Quarzit

Wie der Name schon vermuten lässt, bestehen Quarzite zum größten Teil (zu mindestens 98 %) aus Quarz. Feldspate, wie sie bei den meisten anderen Gesteinsarten vorkommen, fehlen völlig. Quarzite sind dabei allerdings metamorphe Gesteine, also Umwandlungsgestein. Sie entstehen also durch die Umwandlung unterschiedlicher Ausgangsgesteine.

Typische Eigenschaften und Optik

Die meisten reinen Quarzite haben eine weißgraue bis weiße Farbe. Häufig können jedoch andere Minerale und Beimengungen vorhanden sein, wodurch es dann zu Farbänderungen kommt, die bei Quarzit immer gut auf die enthaltenen farbgebenden Minerale schließen lassen.

Eisenminerale verursachen beispielsweise gelbliche oder rötliche Färbungen, wie etwa bei Limonit. Graue und bräunliche Färbungen entstehen, ebenso wie die selteneren dunklen grünlichen oder graublauen Färbungen durch enthaltenen Magnetit oder Pyrit. Kyanit oder Dumortierit sorgen für eine bläuliche Färbung des Quarzits.

Der hohe Quarzgehalt von über 98 % ist dafür verantwortlich, dass Quarzit fast ausschließlich aus rekristallisierten Quarzkörnern besteht. Die Verbindung der Körner miteinander erfolgt durch eine sogenannte Drucklösung und eine Versinterung der einzelnen Körner an ihren Rändern („Korngrenzen“). Da Quarzit ein Umwandlungsgestein ist, ist allerdings immer der Metamorphosegrad dafür entscheidend, wie hart und spröde Quarzite am Ende sind.

Ist nur eine Metamorphose in geringem Umfang erfolgt, sind Quarzite oft deutlich weniger hart. Auch Schichtmerkmale (z. B. Schrägschichtung) des Ausgangsgesteins können dann oft noch gut sichtbar sein.

Von „echtem“ Quarzit muss man eine Gruppe von Sandsteinen unterscheiden, die verkieselt sind (Zementation durch Kieselsäure) und ganz ähnliche Eigenschaften aufweisen wie Quarzite. Trotz der äußeren Ähnlichkeit gelten sie in der geologischen Wissenschaft als keine echten Quarzite, sondern gehören als so verfestigte Sandsteine in die Gruppe der Kieselgesteine. Manchmal werden sie allerdings als „Zementquarzit“ bezeichnet.

Entstehungswege

Hauptausgangsgestein bei der Entstehung von Quarziten sind Sandsteine. Daneben können Quarzite aber auch aus Kieselschiefer, Hornstein oder Radiolarit (auch „Chert“, ein marines Sedimentgestein aus besonders feinkörnigem Quarz) entstehen.

Für die Verformung und Umwandlung (Metamorphose) des Ausgangsgesteins sind insgesamt dann drei Faktoren maßgeblich:

  • Druck (mindestens 600 m Tiefe sind nötig)
  • spezielle mechanische Belastungen, aber auch
  • Umgebungstemperaturen von mindestens 200 °C

Dadurch kommt es zum Auftreten der sogenannten Drucklösung, die einzelnen Körner werden deformiert und die Kristallgitter ordnen sich dadurch neu an (Rekristallisation). Dadurch wird die Kristallstruktur auch dichter und deutlich vernetzter, als das beim Ausgangsgestein der Fall war, die vorhandenen Porenräume verschwinden.

Eventuell vorhandene Tonbestandteile im Ausgangsgestein verändern sich durch den Druck und die Temperaturbedingungen ebenfalls, aus ihnen entstehen Glimmerminerale wie Muskovit (z. B. Fuchsit als besonders chromreiche Variante) oder Phengit.

Ist eine einheitliche Druckrichtung vorhanden, entsteht ein lagiges Gefüge, die Quarzite sind in der Folge dann sehr gut spaltbar. Besonders Blockquarzite, wie der Macaubas (Brasilien) sind dagegen nur sehr schwer spaltbar.

Fossilienbestandteile werden im Zuge des Umwandlungsprozesses dabei mit Ausnahme von kohleartigen Anteilen, die sich zu Graphit verwandeln, vollständig abgebaut.

Vorkommen und Verwendung

Quarzit ist durchaus häufig und weltweit anzutreffen. Besonders häufig findet er sich in metamorph überprägten Faltengebirgs-Komplexen. Das sind in Europa überwiegend die Alpen, aber auch Regionen um Córdoba (Spanien) oder die Balkangebirge wie in Bulgarien. Auch im skandinavischen Raum sind Quarzite häufig, als sogenanntes eiszeitliches Geschiebe gelangten sie dabei von Schweden und Norwegen bis nach Norddeutschland. Der aus Schweden stammende „Caribbean Blue“ und der „Alta Quarzit“ aus Norwegen gehören etwa in diese Gruppe.

Die schon oben erwähnten Kieselgesteine, also verkieselte Sandsteine, stellen die größte Menge der direkt in Deutschland vorhandenen Varianten dar: etwa im Rheinischen Schiefergebirge („Taunusquarzit“), im Mittelrheintal in Taunus und Hunsrück sowie im Westharz.

Die Verwendung von Quarzit reicht dabei zurück bis in die Steinzeit, wo Quarzite bereits wegen ihrer hohen Härte einen guten Ersatz für den guten alten Flint (Feuerstein, Silex) darstellten, der nur unwesentlich härter ist. Im Gegensatz zum meist mittelkörnigen Quarzit besteht Feuerstein aus extrem feinkörnigen (mikrokristallinen) Quarzkristallen und verschiedenen Begleitmineralen wie etwa Hämatit, die für die Färbung des Feuersteins verantwortlich sind.

Auch im alten Ägypten wurde Quarzit relativ häufig verwendet, unter anderem auch für wertvolle Sarkophage oder Statuen. Den sehr harten Quarzit bearbeitete man dabei mit Werkzeugen aus Dolerit.

Heute dient Quarzit einerseits als Ausgangsmaterial für den Industriebedarf an Quarz (außer bei der Glasherstellung, bei der man sogenannten Granitgrus verwendet). Auch im Baubereich wird Quarzit vielfach verwendet.

Als Naturstein verwendet man Quarzit heute meist spaltrau als Bodenbelag, oft auch für Polygonalplatten, schwer spaltbare Blockquarzite werden meist für Küchenarbeitsplatten eingesetzt. Quarzite sind dabei in vielen Farben und Varietäten sehr verbreitet.

Im Außenbereich wird häufig der in Norwegen entstandene Alta Quarzit wegen seiner geringen Porosität eingesetzt, die verhindert, dass sich Moose auf dem Steinbelag festsetzen und den Stein sprengen können. Diese Quarzite sind auch sehr tausalzbeständig und hoch frostbeständig.

Reinigung und Pflege

Quarzite sind zwar gewöhnlich sehr hart, können aber je nach Varietät zum Teil sehr empfindlich sein.

Im Innenbereich können einige Varietäten, die Serizit enthalten (Macaubas) sehr fleckenanfällig sein, wenn sie mit Wasser und Kohlendioxid in Berührung kommen, auch einige andere Quarzite haben diese unangenehme Eigenschaft. Diese Flecken lassen sich später nicht mehr entfernen, hier ist also sehr viel Umsicht bei der Pflege nötig. Ein Einsatz in Feuchträumen (z. B. im Bad) oder bei Arbeitsplatten ist hier nicht ratsam.

Besonders die farbgebenden Komponenten reagieren oft sehr empfindlich auf verschiedenste Chemikalien. Beim Einsatz von Kalkreinigern ist daher generell Vorsicht geboten, lediglich Produkte mit enthaltener Amidosulfonsäure können relativ bedenkenlos verwendet werden.

Neben säurehaltigen Reinigern, die man ohnehin unbedingt vermeiden sollte, können auch stark alkalische Reiniger problematisch sein, dazu gehören auch einige Haushaltsreiniger (etwa Backofenreiniger). Für die Reinigung und Pflege sollte deshalb auf jeden Fall nur auf vom Fachmann ausdrücklich empfohlene Reiniger und Pflegemittel für die jeweilige Quarzit-Varietät zurückgegriffen werden.

Schon beim Verlegen ist daran zu denken, dass Mörtel wegen des enthaltenen Calciumhydroxids Eisenmineralien aus dem Stein lösen und zur Oberfläche transportieren kann, wo es dann unschöne Ablagerungen aus Eisenoxiden bildet. Bei gering porösen Quarziten muss zudem bei der Verlegung meist auch zusätzlich ein Haftmittel eingesetzt werden und es müssen mögliche Verfärbungen durch bestimmte Mörtelbestandteile bereits im Vorfeld bedacht werden.

Außerdem ist bei der Verlegung auf die hohe Ausdehnung bei Temperaturwechseln zu achten, die bei Quarziten deutlich höher ist als bei allen anderen Natursteinen. Entsprechende Dehnungsräume und -fugen sind deshalb mit einzuplanen, auch die verwendete Unterkonstruktion muss meist entsprechend angepasst werden.

Fazit

Quarzite sind zwar besonders hart, vielfach aber dennoch sehr empfindlich – das bemerkt man spätestens bei der Verlegung und bei der nachfolgenden Reinigung. Bei der Auswahl sollte daher auch immer sehr genau darauf geachtet werden, welche Varietät man für einen bestimmten Einsatzzweck verwenden möchte. Ansonsten sind Quarzite schon allein durch ihre technischen Eigenschaften und ihre Härte, die man schon in der Steinzeit zu schätzen wusste, natürlich faszinierend. Viele Varietäten sind auch ohne jegliche Übertreibung – schlicht wunderschön.

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