Kvarcit
Kvarcit je masivna metamorfna stena koja nastaje metamorfozom kvarcnog peščara.[1][2] Metamorfoza peščara u kvarcit dešava se usled velikog pritiska i temperature. Takvi termodinamički uslovi vezani su za tektonsku kompresiju u orogenim pojasevima. Čist kvarcit je obično beo do svetlosiv, mada se može javiti i u različitim nijansama roze i crvene boje, koje potiču od od oksida gvožđa. Druge boje (žuta, narandžasta) se mogu javiti, ako su prisutne manje količine drugih elemenata.
Ortokvarcit je veoma čist kvarcni peščar, izgrađen uglavnom od dobro obrađenih zrna kvarca, povezanih silikatnim vezivom. Ortokvarcit obično sadrži oko 99% silicijum-dioksida, veoma male količine oksida gvožđa i tragove rezistentnih minerala, kao što su: cirkon, rutil i magnetit. Iako može sadržati fosile, u ovoj steni je sačuvana originalna tekstura i sedimentna struktura.[3][4]
Kvarcit je stena koja je veoma otporna na eroziju, pa zbog toga veoma često izgrađuje grebene i vrhove. Veoma mali sadržaj silicijuma u steni, dovodi do toga da se eluvijacijom formira veoma mala količina rastresitog pokrivača. Iz tog razloga su mase kvarcita pokrivene veoma tankim slojem rastresitog pokrivača (eluvijuma) i veoma malom količinom vegetacije.
Karakteristike i poreklo
[uredi | uredi izvor]Kvarcit je veoma tvrda stena sastavljena pretežno od isprepletenog mozaika kvarcnih kristala. Zrnasta površina nalik brusnom papiru je staklastog izgleda. Manje količine nekadašnjih materijala za cementiranje, oksida gvožđa, silicijum dioksida, karbonata i gline, često migriraju tokom rekristalizacije, uzrokujući stvaranje pruga i sočiva unutar kvarcita.[1] Da bi bila klasifikovana kao kvarcit od strane Britanskog geološkog zavoda, metamorfna stena mora da sadrži najmanje 80% kvarca po zapremini.[5]
Kvarcit se obično smatra metamorfnim po poreklu.[6][4] Kada je peščar podvrgnut velikoj toploti i pritisku povezanim sa regionalnim metamorfizmom, pojedinačna zrna kvarca se rekristalizuju zajedno sa prethodnim cementnim materijalom. Većina ili sva originalna tekstura i sedimentne strukture peščara su izbrisane metamorfizmom.[1] Rekristalizovana kvarcna zrna su približno jednake veličine, formirajući takozvanu granoblastnu teksturu, a takođe pokazuju znake metamorfnog žarenja, pri čemu zrna postaju grublja i dobijaju poligonalniju teksturu.[6] Zrna su tako čvrsto povezana da kada se stena razbije, ona se lomi kroz zrna i formira nepravilan ili konhoidalni prelom.[7]
Geolozi su do 1941. godine prepoznali da neke stene pokazuju makroskopske karakteristike kvarcita, iako nisu bile podvrgnute metamorfizmu pri visokom pritisku i temperaturi. Ove stene su bile podložne samo mnogo nižim temperaturama i pritiscima povezanim sa dijagenezom sedimentnih stena, ali je dijageneza toliko temeljno cementirala stenu da je neophodno mikroskopsko ispitivanje da bi se razlikovala od metamorfnog kvarta. Termin ortokvarcit se koristi za razlikovanje takve sedimentne stene od metakvarcita proizvedenog metamorfizmom. Po analogiji, termin ortokvarcit se povremeno uopštenije primenjuje na bilo koji kvarcno-cementirani kvarcni arenit. Ortokvarcit (u užem smislu) je često 99% SiO2 sa samo vrlo malim količinama oksida gvožđa i minerala otpornih na tragove kao što su cirkon, rutil i magnetit. Iako je normalno prisutno malo fosila, originalna tekstura i sedimentne strukture su očuvane.[8][4]
Zastupljenost
[uredi | uredi izvor]U Sjedinjenim Državama, formacije kvarcita se mogu naći u nekim delovima Pensilvanije, oblasti Vašingtona, istočne Južne Dakote, centralnog Teksasa,[9] jugozapadne Minesote,[10] državnog parka Đavolje jezero u lancu Barabu u Viskonsinu,[11] lanac Vasač u Juti,[12] blizu Solt Lejk Sitija, Juta i kao otporni grebeni u Apalačima[13] i drugim planinskim regionima. Kvarcit se takođe nalazi u rudniku bakra Morenci u Arizoni.[14] Grad kvarczit u zapadnoj Arizoni dobio je ime po kvarcitima u obližnjim planinama u Arizoni i jugoistočnoj Kaliforniji. Staklasti kvarcit je opisan međi onima iz Beltske supergrupe u okrugu Kor D'Alen u severnom Ajdahu.[15]
Paleoproterozojske kvarcit-riolitne sukcesije su uobičajene u pretkambrijskim suterenskim stenama zapadne Severne Amerike. Kvarciti u ovim sledovima se tumače kao sedimentni slojevi deponovani na starijim zelenkamenitim pojasevima. Kvarcitno-riolitne sukcesije mogu zabeležiti formiranje zalučnih basena duž ivice Laurentije, drevnog jezgra Severne Amerike, između epizoda izgradnje planina tokom sklapanja kontinenta. Kvarciti su često skoro čisti kvarc, što je zbunjujuće za sedimente koji su sigurno erodirali iz magmatskih stena. Njihova čistoća može odražavati neobične uslove hemijskog trošenja, u vreme kada je Zemljina atmosfera počela da se oksigeniše.[16]
U Ujedinjenom Kraljevstvu, stenoviti greben kvarcita pod nazivom Stiperstons (rani ordovicijum – epoha arenig, 500 Ma) teče paralelno sa rasedom Pontesford-Linlej, 6 km severozapadno od Long Majnda u južnom Šropširu. U Engleskoj se takođe mogu naći kambrijski „rekinski kvarcit” (u Šropširu), i kambrijski „hartšilski kvarcit” (oblast Nuneaton).[17] U Velsu, planini Holihed i većem delu Svetog ostrva kod Anglsija se nalaze viden pretkambrijske kvarcitne stene i litice. U Škotskom visoravni, nekoliko planina (npr. Foinaven, Arkl) sastavljenih od kambrijskog kvarcita može se naći u krajnjem severozapadnom pojasu Mojn trast belta koji se proteže u uskom pojasu od Lok Eribola u pravcu jugozapada do Skaja.[18]
U kontinentalnoj Evropi, različita regionalno izolovana ležišta kvarcita postoje na površinskom nivou u pojasu od Rajnskog masiva i nemačkog Centralnog gorja do Zapadne Češke, na primer u planinama Taunus i Harc. U Poljskoj nalazišta kvarcita na površinskom nivou postoje u planinama Svietokrziskie. U Norveškoj se nalazišta kopaju u blizini Austertane,[19] koja je jedan od najvećih kamenoloma na svetu sa 850.000 metričkih tona) godišnje, i Marnes kod Sandhornoja sa proizvodnjom od 150.000 metričkih tona godišnje.[20] Ležišta se takođe vade u Krageru, a poznato je i nekoliko drugih ležišta, ali se aktivno ne vadi.[21]
Upotrebe
[uredi | uredi izvor]Kvarcit je dekorativni kamen i može se koristiti za oblaganje zidova, kao krovne pločice, kao podovi i stepenice. Njegova upotreba za radne ploče u kuhinjama se brzo širi. Tvrđi je i otporniji na mrlje od granita. Zdrobljeni kvarcit se ponekad koristi u izgradnji puteva.[2] Kvarcit visoke čistoće se koristi za proizvodnju ferosilicijuma, industrijskog silicijumskog peska, silikona i silicijum karbida.[22] Tokom paleolita, kvarcit se, uz kremen, kvarc i druge litičke sirovine, koristio za izradu kamenog oruđa.[23]
Bezbednost
[uredi | uredi izvor]Kako je kvarcit oblik silicijum dioksida, to je mogući razlog za zabrinutost na različitim radnim mestima. Sečenje, brušenje, usitnjavanje, bušenje i poliranje proizvoda od prirodnog i proizvedenog kamena mogu da ispuste opasne nivoe veoma malih, kristalnih čestica silicijumske prašine u vazduh koji radnici udišu.[24] Kristalni silicijum respiratorne veličine je priznati kancerogen za ljude i može dovesti do drugih bolesti pluća kao što su silikoza i plućna fibroza.[25][26]
Etimologija
[uredi | uredi izvor]Termin kvarcit potiče od nem. Quarzit.[27]
-
Kvarcit iz Salangena, Južni Troms, Norveška, pokazuje izdužene kristale povezane sa režimima visokih naprezanja
-
Tanak presek kvarcita iz Salangena, Južni Troms, Norveška, pokazuje izdužene kristale povezane sa režimima visokih naprezanja
Vidi još
[uredi | uredi izvor]Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ a b v Essentials of Geology, 3rd Edition, Stephen Marshak, p 182
- ^ a b Powell, Darryl. „Quartzite”. Mineral Information Institute. Arhivirano iz originala 2009-03-02. g. Pristupljeno 2009-09-09.
- ^ Jackson, Julia A., ur. (1997). Glossary of geology. (Fourth izd.). Alexandria, Viriginia: American Geological Institute. str. 525. ISBN 0922152349.
- ^ a b v Allaby, Michael (2013). A dictionary of geology and earth sciences (Fourth izd.). Oxford: Oxford University Press. ISBN 9780199653065.
- ^ Robertson, S. (1999). „BGS Rock Classification Scheme, Volume 2: Classification of metamorphic rocks” (PDF). British Geological Survey Research Report. RR 99-02. Pristupljeno 27. 2. 2021.
- ^ a b Blatt, Harvey; Tracy, Robert J. (1996). Petrology : igneous, sedimentary, and metamorphic. (2nd izd.). New York: W.H. Freeman. str. 367. ISBN 0716724383.
- ^ Howard, Jeffrey L. (novembar 2005). „The Quartzite Problem Revisited”. The Journal of Geology. 113 (6): 707—713. Bibcode:2005JG....113..707H. S2CID 128463511. doi:10.1086/449328.
- ^ Ireland, H. A. (1974). „Query: Orthoquartzite????”. Journal of Sedimentary Petrology. 44 (1): 264—265. doi:10.1306/74D729F0-2B21-11D7-8648000102C1865D.
- ^ „SOUTH DAKOTA – 2002 Mineral Summary, Production, Exploration and Environmental Issues” (PDF). www.state.sd.us. Arhivirano iz originala (PDF) 12. 5. 2007. g.
- ^ Natural history – Minnesota's geology – SNAs: Minnesota DNR Arhivirano mart 9, 2010 na sajtu Wayback Machine. Dnr.state.mn.us (2000-02-17). Retrieved on 2011-06-05.
- ^ Geology by Lightplane. Geology.wisc.edu (1923-07-13). Retrieved on 2011-06-05.
- ^ John W. Gottman (1979). Wasatch quartzite: A guide to climbing in the Wasatch Mountains. Wasatch Mountain Club. ISBN 0-915272-23-7.
- ^ Mitra, Shankar (1. 5. 1987). „Regional variations in deformation mechanisms and structural styles in the central Appalachian orogenic belt”. GSA Bulletin. 98 (5): 569—590. Bibcode:1987GSAB...98..569M. doi:10.1130/0016-7606(1987)98<569:RVIDMA>2.0.CO;2.
- ^ Kennedy, B. A. (ed.). Surface Mining, Chapter 9.4: Case Studies: Morenci/Metcalf Arhivirano 2007-06-25 na sajtu Wayback Machine Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Undated Accessed May 28, 2007
- ^ White, B.G. and Winston, D., 1982, The Revett/St Regis “transition zone” near the Bunker Hill mine, Coeur d’Alene district, Idaho: Idaho Bureau of Mines and Geology Bulletin 24
- ^ Whitmeyer, Steven; Karlstrom, Karl E. (2007). „Tectonic model for the Proterozoic growth of North America”. Geosphere. 3 (4): 220. doi:10.1130/GES00055.1 .
- ^ Veena (2009). Understanding Geology. Discovery Publishing House. str. 145—. ISBN 978-81-8356-461-8. Pristupljeno 5. 6. 2011.
- ^ John Blunden, (1975), The mineral resources of Britain: a study in exploitation and planning, p. 281.
- ^ „LNS use Caterpillar 775G trucks at Austertana quarry, Norway”. Aggregates Business Europe. 2013-06-11. Pristupljeno 2021-08-01.
- ^ „Elkem ASA”. Mining in the Nordics. Arhivirano iz originala 02. 07. 2022. g. Pristupljeno 2021-08-01.
- ^ Egil Wanvik, Jan (2019-02-26). „Quartz Resources in Norway - A Varied Spectrum” (PDF). NGU Focus. br. 11. The Geological Survey of Norway. Arhivirano iz originala (PDF) 19. 05. 2022. g. Pristupljeno 2021-08-01.
- ^ Krukowski, Stanley T. (2006). „Specialty Silica Materials”. Ur.: Jessica Elzea Kogel; Nikhil C. Trivedi; James M. Barker; Stanley T. Krukowski. Industrial minerals & rocks: commodities, markets, and uses (7 izd.). Society for Mining, Metallurgy, and Exploration (U.S.). str. 842. ISBN 0-87335-233-5.
- ^ Seong, Chuntaek (2004). „Quartzite and Vein Quartz as Lithic Raw Materials Reconsidered: A View from the Korean Paleolithic” (PDF). Asian Perspectives. 43 (1): 73—91. JSTOR 42928601. S2CID 161224840. doi:10.1353/asi.2004.0016. hdl:10125/17202. Pristupljeno 27. 3. 2022.
- ^ Hazard Alert - Worker Exposure to Silica during Countertop Manufacturing, Finishing and Installation (PDF). DHHS (NIOSH). str. 2. Pristupljeno 27. 11. 2019.
- ^ „Silica (crystalline, respirable)”. OEHHA. California Office of Environmental Health Hazard Assessment. Pristupljeno 27. 11. 2019.
- ^ Arsenic, Metals, Fibres and Dusts. A Review of Human Carcinogens (PDF) (100C izd.). International Agency for Research on Cancer. 2012. str. 355—397. ISBN 978-92-832-1320-8. Pristupljeno 27. 11. 2019.
- ^ „German Loan Words in English”. German.about.com. 2010-06-22. Arhivirano iz originala 2011-06-07. g. Pristupljeno 2011-06-05.
Literatura
[uredi | uredi izvor]- Đorđević V., Đorđević P., Milovanović D. 1991. Osnovi petrologije. Beograd: Nauka
Spoljašnje veze
[uredi | uredi izvor]- R. V. Dietrich's GemRocks: Quartzite
- CSU Pomona Geology: Quartzite
- Cowen's "The First Geologists" (chapter on Stone Age/Homo habilis use of quartzite) Arhivirano na sajtu Wayback Machine (13. oktobar 2008)
- Minnesota Department of Natural Resources : Natural History: Minnesota's geology
- Wisconsin's Baraboo Syncline (map and aerial photos of Baraboo quartzite quarries)
- South Dakota 2002 Mineral Summary: Production, Exploration and Environmental Issues (including 2002 quartzite production)
- Big Sioux River: History of Sioux Falls and Quartzite Photos