קרום כדור הארץ מורכב מסלעים ומינרלים רבים. חלקם נוצרו לאחרונה יחסית, אחרים - לפני כמה מיליארדי שנים. במאמר זה, נציג בפניכם את אחד הסלעים העתיקים ביותר על הפלנטה שלנו - קוורציט ברזלי. איך הם נראים ואילו תכונות יש להם? ואיך משתמשים בהם על ידי בני אדם? קרא הכל על זה למטה.
מידע כללי על הגזע
קוורציט ברזל (שמות נפוצים אחרים הם jaspilite, itabirite, taconite) הוא סלע מטמורפי ממקור כימוגני-משקע בעל מבנה אופייני של שכבות דקה. זהו ה"משתתף" הנפוץ ביותר בטבע של תצורות ברזליות-סיליקתיות.
קוורציטים ברזליים כוללים את המינרלים הבאים:
- quartz;
- magnetite;
- martite;
- hematite;
- biotite;
- כלוריט;
- pyroxene;
- amphibole ואחרים.
ניתן לקבוע את נוכחותם של מינרלים אחרים בסלע לפי הרכב המשקעים הראשוניים, כמו גם עומק התהליכיםמטמורפזה.
המשקעים של קוורציטים ברזיים מוגבלים בדרך כלל למגנים ולפלטפורמות מהתקופה הקדם-קמברית. תהליך היווצרותו של סלע זה התרחש לפני כ-2.5-3 מיליארד שנים. לשם השוואה: גיל כוכב הלכת שלנו מוערך על ידי מדענים ב-4.5 מיליארד שנים.
נכסי רוק בסיסיים
ברזל קוורציטים נבדלים על ידי קבוצת המאפיינים הפיזיקליים והמכניים הבאים:
- Hardness - 7 בסולם Mohs.
- צבע סלע - חום-אדמדם, כהה; לפעמים אפור או אדום-אפור.
- צפיפות של קוורציטים ברזיים - 3240-4290 ק"ג/מ"ר3.
- חוזק לחיצה - מ-180 ל-370-400 MPa (תלוי בתכולת הסיליקטים בסלע).
- עקשנות - עד +1770 ̊С.
- מבנה הסלע הוא דק-גרגיר או גבישי.
- מרקם הסלע הוא שכבות, רצועות דקות.
קוורציטים ברזליים: מקור ותפוצתו של הסלע
Jespilites יכולים להופיע בשכבות בעוביים שונים בשכבות של סלעים עתיקים ממקור מטמורפי. לעתים קרובות הם משולבים עם נציצים, אמפיבוליטים, פצלים או גנייס. ככלל, קוורציטים פרוגיניים הם תוצר של מטמורפיזציה של סלעים געשיים-משקעים המועשרים באופן משמעותי בתחמוצות ברזל. האחרונים מבוצעים בדרך כלל כתוצאה מהתפרצויות געשיות פעילות המתרחשות מתחת למים.
המרבצים העשירים ביותר של קוורציטים ברזיבים מרוכזים בחצי האי קולה, בקריבוי רוג (אוקראינה), במזרח הרחוק, בצפוןקזחסטן, באזור האגם העליון (ארה ב), כמו גם בתוך האנומליה המגנטית של קורסק. המדינות הבאות מחזיקות ברזרבות הגדולות ביותר של משאב מינרלים זה:
- רוסיה;
- אוקראינה;
- USA;
- אוסטרליה;
- הודו;
- קזחסטן;
- דרום אפריקה;
- ליבריה;
- גינאה;
- סין.
זנים של קוורציטים ברזיים
Jaspilites נבדלים בפטרולוגיה:
- רצועות רחבות (מעל 10 מילימטרים).
- פסים בינוניים (3-10 מילימטרים).
- פסים דקים (עד 3 מילימטרים).
סוגים גנטיים של קוורציט ברזל:
- Magnetite.
- Hematite.
- Martite.
- הידרוהמטיט.
- Magnetite-ankerite.
- מגנטיט-המטיט עם שכבות ביניים של ג'ספר (למעשה jaspilites).
ההרכב הכימי של דגימה מסוימת נקבע לפי תכולת סיליקט ומינרלים עפר, כמו גם מידת התגבשות הסלעים. עם זאת, תכונה אופיינית של כל הקוורציטים הפרוגיניים היא העובדה שהחומרים SiO2, FeO ו-Fe2O3 בסך הכל מהווים עד 90% מהמסה הכוללת של הסלע. שאר הרכיבים קיימים בפרופורציות קטנות (לא יותר מ-1-2%).
ראוי לציין שהקוורציטים הברזיתיים העתיקים ביותר על פני כדור הארץ נמצאו באי גרינלנד, באזור איסואה. גילם מוערך על ידי גיאולוגים ב-3,760 מיליון שנים.
שימוש באבן
ברזל קוורציט נרחבמשמשים במטלורגיית ברזל כחומר גלם לייצור מתכת, ברזל יצוק ועוד כמה מוצרים. בנוסף, מזכרות ותכשיטים לא יקרים עשויים מג'ספיליטים מעובדים ומלוטשים, בעלי דוגמאות יוצאות דופן.
Litotherapists מייחסים לג'ספיליטים יכולת ייחודית לטהר את הדם, לשפר את מחזור הדם שלו ולהקל על נשים מכאבי מחזור חריפים. באזוטריות, מקובל להאמין כי לאבן זו יש כוח אנרגיה רב עוצמה. קמעות ג'ספיליטיות ממלאות תפקיד של סוג של מגן לאדם, להגן על בעליו מפני אישים אפלים וכוונות רעות.
העשרת קוורציט בתעשייה
שכבה של קוורציטים ברזליים עם תכולת פרום של למעלה מ-30% נקראת עפרת ברזל. עם זאת, עפרה כזו דורשת העשרה. מדובר במערך של אמצעים טכניים, שמטרתם העליונה היא להעלות את אחוז הברזל בסלע לערכים המקסימליים. כיצד מתבצעים תהליכים אלה?
בתחילת המחזור הטכני, עפרות ברזל המופקות ממכרה או מחצבה נשלחות למפעל ריסוק. שם, גושי סלע גדולים עוברים מספר שלבי ריסוק, וכתוצאה מכך נוצרת אבקת קוורציט עדינה.
השלב הבא הוא הפרדה של חלקיקי ברזל טהורים מגרגרי הסלע המכונה פסולת. לשם כך יוצקים גריסי קוורציט יחד עם זרם מים לתוך מפריד מגנטי. חלקיקי ברזל נמשכים על ידי מגנטים, ושברי מינרלים קוורציט מסוננים. הפלט הוא תרכיז, אשר לאחר מכן סינטרלתוך כדורים ונשלח למפעל פלדה להתכת פלדה לאחר מכן.
לסיכום
קוורציט ברזל הוא אחד הסלעים העתיקים ביותר על פני כדור הארץ. המרבצים שלו מוגבלים ליסודות הפלטפורמות הקדם-קמבריות והפרוטרוזואיקוניות המוקדמות. בתעשייה המודרנית, גזע זה משמש בעיקר במטלורגיה, בהיותו חומר הגלם הבסיסי לייצור ברזל ופלדה מגולגלת.
