kwartsiet

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie
Spring naar navigatie Spring naar zoeken
Ordovicium kwartsiet ontsluiting in Cache County , Utah
Buste van Amenhotep III. gemaakt van kwartsiet

Kwartsieten zijn fijn tot middelkorrelige metamorfe gesteenten , die voor 98 procent worden vastgehouden met kwarts . Ze worden gekenmerkt door hun relatief hoge weerstand tegen omgevingsinvloeden.

In veel gevallen wordt de term kwartsiet niet helemaal correct toegepast op zandsteen die zo hard is als echt kwartsiet als gevolg van het cementeren met kiezelzuur (kiezeling). Een zelden gebruikte naam voor deze kiezelstenen is cementkwartsiet . [1]

Uiterlijk en eigenschappen

Zuiver kwartsiet heeft in veel gevallen een witgrijze of witte kleur, zoals het zilverkwartsiet uit Italië. Gele en rode kleuren ontstaan ​​door de toevoeging van ijzermineralen. De veel voorkomende gele varianten worden veroorzaakt door het mineraal limoniet , dat vaak in het oorspronkelijke gesteente aanwezig is . Door onzuiverheden uit magnetiet en pyriet is kwartsiet soms bruin of grijs van kleur, kleuren als donkergroen of grijsblauw komen minder vaak voor. Het mineraal dumortieriet of kyaniet kleurt de kwartsieten blauwachtig tot blauw.

Kwartsiet bestaat in wezen uit onderling verbonden, herkristalliseerde kwartskorrels , die aan de korrelgrenzen worden gesinterd door oplossen onder druk . Afhankelijk van de mate van metamorfose kunnen in sommige gevallen zeer harde en brosse gesteenten ontstaan, maar zwak metamorfe kwartsieten kunnen minder goed bestand zijn tegen slijtage en vorst. Sedimentaire structuren van het oorspronkelijke gesteente , zoals B. rimpelingen of schuine gelaagdheid zijn bewaard gebleven.

Een zeldzame verscheidenheid van kwartsiet is de flexibele itacolumite of gelede kwarts (vanwege het hoge gehalte aan gelaagde silicaten ).

Verschijning

Kwartsiet wordt meestal gevormd uit zandsteen door middel van metamorfose , maar kiezellei , radiolariet of hoornkiezel zijn ook mogelijk als uitgangsgesteente. Door een combinatie van druk , temperatuur en mechanische belasting worden de afzonderlijke kwartskorrels vervormd door de drukoplossing en begint hun kristalrooster zichzelf te herschikken. Tijdens deze herkristallisatie groeien ze voorbij hun oorspronkelijke korrelgrenzen (zie de dunne doorsnede van de voormalige kwartskorrels) en vormen ze een dichte netwerkstructuur. De oorspronkelijke porieruimten en de sedimentstructuur zijn, afhankelijk van de mate van metamorfose, vrijwel geheel verdwenen. Als het oorspronkelijke gesteente kleicomponenten bevat, worden mica-mineralen zoals zilverachtig muscoviet of groenachtig fengiet gevormd . Een uitgelijnde drukrichting creëert de gelaagde structuur die kan worden opgesplitst. Organische componenten (koolstofhoudende delen) in het oorspronkelijke gesteente worden onder andere omgezet in grafiet. De overige fossiele delen bestaande uit anorganische materie worden "afgebroken" en zijn niet meer aanwezig in echte kwartsieten. Volgens geologisch onderzoek begint de "kwartzitische metamorfose op een zinkdiepte van 600 meter en bij meer dan 200 ° C". [2]

Naast kleur is splitsing een belangrijk onderscheidend kenmerk van kwartsietvarianten. Blokkwartsiet, zoals het wordt gewonnen in de buurt van Wasa (Zweden), bijvoorbeeld, of de blauwe Azul Macaubas uit Brazilië, is moeilijk te splitsen. Splijtbare kwartsieten worden meestal gevormd door regionale metamorfose: mica wordt orthogonaal gevormd op de richting van de druk en daarna, als dunne scheidingslagen, dicteert de richting van de splijting, een proces dat vergelijkbaar is met dat bij de vorming van leisteen . De depositierichting is relevant voor de splijtrichting en bruikbaarheid, de vorstbestendigheid wordt er niet door beïnvloed.

Gebeuren

Kwartsiet Masi met een hoog gehalte aan fuchsiet (Noorwegen)
Dumortieriet-kwartsiet Azul do Macaubas (Brazilië), 260 cm × 90 cm
De sarcofaag van Napoleon in de Invalides-kathedraal, gemaakt van roodbruin Schokschinsk-kwartsiet

Kwartsiet is wereldwijd wijdverbreid en is een veelvoorkomend gesteente in metamorfe orrogene complexen . Voorvallen in Europa zijn onder meer de talrijke kwartsietvoorvallen in de Alpen of bijvoorbeeld de kwartsietvoorvallen in Spanje ( Córdoba , Segovia ), Bulgarije ( Balkangebergte ) of in Scandinavië. Kwartsieten komen voor in veel van de oude cratons , bijvoorbeeld in de Jebel Uweinat in de oostelijke Sahara in Egypte, [3] in de São Francisco-craton in Brazilië [4] of in de Kaniapiskau-supergroep van het Labrador-bekken aan de noordoostelijke rand van het superieure kraton in Noord-Amerika. [5] Kwartsieten worden soms ook aangetroffen als glaciale puin in het noorden van Duitsland, ze komen uit metamorfe series in Zweden en Noorwegen. De rotsen van deze groep die het meest worden gebruikt in de natuursteensector in Duitsland zijn het Alta-kwartsiet uit Alta (Noorwegen) en de exclusieve en dure blauwe variëteiten uit de staat Bahia in Brazilië ( Azul Do Macaubas , Azul Imperial ) en uit Scandinavië ( Caribisch Blauw ).

Veel van de rotsen die gewoonlijk kwartsiet worden genoemd, zijn geen echte kwartsieten, maar zandstenen die zijn gestold door silica. In Duitsland omvatten dergelijke "kwartsieten" of "rotskwartsieten" het Taunus-kwartsiet in het Rijnlandse leisteengebergte aan beide zijden van het Midden-Rijndal in de Taunus en Hunsrück . Verdere gebeurtenissen zijn in de Eifel , in het Westerwald en ten oosten daarvan in de Hörre . Verder wordt in de westelijke Harz kwartsietzandsteen blootgelegd; daar is het licht roodachtig van kleur en wordt het Acker-Bruchberg-kwartsiet genoemd . Buiten Duitsland dragen ook veel verkiezelde zandstenen de naam kwartsiet, bijvoorbeeld in Bretagne ( Armoricaans kwartsiet ) of de "kwartsieten" van het Cambrium in de Montagne Noire ( Mur quartzeux ).

Een opmerkelijk voorbeeld van Europese sierstenen van dit type is de Schokschinsk- variëteit uit een winningslocatie op de westelijke oever van het Onegameer . Deze natuursteen werd gebruikt voor de sarcofaag van Napoleon ( invalideskathedraal ) en voor de bovenste portiek van het Lenin-mausoleum in Moskou.

Economisch belang en gebruik

Stenen werktuigen van het Boven- Paleolithicum , Mutzig , Frankrijk

Vanwege zijn hardheid was kwartsiet zelfs in het stenen tijdperk een zeer nuttige vervanging voor vuursteen . Veel werktuigvondsten uit deze periode bestaan ​​uit kwartsiet, zowel echt kwartsiet als harde, verkiezelde zandsteen. De Lübbensteine zijn twee megalithische complexen uit het Neolithicum, waarvan de oorsprong teruggaat tot ongeveer 3500 voor Christus. Kan worden gedateerd voor Christus. Lokale bruinkoolkwartsieten zijn hun materiaal.

In Egypte werd verkiezelde zandsteen, maar ook echt kwartsiet, veel gebruikt in architectuur en kunst. Voorbeelden hiervan zijn de kisten van Hatsjepsoet of Toetanchamon , die uit een groot blok zijn gehouwen, of de kolossen van Memnon in de tempel van Amenhotep III. in Luxor . De oude mijngebieden werden gebruikt tot de tijd van het Romeinse Rijk. Er zijn hoofdzakelijk twee plaatsen, op Gebel el-Ahmar (oostelijke oever van de Nijl) ten noordoosten van Caïro en op Gebel Gulab / Gebel Tingar (westelijke oever van de Nijl) bij Aswan. In elk van de genoemde onderzoeken kunnen meerdere winningslocaties worden gedetecteerd. Er werd onder meer gebruik gemaakt van dolerietgereedschappen . [6]

Tegenwoordig is kwartsiet een grondstof voor de kwartsverwerkende industrie. Voor de normale glasproductie wordt geen kwartsiet gebruikt, maar granietgrind . Fijngemalen kwartsiet wordt gebruikt voor de productie van speciale optische glazen of als vulstof bij de productie van vuurvast materiaal. Kwartsiet is tegenwoordig van bijzonder belang in de bouwsector.

Kwartsiet als natuursteen

Veel kwartsieten worden met name als natuursteen gebruikt . Er zijn tal van rassen op de markt die onder hun eigen naam worden verhandeld.

Kwartsiet binnenshuis

Kloofkwartsiet met hoge dichtheid, zoals Alta-kwartsiet, wordt gebruikt als vloerbedekking in gebieden met veel stress (bijvoorbeeld op de luchthaven van Leipzig), meestal in een natuurlijk ruwe formatie, meer zelden in een gepolijste vorm. Blokkwartsiet wordt gebruikt als keukenwerkblad.

De geschiktheid als decoratief bouwmateriaal hangt niet zozeer af van de minerale samenstelling, maar eerder van de mate van metamorfose en de poriestraalverdeling. Wasa-kwartsiet in rood en Azul do Macaubas in blauw zijn relatief stabiele rotsen. Roze kwartsiet uit Brazilië wordt nauwelijks meer gebruikt, omdat het door mortelwater onomkeerbaar kan verkleuren en door de ongunstige poriestraalverdeling zeer gemakkelijk vloeibaar vuil opneemt. Zoals bij elk transformatiegesteente is de minerale structuur inhomogeen. Rotsen zoals Azul do Macaubas kunnen het mineraal sericiet bevatten, dat onstabiel is. Met water en CO 2 vormen zich in deze en andere kwartsieten witte vlekken die niet meer te verwijderen zijn. Natte ruimtes mogen daarom niet met dit kwartsiet worden uitgevoerd. Sommige soorten zoals Alta Quarzite of Albino Yellow uit Brazilië daarentegen kunnen relatief eenvoudig in de badkamer worden gebruikt.

Kwartsiet buitenshuis

Alta kwartsiet, gebarsten, 23 cm × 15 cm, Alta

Ook hier is Alta-kwartsiet een zeer duurzaam materiaal. De lage porositeit van het kwartsiet betekent dat er geen mos kunnen vestigen op de loefzijde . Afhankelijk van de porositeit kunnen bepaalde soorten kwartsiet worden opgeblazen door microbiologische kolonisatie, afwisseling van vorst en dooizout.

Chemische weerstand

Over het algemeen zijn de kristallen relatief stabiel, de kleurcomponenten zijn meestal het zwakke punt in termen van weerstand tegen chemicaliën. Geelachtige kwartsieten zijn soms erg gevoelig voor zout- of fosforzuur . Fluorwaterstofzuur tast in het algemeen kwartsieten aan. Amidosulfonzuur daarentegen kan zonder aarzelen worden gebruikt om kalkaanslag te verwijderen.

Dit is bijna hetzelfde in het alkalische bereik. Universele basisreinigers op basis van ammoniak, die een maximale pH van 10,5 bereiken, tasten in het algemeen geen kwartsiet aan. Sterk alkalische producten die natrium- of kaliumhydroxide bevatten, beschadigen niet alleen het kwarts, maar ook de kleurende mineralen. Huishoudelijke producten zoals ovenreinigers bevatten schadelijke hoge alkaliën. De hoge alkaliën bevatten ook calciumhydroxide uit de mortel, dat ijzermineralen kan afbreken. Hierdoor kan vrij ijzer met het transportmedium water naar de oppervlakte worden getransporteerd, dat met de zuurstof zichtbare ijzeroxiden vormt.

Bijzonderheden bij het leggen

Het gesteente heeft een hoge dichtheid, dwz zeer weinig poreus, het mag worden verwacht dat door een lijmverf op de bodems en eventueel zelfs aan de randen van de platen een verflaag nodig is. Het is niet ongebruikelijk dat kwartsieten met een hoge dichtheid het mortelbed afscheuren. De reden hiervoor is het ontbreken van mechanische vergrendeling van de uitgeharde mortel met het kwartsiet vanwege de lage porositeit. Bij roze kwartsiet treedt zeer vaak chemisch geïnduceerde verkleuring op door het legmiddel - maar de mortelhechting is zeer goed. Neem daarom contact op met de mortelfabrikant voordat kwartsiet wordt gelegd. In buitenruimtes of op vloerverwarming is thermische uitzetting een andere belangrijke factor. Kwartsieten hebben de hoogste uitzettingscoëfficiënt van alle technisch gebruikte natuurstenen. Hiermee dient rekening te worden gehouden bij het dimensioneren van de dilatatievoegen en het selecteren van de onderconstructie.

Soorten natuursteen

Kwartsiet oppervlakken

Zie ook

literatuur

  • Gerhard H. Eisbacher: Noord-Amerika. Geologie van de aarde, deel 2, Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1988. ISBN 3-432-96901-5
  • Herbert Fahrenkrog: Natuursteen in het dagelijks leven , ISBN 978-3-7667-1729-0 , Callwey, München 2007.
  • Karlfried Fuchs: Natuursteen als de hele wereld, ontdekken, bepalen, gebruiken. Callwey, München 1997.
  • Rosemarie Klemm , Dietrich Klemm : Stenen en steengroeven in het oude Egypte . Berlijn, Heidelberg (Springer-Verlag) 1993.
  • Werner Zeil: Zuid-Amerika. Geologie van de aarde, deel 1, Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1986. ISBN 3-432-95861-7

web links

Commons : Kwartsiet - verzameling afbeeldingen, video's en audiobestanden

Individueel bewijs

  1. kwartsiet. In: Mineralienatlas Lexikon. Stefan Schorn et al., Betreden op 4 augustus 2018 .
  2. Karlfried Fuchs: Natursteine, blz. XI (zie literatuur)
  3. Katharina Wulff: Petrografische kartering van granulietfacies rock in Jebel Uweinat Basement, SW Egypt Diploma thesis, Institute for Geosciences, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (korte versie), 2003 (pdf; 20 kB)
  4. Zie Werner Zeil: Süd America , blz. 34ff (zie literatuur)
  5. Zie Gerhard H. Eisbacher: Noord-Amerika , blz. 34 (zie literatuur)
  6. Rosemarie Klemm; Dietrich D. Klemm: Steine, pp. 283-303 (zie literatuur)