Le quartzite est une roche métamorphique, formée lorsque sa roche mère, grès, est enterrée puis chauffée et /ou comprimée. Le grès est une roche sédimentaire, formée de restes altérés ou érodés d'autres roches. Ces roches peuvent être métamorphiques, sédimentaires ou ignées (les roches ignées se forment lorsque le magma, ou la roche fondue, se refroidit, soit à l'intérieur de la terre, soit à la surface). Pour comprendre pourquoi le quartzite est plus dur que le grès, il est utile de comprendre un peu le cycle du rocher.

Roche ignée

Loin sous la surface de la Terre, les roches et les minéraux qui ont fondu forment le magma qui peut être piégé dans des poches sous la Terre et s'y refroidir, ou être transporté à la surface par l'activité volcanique, où il est appelé la lave. Quand il refroidit, le magma ou la lave devient une roche ignée. Sous la surface, la chaleur et la pression finissent par transformer la roche ignée en roche métamorphique. Au-dessus de la surface, le vent et l'eau finissent par chasser la roche ignée. Les particules, appelées sédiments, sont emportées pour être déposées en couches ailleurs, devenant éventuellement des roches sédimentaires.

Roche sédimentaire

À mesure que se dépose une couche de sédiments, l'eau est expulsée les particules et les minéraux et la pression cimentent les particules ensemble, les transformant en roche sédimentaire. Le grès, en particulier, est une roche sédimentaire cimentée par de la calcite, de l'argile ou de la silice. Environ 75 pour cent de la surface de la Terre et presque tous les fonds marins sont couverts de sédiments et de roches sédimentaires, selon le Département des sciences de la terre et de l'environnement de l'Université du Kentucky. La roche sédimentaire devient chauffée, soit par la pression, le frottement ou la désintégration radioactive. À mesure qu'il cuit, il subit une métamorphose, formant des cristaux, et finit par devenir une roche métamorphique.

Roche métamorphique

Différentes combinaisons de chaleur et de pression sur les roches sédimentaires forment différents types de roches métamorphiques. La quartzite, en particulier, peut être formée par haute température et haute pression ou haute température et basse pression. La cristallisation ou la recristallisation des roches sédimentaires a lieu entre 700 et 900 degrés Celsius ou entre 1300 et 1650 degrés Fahrenheit, selon la Classroom of the Future de la NASA. Après ce point, les roches commencent à fondre, formant à nouveau du magma sous la surface de la Terre pour recommencer le processus.

Le grès, parent du quartzite

Quand le grès sédimentaire est cimenté par la silice minérale, il est connu comme le grès de quartz. La silice, ou quartz, est l'un des minéraux les plus abondants de la croûte terrestre. Le quartz est un minéral dur et durable, et quand les autres matériaux qui composent le grès sont altérés, le quartz est souvent tout ce qui reste, et il reste assez intact. Lorsque la chaleur et la pression agissent sur le grès quartzeux, la roche métamorphique dure est appelée quartzite. Quartzite contient au moins 90% de quartz et parce que le quartzite est métamorphique, il est dur. , compact et résiste aux intempéries. Il est souvent trouvé sur les collines ou les massifs montagneux, comme sur certaines crêtes des Appalaches, selon le Département des sciences géologiques de la California Polytechnic State University, à Pomona. Mais les formations de quartzite sont présentes dans le monde entier, y compris aux États-Unis, au Canada, en Norvège, en Suède, en Italie et en Afrique du Sud, bien que cette liste ne soit en aucun cas exhaustive.