Quartzite, grès qui a été converti en une roche de quartz solide. Contrairement aux grès, les quartzites sont exempts de pores et présentent une fracture lisse; lorsqu’ils sont frappés, ils traversent, pas autour, les grains de sable, produisant une surface lisse au lieu d’une surface rugueuse et granuleuse. La conversion du grès en quartzite peut être réalisée par précipitation de silice à partir d’eaux interstitielles sous la surface de la Terre; ces roches sont appelées arénites de quartz, alors que celles produites par recristallisation sous hautes températures et pressions sont des métaquartzites.
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Les quartzites sont blancs comme neige, moins souvent roses ou gris; ils ont généralement un joint angulaire fin et se décomposent en gravats sous l’action du gel. Ils donnent un sol mince et très stérile et, parce qu’ils vieillissent lentement, ont tendance à se projeter sous forme de collines ou de massifs montagneux. De nombreuses crêtes importantes dans les Appalaches sont composées de lits inclinés de quartzite très résistants.
Le terme quartzite implique non seulement un degré élevé de durcissement (induration), ou «soudage», mais aussi une teneur élevée en quartz; les roches similaires qui contiennent des quantités appréciables d’autres minéraux et particules de roche sont des quartzites impurs, plus précisément appelés graywacke, arénite lithique, grès ou similaires. La plupart des quartzites contiennent 90% ou plus de quartz, mais certains en contiennent 99% et sont les plus gros et les concentrations les plus pures de silice dans la croûte terrestre. Les quartzites purs sont une source de silice à des fins métallurgiques et pour la fabrication de briques de silice. Le quartzite est également extrait pour les pavés, les enrochements, le métal routier (pierre concassée), le ballast ferroviaire et la couverture granules.
En coupe microscopique, la structure clastique de certains quartzites est bien préservée; les grains de sable arrondis sont vus avec des proliférations de quartz déposées en continuité cristalline, de sorte que les propriétés optiques des grains sont similaires à celles du matériau qui les entoure. Dans certains cas, une ligne d’oxydes de fer peut indiquer la limite du grain de sable d’origine. Cependant, de nombreux quartzites ont été concassés et le quartz est en grande partie une mosaïque de petits fragments cristallins de forme irrégulière avec des marges imbriquées; si ces quartzites cisaillés contiennent du mica blanc en flocons cristallins parallèles, ils deviennent plus fissiles (facilement cassés) et passent dans les schistes de quartz.