Kwarcyty żelazne: właściwości, pochodzenie, skład skał i główne złoża

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-12 11:50

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:

1. Magnetyt.
2. Hematyt.
3. Martite.
4. Hydrohematyt.
5. Magnetyt-Ankeryt.
6. 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 SiO_2, FeO i Fe₂O_{3 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.