La cuarcita es una roca metamórfica dura, no foliada , que originalmente era arenisca de cuarzo pura . [1] [2] La arenisca se convierte en cuarcita a través del calor y la presión generalmente relacionados con la compresión tectónica dentro de los cinturones orogénicos . La cuarcita pura suele ser de color blanco a gris, aunque las cuarcitas a menudo se presentan en varios tonos de rosa y rojo debido a las cantidades variables de hematita . Otros colores, como el amarillo, el verde, el azul y el naranja, se deben a otros minerales.
El término cuarcita también se utiliza a veces para areniscas muy duras pero no metamorfoseadas que están compuestas de granos de cuarzo completamente cementados con cuarzo adicional. Esta roca sedimentaria ha llegado a describirse como ortocuarcita para distinguirla de la cuarcita metamórfica, que a veces se denomina metacuarcita para enfatizar sus orígenes metamórficos. [3] [4]
La cuarcita es muy resistente a la erosión química y a menudo forma crestas y cimas resistentes. El contenido de sílice casi puro de la roca proporciona poco material para el suelo ; por lo tanto, las crestas de cuarcita a menudo están desnudas o cubiertas solo por una capa muy delgada de tierra y poca vegetación (si es que hay alguna). Algunas cuarcitas contienen suficientes minerales portadores de nutrientes susceptibles a la intemperie, como carbonatos y clorita, para formar un suelo arcilloso, bastante fértil, aunque poco profundo y pedregoso.
La cuarcita se ha utilizado desde tiempos prehistóricos para fabricar herramientas de piedra. En la actualidad se utiliza como piedra dimensional decorativa, como piedra triturada en la construcción de carreteras y como fuente de sílice para la producción de silicio y compuestos de silicio.
La cuarcita es una roca muy dura compuesta predominantemente por un mosaico entrelazado de cristales de cuarzo. La superficie granulada, similar al papel de lija, tiene un aspecto vítreo. Pequeñas cantidades de antiguos materiales cementantes, óxido de hierro, sílice, carbonato y arcilla, suelen migrar durante la recristalización, lo que provoca la formación de vetas y lentes dentro de la cuarcita. [1] Para que el British Geological Survey clasifique una roca metamórfica como cuarcita, debe contener al menos un 80 % de cuarzo por volumen. [5]
La cuarcita se considera comúnmente de origen metamórfico. [6] [4] Cuando la arenisca se somete al gran calor y presión asociados con el metamorfismo regional, los granos de cuarzo individuales se recristalizan junto con el material cementante anterior. La mayor parte o la totalidad de la textura original y las estructuras sedimentarias de la arenisca se borran por el metamorfismo. [1] Los granos de cuarzo recristalizados son aproximadamente iguales en tamaño, formando lo que se llama una textura granoblástica, y también muestran signos de recocido metamórfico, en el que los granos se vuelven más gruesos y adquieren una textura más poligonal. [6] Los granos están tan estrechamente entrelazados que cuando la roca se rompe, se fractura a través de los granos para formar una fractura irregular o concoidea. [7]
Los geólogos habían reconocido en 1941 que algunas rocas muestran las características macroscópicas de la cuarcita, aunque no hayan sufrido metamorfismo a alta presión y temperatura. Estas rocas han estado sujetas sólo a las temperaturas y presiones mucho más bajas asociadas con la diagénesis de la roca sedimentaria, pero la diagénesis ha cementado la roca tan completamente que es necesario el examen microscópico para distinguirla de la cuarcita metamórfica. El término ortocuarcita se utiliza para distinguir dicha roca sedimentaria de la metacuarcita producida por metamorfismo. Por extensión, el término ortocuarcita se ha aplicado ocasionalmente de forma más general a cualquier arenita de cuarzo cementada con cuarzo . La ortocuarcita (en sentido estricto) suele ser 99% SiO2 con sólo cantidades muy pequeñas de óxido de hierro y minerales resistentes a trazas como circón , rutilo y magnetita . Aunque normalmente hay pocos fósiles presentes, se conservan la textura original y las estructuras sedimentarias . [8] [4]
La distinción típica entre una verdadera ortocuarcita y una arenisca de cuarzo común es que una ortocuarcita está tan altamente cementada que se fracturará a través de los granos, no alrededor de ellos. [3] Esta es una distinción que se puede reconocer en el campo . A su vez, la distinción entre una ortocuarcita y una metacuarcita es el inicio de la recristalización de los granos existentes. La línea divisoria puede colocarse en el punto donde los granos de cuarzo deformados comienzan a ser reemplazados por nuevos granos de cuarzo pequeños, no deformados, produciendo una textura de mortero que se puede identificar en secciones delgadas bajo un microscopio polarizador. Con el aumento del grado de metamorfismo, la recristalización adicional produce una textura de espuma , caracterizada por granos poligonales que se encuentran en uniones triples, y luego una textura porfiroblástica , caracterizada por granos gruesos e irregulares, incluidos algunos granos más grandes ( porfiroblastos ). [7]
En los Estados Unidos, se pueden encontrar formaciones de cuarcita en algunas partes de Pensilvania, el área de Washington DC, el este de Dakota del Sur , el centro de Texas, [9] el suroeste de Minnesota , [10] el parque estatal Devil's Lake en la cordillera Baraboo en Wisconsin , [11] la cordillera Wasatch en Utah , [12] cerca de Salt Lake City, Utah y como crestas resistentes en los Apalaches [13] y otras regiones montañosas. La cuarcita también se encuentra en la mina de cobre Morenci en Arizona . [14] La ciudad de Quartzsite en el oeste de Arizona deriva su nombre de las cuarcitas en las montañas cercanas tanto en Arizona como en el sureste de California. Se ha descrito una cuarcita vítrea vítrea del supergrupo Belt en el distrito Coeur d'Alene del norte de Idaho . [15]
En Canadá, las montañas La Cloche, en Ontario, están compuestas principalmente de cuarcita blanca. Amplias áreas de Nueva Escocia tienen cuarcita como base.
Las sucesiones de cuarcita -riolita del Paleoproterozoico son comunes en la roca del basamento precámbrico del oeste de Norteamérica. Las cuarcitas en estas sucesiones se interpretan como lechos sedimentarios depositados sobre cinturones de roca verde más antiguos . Las sucesiones de cuarcita-riolita pueden registrar la formación de cuencas de arco posterior a lo largo del margen de Laurentia , el núcleo antiguo de Norteamérica, entre episodios de formación de montañas durante el ensamblaje del continente. Las cuarcitas a menudo son cuarzo casi puro, lo que resulta desconcertante para sedimentos que deben haberse erosionado a partir de roca ígnea. Su pureza puede reflejar condiciones inusuales de meteorización química, en un momento en que la atmósfera de la Tierra estaba comenzando a oxigenarse. [16]
En Irlanda se encuentran zonas de cuarcita en el oeste y el noroeste, siendo Errigal, en el condado de Donegal , el afloramiento más destacado. Un buen ejemplo de zona de cuarcita se encuentra en la península de Corraun, en el condado de Mayo , que está cubierta por una capa muy fina de pantano atlántico irlandés.
En el Reino Unido, una cresta escarpada de cuarcita llamada Stiperstones ( Ordovícico temprano - época Arenig , 500 Ma) corre paralela a la falla Pontesford-Linley, 6 km al noroeste de Long Mynd en el sur de Shropshire . También se encuentran en Inglaterra la " cuarcita Wrekin " cámbrica (en Shropshire) y la " cuarcita Hartshill " cámbrica (área de Nuneaton ). [17] En Gales , Holyhead Mountain y la mayor parte de Holy Island frente a Anglesey lucen excelentes riscos y acantilados de cuarcita precámbrica . En las Tierras Altas de Escocia , se pueden encontrar varias montañas (por ejemplo, Foinaven , Arkle ) compuestas de cuarcita cámbrica en el extremo noroeste del cinturón de empuje de Moine que corre en una banda estrecha desde Loch Eriboll en dirección suroeste hasta Skye . [18]
En Europa continental , existen varios depósitos de cuarcita aislados regionalmente a nivel de superficie en un cinturón que va desde el macizo renano y las tierras altas centrales alemanas hasta la República Checa occidental , por ejemplo en las montañas Taunus y Harz . En Polonia, existen depósitos de cuarcita a nivel de superficie en las montañas Świętokrzyskie . En Noruega, se extraen depósitos cerca de Austertana , [19] que es una de las canteras más grandes del mundo con 850.000 toneladas (840.000 toneladas largas; 940.000 toneladas cortas) anuales, y Mårnes cerca de Sandhornøya con una producción de 150.000 toneladas (150.000 toneladas largas; 170.000 toneladas cortas) anuales. [20] También se extraen depósitos en el municipio de Kragerø , y se conocen varios otros depósitos pero no se explotan activamente. [21]
La montaña más alta de Mozambique , Monte Binga (2436 m), así como el resto de la meseta circundante de Chimanimani están compuestos de cuarcita precámbrica de color gris pálido y muy dura. La cuarcita también se extrae en Brasil para su uso en encimeras de cocina.
La cuarcita es una piedra decorativa que se puede utilizar para cubrir paredes, como tejas, como revestimiento de suelos y como peldaños de escaleras. Su uso para encimeras de cocina se está expandiendo rápidamente. Es más dura y más resistente a las manchas que el granito. La cuarcita triturada se utiliza a veces en la construcción de carreteras. [2] La cuarcita de alta pureza se utiliza para producir ferrosilicio , arena de sílice industrial, silicio y carburo de silicio . [23] Durante el Paleolítico , la cuarcita se utilizaba, junto con el sílex , el cuarzo y otras materias primas líticas, para fabricar herramientas de piedra . [24]
Como la cuarcita es una forma de sílice, puede ser motivo de preocupación en diversos lugares de trabajo. El corte, el esmerilado, el descascarillado, el lijado, la perforación y el pulido de productos de piedra natural y manufacturada pueden liberar niveles peligrosos de partículas de polvo de sílice cristalina muy pequeñas en el aire que respiran los trabajadores. [25] La sílice cristalina de tamaño respirable es un carcinógeno humano reconocido y puede provocar otras enfermedades de los pulmones, como la silicosis y la fibrosis pulmonar . [26] [27]
El término cuarcita deriva del alemán : Quarzit . [28]
