Cuarcita - Quartzite
La cuarcita es una roca metamórfica dura no foliada que originalmente era piedra arenisca de cuarzo puro . La piedra arenisca se convierte en cuarcita a través del calentamiento y la presión generalmente relacionados con la compresión tectónica dentro de los cinturones orogénicos . La cuarcita pura suele ser de color blanco a gris, aunque las cuarcitas suelen presentarse en varios tonos de rosa y rojo debido a las distintas cantidades de hematita . Otros colores, como el amarillo, el verde, el azul y el naranja, se deben a otros minerales.
El término cuarcita también se usa a veces para areniscas muy duras pero sin metamorfosis que están compuestas de granos de cuarzo completamente cementados con cuarzo adicional. Dicha roca sedimentaria ha llegado a ser descrita como ortocuarcita para distinguirla de la cuarcita metamórfica, que a veces se llama metacuartcita para enfatizar sus orígenes metamórficos.
La cuarcita es muy resistente a la intemperie química y a menudo forma crestas y cimas resistentes. El contenido de sílice casi puro de la roca proporciona poco material para el suelo ; por lo tanto, las crestas de cuarcita a menudo están desnudas o cubiertas solo con una capa muy delgada de tierra y poca (si alguna) vegetación.
La cuarcita se ha utilizado desde tiempos prehistóricos para herramientas de piedra. Actualmente se utiliza para piedra de dimensión decorativa, como piedra triturada en la construcción de carreteras y como fuente de sílice para la producción de silicio y compuestos de silicio.
Características y origen
La cuarcita es una roca muy dura compuesta predominantemente por un mosaico entrelazado de cristales de cuarzo. La superficie granulada, similar al papel de lija, tiene un aspecto vidrioso. Cantidades menores de antiguos materiales cementantes, óxido de hierro, sílice, carbonato y arcilla, a menudo migran durante la recristalización, provocando la formación de vetas y lentes dentro de la cuarcita. Para ser clasificada como cuarcita por el Servicio Geológico Británico , una roca metamórfica debe contener al menos un 80% de cuarzo en volumen.
La cuarcita se considera comúnmente de origen metamórfico. Cuando la piedra arenisca se somete al gran calor y la presión asociados con el metamorfismo regional, los granos de cuarzo individuales se recristalizan junto con el material cementante anterior. La mayor parte o la totalidad de la textura original y las estructuras sedimentarias de la arenisca son borradas por el metamorfismo. Los granos de cuarzo recristalizados tienen aproximadamente el mismo tamaño, formando lo que se llama una textura granoblástica, y también muestran signos de recocido metamórfico, en el que los granos se vuelven más gruesos y adquieren una textura más poligonal. Los granos están tan estrechamente entrelazados que cuando la roca se rompe, se fractura a través de los granos para formar una fractura irregular o concoidea.
Los geólogos habían reconocido en 1941 que algunas rocas muestran las características macroscópicas de la cuarcita, aunque no han sufrido metamorfismo a alta presión y temperatura. Estas rocas han estado sujetas solo a temperaturas y presiones mucho más bajas asociadas con la diagénesis de la roca sedimentaria, pero la diagénesis ha cementado la roca tan completamente que es necesario un examen microscópico para distinguirla de la cuartización metamórfica. El término ortocuarcita se utiliza para distinguir dicha roca sedimentaria de la metacuartcita producida por metamorfismo. Por extensión, el término ortocuarcita se ha aplicado ocasionalmente de manera más general a cualquier arenita de cuarzo cementada con cuarzo . La ortocuarcita (en el sentido estricto) es a menudo 99% de SiO 2 con solo cantidades muy pequeñas de óxido de hierro y minerales resistentes a trazas como el circón , el rutilo y la magnetita . Aunque normalmente hay pocos fósiles , se conservan la textura y las estructuras sedimentarias originales .
La distinción típica entre una verdadera ortocuarcita y una piedra arenisca de cuarzo ordinaria es que una ortocuarcita está tan fuertemente cementada que se fracturará a través de los granos, no alrededor de ellos. Ésta es una distinción que se puede reconocer en el campo . A su vez, la distinción entre una ortocuarcita y una metacuarcita es el inicio de la recristalización de los granos existentes. La línea divisoria se puede colocar en el punto donde los granos de cuarzo tensados comienzan a ser reemplazados por pequeños granos de cuarzo nuevos, no tensados, produciendo una textura de mortero que se puede identificar en secciones delgadas bajo un microscopio polarizador. A medida que aumenta el grado de metamorfismo, la recristalización adicional produce una textura de espuma , caracterizada por granos poligonales que se encuentran en las uniones triples, y luego una textura porfiroblástica , caracterizada por granos gruesos e irregulares, incluidos algunos granos más grandes ( porfiroblastos ).
Ocurrencia
En los Estados Unidos, se pueden encontrar formaciones de cuarcita en algunas partes de Pensilvania, el área de Washington DC, el este de Dakota del Sur , el centro de Texas, el suroeste de Minnesota , el Parque Estatal Devil's Lake en la Cordillera Baraboo en Wisconsin , la Cordillera Wasatch en Utah , cerca de Salt Lake City, Utah y como crestas resistentes en los Apalaches y otras regiones montañosas. La cuarcita también se encuentra en la mina de cobre Morenci en Arizona . La ciudad de Quartzsite en el oeste de Arizona deriva su nombre de las cuarcitas en las montañas cercanas tanto en Arizona como en el sureste de California. Se ha descrito una cuarcita vítrea vítrea del Belt Supergroup en el distrito de Coeur d'Alene en el norte de Idaho .
En Canadá, las montañas La Cloche en Ontario están compuestas principalmente de cuarcita blanca.
Las sucesiones paleoproterozoicas de cuarcita- riolita son comunes en la roca basal precámbrica del oeste de América del Norte. Las cuarcitas en estas sucesiones se interpretan como lechos sedimentarios depositados sobre cinturones de piedra verde más antiguos . Las sucesiones de cuarcita-riolita pueden registrar la formación de cuencas de arco posterior a lo largo del margen de Laurentia , el antiguo núcleo de América del Norte, entre episodios de formación de montañas durante el ensamblaje del continente. Las cuarcitas son a menudo casi cuarzo puro, lo que resulta desconcertante para los sedimentos que deben haber sido erosionados por la roca ígnea. Su pureza puede reflejar condiciones inusuales de meteorización química, en un momento en que la atmósfera de la Tierra comenzaba a oxigenarse.
En el Reino Unido, una cresta escarpada de cuarcita llamada Stiperstones ( Ordovícico temprano - Época de Arenig , 500 Ma) corre paralela a la falla Pontesford-Linley , a 6 km al noroeste de Long Mynd en el sur de Shropshire . También se encuentran en Inglaterra la " cuarcita Wrekin " del Cámbrico (en Shropshire) y la " cuarcita Hartshill " del Cámbrico ( área de Nuneaton ). En Gales , Holyhead Mountain y la mayor parte de Holy Island frente a Anglesey lucen excelentes riscos y acantilados de cuarcita precámbrica . En las Tierras Altas de Escocia , varias montañas (por ejemplo , Foinaven , Arkle ) compuestas de cuarcita cámbrica se pueden encontrar en el extremo noroeste de Moine Thrust Belt que corre en una banda estrecha desde Loch Eriboll en dirección suroeste hasta Skye . En Irlanda , se encuentran áreas de cuarcita en el noroeste, con Errigal en Donegal como el afloramiento más prominente.
En Europa continental , existen varios depósitos de cuarcita aislados regionalmente a nivel de la superficie en un cinturón desde el Macizo Renano y las Tierras Altas Centrales Alemanas hasta la República Checa Occidental , por ejemplo en las montañas Taunus y Harz . En Polonia, existen depósitos de cuarcita a nivel de la superficie en las montañas Świętokrzyskie . En Noruega, los depósitos se extraen cerca de Austertana , que es una de las canteras más grandes del mundo (850.000 toneladas métricas ) al año, y Mårnes cerca de Sandhornøy con una producción de 150.000 toneladas métricas anuales. Los depósitos también se extraen en Kragerø , y se conocen varios otros depósitos, pero no se extraen activamente.
La montaña más alta de Mozambique , Monte Binga (2436 m), así como el resto de la meseta de Chimanimani circundante están compuestos de cuarcita precámbrica de color gris pálido muy dura. La cuarcita también se extrae en Brasil para su uso en encimeras de cocina.
Usos
La cuarcita es una piedra decorativa y se puede utilizar para revestir paredes, tejas, pisos y escalones. Su uso para encimeras en cocinas se está expandiendo rápidamente. Es más duro y resistente a las manchas que el granito. La cuarcita triturada se utiliza a veces en la construcción de carreteras. La cuarcita de alta pureza se utiliza para producir ferrosilicio , arena de sílice industrial , silicio y carburo de silicio . Durante el Paleolítico , la cuarcita se utilizó, junto con el pedernal , el cuarzo y otras materias primas líticas, para la fabricación de herramientas de piedra .
La seguridad
Como la cuarcita es una forma de sílice, es un posible motivo de preocupación en varios lugares de trabajo. Cortar, moler, picar, lijar, perforar y pulir productos de piedra natural y manufacturada puede liberar niveles peligrosos de partículas de polvo de sílice cristalina muy pequeñas en el aire que respiran los trabajadores. La sílice cristalina de tamaño respirable es un carcinógeno humano reconocido y puede provocar otras enfermedades de los pulmones como la silicosis y la fibrosis pulmonar .
Etimología
El término cuarcita se deriva del alemán : Quarzit .
Cuarcita Swan Peak ( Ordovícico ) expuesta justo al norte del lago Tony Grove , condado de Cache, Utah
La cuarcita de la formación Prospect Mountain en la parte superior de Doso Doyabi en el condado de White Pine, Nevada
Sección delgada de cuarcita de Salangen, South Troms, Noruega, que muestra cristales alargados asociados con regímenes de alta deformación
Ver también
Referencias
enlaces externos
- GemRocks de RV Dietrich: cuarcita
- Geología CSU Pomona: Cuarcita
- "Los primeros geólogos" de Cowen (capítulo sobre el uso de la cuarcita en la Edad de Piedra / Homo habilis )
- Departamento de Recursos Naturales de Minnesota: Historia Natural: geología de Minnesota
- Baraboo Syncline de Wisconsin (mapa y fotografías aéreas de las canteras de cuarcita de Baraboo)
- Resumen de minerales de Dakota del Sur 2002: producción, exploración y cuestiones ambientales (incluida la producción de cuarcita de 2002)
- Big Sioux River: historia de Sioux Falls y fotos de cuarcita