соединений.

Характеристики и происхождение

Кварцит - очень прочная порода, состоящая преимущественно из мозаики кристаллов кварца. Зернистая поверхность, похожая на наждачную бумагу, имеет глянцевый вид. Незначительные количества бывших вяжущих материалов, оксида железа, кремнезема, карбоната и глины, часто мигрируют во время перекристаллизации, вызывая образование полос и линз внутри кварцита. Чтобы быть классифицированным как кварцит Британской геологической службой , метаморфическая порода должна содержать не менее 80% кварца по объему.

Кварцит обычно считается метаморфическим по происхождению. Когда песчаник подвергается воздействию высокой температуры и давления, связанных с региональным метаморфизмом, отдельные зерна кварца перекристаллизовываются вместе с бывшим цементирующим материалом. Большая часть или все первоначальная текстура и осадочные структуры песчаника стираются в результате метаморфизма. Зерна рекристаллизованного кварца примерно равны по размеру, образуя так называемую гранобластическую текстуру, и они также показывают признаки метаморфического отжига, при котором зерна становятся более крупными и приобретают более полигональную текстуру. Зерна настолько плотно сцеплены, что когда порода раскалывается, она прорывается сквозь зерна, образуя неправильную или раковинную трещину.

К 1941 году геологи поняли, что некоторые породы обладают макроскопическими характеристиками кварцита, хотя они не подвергались метаморфизму при высоком давлении и температуре. Эти породы были подвержены только гораздо более низким температурам и давлениям, связанным с диагенезом осадочных пород, но диагенез цементировал породу настолько тщательно, что необходимо микроскопическое исследование, чтобы отличить его от метаморфического квартиза. Термин ортокварцит используется для отличия такой осадочной породы от метакварцита, образовавшегося в результате метаморфизма. В более широком смысле термин ортокварцит иногда более широко применялся к любому кварцевому кварцевому арениту . Ортокварцит (в узком смысле) часто состоит на 99% из SiO 2 с очень незначительными количествами оксида железа и микроэлементов, устойчивых к следам, таких как циркон , рутил и магнетит . Хотя обычно присутствует немного окаменелостей , первоначальная текстура и осадочные структуры сохраняются.

Типичное различие между настоящим ортокварцитом и обычным кварцевым песчаником состоит в том, что ортокварцит настолько сильно цементирован, что он будет разрушаться по зернам, а не вокруг них. Это различие можно распознать в полевых условиях . В свою очередь, различие между ортокварцитом и метакварцитом заключается в начале перекристаллизации существующих зерен. Разделительную линию можно провести в точке, где зерна деформированного кварца начинают заменяться новыми недеформированными мелкими зернами кварца, создавая текстуру раствора, которую можно идентифицировать в тонких срезах под поляризационным микроскопом. С увеличением степени метаморфизма дальнейшая перекристаллизация дает текстуру пены , характеризующуюся полигональными зернами, встречающимися в тройных стыках, а затем порфиробластическую текстуру , характеризующуюся крупными, неправильными зернами, включая некоторые более крупные зерна ( порфиробласты ).

Вхождение

Заброшенная кварцитовая шахта в провинциальном парке Каква , Британская Колумбия, Канада

В Соединенных Штатах образования кварцита можно найти в некоторых частях Пенсильвании, районе Вашингтона, округа Колумбия, восточной части Южной Дакоты , Центральном Техасе, юго-западе Миннесоты , государственном парке Девилс- Лейк в хребте Барабу в Висконсине , хребте Уосатч в штате Юта , недалеко от Солт-Лейк-Сити, штат Юта, а также устойчивые хребты в Аппалачах и других горных регионах. Кварцит также находится на медном руднике Моренси в Аризоне . Город Кварцит в западной Аризоне получил свое название от кварцитов в близлежащих горах как в Аризоне, так и в Юго-Восточной Калифорнии. Стекловидный стекловидного кварцит был описан из пояса супергруппы в Coeur d'Алин района северного Айдахо .

В Канаде горы Ла-Клош в Онтарио состоят в основном из белого кварцита.

Палеопротерозойские кварцито- риолитовые последовательности обычны в докембрийских породах фундамента на западе Северной Америки. Кварциты в этих толщах интерпретируются как осадочные пласты, отложенные поверх более старых зеленокаменных поясов . Последовательности кварцитов и риолитов могут регистрировать формирование задуговых бассейнов вдоль окраины Лаврентии , древнего ядра Северной Америки, между эпизодами горообразования во время сборки континента. Кварциты часто представляют собой почти чистый кварц, что вызывает недоумение для отложений, которые, должно быть, выветрились из вулканических пород. Их чистота может отражать необычные условия химического выветривания в то время, когда атмосфера Земли начинала насыщаться кислородом.

В Соединенном Королевстве скалистый гребень кварцита, называемый Stiperstones (ранний ордовик - эпоха Аренига , 500 млн лет), проходит параллельно разлому Понтесфорд-Линли , в 6 км к северо-западу от Лонг-Мында в южном Шропшире . Также можно найти в Англии являются кембрия « Wrekin кварцит» (Шропшир), и кембрийский « Hartshill кварцит» ( Ньюнатон область). В Уэльсе , Холихед горы и большая часть Святого острова выходной Англси спорта отличные докембрийских кварцитов утесов и скал. В Шотландском нагорье несколько гор (например, Фойнавен , Аркл ), состоящих из кембрийского кварцита, можно найти на крайнем северо-западе надвигательного пояса Мойна, проходящего узкой полосой от озера Лох-Эрибол в юго-западном направлении до Скай . В Ирландии области кварцита встречаются на северо-западе, с наиболее заметным обнажением в Эрригал в Донеголе .

В континентальной Европе различные регионально изолированные месторождения кварцита существуют на уровне поверхности в поясе, простирающемся от Рейнского массива и Центрального нагорья Германии до Западной Чешской Республики , например, в горах Таунус и Гарц . В Польше месторождения кварцита на поверхности существуют в Свентокшиских горах . В Норвегии месторождения разрабатываются около Аустертаны , который является одним из крупнейших карьеров в мире (850 000 метрических тонн ) ежегодно, и Mårnes около Sandhornøy с производительностью 150 000 метрических тонн в год. Месторождения также разрабатываются в Крагере , и несколько других месторождений известны, но активно не разрабатываются.

Самая высокая гора в Мозамбике , Монте-Бинга (2436 м), а также остальная часть окружающего плато Чиманимани состоят из очень твердого, бледно-серого докембрийского кварцита. Кварцит также добывается в Бразилии для использования в кухонных столешницах.

Использует

Кварцитовый ручной топор из Стелленбоша , Южная Африка

Кварцит - это декоративный камень, который может использоваться для облицовки стен, черепицы, полов и ступенек. Его использование для столешниц на кухнях быстро расширяется. Он тверже и устойчивее к пятнам, чем гранит. Дробленый кварцит иногда используется в дорожном строительстве. Кварцит высокой чистоты используется для производства ферросилиция , промышленного кварцевого песка, кремния и карбида кремния . В палеолите кварцит использовался наряду с кремнем , кварцем и другим каменным сырьем для изготовления каменных орудий .

Безопасность

Поскольку кварцит представляет собой форму кремнезема, он может вызывать беспокойство на различных рабочих местах. Резка, шлифовка, скалывание, шлифование, сверление и полировка изделий из природного и искусственного камня могут привести к выбросу в воздух, которым дышат рабочие, в опасных количествах очень мелких частиц кристаллической кремнеземной пыли. Кристаллический кремнезем пригодного для вдыхания размера является признанным канцерогеном для человека и может приводить к другим заболеваниям легких, таким как силикоз и фиброз легких .

Этимология

Термин кварцит является производным от немецкого : Quarzit .

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки