Железистые кварциты: свойства, происхождение, состав породы и основные месторождения

Земная кора состоит из множества горных пород и минералов. Одни из них сформировались относительно недавно, другие – несколько миллиардов лет назад. В этой статье мы познакомим вас с одной из древнейших пород на нашей планете – железистыми кварцитами. Как они выглядят и какими свойствами обладают? И как используются человеком? Обо всем этом читайте далее.

Общие сведения о породе

Железистый кварцит (другие распространенные названия – джеспилит, итабирит, таконит) – метаморфическая порода хемогенно-осадочного происхождения с характерным тонкослоистым строением. Это самый распространенный в природе «участник» железисто-кремнистых формаций.

Железистые кварциты включают в себя следующие минералы:

• кварц;
• магнетит;
• мартит;
• гематит;
• биотит;
• хлорит;
• пироксен;
• амфибол и прочие.

Присутствие в породе других минералов может определяться составом первичного осадка, а также глубиной процессов метаморфизации.

Месторождения железистых кварцитов обычно приурочены к щитам и платформам докембрийского периода. Процесс формирования данной горной породы происходил примерно 2,5-3 млрд лет назад. Для сравнения: возраст нашей планеты оценивается учеными в 4,5 миллиарда лет.

Основные свойства породы

Железистые кварциты отличаются следующим набором физических и механических характеристик:

• Твердость - 7 баллов по шкале Мооса.
• Цвет породы - красновато-бурый, темный; иногда – серый или красно-серый.
• Плотность железистых кварцитов - 3240-4290 кг/м³.
• Прочность на сжатие - от 180 до 370-400 МПа (в зависимости от содержания в породе силикатов).
• Огнеупорность - до +1770 ̊С.
• Структура породы - мелкозернистая или кристаллически-зернистая.
• Текстура породы - слоистая, тонкополосчатая.

Железистые кварциты: происхождение и распространение породы

Джеспилиты могут залегать пластами различной мощности в толщах древних пород метаморфического происхождения. Нередко они сочетаются со слюдами, амфиболитами, сланцами или гнейсами. Как правило, железистые кварциты – это продукт метаморфизации вулканогенно-осадочных пород, значительно обогащенных оксидами железа. Последние обычно выносятся в результате активных вулканических извержений, происходящих под водой.

Богатейшие залежи железистых кварцитов сосредоточены на Кольском полуострове, в Криворожье (Украина), на Дальнем Востоке, севере Казахстана, в районе Верхнего озера (США), а также в пределах Курской магнитной аномалии. Наибольшими запасами этого минерального ресурса владеют следующие государства:

• Россия;
• Украина;
• США;
• Австралия;
• Индия;
• Казахстан;
• ЮАР;
• Либерия;
• Гвинея;
• Китай.

Разновидности железистых кварцитов

В петрологии выделяют джеспилиты:

• Широкополосчатые (свыше 10 миллиметров).
• Среднеполосчатые (3-10 миллиметров).
• Тонкополосчатые (до 3 миллиметров).

Генетические типы железистых кварцитов:

1. Магнетитовые.
2. Гематитовые.
3. Мартитовые.
4. Гидрогематитовые.
5. Магнетит-анкеритовые.
6. Магнетит-гематитовые с прослойками яшмы (собственно джеспилиты).

Химический состав того или иного образца определяется содержанием силикатных и рудных минералов, а также степенью кристаллизации породы. Однако характерной особенностью всех железистых кварцитов является тот факт, что вещества SiO_2, FeO и Fe₂O₃ в сумме составляют до 90 % от общей массы породы. Остальные же компоненты присутствуют в незначительных пропорциях (не более 1-2 %).

Стоит отметить, что древнейшие на Земле железистые кварциты обнаружены на острове Гренландия, в районе Исуа. Их возраст оценивается геологами в 3 760 миллионов лет.

Применение камня

Железистые кварциты широко используются в черной металлургии как сырье для производства металла, чугуна и некоторых других продуктов. Помимо этого, из обработанных и отполированных джеспилитов, которые обладают необычными рисунками, изготавливают сувениры и недорогие украшения.

Литотерапевты приписывают джеспилитам уникальную способность очищать кровь, улучшать ее циркуляцию и избавлять женщин от острых менструальных болей. В эзотерике принято считать, что этот камень обладает мощной энергетической силой. Талисманы из джеспилита играют роль некого щита для человека, защищая его обладателя от темных личностей и злых умыслов.

Обогащение кварцитов в промышленности

Пласт железистых кварцитов с содержанием феррума свыше 30 % называют железной рудой. Однако такая руда требует обогащения. Это комплекс технических мероприятий, конечная цель которых заключается в увеличении процента содержания железа в породе до максимальных значений. Как осуществляются эти процессы?

В самом начале технического цикла извлеченная из шахты или карьера железная руда отправляется на дробильную фабрику. Там крупные глыбы породы проходят несколько этапов дробления, в результате чего получается мелкий кварцитный порошок.

Следующий этап – отделение частиц чистого железа от крупиц так называемой пустой породы. Для этого кварцитную крупу засыпают вместе с потоком воды в магнитный сепаратор. Частицы железа притягиваются магнитами, а минеральные фрагменты кварцита – просеиваются. На выходе получают концентрат, который затем спекают в окатыши и отправляют на металлургический завод для последующей выплавки стали.

В заключение

Железистый кварцит – одна из наиболее древних горных пород на Земле. Ее залежи приурочены к фундаментам платформ докембрийского и раннего протерозойского возраста. В современной промышленности эта порода используется преимущественно в металлургии, являясь базовым сырьем для производства чугуна и прокатной стали.