Железни кварцити: свойства, произход, скален състав и основни находища

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-12 04:12

Земната кора е изградена от много скали и минерали. Някои от тях са се образували сравнително наскоро, други - преди няколко милиарда години. В тази статия ще ви запознаем с една от най-старите скали на нашата планета - железни кварцити. Как изглеждат и какви свойства притежават? И как се използват от хората? Прочетете всичко за това по-долу.

Обща информация за породата

Железният кварцит (други често срещани имена са яспилит, итабирит, таконит) е метаморфна скала с хемогенно-утаечен произход с характерна тънкослойна структура. Това е най-често срещаният "участник" в природата на железо-силициевите образувания.

Железните кварцити включват следните минерали:

• кварц;
• магнетит;
• martite;
• хематит;
• biotite;
• хлорит;
• пироксен;
• амфибол и други.

Наличието на други минерали в скалата може да се определи от състава на първичния седимент, както и от дълбочината на процеситеметаморфизация.

Находките на железни кварцити обикновено са ограничени до щитове и платформи от докамбрийския период. Процесът на образуване на тази скала е станал преди приблизително 2,5-3 милиарда години. За сравнение: възрастта на нашата планета се оценява от учените на 4,5 милиарда години.

Основни скални свойства

Железните кварцити се отличават със следния набор от физични и механични характеристики:

• Твърдост - 7 по скалата на Моос.
• Цвят на скалата - червеникаво-кафяв, тъмен; понякога сиво или червено-сиво.
• Плътност на железните кварцити - 3240-4290 kg/m3.
• Якост на натиск - от 180 до 370-400 MPa (в зависимост от съдържанието на силикати в скалата).
• Огнеупорност - до +1770 ̊С.
• Структурата на скалата е фино-зърнеста или кристалнозърнеста.
• Текстурата на скалата е напластена, с тънки ивици.

Железни кварцити: произход и разпространение на скалата

Еспилитите могат да се появят в пластове с различна дебелина в пластовете на древни скали с метаморфен произход. Често те се комбинират със слюди, амфиболити, шисти или гнайси. По правило железните кварцити са продукт на метаморфизацията на вулканично-седиментни скали, значително обогатени с железни оксиди. Последните обикновено се извършват в резултат на активни вулканични изригвания, възникващи под вода.

Най-богатите находища на железни кварцити са съсредоточени на Колския полуостров, в Кривой Рог (Украйна), в Далечния изток, на северКазахстан, в района на Горното езеро (САЩ), както и в рамките на Курска магнитна аномалия. Следните щати притежават най-големите запаси от този минерален ресурс:

• Русия;
• Украйна;
• САЩ;
• Австралия;
• Индия;
• Казахстан;
• Южна Африка;
• Либерия;
• Гвинея;
• Китай.

Разновидности на железни кварцити

Яспилитите се отличават в петрологията:

• Широки ленти (над 10 милиметра).
• Средно райе (3-10 милиметра).
• Тънки ивици (до 3 милиметра).

Генетични видове железни кварцити:

1. Магнит.
2. Хематит.
3. Martite.
4. Хидрохематит.
5. Магнетит-анкерит.
6. Магнетит-хематит с междинни слоеве от яспис (всъщност яспилити).

Химическият състав на дадена проба се определя от съдържанието на силикатни и рудни минерали, както и от степента на скална кристализация. Въпреки това, характерна особеност на всички железни кварцити е фактът, че веществата SiO_2, FeO и Fe₂O_{3 общо съставляват до 90% от общата маса на скалата. Останалите компоненти присъстват в малки пропорции (не повече от 1-2%).}

Заслужава да се отбележи, че най-старите железни кварцити на Земята са открити на остров Гренландия, в района на Исуа. Възрастта им се оценява от геолозите на 3760 милиона години.

Използване на камък

Черен кварцит широкосе използват в черната металургия като суровина за производството на метал, чугун и някои други продукти. Освен това, сувенири и евтини бижута се изработват от обработени и полирани яспилити, които имат необичайни шарки.

Литотерапевтите приписват на джаспилитите уникална способност да пречистват кръвта, да подобряват нейната циркулация и да облекчават жените от остра менструална болка. В езотериката се смята, че този камък има мощна енергийна сила. Яспилитните талисмани играят ролята на един вид щит за човек, защитаващ собственика му от тъмни личности и зли намерения.

Обогатяване на кварцит в индустрията

Слой от железни кварцити със съдържание на желязо над 30% се нарича желязна руда. Въпреки това, такава руда изисква обогатяване. Това е набор от технически мерки, чиято крайна цел е да се увеличи процентът на желязо в скалата до максималните стойности. Как се извършват тези процеси?

В самото начало на техническия цикъл желязната руда, добита от мина или кариера, се изпраща в трошачна инсталация. Там големи скални блокове преминават през няколко етапа на раздробяване, което води до фин кварцитов прах.

Следващият етап е отделянето на чисти железни частици от зърната на т. нар. отпадъчна скала. За да направите това, кварцитните зърна се изсипват заедно с струя вода в магнитен сепаратор. Железните частици се привличат от магнити, а кварцитните минерални фрагменти се пресяват. Резултатът е концентрат, който след това се синтеровав пелети и изпратени в стоманодобив за последващо топене на стомана.

В заключение

Железният кварцит е една от най-древните скали на Земята. Неговите отлагания са ограничени до основите на докамбрийските и ранните протерозойски платформи. В съвременната индустрия тази порода се използва главно в металургията, като е основна суровина за производството на желязо и валцувана стомана.