Кремень — разновидность кремнезёма¶

Кремень — твёрдая мелкозернистая разновидность кремнезёма (SiO₂), состоящая преимущественно из халцедона с примесью кварца, опала и других минералов. Образуется в осадочных породах в результате вымывания кремнезёма из известняков, мелов и диатомитов либо непосредственного выпадения из коллоидных растворов. Кремень широко распространён в природе, исторически использовался человеком для изготовления орудий труда и оружия, а в промышленности применяется как сырьё для получения кремнезёма и в качестве абразива.

¶Состав и свойства

Кремень представляет собой агрегат микрокристаллического кварца (халцедона), часто с включениями опала, кальцита, гидроокислов железа и марганца. Химически это преимущественно двуокись кремния — SiO₂. По сравнению с обычным халцедоном кремень отличается более плотной, почти стекловидной структурой и характерным раковистым изломом.

Основные физические свойства:

• твёрдость по шкале Мооса — 6,5—7;
• плотность — около 2,5—2,6 г/см³;
• цвет — от серого и чёрного до белого, бурого, красноватого; зависит от примесей железа и марганца;
• раковистый излом с острыми краями;
• при ударе кремня о металл высекаются искры — свойство, использовавшееся в кремнёвых огнивах и позднее в пистолетных замках.

¶Образование и распространение

Кремень формуется в зоне окисления сульфидных рудных месторождений и в осадочных толщах. Основной промышленный генезис связан с выщелачиванием кремнезёма из карбонатных пород: кремнистые растворы, циркулируя в известняках и мелах, концентрируются в полостях и замещают известняковую матрицу, образуя конкреции, жилы и пластовые тела.

Крупнейшие российские месторождения кремня связаны с меловыми и юрскими отложениями Центральной России, Урала, Сибири и Дальнего Востока. Значительные запасы известны в Курской области, Подмосковье, на Поволжье. За рубежом крупные месторождения расположены во Франции (Шампань), Бельгии, Нидерландах, Великобритании и США.

¶Историческое значение

Кремень имеет особое место в истории человечества: он был одним из первых материалов, из которых человек изготавливал режущие и колющие орудия. Кремнёвая индустрия (палеолит, мезолит, неолит) определяла технологический уровень целых эпох — от рубилей и ножей до наконечников копий и стрел. Точная обработка кремня методом расщепления позволяла получать лезвия, не уступающие по остроте современным стальным.

В историческое время кремень использовался для изготовления огнива — кремня и огнива (пирита, позднее кремня и стального кресала) как основного способа получения огня до изобретения спичек. В XVII—XIX веках кремнёвые замки были стандартным устройством огнестрельного оружия, а добыча кремня для них велась промышленно, например в Кенте (Великобритания).

¶Применение

В современной экономике кремень применяется в нескольких направлениях:

• Стекольное и керамическое производство — как источник кремнезёма;
• Абразивная промышленность — измельчённый кремень используется для изготовления шлифовальных кругов и паст;
• Строительство — в качестве заполнителя и добавки в бетон;
• Литейное производство — кремнистые добавки улучшают свойства чугуна, способствуя образованию графита;
• Ювелирное и декоративное дело — полированные образцы кремня ценятся коллекционерами.

¶Отличие от родственных минералов

Кремень часто путают с родственными по составу материалами:

¶Интересные факты

• Кремень даёт искры при ударе сталью — это свойство использовалось в кремнёвых зажигалках и огнивах.
• В природе кремень образует конкреции причудливых форм, иногда напоминающих органические остатки.
• В ряде регионов кремень традиционно использовался в архитектуре: из него кладут стены, особенно в Англии и Северной Франции.

¶Источники

• «Минералогия» — учебник под редакцией В. Д. Татаринова
• «Геология полезных ископаемых» — учебник под редакцией Н. А. Смирнова
• Большая советская энциклопедия, статья «Кремень»
• Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона