Roches

Quartzite



La roche métamorphique composée presque entièrement de quartz.


Quartzite: Un spécimen de quartzite montrant sa fracture conchoïdale et sa texture granulaire. Le spécimen montré mesure environ deux pouces (cinq centimètres) de diamètre.

Qu'est-ce que le quartzite?

La quartzite est une roche métamorphique non feuilletée composée presque entièrement de quartz. Il se forme lorsqu'un grès riche en quartz est altéré par la chaleur, la pression et l'activité chimique du métamorphisme. Ces conditions recristallisent les grains de sable et le ciment de silice qui les lie ensemble. Le résultat est un réseau de grains de quartz imbriqués d'une résistance incroyable.

La structure cristalline imbriquée du quartzite en fait une roche dure, résistante et durable. Il est si dur qu'il perce les grains de quartz plutôt que de briser les frontières entre eux. C'est une caractéristique qui sépare le vrai quartzite du grès.

Quartzite au microscope: Un spécimen de Quartzite Bo prélevé près de South Troms, Norvège, observé au microscope en coupe mince sous lumière polarisée croisée. Les grains de quartz dans cette vue varient en couleur du blanc au gris au noir, et ils forment un réseau étroitement imbriqué. Photographie de Jackdann88, utilisée ici sous licence Creative Commons.

Propriétés physiques de la quartzite

La quartzite est généralement de couleur blanche à grise. Certaines unités rocheuses tachées de fer peuvent être roses, rouges ou violettes. D'autres impuretés peuvent faire en sorte que le quartzite soit jaune, orange, marron, vert ou bleu.

La teneur en quartz du quartzite lui donne une dureté d'environ sept sur l'échelle de dureté de Mohs. Son extrême ténacité en a fait un rocher préféré à utiliser comme outil d'impact par les premiers hommes. Sa fracture conchoïdale lui a permis d'être façonné en gros outils de coupe tels que des têtes de hache et des grattoirs. Sa texture grossière le rendait moins adapté à la production d'outils à bords fins tels que les lames de couteau et les pointes de projectiles.

Éboulis de quartzite: Une pente raide recouverte d'une couche instable d'éboulis de quartzite. Éboulis est un nom utilisé pour les morceaux résistants de roches brisées qui couvrent une pente de talus. Cette photo a été prise près de Begunje na Gorenjskem, Slovénie. Une image Creative Commons par Pinky sl.

Où se forme le quartzite?

La plupart des quartzites se forment lors d'événements de construction de montagnes aux limites de plaques convergentes. Là, le grès est métamorphosé en quartzite alors qu'il est profondément enfoui. Les forces de compression à la limite de la plaque se plient et faillent les roches et épaississent la croûte en une chaîne de montagnes. La quartzite est un type de roche important dans les chaînes de montagnes pliées du monde entier.

Quartzite à formation d'arête: Un affleurement de la formation Chimney Rock dans Catoctin Mountain Park près de Thurmont, Maryland. Catoctin Mountain fait partie des Blue Ridge Mountains. La formation Chimney Rock dans cette zone recouvre de nombreuses crêtes, drape les flancs des montagnes comme des éboulis et est composée principalement de quartzite. Photo d'Alex Demas, United States Geological Survey.

Quartzite en tant que Ridge-Former

La quartzite est l'une des roches les plus durables physiquement et chimiquement résistantes trouvées à la surface de la Terre. Lorsque les chaînes de montagnes sont usées par les intempéries et l'érosion, des roches moins résistantes et moins durables sont détruites, mais le quartzite demeure. C'est pourquoi le quartzite est si souvent la roche trouvée au sommet des chaînes de montagnes et couvrant leurs flancs comme une litière d'éboulis.

La quartzite est également un mauvais formateur de sol. Contrairement aux feldspaths qui se décomposent pour former des minéraux argileux, les débris d'altération du quartzite sont du quartz. Ce n'est donc pas un type de roche qui contribue bien à la formation des sols. Pour cette raison, on le trouve souvent comme substrat rocheux exposé avec peu ou pas de couverture de sol.

Quartzite fuchsitique: Un spécimen de quartzite qui contient des quantités importantes de fuchsite vert, un mica muscovite riche en chrome. Ce spécimen mesure environ 7 centimètres de diamètre et a été recueilli dans une petite carrière abandonnée où les rochers flagrants ont été produits et taillés pour servir de pierres décoratives. La carrière se trouve dans la ceinture de roches vertes d'Elmers Rock, Wyoming. Photographie de James St. John, utilisée ici sous licence Creative Commons.

Comment le nom "Quartzite" est utilisé

Les géologues ont utilisé le nom de "quartzite" de différentes manières, chacune avec une signification légèrement différente. Aujourd'hui, la plupart des géologues qui utilisent le mot «quartzite» se réfèrent à des roches qui, selon eux, sont métamorphiques et composées presque entièrement de quartz.

Quelques géologues utilisent le mot «quartzite» pour désigner les roches sédimentaires qui ont une teneur en quartz exceptionnellement élevée. Cette utilisation est en train de tomber en désuétude mais reste dans les anciens manuels et autres publications plus anciennes. Le nom "quartz arénite" est un nom plus approprié et moins déroutant pour ces roches.

Il est souvent difficile, voire impossible, de différencier l'arénite de quartz du quartzite. La transition du grès en quartzite est un processus graduel. Une seule unité rocheuse telle que le grès de Tuscarora pourrait parfaitement correspondre à la définition du quartzite dans certaines parties de son étendue et être mieux appelée «grès» dans d'autres régions. Entre ces zones, les noms «quartzite» et «grès» sont utilisés de manière incohérente et souvent guidés par l'habitude. Il est souvent appelé «quartzite» lorsque les unités rocheuses au-dessus et en dessous sont clairement sédimentaires. Cela contribue à l'incohérence dans la façon dont les géologues utilisent le mot «quartzite».

"Aventurine": Des morceaux d'aventurine verte, jaune et orange rougeâtre d'Inde. Ces morceaux de moyenne approximative d'environ 1 pouce de diamètre ont été vendus pour la fabrication de pierres tombées dans un gobelet en pierre. Une grande partie de l '«aventurine» vendue pour usage lapidaire est en fait du quartzite. Souvent, il ne présente aucune aventurescence.

Marteau avec prudence!

Des géologues avisés, qui ont des expériences mémorables avec les quartzites, ne les frappent avec un marteau que lorsque cela est nécessaire. Si un morceau fraîchement cassé est nécessaire pour l'examen, ils cassent une petite saillie avec un léger coup. Ce petit morceau est généralement plus que suffisant.

Ne frappez pas durement le quartzite avec un marteau. Ce n'est pas une bonne idée. Si vous devez le faire, assurez-vous de porter des lunettes, des gants, des manches longues, un pantalon long et des chaussures résistantes aux chocs. Un coup de marteau pointu rebondit généralement. Ce rebond peut provoquer des blessures. Lorsque la roche se brise, l'impact produit souvent des étincelles et des morceaux pointus de roche se déplaçant à grande vitesse.

Assurez-vous que les partenaires de terrain à proximité sont avertis et en sécurité. Tenez la base de vos lunettes avec votre main libre avant de frapper le rocher. Cela protégera la moitié inférieure de votre visage des étincelles et des flocons pointus de roche à grande vitesse. Tu étais prévenu.

Plan de travail en quartzite: Un comptoir d'îlot de cuisine en quartzite. Dans l'industrie de la pierre dimensionnelle, une partie du quartzite est vendue comme «granit» parce que dans cette industrie, toute roche silicatée dure est souvent appelée «granit».

Pointe de flèche en quartzite: Le quartzite était souvent utilisé comme un outil par les premiers hommes. Il est suffisamment durable pour être utilisé comme outils d'impact tels que des pierres de marteau. Il se casse avec une fracture conchoïdale, ce qui le rend utile pour les outils à arêtes vives, tels que les houes, les haches et les grattoirs. Bien qu'il soit très difficile à tailler, certaines personnes anciennes ont pu le tailler dans des lames de couteau et des pointes de projectiles. La photo montre une pointe de flèche en quartzite trouvée en Alabama. Si la pointe de la flèche est tournée sous une lumière vive, les grains du quartzite produisent un éclat étincelant.

Utilisations de quartzite

Le quartzite a une diversité d'utilisations dans la construction, la fabrication, l'architecture et les arts décoratifs. Bien que ses propriétés soient supérieures à de nombreux matériaux actuellement utilisés, sa consommation a toujours été faible pour diverses raisons. Les utilisations du quartzite et quelques raisons pour lesquelles il est évité sont résumées ci-dessous.

Utilisation architecturale

En architecture, le marbre et le granit sont les matériaux préférés depuis des milliers d'années. La quartzite, avec une dureté Mohs de sept et une plus grande ténacité, est supérieure aux deux dans de nombreuses utilisations. Il résiste mieux à l'abrasion dans les marches d'escalier, les carreaux de sol et les comptoirs. Il est plus résistant à la plupart des produits chimiques et des conditions environnementales. Il est disponible dans une gamme de couleurs neutres que de nombreuses personnes préfèrent. L'utilisation de quartzite dans ces utilisations croît lentement à mesure que de plus en plus de gens l'apprennent.

Utilisation dans la construction

La quartzite est une pierre concassée extrêmement durable qui convient pour une utilisation dans les applications les plus exigeantes. Sa solidité et sa résistance à l'abrasion sont supérieures à la plupart des autres matériaux.

Malheureusement, la même durabilité qui fait du quartzite un matériau de construction supérieur limite également son utilisation. Sa dureté et sa ténacité provoquent une forte usure des concasseurs, des cribles, des plates-formes de camion, des outils de coupe, des chargeurs, des pneus, des chenilles, des forets et d'autres équipements. Par conséquent, l'utilisation de quartzite est principalement limitée aux zones géographiques où d'autres agrégats ne sont pas disponibles.

Utilisation de fabrication

La quartzite est valorisée comme matière première en raison de sa forte teneur en silice. Quelques dépôts inhabituels ont une teneur en silice supérieure à 98%. Ceux-ci sont extraits et utilisés pour fabriquer du verre, du ferrosilicium, du ferrosilicium de manganèse, du silicium métal, du carbure de silicium et d'autres matériaux.

Utilisation décorative

La quartzite peut être une pierre très attrayante lorsqu'elle est colorée par des inclusions. Les inclusions de fuchsite (une variété verte riche en chrome de mica muscovite) peuvent donner au quartzite une couleur verte agréable. Si le quartzite est semi-transparent à translucide, les flocons plats de mica peuvent réfléchir la lumière pour produire un éclat scintillant appelé aventurescence.

Le matériau qui présente cette propriété est connu comme «aventurine», un matériau populaire utilisé pour produire des perles, des cabochons, des pierres tombées et de petits ornements. L'aventurine peut être rose ou rouge lorsqu'elle est colorée au fer. La dumortiérite incluse produit une couleur bleue. D'autres inclusions produisent de l'aventurine blanche, grise, orange ou jaune.

Outils de pierre

Le quartzite est utilisé par les humains pour fabriquer des outils en pierre depuis plus d'un million d'années. Il était principalement utilisé pour les outils d'impact, mais sa fracture conchoïdale lui permettait de se briser pour former des arêtes vives. Des morceaux de quartzite brisés ont été utilisés pour les outils de coupe et de coupe bruts.

La quartzite n'était pas le matériau préféré pour produire des outils de coupe. Le silex, le chert, le jaspe, l'agate et l'obsidienne peuvent tous être coupés pour produire des arêtes de coupe fines, qui sont difficiles à produire lors du travail du quartzite. La quartzite a servi de substitut inférieur à ces matériaux préférés.

Voir la vidéo: Le grès la quartzite De l'or dans les rochers sédimentaires (Novembre 2020).