Кварциты
Зрелые в структурном и минеральном отношениях пески широко известны как кварциты или кварцевые арениты. Различные авторы предлагали разные предельные минимальные содержания кварца в этих породах. Термин кварцит используется в номенклатуре метаморфических пород для любой породы независимо от ее состава, сколы в которой проходят через сами зерна, а не по границам между ними. Среди петрографов-осадочников кварцитом обычно называется богатый кварцем песок независимо от степени его литификации.
Как вытекает из схемы, приведенной на фиг. 31, кварциты содержат менее 25% полевых шпатов и менее 15% матрикса. Между протокварцитами, содержащими некоторое количество полевых шпатов и матрикса, и ортокварцитами, которые по составу отвечают почти чистому кремнезему, нет четкой границы.
Итак, кварциты — это пески, которые являются зрелыми в структурном и минералогическом отношениях.
Типичные кварциты имеют белую, бледно-серую или розовую окраску. В зависимости от степени литификации они могут быть рыхлыми или твердыми. Гранулярный состав изменчив, но сортировка обычно хорошая и отдельные зерна обычно имеют округлую форму. Другие обломочные минералы в кварцитах присутствуют только в небольшом количестве, Встречаются редкие зерна полевых шпатов и слюд. Минералы тяжелой фракции обычно представлены такими устойчивыми минералами, как циркон, турмалин, апатит и гранат. Часто в кварцитах встречаются внутриформационные автохтонные обломочные зерна, например, глауконита, а также фосфатные окатыши и органические обломки. Вероятно, большинство глауконитовых песков можно было бы отнести к группе кварцитов (если бы не учитывался их глауконитовый состав).
Из-за однородного размера зерен и их округлой формы и низкого содержания глинистого вещества только что отложенные кварцевые пески (кварциты) характеризуются высокой пористостью и проницаемостью. Обычно они цементируются кальцитом или вторичным кремнеземом, а если цемента нет, то они среди всех типов песчаников являются лучшими коллекторами.
Вероятно, в большинстве случаев, если не всегда, кварцевые пески и песчаники относятся к многократно переотложенным осадкам. Иначе говоря, эти породы претерпели более чем один осадочный цикл, включая выветривание, эрозию, транспортировку и отложение, прежде чем достигли необходимой стадии зрелости.
Полевые наблюдения показывают, что большинство кварцевых песчаников отлагалось в морских мелководных обстановках. Обширные районы накопления кварцевых песков существовали на раннепалеозойских морских шельфах по окраинам Канадского щита и у северной границы Сахарского щита. Кварцевые пески встречаются также в эоловых фациях, таких, как пермский Красный лежень бассейна Северного моря, и раннемезозойских формациях дюнных песков плато Колорадо. Эоловые и прибрежно-морские обстановки обеспечивают оптимальные условия для того, чтобы кварцевые пески отложились путем селективного отвеивания. Тем не менее, они встречаются также и во многих других обстановках, включая современные глубоководные морские пески и древние турбидиты.
