Zemes garozu veido daudzi ieži un minerāli. Dažas no tām veidojušās salīdzinoši nesen, citas – pirms vairākiem miljardiem gadu. Šajā rakstā mēs jūs iepazīstināsim ar vienu no vecākajiem iežiem uz mūsu planētas - dzelzs kvarcītiem. Kā tie izskatās un kādas īpašības tiem piemīt? Un kā tos izmanto cilvēki? Lasiet visu par to tālāk.
Vispārīga informācija par šķirni
Dzelzs kvarcīts (citi izplatīti nosaukumi ir jaspilīts, itabirīts, takonīts) ir ķīmiski nogulumiežu izcelsmes metamorfisks iezis ar raksturīgu plānslāņainu struktūru. Šis ir visizplatītākais dzelzs-silīcija veidojumu "dalībnieks".
Dzelzs kvarcīti ietver šādus minerālus:
- kvarcs;
- magnetīts;
- martite;
- hematīts;
- biotite;
- hlorīts;
- piroksēns;
- amfibols un citi.
Citu minerālu klātbūtni iežos var noteikt pēc primāro nogulumu sastāva, kā arī procesu dziļumametamorfizācija.
Dzelzs kvarcītu nogulsnes parasti aprobežojas ar prekembrija perioda vairogiem un platformām. Šī iežu veidošanās process notika aptuveni pirms 2,5-3 miljardiem gadu. Salīdzinājumam: zinātnieki lēš, ka mūsu planētas vecums ir 4,5 miljardi gadu.
Pamata iežu īpašības
Dzelzs kvarcīti izceļas ar šādu fizisko un mehānisko īpašību kopumu:
- Cietība - 7 pēc Mosa skalas.
- Akmens krāsa - sarkanbrūna, tumša; dažreiz pelēks vai sarkanpelēks.
- Dzelzs kvarcītu blīvums - 3240-4290 kg/m3.
- Spiedes stiprība - no 180 līdz 370-400 MPa (atkarībā no silikātu satura klintī).
- Ugunsizturība - līdz +1770 ̊С.
- Iežu struktūra ir smalkgraudaina vai kristālgraudaina.
- Akmens faktūra ir slāņaina, plānās joslās.
Dzelzs kvarcīti: iežu izcelsme un izplatība
Jespilītes var veidoties dažāda biezuma slāņos seno metamorfas izcelsmes iežu slāņos. Bieži vien tos apvieno ar vizlām, amfibolītiem, slānekļiem vai gneisiem. Parasti dzelzs kvarcīti ir vulkānisko nogulumu iežu metamorfizācijas produkts, kas ievērojami bagātināts ar dzelzs oksīdiem. Pēdējie parasti tiek veikti aktīvu vulkāna izvirdumu rezultātā, kas notiek zem ūdens.
Bagātākās dzelzs kvarcītu atradnes ir koncentrētas Kolas pussalā Krivojrogā (Ukraina), Tālajos Austrumos, ziemeļosKazahstāna, Augšezera reģionā (ASV), kā arī Kurskas magnētiskās anomālijas ietvaros. Vislielākās šī derīgo izrakteņu rezerves pieder šādiem štatiem:
- Krievija;
- Ukraina;
- ASV;
- Austrālija;
- Indija;
- Kazahstāna;
- Dienvidāfrika;
- Liberia;
- Gvineja;
- Ķīna.
Dzelzs kvarcītu šķirnes
Jaspilieši izceļas petroloģijā:
- Plašas joslas (virs 10 milimetriem).
- Vidēji svītrains (3–10 milmetri).
- Plāni svītrainām (līdz 3 milimetriem).
Dzelzs kvarcītu ģenētiskie veidi:
- Magnetīts.
- Hematīts.
- Martite.
- Hidrohematīts.
- Magnetīts-ankerīts.
- Magnetīts-hematīts ar jašmas starpslāņiem (patiesībā jaspilīts).
Konkrētā parauga ķīmisko sastāvu nosaka silikātu un rūdas minerālu saturs, kā arī iežu kristalizācijas pakāpe. Tomēr visiem dzelzs kvarcītiem raksturīga iezīme ir fakts, ka vielas SiO2, FeO un Fe2O3 kopā veido līdz 90% no kopējās iežu masas. Pārējās sastāvdaļas ir nelielās proporcijās (ne vairāk kā 1-2%).
Ir vērts atzīmēt, ka vecākie dzelzs kvarcīti uz Zemes tika atrasti Grenlandes salā Isua reģionā. Ģeologi lēš, ka viņu vecums ir 3760 miljoni gadu.
Akmens izmantošana
Dzelzs kvarcīti plašitiek izmantoti melnajā metalurģijā kā izejviela metāla, čuguna un dažu citu izstrādājumu ražošanai. Turklāt suvenīri un lētas rotaslietas tiek izgatavotas no apstrādātām un pulētām jaspilītēm, kurām ir neparasti raksti.
Litoterapeiti jaspilītim piedēvē unikālu spēju attīrīt asinis, uzlabot to cirkulāciju un atbrīvot sievietes no akūtām menstruāciju sāpēm. Ezotērikā parasti tiek uzskatīts, ka šim akmenim ir spēcīgs enerģijas spēks. Jaspilītes talismani pilda sava veida vairoga lomu cilvēkam, pasargājot tā īpašnieku no tumšām personībām un ļauniem nodomiem.
Kvarcīta bagātināšana rūpniecībā
Dzelzs kvarcītu slāni, kurā dzelzs saturs pārsniedz 30%, sauc par dzelzsrūdu. Tomēr šādai rūdai ir nepieciešama bagātināšana. Šis ir tehnisku pasākumu kopums, kura galvenais mērķis ir palielināt dzelzs procentuālo daudzumu klintī līdz maksimālajām vērtībām. Kā šie procesi tiek veikti?
Pašā tehniskā cikla sākumā no raktuves vai karjera iegūtā dzelzsrūda tiek nosūtīta uz drupināšanas iekārtu. Tur lieli iežu bloki tiek sasmalcināti vairākos posmos, kā rezultātā veidojas smalks kvarcīta pulveris.
Nākamais posms ir tīras dzelzs daļiņu atdalīšana no tā saukto atkritumu iežu graudiem. Lai to izdarītu, kvarcīta putraimus kopā ar ūdens strūklu ielej magnētiskajā separatorā. Dzelzs daļiņas piesaista magnēti, un kvarcīta minerālu fragmenti tiek izsijāti. Iznākums ir koncentrāts, kas pēc tam tiek saķepinātsgranulās un nosūtīta uz tērauda rūpnīcu turpmākai tērauda kausēšanai.
Nobeigumā
Dzelzs kvarcīts ir viens no senākajiem iežiem uz Zemes. Tās atradnes atrodas tikai pirmskembrija un agrīnā proterozoiskā platformu pamatos. Mūsdienu rūpniecībā šo šķirni galvenokārt izmanto metalurģijā, jo tā ir pamata izejviela dzelzs un velmēta tērauda ražošanai.
