Железистый кварцит

ЖЕЛЕЗИСТЫЙ КВАРЦИТ (а. ferruginous quartzite; н. Eisenquarzit; ф. quartzite ferrugineux; и. cuarcita ferruginosa), джеспилит, таконит, итабирит, — метаморфическая горная порода хемогенно-осадочного происхождения, состоящая в основном из кварца, магнетита, гематита (не всегда) и имеющая характерное тонкослоистое строение.

Железистый кварцит — наиболее распространённый член железисто-кремнистой формации, включающей также малорудные и безрудные кварциты, магнетитовые и безрудные куммингтонитовые сланцы, карбонат-магнетитовые руды, магнетитовые гнейсы и некоторые другие породы. Железистый кварцит следует отличать от обломочных кварцитов, в состав которых иногда входят железорудные минералы. Количественное соотношение железорудных минералов и кварца в железистом кварците заметно меняется. Присутствие других минералов определяется составом первичного осадка (осадочной фацией), степенью метаморфизма и наложенными метасоматическими процессами (табл.).

В таблице сульфидная фация опущена; первичные сульфиды распространены в железистом кварците силикатной фации. Магнетит и гематит сохраняются, как правило, при всех условиях метаморфизма. С увеличением температуры метаморфизма увеличиваются размеры зёрен всех минералов.

Структура породы гранобластовая, мозаичная, гранолепидобластовая; текстура полосчатая, полосчато-плойчатая. Различают тонко- (до 3 мм), средне- (3-10 мм) и широкополосчатые (свыше 10 мм) железистые кварциты. Цвет железистого кварцита серый, красно-серый; выветрелых разновидностей — бурый, ржавый. Главные разновидности — магнетитовые и гематитовые (обычно с магнетитом) железистые кварциты. Более дробные разновидности выделяются по присутствию в железистых кварцитах силикатных минералов, степени кристаллизации и других признаков. При поверхностном окислении возникают мартитовые, гидрогематитовые и другие разновидности. Химический состав железистых кварцитов меняется в зависимости от содержания рудных минералов, однако характерным для него является то, что сумма SiO₂, FeO и Fe₂О₃ составляет обычно более 90%: SiO₂ 30-70%, FeO 5-20%, Fe₂О₃ 10-40%. Остальные компоненты присутствуют в незначительных (1-2%) количествах. Их содержание увеличивается до 3-5% только в отдельных разновидностях железистых кварцитов: MgO в куммингтонитовых кварцитах и сланцах, Al₂О₃ и К₂О в биотитовых, Na₂О в эгириновых, СаО в скарнированных железных кварцитах.

Месторождения железных кварцитов приурочены к докембрийским щитам и платформам, где они располагаются в протяжённых синклинальных структурах, вместе с другими осадочными и эффузивными горными породами. Эти структуры разделяют жёсткие ядра платформ. Железистые кварциты обычно имеют протерозойский или архейский возраст, гораздо реже относятся к палеозою (Казахстан). В Гренландии железистые кварциты района Исуа — древнейшие горные породы Земли (3760 млн. лет). Железистые кварциты вместе с вмещающими горными породами тектонически деформированы и претерпели метаморфизм от пренит-пумпеллиитовой до гранулитовой фации. Они слагают крутопадающие пластообразные или линзовидные тела, согласные с вмещающими породами. Мощность одиночных тел от нескольких сантиметров до 800 м; часто при малой мощности железистые кварциты вместе с переслаивающимися с ними породами образуют залежи протяжённостью десятки и сотни километров.

Физико-механические свойства железистых кварцитов зависят от их минерального состава. Плотность 3240-4290 кг/м³. Прочность на сжатие при небольшом содержании силикатов 370-400 МПа, а при их содержании около 10% лишь 170-190 МПа. При содержании Fe свыше 25% железистые кварциты — железные руды, при этом железистые кварциты высокотемпературных фаций — легкообогатимые руды. Кроме того, с ними связаны богатые железные руды коры выветривания. О типах месторождений и схемах обогащения смотреть в статье железные руды. Малорудный железистый кварцит иногда используется как щебень. Хвосты обогатительных фабрик, состоящие в основном из мелких зёрен кварца, применяются для изготовления силикатного кирпича.