Quarzit – Gestein unter Druck
Wenn ein Sandstein in den Untergrund gelangt und dort im „Erdofen” bei erhöhter Temperatur und geringem Druck „gebacken” wird, entsteht ein Quarzit. Der „Backvorgang” im Erdofen wird als Metamorphose bzw. Diagenese bezeichnet. Bei diesem geologischen Umwandlungsprozess von Sandstein zu Quarzit werden die Sandkörner eng miteinander verzahnt und es entsteht ein sehr dichtes und widerstandsfähiges Gestein. Mächtigere Quarzitpartien im Verband mit anderen Gesteinen sind daher morphologisch meist als Felsrücken und Härtlinge in der Landschaft erkennbar.
Quarzite bestehen fast ausschließlich – meist deutlich über 80 % – aus Quarz (SiO2), nach Feldspäten das zweithäufigste Mineral der Erdkruste. Fast alle Quarzite sind aus quarzreichen Sedimentgesteinen entstanden; aber auch im Kontakthof von Graniten können quarzitische Gesteine entstehen. Böden auf quarzitischem Untergrund sind nährstoffarm und steinig.
Entstehung und Vorkommen
In Deutschland treten Quarzite vor allem in den Mittelgebirgen in Gesteinsfolgen auf, die von der variszischen Gebirgsbildung erfasst wurden, d. h. älter als 300 Millionen Jahre sind, wie z. B. im Rheinischen Schiefergebirge (Taunus-Quarzit, Raumland-Quarzit), im Harz (Acker-Bruchberg-Quarzit) oder im Vogtland (Gunzener Quarzit). Dort wie an vielen anderen Stellen entdeckt man den Quarzit auf Wanderungen.
In Norddeutschland bilden Quarzite häufig Komponenten eiszeitlicher Ablagerungen. Zusammen mit Graniten, Gneisen und Migmatiten wurden sie ab dem 11. Jahrhundert bevorzugt in den Feldsteinkirchen Norddeutschlands verbaut, die eine eigene architektonische Bauform bilden.
Es gibt aber auch jüngere Sandsteine, die zwar nicht metamorph, aber verkieselt und somit den Quarziten sehr ähnlich sind. Ein Beispiel hierfür ist der quarzitische Heidelberg-Sandstein der Kreide-Zeit, aus dem die Teufelsmauer bei Thale besteht. Ähnlich verhält es sich mit den unter rein sedimentären Bedingungen gebildeten Tertiärquarziten, die in den hessischen und mitteldeutschen Braunkohlenlagerstätten auftreten und ebenfalls eingekieselte Sandsteine bilden. Die Tertiärquarzite verkieselten unter einem tropischen Klima, bei dem die Kieselsäure im Grundwasserbereich gelöst und an anderer Stelle im Sandstein wieder abgeschieden wurde. Durch Metamorphose werden die ursprünglich rundlichen Quarzkörner deformiert und geplättet. Die plattigen Körner zeigen meist eine Einregelung. Zusammen mit ebenfalls eingeregelten Glimmerplättchen erzeugen sie in manchen Quarziten eine sehr ausgeprägte plattige Spaltbarkeit.
Verwendung
Die Widerstandsfähigkeit des Minerals Quarz und die Struktur des Gesteins haben eine hohe Verwitterungsbeständigkeit zur Folge. Sie machen die Quarzite zu einem wichtigen und interessanten Rohstoff in der Werksteinindustrie. Im Zusammenspiel mit einer durch andere Minerale – Disthen, Dumortierit und Hämatit – verursachten Farbigkeit haben Quarzite ein weites Anwendungsfeld, beispielsweise als Polygonalplatten für strapazierfähige Wandverkleidungen und Bodenbeläge. Im Handel finden sich fast ausschließlich Importgesteine aus Europa (Norwegen, Italien, Kroatien) und Übersee (Brasilien). Seltener ist die Verwendung bankiger Quarzite als Baustein, wie die des Gommern-Quarzites für die Klosterkirche von Leitzkau bei Magdeburg.
Außerdem finden Quarzite in der Metallurgie als Rohstoff für die Herstellung von Ferrosilizium Verwendung. Die sogenannten Tertiärquarzite, die wegen der Unregelmäßigkeit ihres Auftretens für den Braunkohlenbergbau erschweren, sind in der Feuerfestindustrie für die Herstellung von Silika-Steinen verwendet worden. Für die Produktion von Quarzglas und von metallischem Silizium für die Solarwirtschaft und die Elektronik werden Quarzrohstoffe aus Gängen und hochmetamorphen Mobilisaten verwendet, die einen wesentlich höheren Reinheitsgrad besitzen.