Skorupa ziemska składa się z wielu skał i minerałów. Niektóre z nich powstały stosunkowo niedawno, inne - kilka miliardów lat temu. W tym artykule przedstawimy Wam jedną z najstarszych skał na naszej planecie - żelaziste kwarcyty. Jak wyglądają i jakie mają właściwości? A jak są używane przez ludzi? Przeczytaj o tym poniżej.
Ogólne informacje o rasie
Kwarcyt żelazny (inne nazwy zwyczajowe to jaspilit, itabiryt, takonit) to skała metamorficzna pochodzenia chemogenno-osadowego o charakterystycznej cienkowarstwowej strukturze. Jest to najczęstszy „uczestnik” w naturze formacji żelazisto-krzemowych.
Kwarcyty żelazne zawierają następujące minerały:
- kwarc;
- magnetyt;
- martite;
- hematyt;
- biotyt;
- chloryn;
- piroksen;
- amfibol i inne.
Obecność innych minerałów w skale można określić na podstawie składu osadu pierwotnego, a także głębokości procesówmetamorfizacja.
Złoża żelazistych kwarcytów są zwykle ograniczone do tarcz i platform okresu prekambryjskiego. Proces powstawania tej skały miał miejsce około 2,5-3 mld lat temu. Dla porównania: wiek naszej planety jest szacowany przez naukowców na 4,5 miliarda lat.
Podstawowe właściwości skał
Kwarcyty żelazne wyróżniają się następującym zestawem właściwości fizycznych i mechanicznych:
- Twardość - 7 w skali Mohsa.
- Kolor skały - czerwonawo-brązowy, ciemny; czasami szary lub czerwono-szary.
- Gęstość kwarcytów żelazistych - 3240-4290 kg/m3.
- Wytrzymałość na ściskanie - od 180 do 370-400 MPa (w zależności od zawartości krzemianów w skale).
- Ogniotrwałość - do +1770 ̊С.
- Struktura skały jest drobnoziarnista lub krystaliczna.
- Tekstura skały jest wielowarstwowa, z cienkimi pasami.
Kwarcyty żelazne: pochodzenie i rozmieszczenie skał
Jespility mogą występować w warstwach o różnej grubości w warstwach starożytnych skał pochodzenia metamorficznego. Często łączy się je z mikami, amfibolitami, łupkami czy gnejsami. Z reguły kwarcyty żelaziste są produktem metamorfizacji skał wulkaniczno-osadowych znacznie wzbogaconych w tlenki żelaza. Te ostatnie są zwykle przeprowadzane w wyniku aktywnych erupcji wulkanicznych zachodzących pod wodą.
Najbogatsze złoża kwarcytów żelazistych są skoncentrowane na Półwyspie Kolskim, w Krzywym Rogu (Ukraina), na Dalekim Wschodzie, na północyKazachstan, w regionie Upper Lake (USA), a także w obrębie anomalii magnetycznej Kurska. Największe zasoby tego surowca mineralnego posiadają następujące stany:
- Rosja;
- Ukraina;
- USA;
- Australia;
- Indie;
- Kazachstan;
- RPA;
- Liberia;
- Gwinea;
- Chiny.
Odmiany kwarcytów żelazistych
Jaspility wyróżniają się w petrologii:
- Szerokie pasma (ponad 10 milimetrów).
- Średnie paski (3-10 milimetrów).
- Cienkie paski (do 3 milimetrów).
Genetyczne rodzaje kwarcytów żelaznych:
- Magnetyt.
- Hematyt.
- Martite.
- Hydrohematyt.
- Magnetyt-Ankeryt.
- Magnetyt-hematyt z przekładkami z jaspisu (a właściwie jaspilitów).
Skład chemiczny konkretnej próbki zależy od zawartości minerałów krzemianowych i rudnych, a także od stopnia krystalizacji skały. Jednak charakterystyczną cechą wszystkich kwarcytów żelazistych jest fakt, że substancje SiO2, FeO i Fe2O3 łącznie stanowią do 90% całkowitej masy skały. Pozostałe składniki występują w niewielkich proporcjach (nie więcej niż 1-2%).
Warto zauważyć, że najstarsze żelaziste kwarcyty na Ziemi znaleziono na wyspie Grenlandia, w regionie Isua. Ich wiek jest szacowany przez geologów na 3760 milionów lat.
Użycie kamienia
Kwarcyty żelazne szerokosą wykorzystywane w hutnictwie żelaza jako surowiec do produkcji metalu, żeliwa i niektórych innych wyrobów. Ponadto z przetworzonych i polerowanych jaspilitów, które mają nietypowe wzory, powstają pamiątki i niedroga biżuteria.
Litoterapeuci przypisują jaspilitom wyjątkową zdolność oczyszczania krwi, poprawiania jej krążenia i łagodzenia ostrych bólów menstruacyjnych u kobiet. W ezoteryce powszechnie uważa się, że kamień ten ma potężną siłę energetyczną. Talizmany jaspilitowe pełnią rolę swoistej tarczy dla osoby, chroniąc jej właściciela przed mrocznymi osobowościami i złymi intencjami.
Wzbogacanie kwarcytu w przemyśle
Warstwa żelazistych kwarcytów o zawartości żelaza powyżej 30% nazywana jest rudą żelaza. Jednak taka ruda wymaga wzbogacenia. Jest to zestaw środków technicznych, których ostatecznym celem jest zwiększenie zawartości procentowej żelaza w skale do wartości maksymalnych. Jak przebiegają te procesy?
Na samym początku cyklu technicznego ruda żelaza wydobywana w kopalni lub kamieniołomie jest wysyłana do kruszarni. Tam duże bloki skalne przechodzą kilka etapów kruszenia, w wyniku czego powstaje drobny proszek kwarcytowy.
Następnym etapem jest oddzielenie cząstek czystego żelaza od ziaren tak zwanej skały płonnej. W tym celu do separatora magnetycznego wraz ze strumieniem wody wsypuje się grys kwarcytowy. Cząsteczki żelaza są przyciągane przez magnesy, a fragmenty minerałów kwarcytu są przesiewane. Produktem wyjściowym jest koncentrat, który jest następnie spiekanyw peletki i wysyłane do huty w celu dalszego wytopu stali.
Na zakończenie
Kwarcyt żelazawy jest jedną z najstarszych skał na Ziemi. Jego osady ograniczają się do fundamentów platform prekambryjskich i wczesnego proterozoiku. We współczesnym przemyśle rasa ta wykorzystywana jest głównie w hutnictwie, będąc podstawowym surowcem do produkcji żelaza i stali walcowanej.
