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Cuarcita

La cuarcita puede tener una superficie granulada, vítrea y similar al papel de lija. La cuarcita es una roca metamórfica dura y no foliada que originalmente era arenisca de cuar...

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La cuarcita puede tener una superficie granulada, vítrea y similar al papel de lija.

La cuarcita es una roca metamórfica dura y no foliada que originalmente era arenisca de cuarzo puro . [ 1 ] [ 2 ] La arenisca se transforma en cuarcita mediante calentamiento y presión, generalmente relacionados con la compresión tectónica dentro de los cinturones orogénicos , por lo que la cuarcita es una metarenisca. La cuarcita pura suele ser de color blanco a gris, aunque a menudo se presenta en varios tonos de rosa y rojo debido a las diferentes cantidades de hematita . Otros colores, como amarillo, verde, azul y naranja, se deben a otros minerales.

El término cuarcita también se utiliza a veces para referirse a areniscas muy duras pero no metamorfizadas, compuestas por granos de cuarzo completamente cementados con cuarzo adicional. Esta roca sedimentaria se conoce como ortocuarcita para distinguirla de la cuarcita metamórfica, que a veces se denomina metacuarcita para enfatizar su origen metamórfico. [ 3 ] [ 4 ]

La cuarcita es muy resistente a la erosión química y suele formar crestas y cimas de colinas resistentes. Su contenido casi puro de sílice aporta poco material para el suelo ; por lo tanto, las crestas de cuarcita suelen estar desnudas o cubiertas solo por una capa muy fina de suelo y escasa vegetación (si la hay). Algunas cuarcitas contienen la cantidad justa de minerales nutritivos susceptibles a la erosión, como carbonatos y clorita, para formar un suelo franco, bastante fértil, aunque poco profundo y pedregoso.

La cuarcita se ha utilizado desde la prehistoria para la fabricación de herramientas de piedra. Actualmente se emplea como piedra ornamental, como piedra triturada en la construcción de carreteras y como fuente de sílice para la producción de silicio y compuestos de silicio.

Características y origen

La cuarcita es una roca muy dura compuesta predominantemente por un mosaico entrelazado de cristales de cuarzo. Su superficie granulosa, similar a la del papel de lija, tiene un aspecto vítreo. Pequeñas cantidades de los antiguos materiales cementantes, como óxido de hierro, sílice, carbonato y arcilla, suelen migrar durante la recristalización, provocando la formación de vetas y lentes dentro de la cuarcita. [ 1 ] Para ser clasificada como cuarcita por el Servicio Geológico Británico , una roca metamórfica debe contener al menos un 80 % de cuarzo en 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 individuales de cuarzo 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 ]

En 1941, los geólogos reconocieron que algunas rocas presentan las características macroscópicas de la cuarcita, a pesar de no haber sufrido metamorfismo a alta presión y temperatura. Estas rocas solo han estado sometidas a temperaturas y presiones mucho más bajas asociadas con la diagénesis de las rocas sedimentarias, pero la diagénesis ha cementado la roca de forma tan completa que es necesario un 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 tener un 99 % de SiO₂ con cantidades muy pequeñas de óxido de hierro y minerales resistentes traza 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 ortocuarcita verdadera y una arenisca de cuarzo ordinaria es que la ortocuarcita está tan cementada que se fractura 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 ubicarse en el punto donde los granos de cuarzo deformados comienzan a ser reemplazados por nuevos granos de cuarzo pequeños y no deformados, produciendo una textura de mortero que se puede identificar en secciones delgadas bajo un microscopio de polarización. Con un grado creciente de metamorfismo, una mayor recristalización produce una textura de espuma , caracterizada por granos poligonales que se unen en uniones triples, y luego una textura porfiroblástica , caracterizada por granos gruesos e irregulares, incluyendo algunos granos más grandes ( porfiroblastos ). [ 7 ]

Aparición

América del norte

Mina de cuarcita abandonada en el Parque Provincial Kakwa , Columbia Británica, Canadá.

En Estados Unidos, se pueden encontrar formaciones de cuarcita en algunas partes de Pensilvania, el área de Washington D.C., 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. También se encuentra cuarcita 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 de Coeur d'Alene en el norte de Idaho . [ 15 ]

En Canadá, las montañas La Cloche en Ontario están compuestas principalmente de cuarcita blanca. Amplias zonas de Nueva Escocia tienen un subsuelo de cuarcita.

Las sucesiones de cuarcita - riolita del Paleoproterozoico son comunes en la roca del basamento precámbrico del oeste de Norteamérica. Las cuarcitas de estas sucesiones se interpretan como capas sedimentarias depositadas sobre cinturones de rocas verdes más antiguos . Estas sucesiones podrían registrar la formación de cuencas de trasarco a lo largo del margen de Laurentia , el antiguo núcleo de Norteamérica, entre episodios de orogénesis durante la formación del continente. Las cuarcitas suelen ser de cuarzo casi puro, lo cual resulta desconcertante para sedimentos que debieron erosionarse de roca ígnea. Su pureza podría reflejar condiciones inusuales de meteorización química, en un momento en que la atmósfera terrestre comenzaba a oxigenarse. [ 16 ]

Europa

En Irlanda, se encuentran yacimientos de cuarcita en el oeste y noroeste del país, siendo Errigal , en el condado de Donegal, el afloramiento más destacado. Un buen ejemplo de zona de cuarcita se halla en la península de Corraun , en el condado de Mayo , que está cubierta por una fina capa de turbera atlántica irlandesa.

En el Reino Unido, una cresta rocosa 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 pueden encontrar en Inglaterra la " cuarcita Wrekin " del Cámbrico (en Shropshire) y la " cuarcita Hartshill " del Cámbrico (área de Nuneaton ). [ 17 ] En Gales , Holyhead Mountain y la mayor parte de Holy Island, frente a Anglesey, presentan excelentes riscos y acantilados de cuarcita precámbrica . En las Tierras Altas escocesas , se pueden encontrar varias montañas (por ejemplo, Foinaven , Arkle ) compuestas de cuarcita cámbrica en el extremo noroeste del Cinturón de Cabalgamiento de Moine, que se extiende en una estrecha banda desde Loch Eriboll en dirección suroeste hasta Skye . [ 18 ]

En Europa continental , existen varios depósitos de cuarcita aislados regionalmente a nivel superficial en un cinturón que va desde el Macizo Renano y las Tierras Altas Centrales Alemanas hasta el oeste de la República Checa , por ejemplo en las montañas Taunus y Harz . En Polonia, existen depósitos de cuarcita a nivel superficial 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 otros depósitos pero no se explotan activamente. [ 21 ]

En otra parte

La montaña más alta de Mozambique , el Monte Binga (2436 m), así como el resto de la meseta circundante de Chimanimani, están compuestas de cuarcita precámbrica muy dura, de color gris pálido. La cuarcita también se extrae en Brasil para su uso en encimeras de cocina.

Usos

Estatua de cuarcita de un faraón egipcio, siglo XIV a. C. [ 22 ]
Hacha de mano bifacial de cuarcita procedente de Stellenbosch , Sudáfrica.

La cuarcita es una piedra decorativa y puede usarse para revestir paredes, como tejas, como suelos y escalones. 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 usa a veces en la construcción de carreteras. [ 2 ] La cuarcita de alta pureza se usa para producir ferrosilicio , arena de sílice industrial, silicio y carburo de silicio . [ 23 ] Durante el Paleolítico , la cuarcita se usaba, junto con el sílex , el cuarzo y otras materias primas líticas, para fabricar herramientas de piedra . [ 24 ] Los humanos prehistóricos del sureste de Estados Unidos a menudo hacían morteros con piedras de cuarcita. [ 25 ]

Seguridad

Dado que la cuarcita es una forma de sílice, puede ser motivo de preocupación en diversos entornos laborales. El corte, el pulido, el cincelado, el lijado, la perforación y el abrillantado de productos de piedra natural y manufacturada pueden liberar niveles peligrosos de partículas de sílice cristalina muy pequeñas en el aire que respiran los trabajadores. [ 26 ] La sílice cristalina de tamaño respirable es un carcinógeno humano reconocido y puede provocar otras enfermedades pulmonares como la silicosis y la fibrosis pulmonar . [ 27 ] [ 28 ]

Etimología

El término cuarcita deriva del alemán : Quarzit . [ 29 ]

Guijarro de cuarcita de Ontario, Canadá.

Véase también

  • Neomorfismo
  • Estilo Mar del Plata : un tipo de chalet o casa de campo originario de Mar del Plata, Argentina, caracterizado por su distintiva fachada de piedra ortocuarcita.

Referencias

  1. 1 2 3 Fundamentos de Geología, 3.ª edición, Stephen Marshak, pág. 182
  2. 1 2 Powell, Darryl. "Cuarcita" . Instituto de Información Mineral. Archivado del original el 2 de marzo de 2009. Consultado el 9 de septiembre de 2009 .
  3. 1 2 Jackson, Julia A., ed. (1997). Glosario de geología (Cuarta ed.). Alexandria, Virginia: American Geological Institute. pág. 525. ISBN   0922152349.
  4. 1 2 3 Allaby, Michael (2013). Diccionario de geología y ciencias de la tierra (Cuarta ed.). Oxford: Oxford University Press. ISBN  9780199653065.
  5. ↑ Robertson, S. (1999). "Esquema de clasificación de rocas del BGS, volumen 2: clasificación de rocas metamórficas" (PDF) . Informe de investigación del Servicio Geológico Británico . RR 99-02 . Consultado el 27 de febrero de 2021 .
  6. 1 2 Blatt, Harvey; Tracy, Robert J. (1996). Petrología : ígnea, sedimentaria y metamórfica (2.ª ed.). Nueva York: WH Freeman. pág. 367. ISBN    0716724383.
  7. 1 2 Howard, Jeffrey L. (noviembre de 2005). "El problema de la cuarcita revisitado" . The Journal of Geology . 113 (6): 707– 713. Bibcode : 2005JG....113..707H . doi : 10.1086/449328 . S2CID 128463511 . 
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  9. ↑ Holm, EH; Cline Jr., T.; Nelson, MR "SOUTH DAKOTA – 2002 Mineral Summary: Production, Exploration and Environmental Issues" (PDF) . www.state.sd.us . Archivado del original (PDF) el 12 de mayo de 2007.
  10. ↑ Historia natural – Geología de Minnesota – Áreas Naturales Protegidas (SNA): Departamento de Recursos Naturales de Minnesota. Archivado el 9 de marzo de 2010 en Wayback Machine . Dnr.state.mn.us (17 de febrero de 2000). Consultado el 5 de junio de 2011.
  11. ↑ Geología por Lightplane . Geology.wisc.edu (13 de julio de 1923). Consultado el 5 de junio de 2011.
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  • GemRocks de RV Dietrich: Cuarcita
  • Geología de la Universidad Estatal de California en Pomona: Cuarcita
  • El capítulo de Cowen titulado "Los primeros geólogos" (sobre el uso de la cuarcita por el Homo habilis en la Edad de Piedra ) fue archivado el 13 de octubre de 2008 en Wayback Machine.
  • Departamento de Recursos Naturales de Minnesota  : Historia Natural: La geología de Minnesota
  • Sinclinal de Baraboo en Wisconsin (mapa y fotos aéreas de las canteras de cuarcita de Baraboo)
  • Resumen de minerales de Dakota del Sur de 2002: Producción, exploración y cuestiones medioambientales (incluida la producción de cuarcita de 2002)
  • Gran río Sioux: Historia de Sioux Falls y fotografías de cuarcita