ควอตไซต์

หินแปร
หินควอตไซต์ที่มีแถบสีเข้มของเฟนไจต์และคลอไรต์ จากหุบเขาโมริเยนในเทือกเขาแอลป์ของฝรั่งเศส
องค์ประกอบ
ควอตซ์
ลักษณะทางกายภาพ
ผ้า	ไม่ผลัดใบ
ความสัมพันธ์
โปรโตลิธ	หินทรายควอตซ์

ควอร์ตไซต์เป็นหินแปร แข็งที่ไม่ เป็นชั้น ซึ่งเดิมเป็นหินทรายควอร์ตซ์บริสุทธิ์^{[ 1 ] [ 2 ]}หินทรายจะเปลี่ยนเป็นควอร์ตไซต์ผ่านความร้อนและความดัน ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับ การบีบอัด ทางธรณีวิทยาภายในแนวเทือกเขาดังนั้นควอร์ตไซต์จึงเป็นหินทรายแปรสภาพ ควอร์ตไซต์บริสุทธิ์มักมีสีขาวถึงเทา แม้ว่าควอร์ตไซต์มักมีสีชมพูและแดงหลายเฉดเนื่องจากปริมาณเฮมาไทต์ ที่แตกต่างกัน สีอื่นๆ เช่น เหลือง เขียว น้ำเงิน และส้ม เกิดจากแร่ธาตุอื่นๆ

บางครั้ง คำว่าควอตไซต์ยังใช้เรียกหินทราย ที่แข็งมากแต่ไม่ผ่านการเปลี่ยนแปลง ทางธรณีวิทยา ซึ่งประกอบด้วยเม็ดควอตซ์ที่เชื่อมติดกันอย่างทั่วถึงด้วยควอตซ์เพิ่มเติม หินตะกอนชนิดนี้ได้รับการอธิบายว่าเป็นออร์โธควอตไซต์เพื่อแยกความแตกต่างจากควอตไซต์แปรสภาพ ซึ่งบางครั้งเรียกว่าเมตาควอตไซต์เพื่อเน้นย้ำถึงต้นกำเนิดการแปรสภาพ^{[ 3 ] [ 4 ]}

หินควอตไซต์มีความทนทานต่อการผุกร่อน ทางเคมีสูงมาก และมักก่อตัวเป็นสันเขาและยอดเขาที่แข็งแรง ปริมาณซิลิกาเกือบทั้งหมดในหินทำให้มีวัสดุสำหรับทำดิน น้อยมาก ดังนั้นสันเขาควอตไซต์จึงมักโล่งเตียนหรือปกคลุมด้วยดินเพียงชั้นบางๆ และมีพืชพรรณน้อยมาก (หรือไม่มีเลย) หินควอตไซต์บางชนิดมีแร่ธาตุที่ให้สารอาหารซึ่งอ่อนไหวต่อการผุกร่อน เช่นคาร์บอเนตและคลอไรต์ เพียงพอ ที่จะก่อตัวเป็นดินร่วนปนทรายที่มีความอุดมสมบูรณ์พอสมควร แม้ว่าจะตื้นและมีหินปะปนอยู่มากก็ตาม

หินควอตไซต์ถูกนำมาใช้ทำเครื่องมือหินตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ ปัจจุบันใช้เป็นหินตกแต่ง หินบดในงานก่อสร้างทางหลวง และเป็นแหล่งซิลิกาสำหรับการผลิตซิลิคอนและสารประกอบซิลิคอน

ควอตไซต์เป็นหินแข็งมากที่ประกอบด้วยผลึกควอตซ์ที่ประสานกันเป็นโมเสกเป็นส่วนใหญ่ พื้นผิวมีลักษณะเป็นเม็ดหยาบคล้ายกระดาษทรายและดูเหมือนแก้ว วัสดุประสานเดิมในปริมาณเล็กน้อย เช่น เหล็กออกไซด์ ซิลิกา คาร์บอเนต และดินเหนียว มักจะเคลื่อนย้ายระหว่างการตกผลึกใหม่ ทำให้เกิดริ้วและเลนส์ขึ้นภายในควอตไซต์^{[ 1 ]}เพื่อให้ได้รับการจัดประเภทเป็นควอตไซต์โดยBritish Geological Surveyหินแปรจะต้องมีควอตซ์อย่างน้อย 80% โดยปริมาตร^{[ 5 ]}

โดยทั่วไปถือว่าควอตไซต์มีต้นกำเนิดจากกระบวนการแปรสภาพ^{[ 6 ] [ 4 ]}เมื่อหินทรายได้รับความร้อนและความดันสูงที่เกี่ยวข้องกับการแปรสภาพในระดับภูมิภาค เม็ดควอตซ์แต่ละเม็ดจะตกผลึกใหม่พร้อมกับวัสดุประสานเดิม โครงสร้างเนื้อสัมผัสและโครงสร้างตะกอนดั้งเดิมของหินทรายส่วนใหญ่หรือทั้งหมดจะถูกลบออกไปโดยการแปรสภาพ^{[ 1 ]}เม็ดควอตซ์ที่ตกผลึกใหม่มีขนาดใกล้เคียงกัน ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าเนื้อสัมผัสแบบแกรโนบลาสติก และยังแสดงให้เห็นถึงสัญญาณของการอบอ่อนจากการแปรสภาพ ซึ่งเม็ดจะหยาบขึ้นและมีเนื้อสัมผัสเป็นรูปหลายเหลี่ยมมากขึ้น^{[ 6 ]}เม็ดเหล่านี้ประสานกันแน่นมากจนเมื่อหินแตก มันจะแตกผ่านเม็ดทำให้เกิดรอยแตกที่ไม่สม่ำเสมอหรือเป็นรูปเปลือกหอย^{[ 7 ]}

นักธรณีวิทยาได้ตระหนักตั้งแต่ปี 1941 ว่าหินบางชนิดแสดงลักษณะทางมหภาคของควอตไซต์ แม้ว่าจะไม่ได้ผ่านกระบวนการแปรสภาพที่ความดันและอุณหภูมิสูงก็ตาม หินเหล่านี้อยู่ภายใต้อุณหภูมิและความดันที่ต่ำกว่ามากซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการไดอะเจเนซิสของหินตะกอน แต่กระบวนการไดอะเจเนซิสได้ทำให้หินเชื่อมติดกันอย่างทั่วถึงจนจำเป็นต้องตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์เพื่อแยกแยะออกจากควอตไซต์แปรสภาพ คำว่าออร์โธควอตไซต์ใช้เพื่อแยกแยะหินตะกอนดังกล่าวออกจากเมตาควอตไซต์ที่เกิดจากการแปรสภาพ โดยทั่วไปแล้ว คำว่าออร์โธควอตไซต์บางครั้งถูกนำไปใช้กับ หินควอตซ์อารี ไนต์ ที่เชื่อมติดกันด้วยควอตซ์ทุกชนิด ออร์โธควอตไซต์ (ในความหมายแคบ) มักมี SiO2 99% _โดยมีเหล็กออกไซด์และแร่ธาตุที่ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงในปริมาณเล็กน้อย เช่นเซอร์คอนรูไทล์และแมกเนไทต์ แม้ว่าโดยปกติจะมี ฟอสซิล อยู่ น้อย แต่เนื้อสัมผัสและโครงสร้างตะกอน ดั้งเดิมยังคงได้รับการอนุรักษ์ไว้ ^{[ 8 ] [ 4 ]}

ความแตกต่างทั่วไประหว่างออร์โธควอร์ตไซต์แท้กับหินทรายควอร์ตซ์ธรรมดาคือ ออร์โธควอร์ตไซต์มีการเชื่อมประสานสูงมากจนจะแตกหักตามขวางเม็ดแร่ ไม่ใช่รอบๆ เม็ดแร่^{[ 3 ]}นี่คือความแตกต่างที่สามารถสังเกตได้ในภาคสนามในทางกลับกัน ความแตกต่างระหว่างออร์โธควอร์ตไซต์กับเมตาควอร์ตไซต์คือการเริ่มต้นของการตกผลึกใหม่ของเม็ดแร่ที่มีอยู่ เส้นแบ่งอาจวางไว้ที่จุดที่เม็ดแร่ควอร์ตซ์ที่ถูกดึงรั้งเริ่มถูกแทนที่ด้วยเม็ดแร่ควอร์ตซ์ขนาดเล็กใหม่ที่ไม่มีแรงดึงรั้ง ทำให้เกิดเนื้อสัมผัสแบบปูนที่สามารถระบุได้ในภาคตัดขวางบางๆ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบโพลาไรซ์ เมื่อระดับการแปรสภาพเพิ่มขึ้น การตกผลึกใหม่เพิ่มเติมจะทำให้เกิดเนื้อสัมผัสแบบโฟมซึ่งมีลักษณะเป็นเม็ดแร่รูปหลายเหลี่ยมที่มาบรรจบกันที่จุดเชื่อมต่อสามจุด จากนั้นจึงเกิดเนื้อสัมผัสแบบพอร์ ฟิโรบลาสติก ซึ่งมีลักษณะเป็นเม็ดแร่หยาบไม่สม่ำเสมอ รวมถึงเม็ดแร่ขนาดใหญ่บางส่วน ( พอร์ฟิโรบลาสต์ ) ^{[ 7 ]}

ในสหรัฐอเมริกา สามารถพบการก่อตัวของควอตไซต์ได้ในบางส่วนของเพนซิลเวเนีย พื้นที่วอชิงตัน ดี.ซี. ทางตะวันออกของ^เซาท์ดาโคตาตอนกลางของเท็กซัส^{[ 9 ] ทางตะวันตกเฉียงใต้ของมินนิโซตา [ 10 ] อุทยานแห่งรัฐเดวิลส์เลคในเทือกเขาบาราบูในวิสคอนซิน [ 11 ] เทือกเขา}วาแซต^ช์ในยูทาห์ [ 12 ] ^{ใกล้กับ}ซอลต์เลค^{ซิตี้ยู}ทาห์ และเป็นสันเขาที่ทนทานในเทือกเขาแอปพาเลเชียน^{[ 13 ] และ}ภูมิภาคภูเขาอื่นๆ นอกจากนี้ยังพบควอตไซต์ในเหมืองทองแดงโมเรนซีในแอริโซนา[ ^{14 ] เมือง}ควอร์ตไซต์ในแอริโซนาตะวันตกได้ชื่อมาจากควอตไซต์ในภูเขาใกล้เคียงทั้งในแอริโซนาและแคลิฟอร์เนียตะวันออกเฉียงใต้มีการอธิบายควอตไซต์แก้ว ใสจาก ^{กลุ่ม}หินเบลต์ซูเปอร์กรุ๊ปในเขตเคอร์เดอเลนทางตอนเหนือของไอดาโฮ [ ^{15 ]}

ในแคนาดาเทือกเขาลาโคลชในรัฐออนแทรีโอประกอบด้วยหินควอตไซต์สีขาวเป็นหลัก พื้นที่กว้างใหญ่ของรัฐโนวาสโกเชียก็มีหินควอตไซต์เป็นพื้นฐานเช่นกัน

ลำดับชั้น ควอตไซต์- ไรโอไลต์ยุคพาลีโอโปร เทโรโซอิก พบได้ทั่วไปใน หิน ฐานพรี แคมเบรียน ของอเมริกาเหนือตะวันตก ควอตไซต์ในลำดับชั้นเหล่านี้ถูกตีความว่าเป็นชั้นตะกอนที่ทับถมอยู่บน แถบ หินสีเขียวที่ เก่ากว่า ลำดับชั้น ควอตไซต์-ไรโอไลต์อาจบันทึกการก่อตัวของแอ่งหลังส่วนโค้งตามแนวขอบของลอเรนเทียแกนกลางโบราณของอเมริกาเหนือ ระหว่างช่วงเวลาของการสร้างภูเขาในระหว่างการรวมตัวของทวีป ควอตไซต์มักมีควอตซ์เกือบบริสุทธิ์ ซึ่งเป็นเรื่องน่าสงสัยสำหรับตะกอนที่ต้องถูกกัดเซาะจากหินอัคนี ความบริสุทธิ์ของพวกมันอาจสะท้อนถึงสภาวะการผุกร่อนทางเคมีที่ผิดปกติ ในช่วงเวลาที่บรรยากาศของโลกเริ่มมีออกซิเจน^{[ 16 ]}

ในไอร์แลนด์พื้นที่ที่มีหินควอตไซต์กระจายอยู่ทั่วทางตะวันตกและตะวันตกเฉียงเหนือ โดยเออร์ริกัลในเคาน์ตีโดเนกัลเป็นแหล่งหินที่โดดเด่นที่สุด ตัวอย่างที่ดีของพื้นที่หินควอตไซต์คือคาบสมุทรคอร์รอนในเคาน์ตีเมโยซึ่งมีชั้นของบึงแอตแลนติกของไอร์แลนด์ปกคลุมอยู่บางๆ

ในสหราชอาณาจักร สันเขาหินขรุขระของควอตไซต์ที่เรียกว่าStiperstones ( ยุค ออร์โดวิเชียน ตอนต้น – ยุค Arenig , 500 ล้านปี) ทอดยาวขนานไปกับรอยเลื่อน Pontesford-Linley ห่างจาก Long Myndไปทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือ 6 กิโลเมตรในชรอปเชียร์ ตอนใต้ นอกจากนี้ ใน อังกฤษยังพบหิน ควอตไซต์ ยุคแคมเบรียน " Wrekin quartzite" (ในชรอปเชียร์) และหินควอตไซต์ยุคแคมเบรียน " Hartshill quartzite" ( บริเวณนูเนียตัน ) ^{[ 17 ]}ในเวลส์ภูเขา Holyheadและเกาะ Holyส่วนใหญ่นอก ชายฝั่ง Angleseyมีหน้าผาและโขดหินควอตไซต์ยุคพรี แคมเบรียน ที่สวยงาม ใน ที่ราบสูงสกอตแลนด์ภูเขาหลายแห่ง (เช่นFoinaven , Arkle ) ที่ประกอบด้วยหินควอตไซต์ยุคแคมเบรียนสามารถพบได้ในแนวรอยเลื่อน Moine ทางตะวันตกเฉียงเหนือสุด ซึ่ง ทอดยาวเป็นแถบแคบๆ จากLoch Eribollไปทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ถึงSkye ^{[ 18 ]}

ในทวีปยุโรป มี แหล่งสะสมควอตไซต์ที่แยกตัวออกจากกันในระดับภูมิภาคหลายแห่งอยู่บนพื้นผิวในแถบตั้งแต่เทือกเขาไรน์และที่ราบสูงตอนกลางของเยอรมนีไปจนถึงสาธารณรัฐเช็กตะวันตกเช่น ใน เทือกเขา เทานุสและฮาร์ซในโปแลนด์ มีแหล่งสะสมควอตไซต์อยู่บนพื้นผิวในเทือกเขาสเวียโตครซี สกี้ ในนอร์เวย์ มีการขุดแหล่งสะสมใกล้กับออสเทอร์ทานา [ ^{19 ] ซึ่ง}เป็นหนึ่งในเหมืองหินที่ใหญ่ที่สุดในโลก โดยมีผลผลิต 850,000 ตัน (840,000 ตันยาว; 940,000 ตันสั้น) ต่อปี และมาร์เนสใกล้กับแซนด์ฮอร์นอยาโดยมีผลผลิต 150,000 ตัน (150,000 ตันยาว; 170,000 ตันสั้น) ต่อปี^{[ 20 ]}นอกจากนี้ยังมีการขุดแหล่งสะสมในเทศบาลคราเกอโรและแหล่งสะสมอื่นๆ อีกหลายแห่งเป็นที่รู้จักแต่ไม่ได้มีการขุดอย่างจริงจัง^{[ 21 ]}

ภูเขาที่สูงที่สุดในโมซัมบิกคือมอนเต บิงกา (2436 เมตร) รวมทั้งที่ราบสูงชิมันิมานีโดยรอบนั้น ประกอบด้วยหินควอตไซต์ยุคพรีแคมเบรียนสีเทาอ่อนที่แข็งมาก นอกจากนี้ยังมีการขุดหินควอตไซต์ในบราซิลเพื่อใช้ทำเคาน์เตอร์ครัวด้วย

ควอตไซต์เป็นหินประดับตกแต่งและอาจใช้ปูผนัง มุงหลังคา ปูพื้น และทำบันได การใช้งานสำหรับเคาน์เตอร์ครัวกำลังขยายตัวอย่างรวดเร็ว ควอตไซต์มีความแข็งและทนต่อคราบสกปรกได้ดีกว่าหินแกรนิต บางครั้งควอตไซต์บดก็ใช้ในการก่อสร้างถนน^{[ 2 ]}ควอตไซต์ที่มีความบริสุทธิ์สูงใช้ในการผลิตเฟอร์โรซิลิคอนทรายซิลิกาอุตสาหกรรมซิลิคอนและซิลิคอนคาร์ไบด์ [ ^{23 ] ใน} ยุคหินเก่าควอตไซต์ถูกใช้ร่วมกับหินเหล็กไฟควอตซ์และวัตถุดิบหินอื่นๆ ในการทำเครื่องมือหิน [ ^{24 ] มนุษย์} ยุคก่อนประวัติศาสตร์ในภาคตะวันออกเฉียงใต้ ของสหรัฐอเมริกามักทำครกจากหินควอตไซต์^{[ 25 ]}

เนื่องจากควอตไซต์เป็นซิลิกาชนิดหนึ่ง จึงอาจก่อให้เกิดความกังวลในสถานที่ทำงานต่างๆ การตัด การเจียร การสกัด การขัด การเจาะ และการขัดเงาผลิตภัณฑ์หินธรรมชาติและหินสังเคราะห์อาจปล่อยอนุภาคฝุ่นซิลิกาผลึกขนาดเล็กที่เป็นอันตรายในระดับที่สูงมากสู่อากาศที่คนงานหายใจเข้าไป^{[ 26 ]}ซิลิกาผลึกที่มีขนาดที่สามารถหายใจเข้าไปได้ถือเป็นสารก่อมะเร็ง ในมนุษย์ และอาจนำไปสู่โรคอื่นๆ ของปอด เช่นโรคซิลิโคซิสและโรคปอดพังผืด^{[ 27 ] [ 28 ]}

คำว่าควอตไซต์^มาจากภาษาเยอรมัน : Quarzit ^[ 29 ^]

• 
  หินควอตไซต์ Swan Peak ( ยุคออร์โดวิเชียน ) โผล่ขึ้นมาให้เห็นทางเหนือของทะเลสาบ Tony Groveในเขต Cache County รัฐยูทาห์
• 
  หินควอตไซต์ของชั้นหิน Prospect Mountain FormationบริเวณยอดเขาDoso Doyabiในเขต White Pine County รัฐเนวาดา
• 
  หินควอตไซต์จากเทศบาลซาลังเงนจังหวัดทรอมส์ ประเทศนอร์เวย์ แสดงให้เห็นผลึกรูปทรงยาวที่เกี่ยวข้องกับสภาวะความเครียด สูง
• 
  ภาพตัดขวางของหินควอตไซต์จากเมืองซาลังเงน มณฑลทรอมส์ ประเทศนอร์เวย์ แสดงให้เห็นผลึกรูปทรงยาวที่เกี่ยวข้องกับสภาวะความเครียดสูง
• 
  หินเหล่านี้ถูกนำมาใช้เพื่อความสวยงามและงานก่อสร้าง

• นีโอมอร์ฟิซึม
• สไตล์มาร์เดลพลาตา - บ้านพักหรือกระท่อมแบบหนึ่งที่เป็นเอกลักษณ์ของเมืองมาร์เดลพลาตา ประเทศอาร์เจนตินา โดดเด่นด้วยผนังหินออร์โธควอตไซต์

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับหินควอตไซต์

วิกิซอร์ซมีเนื้อหาจาก บทความ สารานุกรมบริแทนนิกา ค.ศ. 1911เรื่อง " Quartzite "

• หินอัญมณีของ RV Dietrich: ควอตไซต์
• ธรณีวิทยา มหาวิทยาลัย CSU Pomona: หินควอตไซต์
• บทความของ Cowen เรื่อง "นักธรณีวิทยาคนแรก" (บทเกี่ยวกับยุคหิน/ การใช้ควอตไซต์ของ Homo habilis ) เก็บถาวรเมื่อวันที่ 13 ตุลาคม 2008 ที่Wayback Machine
• กรมทรัพยากรธรรมชาติรัฐมินนิโซตา: ประวัติศาสตร์ธรรมชาติ: ธรณีวิทยาของรัฐมินนิโซตา
• โครงสร้างหินอัคนีแบบซินไคลน์บาราบูในรัฐวิสคอนซิน (แผนที่และภาพถ่ายทางอากาศของเหมืองหินควอตไซต์บาราบู)
• สรุปข้อมูลแร่ในรัฐเซาท์ดาโคตา ปี 2002: การผลิต การสำรวจ และประเด็นด้านสิ่งแวดล้อม (รวมถึงการผลิตควอตไซต์ในปี 2002)
• แม่น้ำซูใหญ่: ประวัติศาสตร์ของเมืองซูฟอลส์และภาพถ่ายหินควอตไซต์