Bästa svaret
Närvaron av kvarts i sig är inte diagnostisk för någon grad av metamorfism. De andra mineralerna som finns i mindre mängder i den ursprungliga sandstenen (leror, kalcit, tunga mineraler som zirkon, magnetit, ilmenit) är de som kommer att delta i reaktioner (som kan involvera små mängder kvarts) och konsumeras helt eller delvis i processen att bilda nya mineraler genom metamorfism.
I Adirondacks är vissa kvartsiter från Grenville-geologiska provinsen av granulitfasader. Under detta skede av regional metamorfism bildades daterbara överväxtar genom partiell smältning på de detitaliska zirkonkornen. (Peck et al. 2010, American Mineralogist, DOI: 10.2138 / am.2010.3547)
I centrala Madagaskar har en amfibolit-facies kvartsit av mesoproterozoisk ålder beskrivits av Morteani och Ackerman (2006) DOI: 10.1127 / 0077-7757 / 2006/0036 .. Den metamorfa kvaliteten härleds från sammansättningen av aluminiumfosfat och borsilikat-tillbehörsmineraler. Mer vanliga fall är kvartsiten inbäddad med phyllites och deras mineralogi innehåller mineraler som kan användas för att hitta en kvalitet som motsvarar en amfibolitfasies. facies etc.
Om en kvartsit inte innehåller tillbehörsmineraler som är diagnostiska för en viss kvalitet, härleds dess metamorfa kvalitet från mineralsammansättningen av bergarter som är omedelbart under och ovanför den.
Svar
Kvartsitens förälder är sandsten.
Sand – små stenpartiklar, ofta rik på kvartspartiklar – är mycket vanliga sediment och utgör en stor del av sedimentpaketet i allmänhet, men särskilt ”kontinentala” sediment – det vill säga transporterade bergfragment härrörande från kontinentala källor.
Marint sandstorleksmaterial är typiskt shelly fragment av marint liv, av storleken på sand. Kalkstrand kallas kalkarenit eller bioklastisk kalksten eller grov kristallkalksten (beror ofta på vem som beskriver klipporna). Följande diskussion har inget att göra med marinsand eller kalkstenar, dolostones eller andra karbonatstenar. Sandsten och kvartsit som bergarter är kontinuerligt härledda, kiselformiga sedimentära bergarter (och deras metamorfoserade ekvivalenter).
Sedimentära avlagringar av sand utvecklas till sandSTONE genom diagenesprocessen: begravning och bildning av en cement från interstitiellt vatten (typiskt). Cementet är – i en kvartsdominerande sand (och de flesta kontinuerligt härledda sedimenten av sandstorlekskorn är vanligtvis kvartsdominerande) – vanligtvis med hög kiseldioxidhalt.
Sandsten är (som jag lärde mig det) en svagt till måttligt cementerad sandkomponerad sten. Det känns grovt och du kan ofta rulla av enskilda sandkorn även med handtryck. När du bryter sandsten bryter den vanligtvis RUNDT runt sandkornen, vilket ger en ungefär trasig yta som känns ojämn.
Om processen med diagenes och cementering fortsätter, är dock sandkornen i sedimentet införlivade så starkt in i det kiseldioxidrika cementet, att berget inte längre känns särskilt ”grovt” och det bryter rakt igenom sandkorn och cement utan åtskillnad – du kan inte längre separera enskilda sandkorn från berget. Detta är ortokvartsit (blir en arkaisk term). Den trasiga ytan känns relativt slät.
Kvartsit (modern) eller metakvartsit (arkaisk – och jag träffar mig själv: det är inte arkaisk till ME) är ekvivalent berg efter en period av verklig metamorfism: berget (sandsten / ortokvartsit) upplever en grad av intensiv värme och / eller tryck, större än den som utvecklats genom enkel begravning (diagenes).
Resultatet av metamorfism ger samma sak som stark cementering under diagenes gav, såvitt jag kan säga: en mycket stark cementerad sten, så att den bryter igenom enskilda sandkorn och cement utan paus.
I grund och botten – jag lärde mig ”sandsten” som en något spröd (lätt bruten) sten, ortokvartsit som helt enkelt en mycket starkt cementerad sandsten, och metakvartsit som den metamorfaserade motsvarigheten.
Dagens högskolestudenter lär sig sandsten som en sedimentär sten, oavsett hur väl cementerad, och kvartsit som den metamorfonerade ekvivalenten.
Detta snubblar mig ofta. Jag ser deras poäng, men det har (åtminstone ännu) inte införlivats i min världsbild.
Jag tenderar också – som främst fältgeolog – att prioritera ”användbara fältklassificeringsnamn” ovanför ”genetiska ursprungsnamn . När du plockar upp en slumpmässig sten och bryter den på FELTET är skillnaden mellan ”sandsten” och ”kvartsit” tydlig för det sätt som berget går sönder – i mitt ”arkaiska” system.Utan information om den regionala situationen, fältförhållandena och en del av ”lab-informationen” är det inte så enkelt att känna igen om någon viss kvartssten är ”producerad av sedimentprocess” eller ”metamorf process”.
Det stör mig därför lite att en sten som jag kan identifiera i fältet som ”kvartsit” senare kommer att döpas om till ”sandsten” på grund av egenskaper och förhållanden som inte kan ses i den berget, i dess ställe, på en sluttning någonstans.
Fortfarande – du kommer ofta att se (och borde egentligen) att ”sandsten” är en sedimentär sten (oavsett hur väl cementerad) och ”kvartsit” är en metamorf sten.
Jag är inte säker på att jag har varit helt tydlig – mitt problem verkar vara att jag lärde mig att ”kvartsit” var en väl cementerad sandsten, utan information om ”ursprung” som sediment eller metamorf. Det fanns (brukade vara!) Två VARIETER av kvartsit: Ortoquartzite och Metaquartzite – dessa var visuellt oskiljbara i fältet, men idag ska jag kalla den sedimentära sorten sandsten och den metamorfa sorten kvartsit – även om – i fältet – kan jag inte berätta för dem APART utan ytterligare data.
Suck. Jag blir för gammal för det här.
Förlåt, jag vandrar.
Men ”föräldern” till en kvartsit är sandsten. De flesta sand är kvarts (inte alla) och ”kvartsit” är en sten gjord av 90\% eller mer kvartssand.
”Smutsiga” sand finns (sand med höga\% icke-kvartskorn) och dessa har olika namn, och deras metamorfaserade ekvivalenter har också olika namn.