الكوارتزيت الحديدية: الخصائص ، والأصل ، وتكوين الصخور والودائع الرئيسية

2024 مؤلف: Henry Conors | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-12 03:44

تتكون قشرة الأرض من العديد من الصخور والمعادن. تم تشكيل بعضها مؤخرًا نسبيًا ، والبعض الآخر - منذ عدة مليارات من السنين. في هذه المقالة ، سوف نقدم لك واحدة من أقدم الصخور على كوكبنا - الكوارتز الحديدي. كيف يبدون وما هي الخصائص التي يمتلكونها؟ وكيف يستخدمها البشر؟ اقرأ كل شيء عنها أدناه.

معلومات عامة عن السلالة

الكوارتزيت الحديدية (الأسماء الشائعة الأخرى هي jaspilite ، itabirite ، taconite) هي صخرة متحولة من أصل كيميائي رسوبي مع بنية مميزة ذات طبقات رقيقة. هذا هو "المشارك" الأكثر شيوعًا في طبيعة التكوينات الحديدية-السيليكونية.

تحتوي الكوارتز الحديدية على المعادن التالية:

• كوارتز ؛
• أكسيد الحديد الأسود ؛
• مارتيت ؛
• الهيماتيت
• البيوتايت ؛
• كلوريت
• بيروكسين ؛
• أمفيبول وغيرها.

يمكن تحديد وجود معادن أخرى في الصخر من خلال تكوين الرواسب الأولية وكذلك عمق العملياتتحول.

عادة ما تكون رواسب الكوارتز الحديدي محصورة في الدروع والمنصات في فترة ما قبل الكمبري. حدثت عملية تكوين هذه الصخرة منذ ما يقرب من 2.5 إلى 3 مليار سنة. للمقارنة: يقدر العلماء عمر كوكبنا بـ 4.5 مليار سنة.

خصائص الصخور الأساسية

تتميز الكوارتزيتات الحديدية بالمجموعة التالية من الخصائص الفيزيائية والميكانيكية:

• صلابة - 7 على مقياس موس.
• لون الصخور - بني محمر ، داكن ؛ احيانا رمادي او احمر-رمادي.
• كثافة الكوارتز الحديدي - 3240-4290 كجم / م3.
• قوة الضغط - من 180 إلى 370-400 ميجا باسكال (اعتمادًا على محتوى السيليكات في الصخر).
• حران - حتى +1770 درجة مئوية.
• هيكل الصخر دقيق الحبيبات أو بلوري الحبيبات.
• نسيج الصخر ذو طبقات ، وشرائط رفيعة.

الكوارتز الحديدي: أصل وتوزيع الصخرة

يمكن أن تحدث Jespilites في طبقات مختلفة السماكة في طبقات الصخور القديمة من أصل متحولة. غالبًا ما يتم دمجها مع الميكا أو الأمفيبوليت أو الصخر الزيتي أو النيس. كقاعدة عامة ، الكوارتز الحديدي هو نتاج تحول الصخور الرسوبية البركانية المخصبة بشكل كبير في أكاسيد الحديد. عادة ما يتم تنفيذ هذا الأخير نتيجة للانفجارات البركانية النشطة التي تحدث تحت الماء.

أغنى رواسب كوارتزيت حديدية تتركز في شبه جزيرة كولا ، في كريفوي روج (أوكرانيا) ، في الشرق الأقصى ، في الشمالكازاخستان ، في منطقة البحيرة العليا (الولايات المتحدة الأمريكية) ، وكذلك داخل الشذوذ المغناطيسي كورسك. تمتلك الدول التالية أكبر احتياطيات من هذا المورد المعدني:

• روسيا ؛
• أوكرانيا ؛
• الولايات المتحدة الأمريكية ؛
• أستراليا ؛
• الهند ؛
• كازاخستان ؛
• جنوب إفريقيا ؛
• ليبيريا ؛
• غينيا ؛
• الصين

أصناف من الكوارتز الحديدي

جاسبيليتس تتميز في علم البترول:

• نطاقات عريضة (أكثر من 10 ملم).
• مخطط متوسط (3-10 ملليمتر).
• مخطط رفيع (حتى 3 ملليمترات)

الأنواع الجينية من كوارتزيت الحديد:

1. مغنتيت.
2. الهيماتيت.
3. مارتيت.
4. هيدرويماتيت.
5. مغنتيت-ankerite.
6. الهيماتيت المغنتيت مع طبقات بينية من اليشب (في الواقع الجاسبيليت).

يتم تحديد التركيب الكيميائي لعينة معينة من خلال محتوى السيليكات والمعادن الخام ، وكذلك درجة تبلور الصخور. ومع ذلك ، فإن السمة المميزة لجميع الكوارتزيتات الحديدية هي حقيقة أن المواد SiO_{2 ،}FeO و Fe₂O_{3في المجموع تشكل ما يصل إلى 90٪ من الكتلة الكلية للصخرة. المكونات المتبقية موجودة بنسب صغيرة (لا تزيد عن 1-2٪).}

من الجدير بالذكر أنه تم العثور على أقدم كوارتزيت حديدي على الأرض في جزيرة جرينلاند ، في منطقة إيسوا. يقدر الجيولوجيون أعمارهم بـ 3760 مليون سنة.

استخدام الحجر

الكوارتزيت الحديدية على نطاق واسعتستخدم في المعادن الحديدية كمادة خام لإنتاج المعادن والحديد الزهر وبعض المنتجات الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، تُصنع الهدايا التذكارية والمجوهرات الرخيصة من الجاسبيليت المصقول والمصقول ، والذي يتميز بأنماط غير عادية.

ينسب المعالجون بالحرارة إلى الجاسبيليت قدرة فريدة على تنقية الدم وتحسين الدورة الدموية وتخفيف آلام الدورة الشهرية الحادة عند النساء. في الباطنية ، يُعتقد عمومًا أن هذا الحجر لديه قوة طاقة قوية. تلعب تعويذات الجاسبيليت دور نوع من الدرع للشخص ، تحمي صاحبه من الشخصيات المظلمة والنوايا الشريرة.

إثراء الكوارتزيت في الصناعة

طبقة من الكوارتز الحديدي بمحتوى حديد يزيد عن 30٪ تسمى خام الحديد. ومع ذلك ، فإن هذا الخام يتطلب التخصيب. هذه مجموعة من المقاييس الفنية ، الهدف النهائي منها هو زيادة نسبة الحديد في الصخر إلى القيم القصوى. كيف يتم تنفيذ هذه العمليات؟

في بداية الدورة التقنية ، يتم إرسال خام الحديد المستخرج من منجم أو مقلع إلى مصنع تكسير. هناك ، تمر كتل كبيرة من الصخور بعدة مراحل من التكسير ، مما ينتج عنه مسحوق كوارتزيت ناعم.

المرحلة التالية هي فصل جزيئات الحديد النقية عن حبيبات ما يسمى بصخور النفايات. للقيام بذلك ، يتم سكب فريك الكوارتزيت مع تيار من الماء في فاصل مغناطيسي. تنجذب جزيئات الحديد بواسطة المغناطيس ، ويتم غربلة شظايا معدن الكوارتز. الناتج عبارة عن مركز ، يتم تلبيده بعد ذلكإلى كريات وإرسالها إلى مصنع للصلب لصهر الفولاذ لاحقًا.

في الختام

الكوارتزيت الحديدية هي واحدة من أقدم الصخور على وجه الأرض. تقتصر رواسبها على أسس منصات ما قبل الكمبري وأوائل بروتيروزويك. في الصناعة الحديثة ، يتم استخدام هذا الصنف بشكل أساسي في علم المعادن ، كونه المادة الخام الأساسية لإنتاج الحديد والفولاذ المدرفل.