Inhalt
- Was ist Quarzit?
- Physikalische Eigenschaften von Quarzit
- Wo bildet sich Quarzit?
- Quarzit als First-Former
- Wie der Name "Quarzit" verwendet wird
- Hammer mit Vorsicht!
- Verwendung von Quarzit
- Architektonische Verwendung
- Baunutzung
- Herstellungsgebrauch
- Dekorativer Gebrauch
- Steinwerkzeuge
Quarzit: Ein Exemplar von Quarzit, das seinen Conchoidalbruch und seine körnige Textur zeigt. Das gezeigte Exemplar hat einen Durchmesser von etwa fünf Zentimetern.
Was ist Quarzit?
Quarzit ist ein unblättriges metamorphes Gestein, das fast ausschließlich aus Quarz besteht. Es entsteht, wenn sich ein quarzreicher Sandstein durch die Hitze, den Druck und die chemische Aktivität der Metamorphose verändert. Diese Bedingungen rekristallisieren die Sandkörner und den Siliciumdioxid-Zement, der sie zusammenhält. Das Ergebnis ist ein Netzwerk ineinandergreifender Quarzkörner von unglaublicher Stärke.
Die ineinandergreifende Kristallstruktur von Quarzit macht es zu einem harten, zähen und dauerhaften Gestein. Es ist so hart, dass es die Quarzkörner durchbricht, anstatt die Grenzen zwischen ihnen zu durchbrechen. Dies ist eine Eigenschaft, die echten Quarzit von Sandstein trennt.
Quarzit unter dem Mikroskop: Eine Probe des Bo-Quarzits, die in der Nähe von South Troms, Norwegen, gesammelt und unter einem Mikroskop im Dünnschnitt unter kreuzpolarisiertem Licht beobachtet wurde. Die Quarzkörner in dieser Ansicht sind von weiß über grau bis schwarz gefärbt und bilden ein dichtes ineinandergreifendes Netzwerk. Foto von Jackdann88, hier unter einer Creative Commons Lizenz verwendet.
Physikalische Eigenschaften von Quarzit
Quarzit hat normalerweise eine weiße bis graue Farbe. Einige Steine, die mit Eisen befleckt sind, können rosa, rot oder lila sein. Andere Verunreinigungen können dazu führen, dass Quarzit gelb, orange, braun, grün oder blau ist.
Der Quarzgehalt von Quarzit ergibt eine Härte von etwa sieben auf der Mohsschen Härteskala. Seine extreme Zähigkeit machte ihn zu einem Lieblingsfelsen für die Verwendung als Schlagwerkzeug bei frühen Menschen. Durch die Konchoidalfraktur konnte es zu großen Schneidwerkzeugen wie Axtköpfen und Schabern geformt werden. Seine grobe Textur machte es weniger geeignet für die Herstellung von Werkzeugen mit feinen Kanten wie Messerklingen und Projektilspitzen.
Quarzit-Geröll: Ein steiler Hang, bedeckt mit einer instabilen Decke aus Quarzitgeröll. Geröll ist ein Name, der für widerstandsfähige Gesteinsbrocken verwendet wird, die einen Talushang bedecken. Dieses Foto wurde in der Nähe von Begunje na Gorenjskem, Slowenien aufgenommen. Ein Creative Commons-Bild von Pinky sl.
Wo bildet sich Quarzit?
Die meisten Quarzitformen entstehen bei Bergbauereignissen an konvergenten Plattengrenzen. Dort verwandelt sich Sandstein in tief vergrabenem Zustand in Quarzit. Druckkräfte an der Plattengrenze falten und zerstören die Felsen und verdicken die Kruste zu einem Gebirgszug. Quarzit ist eine wichtige Gesteinsart in gefalteten Gebirgszügen auf der ganzen Welt.
Kammbildender Quarzit: Ein Aufschluss der Chimney Rock Formation im Catoctin Mountain Park in der Nähe von Thurmont, Maryland. Catoctin Mountain ist Teil der Blue Ridge Mountains. Die Chimney Rock Formation in diesem Gebiet bedeckt viele der Grate, umhüllt die Flanken der Berge als Geröll und besteht hauptsächlich aus Quarzit. Foto von Alex Demas, United States Geological Survey.
Quarzit als First-Former
Quarzit ist eines der physikalisch beständigsten und chemisch beständigsten Gesteine auf der Erdoberfläche. Wenn die Gebirgszüge durch Witterungseinflüsse und Erosion abgenutzt sind, werden weniger widerstandsfähige und weniger haltbare Gesteine zerstört, der Quarzit bleibt jedoch erhalten. Deshalb ist Quarzit so oft der Fels, der auf den Bergkämmen zu finden ist und deren Flanken als Geröllstreu bedeckt.
Quarzit ist auch ein schlechter Bodenbildner. Im Gegensatz zu Feldspaten, die sich zu Tonmineralien zersetzen, handelt es sich bei den Verwitterungsrückständen von Quarzit um Quarz. Es ist daher kein Gesteinstyp, der gut zur Bodenbildung beiträgt. Aus diesem Grund wird es oft als freiliegendes Gestein mit geringer oder keiner Bodenbedeckung gefunden.
Fuchsitischer Quarzit: Ein Exemplar von Quarzit, das erhebliche Mengen an grünem Fuchsit enthält, einem chromreichen Muskovit-Glimmer. Dieses Exemplar hat einen Durchmesser von etwa 7 cm und wurde in einem kleinen, verlassenen Steinbruch gesammelt, in dem die felsigen Steine hergestellt und für die Verwendung als Ziersteine geschnitten wurden. Der Steinbruch befindet sich im Elmers Rock Greenstone Belt in Wyoming. Foto von James St. John, hier unter einer Creative Commons-Lizenz verwendet.
Wie der Name "Quarzit" verwendet wird
Geologen haben den Namen "Quarzit" auf verschiedene Arten verwendet, jede mit einer etwas anderen Bedeutung. Heutzutage beziehen sich die meisten Geologen, die das Wort "Quarzit" verwenden, auf Gesteine, von denen sie glauben, dass sie metamorph sind und fast ausschließlich aus Quarz bestehen.
Einige Geologen verwenden das Wort "Quarzit" für Sedimentgesteine mit einem außergewöhnlich hohen Quarzgehalt. Diese Verwendung ist in Ungnade gefallen, bleibt jedoch in älteren Lehrbüchern und anderen älteren Veröffentlichungen erhalten. Der Name "Quarzarenit" ist ein passenderer und weniger verwirrender Name für diese Gesteine.
Es ist oft schwierig oder unmöglich, Quarzarenit von Quarzit zu unterscheiden. Der Übergang von Sandstein zu Quarzit erfolgt schrittweise. Ein einzelnes Gestein wie der Tuscarora-Sandstein könnte in einigen Teilen seiner Ausdehnung vollständig der Definition von Quarzit entsprechen und in anderen Bereichen besser als "Sandstein" bezeichnet werden. Zwischen diesen Gebieten werden die Bezeichnungen "Quarzit" und "Sandstein" uneinheitlich und oft gewohnheitsmäßig verwendet. Es wird oft als "Quarzit" bezeichnet, wenn Gesteinseinheiten darüber und darunter eindeutig sedimentär sind. Dies trägt zu der Inkonsistenz bei, mit der Geologen das Wort "Quarzit" verwenden.
"Aventurin": Stücke von grünem, gelbem und rötlich orangefarbenem "Aventurin" aus Indien. Diese Stücke mit einem Durchmesser von ungefähr 1 Zoll wurden für die Herstellung von Trommelsteinen in einem Steinbecher verkauft. Ein Großteil des "Aventurins", das zur Verwendung in Lapidarien verkauft wird, ist tatsächlich Quarzit. Oft zeigt es keine Aventureszenz.
Hammer mit Vorsicht!
Weise Geologen, die unvergessliche Erfahrungen mit Quarziten gemacht haben, schlugen sie nur bei Bedarf mit einem Steinhammer. Wenn ein frisch gebrochenes Stück zur Untersuchung benötigt wird, brechen sie einen kleinen Vorsprung mit einem leichten Schlag ab. Das kleine Stück ist in der Regel mehr als genug.
Schlagen Sie nicht mit einem Steinhammer auf Quarzit ein. Das ist keine gute Idee. Wenn Sie müssen, stellen Sie sicher, dass Sie eine schlagfeste Schutzbrille, Handschuhe, lange Ärmel, lange Hosen und feste Schuhe tragen. Ein scharfer Hammerschlag prallt normalerweise ab. Dieser Aufprall kann zu Verletzungen führen. Wenn das Gestein bricht, entstehen beim Aufprall häufig Funken und scharfe Gesteinsstücke, die sich mit hoher Geschwindigkeit fortbewegen.
Stellen Sie sicher, dass in der Nähe befindliche Partner vor Ort gewarnt und sicher ferngehalten werden. Halten Sie die Basis Ihrer Schutzbrille mit Ihrer freien Hand, bevor Sie auf den Felsen schlagen. Das schützt die untere Gesichtshälfte vor Funken und scharfen Flocken aus Hochgeschwindigkeitsgestein. Du wurdest gewarnt.
Quarzit-Arbeitsplatte: Eine Kücheninsel aus Quarzit. In der Dimensionssteinindustrie wird etwas Quarzit als "Granit" verkauft, da in dieser Industrie jedes harte Silikatgestein oft als "Granit" bezeichnet wird. Bildcopyright iStockphoto / Theanthrope.
Pfeilspitze aus Quarzit: Quarzit wurde von frühen Menschen oft als Werkzeug verwendet. Es ist langlebig genug für den Einsatz als Schlagwerkzeuge wie Hammersteine. Es bricht mit einer Conchoidalfraktur, was es für scharfkantige Werkzeuge wie Hacken, Äxte und Schaber nützlich machte. Obwohl es sehr schwer zu knallen ist, war es einigen alten Leuten möglich, es in Messerklingen und Projektilspitzen zu knallen. Das Foto zeigt eine in Alabama gefundene Quarzitpfeilspitze. Wenn die Pfeilspitze unter hellem Licht gedreht wird, erzeugen die Körner im Quarzit einen funkelnden Glanz.
Verwendung von Quarzit
Quarzit findet vielfältige Verwendung in den Bereichen Konstruktion, Fertigung, Architektur und Kunstgewerbe. Obwohl seine Eigenschaften vielen derzeit verwendeten Materialien überlegen sind, war sein Verbrauch aus verschiedenen Gründen immer gering. Die Verwendung von Quarzit und einige Gründe, warum dies vermieden wird, sind nachstehend zusammengefasst.
Architektonische Verwendung
In der Architektur sind Marmor und Granit seit Tausenden von Jahren die bevorzugten Materialien. Quarzit mit einer Mohs-Härte von sieben und einer höheren Zähigkeit ist beiden in vielen Anwendungen überlegen. Es hält Abrieb in Treppenstufen, Bodenfliesen und Arbeitsplatten besser aus. Es ist beständiger gegen die meisten Chemikalien und Umgebungsbedingungen. Es ist in einer Reihe neutraler Farben erhältlich, die viele Menschen bevorzugen. Die Verwendung von Quarzit bei diesen Anwendungen nimmt langsam zu, je mehr Menschen davon erfahren.
Baunutzung
Quarzit ist ein extrem haltbarer Schotter, der für die anspruchsvollsten Anwendungen geeignet ist. Seine Festigkeit und Abriebfestigkeit sind den meisten anderen Materialien überlegen.
Leider schränkt die gleiche Haltbarkeit, die Quarzit zu einem überlegenen Baumaterial macht, auch seine Verwendung ein. Seine Härte und Zähigkeit verursachen starken Verschleiß an Brechern, Sieben, LKW-Ladeflächen, Schneidwerkzeugen, Ladern, Reifen, Raupen, Bohrern und anderen Geräten. Daher ist die Verwendung von Quarzit hauptsächlich auf geografische Gebiete beschränkt, in denen andere Zuschlagstoffe nicht verfügbar sind.
Herstellungsgebrauch
Quarzit wird wegen seines hohen Kieselsäuregehalts als Rohstoff geschätzt. Einige ungewöhnliche Ablagerungen haben einen Kieselsäuregehalt von über 98%. Diese werden abgebaut und zur Herstellung von Glas, Ferrosilicium, Manganferrosilicium, Siliciummetall, Siliciumcarbid und anderen Materialien verwendet.
Dekorativer Gebrauch
Quarzit kann ein sehr attraktiver Stein sein, wenn er durch Einschlüsse gefärbt ist. Einschlüsse von Fuchsit (eine grüne chromreiche Sorte von Muskovit-Glimmer) können Quarzit eine ansprechende grüne Farbe verleihen. Wenn der Quarzit halbtransparent bis durchscheinend ist, können die flachen Glimmerflocken Licht reflektieren und einen als Aventureszenz bekannten Glanz erzeugen.
Material, das diese Eigenschaft aufweist, ist als "Aventurin" bekannt, ein beliebtes Material zur Herstellung von Perlen, Cabochons, Trommelsteinen und kleinen Ornamenten. Aventurin kann rosa oder rot sein, wenn es mit Eisen angefärbt wird. Eingeschlossenes Dumortierit ergibt eine blaue Farbe. Andere Einschlüsse produzieren weißes, graues, orangefarbenes oder gelbes Aventurin.
Steinwerkzeuge
Quarzit wird vom Menschen seit über einer Million Jahren zur Herstellung von Steinwerkzeugen verwendet. Es wurde hauptsächlich für Schlagwerkzeuge verwendet, konnte jedoch aufgrund seines konchoidalen Bruchs gebrochen werden, um scharfe Kanten zu bilden. Bruchstücke von Quarzit wurden für grobe Schneid- und Schneidwerkzeuge verwendet.
Quarzit war nicht das bevorzugte Material zur Herstellung von Schneidwerkzeugen. Flint, Chert, Jasper, Achat und Obsidian lassen sich zu feinen Schneidkanten verarbeiten, die bei der Bearbeitung von Quarzit nur schwer zu erzielen sind. Quarzit diente als minderwertiger Ersatz für diese bevorzugten Materialien.