Contenu
- Qu'est-ce que la quartzite?
- Propriétés physiques de la quartzite
- Où se forme la quartzite?
- Quartzite en tant qu'ancienne crête
- Comment le nom "Quartzite" est-il utilisé?
- Marteau avec prudence!
- Utilisations de la quartzite
- Utilisation architecturale
- Utilisation de la construction
- Utilisation de fabrication
- Usage décoratif
- Outils de pierre
Quartzite: Un spécimen de quartzite montrant sa fracture conchoïdale et sa texture granuleuse. Le spécimen présenté mesure environ cinq pouces de diamètre.
Qu'est-ce que la 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. Le résultat est un réseau de grains de quartz imbriqués d’une force incroyable.
La structure cristalline imbriquée du quartzite en fait une roche dure, résistante et durable. Il est si difficile de percer les grains de quartz que de dépasser leurs limites. C'est une caractéristique qui sépare le vrai quartzite du grès.
Quartzite sous un microscope: Un spécimen de Bo Quartzite collecté près de South Troms, en Norvège, observé au microscope en coupe mince sous une lumière à polarisation croisée. Dans cette vue, les grains de quartz vont du blanc au gris en passant par le noir et forment un réseau étroitement imbriqué. Photographie de Jackdann88, utilisée ici sous une licence Creative Commons.
Propriétés physiques de la quartzite
La quartzite est généralement blanche à grise. Certaines unités de roche tachées par le 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 confère une dureté d'environ sept sur l'échelle de dureté de Mohs. Son extrême dureté en faisait un rocher de prédilection des jeunes gens comme outil d’impact. Sa fracture conchoïdale lui permettait de former de gros outils de coupe tels que des têtes de haches et des grattoirs. Sa texture grossière la rend moins adaptée à la production d'outils à bords fins tels que des lames de couteaux et des pointes de projectiles.
Éboulis de quartzite: Une pente raide recouverte d'une couverture instable d'éboulis de quartzite. Scree est un nom utilisé pour les morceaux résistants de roches cassées qui couvrent une pente de talus. Cette photo a été prise près de Begunje na Gorenjskem, en Slovénie. Une image Creative Commons par Pinky sl.
Où se forme la 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 faussent les rochers et épaississent la croûte pour former une chaîne de montagnes. La quartzite est un type de roche important dans les chaînes de montagnes pliées du monde entier.
Quartzite formant une crête: Un affleurement de la formation Chimney Rock dans le parc Catoctin Mountain, près de Thurmont, dans le Maryland. La montagne Catoctin fait partie des Blue Ridge Mountains. La formation Chimney Rock dans cette zone couvre de nombreuses crêtes, dresse les flancs des montagnes en éboulis et est principalement constituée de quartzite. Photo Alex Demas, Commission géologique des États-Unis.
Quartzite en tant qu'ancienne crête
La quartzite est l’une des roches les plus durables et chimiquement résistantes trouvées à la surface de la Terre. Lorsque les chaînes de montagnes sont usées par les intempéries et l'érosion, les roches moins résistantes et moins durables sont détruites, mais il reste du quartzite. C'est pourquoi le quartzite est si souvent la roche trouvée dans les crêtes des chaînes de montagnes et couvrant leurs flancs comme une litière d'éboulis.
La quartzite est également un ancien sol pauvre. Contrairement aux feldspaths qui se décomposent pour former des minéraux argileux, les débris de quartzite dus aux intempéries sont du quartz. Ce n'est donc pas un type de roche qui contribue bien à la formation du sol. Pour cette raison, on le trouve souvent sous forme de substrat rocheux exposé avec peu ou pas de couverture du sol.
Quartzite fuchsitique: Spécimen de quartzite contenant des quantités importantes de fuchsite verte, un mica muscovite riche en chrome. Ce spécimen mesure environ 7 centimètres de diamètre et a été collecté dans une petite carrière abandonnée où les roches douteuses ont été produites et taillées pour être utilisées comme pierres décoratives. La carrière se trouve dans la ceinture de roches vertes d'Elmers Rock, dans le Wyoming. Photographie de James St. John, utilisée ici sous une licence Creative Commons.
Comment le nom "Quartzite" est-il 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" font référence à des roches qu'ils considèrent métamorphiques et composées presque entièrement de quartz.
Quelques géologues utilisent le terme "quartzite" pour désigner les roches sédimentaires ayant une teneur en quartz exceptionnellement élevée. Cet usage est en train de tomber en désuétude, mais reste dans les manuels anciens 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 quartzeuse du quartzite. La transition du grès en quartzite est un processus progressif. Une unité rocheuse unique telle que le grès 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 sont souvent guidés par les habitudes. On l'appelle souvent «quartzite» lorsque les unités rocheuses situées au-dessus et au-dessous sont clairement sédimentaires. Cela contribue à l'incohérence dans la manière dont les géologues utilisent le mot "quartzite".
"Aventurine": "Aventurine" d'Inde verte, jaune et orange rougeâtre. Ces pièces grossières ont en moyenne un pouce de diamètre et ont été vendues pour la fabrication de pierres roulées dans un gobelet de roche. Une grande partie de "l'aventurine" vendue pour un usage lapidaire est en réalité du quartzite. Souvent, il ne présente aucune aventures.
Marteau avec prudence!
Les géologues avisés, qui ont des expériences mémorables avec les quartzites, les frappent avec un marteau de roche uniquement lorsque cela est nécessaire. Si un morceau fraîchement cassé est nécessaire pour l'examen, ils cassent une petite saillie avec un robinet léger. Ce petit morceau est généralement plus que suffisant.
Ne frappez pas 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, des pantalons et des chaussures robustes et résistants aux chocs. Un coup de marteau coupant rebondit généralement. Ce rebond peut causer des blessures. Lorsque la roche se casse, l'impact produit souvent des étincelles et des morceaux de roche pointus se déplaçant à grande vitesse.
Assurez-vous que les partenaires de terrain à proximité sont prévenus 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 nets de roches à grande vitesse. Tu étais prévenu.
Comptoir de quartzite: Comptoir d'îlot de cuisine en quartzite. Dans l’industrie de la pierre de taille, du quartzite est vendu en tant que "granit" car, dans cette industrie, toute roche silicatée dure est souvent appelée "granite". Copyright de l'image iStockphoto / Theanthrope.
Pointe de flèche en quartzite: Le quartzite était souvent utilisé comme un outil par les premiers âges. Il est suffisamment durable pour être utilisé comme outil d’impact tel que la pierre à marteau. Il se rompt 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 que ce soit très difficile à coudre, certaines personnes anciennes ont réussi à le cogner en lames de couteaux et en 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 lustre étincelant.
Utilisations de la 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 celles de nombreux matériaux couramment utilisés, sa consommation a toujours été faible pour diverses raisons. Les utilisations du quartzite et certaines des raisons pour lesquelles il est évité sont résumées ci-dessous.
Utilisation architecturale
En architecture, le marbre et le granit sont les matériaux de prédilection depuis des milliers d'années. La quartzite, avec une dureté de Mohs de sept et une plus grande dureté, 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 aux conditions environnementales. Il est disponible dans une gamme de couleurs neutres que beaucoup de gens préfèrent. L'utilisation de quartzite dans ces utilisations croît lentement à mesure que de plus en plus de gens l'apprennent.
Utilisation de la construction
La quartzite est une pierre concassée extrêmement durable qui convient aux 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 causent une usure importante des concasseurs, cribles, plateformes de camion, outils de coupe, chargeuses, pneus, chenilles, forets et autres équipements. En conséquence, l'utilisation de quartzite est principalement limitée aux zones géographiques où d'autres granulats ne sont pas disponibles.
Utilisation de fabrication
La quartzite est considérée comme une matière première en raison de sa forte teneur en silice. Quelques dépôts inhabituels ont une teneur en silice de plus de 98%. Ceux-ci sont extraits et utilisés pour fabriquer du verre, du ferrosilicium, du ferrosilicium de manganèse, du silicium métallique, du carbure de silicium et d'autres matériaux.
Usage décoratif
La quartzite peut être une pierre très attrayante quand elle est colorée par des inclusions. Des inclusions de fuchsite (variété de mica muscovite riche en chrome vert) peuvent donner au quartzite une couleur verte agréable. Si le quartzite est semi-transparent à translucide, les paillettes plates de mica peuvent réfléchir la lumière pour produire un éclat étincelant appelé aventurescence.
Le matériau qui présente cette propriété est appelé "aventurine", un matériau populaire utilisé pour produire des perles, des cabochons, des pierres roulées et de petits ornements. L'aventurine peut être rose ou rouge lorsqu'elle est tachée de fer. La dumortiérite incluse produit une couleur bleue. D'autres inclusions produisent de l'aventurine blanche, grise, orange ou jaune.
Outils de pierre
La quartzite est utilisée par l'homme pour fabriquer des outils de pierre depuis plus d'un million d'années. Il était principalement utilisé pour les outils à impact, mais sa fracture conchoïdale lui permettait de se briser pour former des arêtes vives. Des morceaux de quartzite brisés étaient utilisés pour les outils de coupe et de hachage bruts.
La quartzite n'était pas le matériau de choix pour la fabrication des outils de coupe. Le silex, le chert, le jaspe, l'agate et l'obsidienne peuvent tous être utilisés pour produire des arêtes de coupe fines, difficiles à produire lors du travail au quartzite. La quartzite a servi de substitut inférieur à ces matériaux préférés.