Кварцит
| Метаморфическая порода | |
 Кварцит, содержащий более темные полосы фенгита и хлорита, из долины Морьен во французских Альпах. | |
| Состав | |
|---|---|
| Кварц | |
| Физические характеристики | |
| Ткань | Нелистчатый |
| Отношения | |
| Протолиты | Кварцевый песчаник |
Кварцит — это твердая, нерасслоенная метаморфическая порода , которая изначально представляла собой чистый кварцевый песчаник . [1] [2] Песчаник превращается в кварцит в результате нагрева и давления, обычно связанного с тектоническим сжатием внутри орогенных поясов . Чистый кварцит обычно имеет цвет от белого до серого, хотя кварциты часто встречаются в различных оттенках розового и красного из-за различного количества гематита . Другие цвета, такие как желтый, зеленый, синий и оранжевый, обусловлены другими минералами.
Термин «кварцит» также иногда используется для обозначения очень твердых, но неметаморфизованных песчаников , которые состоят из зерен кварца, тщательно сцементированных дополнительным кварцем. Такую осадочную породу стали называть ортокварцитом, чтобы отличить ее от метаморфического кварцита, который иногда называют метакварцитом , чтобы подчеркнуть его метаморфическое происхождение. [3] [4]
Кварцит очень устойчив к химическому выветриванию и часто образует гряды и устойчивые вершины холмов. Почти чистый кремнезем, содержащийся в породе, дает мало материала для почвы ; поэтому кварцитовые хребты часто голы или покрыты лишь очень тонким слоем почвы и небольшой (если вообще имеется) растительностью. Некоторые кварциты содержат достаточное количество чувствительных к атмосферным воздействиям минералов, содержащих питательные вещества, таких как карбонаты и хлорит, чтобы сформировать суглинистую, довольно плодородную, хотя неглубокую и каменистую почву.
Кварцит использовался с доисторических времен для изготовления каменных орудий. В настоящее время он используется для изготовления декоративного камня, в качестве щебня при строительстве дорог, а также в качестве источника кремнезема для производства кремния и соединений кремния.
Характеристики и происхождение
[ редактировать ]Кварцит – это очень твердая порода, состоящая преимущественно из переплетенной мозаики кристаллов кварца. Зернистая поверхность, похожая на наждачную бумагу, выглядит стеклянной. Незначительные количества бывших цементирующих материалов, оксида железа, кремнезема, карбоната и глины, часто мигрируют во время рекристаллизации, вызывая образование полос и линз внутри кварцита. [1] как кварцит Чтобы классифицироваться Британской геологической службой , метаморфическая порода должна содержать не менее 80% кварца по объему. [5]
Кварцит обычно считается метаморфическим по происхождению. [6] [4] Когда песчаник подвергается воздействию высокой температуры и давления, связанных с региональным метаморфизмом, отдельные зерна кварца перекристаллизовываются вместе с бывшим цементирующим материалом. Большая часть или вся первоначальная текстура и осадочные структуры песчаника стираются в результате метаморфизма. [1] Рекристаллизованные зерна кварца примерно равны по размеру, образуя так называемую гранобластовую текстуру, а также имеют признаки метаморфического отжига, при котором зерна укрупняются и приобретают более полигональную текстуру. [6] Зерна настолько плотно переплетены между собой, что, когда порода разрушается, она раскалывается насквозь, образуя неправильный или раковистый излом. [7]
К 1941 году геологи признали, что некоторые породы демонстрируют макроскопические характеристики кварцита, хотя они и не подвергались метаморфизму при высоком давлении и температуре. Эти породы подвергались лишь гораздо более низким температурам и давлениям, связанным с диагенезом осадочных пород, но диагенез сцементировал породу настолько тщательно, что необходимо микроскопическое исследование, чтобы отличить ее от метаморфического кварцита. Термин ортокварцит используется, чтобы отличить такую осадочную породу от метакварцита, образовавшегося в результате метаморфизма. В более широком смысле термин «ортокварцит» иногда более широко применялся к любому сцементированному кварцем кварцевому арениту . Ортокварцит (в узком смысле) часто на 99% состоит из SiO 2 с очень небольшим количеством оксида железа и устойчивых к следам минералов, таких как циркон , рутил и магнетит . мало окаменелостей Хотя обычно присутствует , первоначальная текстура и осадочные структуры сохраняются. [8] [4]
Типичное различие между настоящим ортокварцитом и обычным кварцевым песчаником заключается в том, что ортокварцит настолько сильно сцементирован, что разрушается поперек зерен, а не вокруг них. [3] Это различие можно распознать в данной области . В свою очередь, отличием ортокварцита от метакварцита является начало рекристаллизации существующих зерен. Разделительную линию можно разместить в точке, где напряженные зерна кварца начинают замещаться новыми, недеформированными мелкими зернами кварца, образуя текстуру раствора , которую можно идентифицировать в тонких срезах под поляризационным микроскопом. С увеличением степени метаморфизма дальнейшая рекристаллизация приводит к образованию пенистой текстуры , характеризующейся полигональными зернами, встречающимися в тройных стыках, а затем порфиробластической текстуры , характеризующейся грубыми, неравномерными зернами, включая некоторые более крупные зерна ( порфиробласты ). [7]
возникновение
[ редактировать ]
В Соединенных Штатах образования кварцита можно найти в некоторых частях Пенсильвании, районе Вашингтона, восточной части Южной Дакоты , Центральном Техасе, [9] юго-запад Миннесоты , [10] Государственный парк Озеро Дьявола в хребте Барабу в Висконсине , [11] в хребет Уосатч штате Юта , [12] недалеко от Солт-Лейк-Сити, штат Юта, а также устойчивых хребтов в Аппалачах. [13] и других горных регионах. Кварцит также встречается в медном руднике Моренси в Аризоне . [14] Город Кварцсит в западной Аризоне получил свое название от кварцитов в близлежащих горах в Аризоне и Юго-Восточной Калифорнии. Стекловидный стекловидный кварцит был описан из Супергруппы Пояса в районе Кёр-д'Ален на севере Айдахо . [15]
В Канаде горы Ла-Клош в Онтарио состоят в основном из белого кварцита. Обширные территории Новой Шотландии подстилаются кварцитами.
Палеопротерозойские кварцит- риолитовые толщи распространены в докембрийских породах фундамента западной части Северной Америки. Кварциты в этих толщах интерпретируются как осадочные пласты, отложившиеся на более древних зеленокаменных поясах . Последовательности кварцит-риолитов могут свидетельствовать об образовании задуговых бассейнов вдоль окраины Лаврентии , древнего ядра Северной Америки, между эпизодами горообразования во время сборки континента. Кварциты часто представляют собой почти чистый кварц, что загадочно для отложений, которые, должно быть, образовались из магматических пород. Их чистота может отражать необычные условия химического выветривания в то время, когда атмосфера Земли начала насыщаться кислородом. [16]
В Ирландии участки кварцитов встречаются на западе и северо-западе, причем Эрригал в графстве Донегол наиболее заметным обнажением является . Хорошим примером кварцитовой области является полуостров Корраун в графстве Мейо , который покрыт очень тонким слоем ирландского атлантического болота.
В Соединенном Королевстве скалистый хребет кварцита, называемый Стиперстоунс (ранний ордовик — эпоха Арениг , 500 млн лет назад), проходит параллельно разлому Понтесфорд-Линли , в 6 км к северо-западу от Лонг-Минд в южном Шропшире . также можно найти В Англии кембрийский кварцит « кварцит Рекин » (в Шропшире) и кембрийский « Хартсхилл » ( район Нунитона ). [17] В Уэльсе и на горе Холихед на большей части острова Холи у острова Англси находятся превосходные докембрийского периода кварцитовые скалы и утесы . В Шотландском нагорье несколько гор (например, Фойнавен , Аркл ), сложенных кембрийским кварцитом, можно найти на крайнем северо-западе Мойнского надвигового пояса, проходящего узкой полосой от озера Лох-Эриболл в юго-западном направлении до Скай . [18]
В континентальной Европе различные регионально изолированные месторождения кварцитов существуют на уровне поверхности в поясе от Рейнского массива и Центрального нагорья Германии до Западной Чехии , например, в горах Таунус и Гарц . В Польше залежи кварцита на поверхности существуют в Свентокшиских горах . В Норвегии месторождения разрабатываются недалеко от Аустертаны , [19] который является одним из крупнейших карьеров в мире с производительностью 850 000 тонн (840 000 длинных тонн; 940 000 коротких тонн) в год, и Морнес возле Сандхорнёя с производительностью 150 000 тонн (150 000 длинных тонн; 170 000 коротких тонн) в год. [20] Месторождения также разрабатываются в муниципалитете Крагеро , и несколько других месторождений известны, но не разрабатываются активно. [21]
Самая высокая гора Мозамбика , Монте Бинга (2436 м), а также остальная часть окружающего плато Чиманимани состоят из очень твердого бледно-серого докембрийского кварцита. Кварцит также добывают в Бразилии для использования в кухонных столешницах.
Использование
[ редактировать ]
Кварцит — декоративный камень, его можно использовать для покрытия стен, в качестве кровельной черепицы, пола и ступенек. Его использование для столешниц на кухне быстро расширяется. Он тверже и устойчивее к пятнам, чем гранит. Дробленый кварцит иногда используют в дорожном строительстве. [2] Кварцит высокой чистоты используется для производства ферросилиция , промышленного кварцевого песка, кремния и карбида кремния . [23] В эпоху палеолита кварцит использовался наряду с кремнем , кварцем и другим каменным сырьем для изготовления каменных орудий труда . [24]
Безопасность
[ редактировать ]Поскольку кварцит представляет собой разновидность кремнезема, он может вызывать беспокойство на различных рабочих местах. Резка, шлифовка, скалывание, шлифовка, сверление и полировка изделий из натурального и искусственного камня могут выделять опасные уровни очень мелких частиц кристаллической кремнеземной пыли в воздух, которым дышат рабочие. [25] Кристаллический кремнезем размером, пригодным для вдыхания, является признанным канцерогеном для человека и может привести к другим заболеваниям легких, таким как силикоз и фиброз легких . [26] [27]
Этимология
[ редактировать ]Термин кварцит происходит от немецкого слова Quarzit . [28]
Галерея
[ редактировать ]
Кварцит из муниципалитета Саланген , графство Тромс, Норвегия, демонстрирует удлиненные кристаллы, связанные с высокой деформации. режимами
Тонкий срез кварцита из Салангена, графство Тромс, Норвегия, демонстрирующий удлиненные кристаллы, связанные с режимами высокой деформации.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Основы геологии, 3-е издание, Стивен Маршак, стр. 182.
- ^ Перейти обратно: а б Пауэлл, Дэррил. «Кварцит» . Институт минеральной информации. Архивировано из оригинала 02 марта 2009 г. Проверено 9 сентября 2009 г.
- ^ Перейти обратно: а б Джексон, Джулия А., изд. (1997). Глоссарий геологии (Четвертое изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. п. 525. ИСБН 0922152349 .
- ^ Перейти обратно: а б с Аллаби, Майкл (2013). Словарь геологии и наук о Земле (Четвертое изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780199653065 .
- ^ Робертсон, С. (1999). «Схема классификации горных пород BGS, Том 2: Классификация метаморфических пород» (PDF) . Отчет об исследованиях Британской геологической службы . РР 99-02 . Проверено 27 февраля 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б Блатт, Харви; Трейси, Роберт Дж. (1996). Петрология: магматические, осадочные и метаморфические (2-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman. п. 367. ИСБН 0716724383 .
- ^ Перейти обратно: а б Ховард, Джеффри Л. (ноябрь 2005 г.). «Возвращение к проблеме кварцита» . Журнал геологии . 113 (6): 707–713. Бибкод : 2005JG....113..707H . дои : 10.1086/449328 . S2CID 128463511 .
- ^ Ирландия, HA (1974). «Запрос: Ортокварцит????». Журнал осадочной петрологии . 44 (1): 264–265. дои : 10.1306/74D729F0-2B21-11D7-8648000102C1865D .
- ^ Холм, Э.Х.; Клайн-младший, Т.; Нельсон, М.Р. «ЮЖНАЯ ДАКОТА – Обзор полезных ископаемых за 2002 г.: добыча, разведка и проблемы окружающей среды» (PDF) . www.state.sd.us . Архивировано из оригинала (PDF) 12 мая 2007 г.
- ↑ Естественная история – Геология Миннесоты – SNA: Minnesota DNR. Архивировано 9 марта 2010 г. в Wayback Machine . Dnr.state.mn.us (17 февраля 2000 г.). Проверено 5 июня 2011 г.
- ^ Геология Lightplane . Geology.wisc.edu (13 июля 1923 г.). Проверено 5 июня 2011 г.
- ^ Джон В. Готтман, Кварцит Уосатч: Руководство по восхождению в горах Уосатч, Горный клуб Уосатч (1979) ISBN 0-915272-23-7
- ^ Митра, Шанкар (1 мая 1987 г.). «Региональные различия в механизмах деформации и структурных стилях в центральном Аппалачском складчатом поясе». Бюллетень ГСА . 98 (5): 569–590. Бибкод : 1987GSAB...98..569M . doi : 10.1130/0016-7606(1987)98<569:RVIDMA>2.0.CO;2 .
- ^ Кеннеди, бакалавр искусств (ред.). Открытая добыча полезных ископаемых , Глава 9.4: Тематические исследования: Morenci/Metcalf. Архивировано 25 июня 2007 г. в Wayback Machine Society for Mining, Metallurgy и Exploration, без даты, по состоянию на 28 мая 2007 г.
- ^ Уайт, Б.Г. и Уинстон, Д., 1982, «Переходная зона» Реветт/Сент-Реджис возле шахты Банкер-Хилл, район Кер-д'Ален, Айдахо: Бюллетень горнодобывающего и геологического управления Айдахо 24
- ^ Уитмейер, Стивен; Карлстрем, Карл Э. (2007). «Тектоническая модель протерозойского роста Северной Америки» . Геосфера . 3 (4): 220. дои : 10.1130/GES00055.1 .
- ^ Вина (2009). Понимание геологии . Издательство Дискавери. стр. 145–. ISBN 978-81-8356-461-8 . Проверено 5 июня 2011 г.
- ^ Джон Бланден, (1975), Минеральные ресурсы Великобритании: исследование эксплуатации и планирования , стр. 281.
- ^ «LNS использует грузовики Caterpillar 775G на карьере Аустертана, Норвегия» . Агрегаты Деловая Европа. 11 июня 2013 г. Проверено 1 августа 2021 г.
- ^ «Элкем АСА» . Горное дело в Скандинавии . Проверено 1 августа 2021 г.
- ^ Эгиль Ванвик, январь (26 февраля 2019 г.). «Ресурсы кварца в Норвегии – разнообразный спектр» (PDF) . НГУ Фокус . № 11. Геологическая служба Норвегии. Архивировано из оригинала (PDF) 19 мая 2022 г. Проверено 1 августа 2021 г.
- ^ «Колоссальная статуя Тутанхамона» . Открытие, Коллекция, Память: Восточный институт на 100 . Чикагского университета Библиотека . 2019 . Проверено 12 сентября 2023 г.
- ^ Круковски, Стэнли Т. (2006). «Специальные кремнеземные материалы» . В Джессике Эльзи Когель; Никхил К. Триведи; Джеймс М. Баркер; Стэнли Т. Круковски (ред.). Промышленные минералы и горные породы: товары, рынки и использование (7-е изд.). Общество горной промышленности, металлургии и геологоразведки (США). п. 842. ИСБН 0-87335-233-5 .
- ^ Сон, Чунтэк (2004). «Кварцит и жильный кварц как новый взгляд на каменное сырье: взгляд на корейский палеолит» . Азиатские перспективы . 43 (1): 73–91. дои : 10.1353/asi.2004.0016 . hdl : 10125/17202 . JSTOR 42928601 . S2CID 161224840 . Проверено 27 марта 2022 г.
- ^ Предупреждение об опасности — воздействие кремнезема на рабочих во время производства, отделки и установки столешниц (PDF) . DHHS (НИОШ). п. 2 . Проверено 27 ноября 2019 г. .
- ^ «Кремнезем (кристаллический, вдыхаемый)» . ОЭХА . Калифорнийское управление по оценке опасностей для здоровья окружающей среды . Проверено 27 ноября 2019 г. .
- ^ Мышьяк, металлы, волокна и пыль. Обзор канцерогенов человека (PDF) (изд. 100C). Международное агентство по исследованию рака. 2012. стр. 355–397. ISBN 978-92-832-1320-8 . Проверено 27 ноября 2019 г. .
- ^ «Немецкие заимствованные слова на английском языке» . Немецкий.about.com. 22 июня 2010 г. Архивировано из оригинала 7 июня 2011 г. Проверено 5 июня 2011 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- GemRocks RV Dietrich: кварцит
- Геология CSU Помона: Кварцит
- Книга Коуэна «Первые геологи» (глава о каменном веке/ человеком умелым использовании кварцита ). Архивировано 13 октября 2008 г. в Wayback Machine.
- Департамент природных ресурсов Миннесоты: Естественная история: геология Миннесоты
- Синклиналь Барабу в Висконсине (карта и аэрофотоснимки кварцитовых карьеров Барабу)
- Сводная информация о полезных ископаемых Южной Дакоты за 2002 г.: добыча, разведка и экологические проблемы (включая добычу кварцита в 2002 г.)
- Река Биг-Сиу: история Су-Фолса и фотографии кварцита
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
