Кварцит — метаморфическая горная порода¶
Кварцит — крепкая метаморфическая горная порода, образующаяся в результате перекристаллизации кварцевых песчаников под воздействием высоких температур и давления. Состоит преимущественно из минерала кварца (SiO₂), содержание которого обычно превышает 90 %. По твёрдости кварцит (7 по шкале Мооса) превосходит гранит и значительно устойчивее к истиранию, чем исходный песчаник.
¶Происхождение и образование
Кварцит формируется при региональном или контактном метаморфизме кварцевых песчаников. При температурах, начиная примерно от 300 °C, и повышенном давлении зёрна кварца в песчанике перекристаллизуются: границы между ними растут, поры заполняются, и рыхлая осадочная порода превращается в монолитный агрегат сростков кварца. Характерный излом кварцита — раковистый, с ровными блестящими поверхностями, что отличает его от слоистого песчаника.
По генезису различают:
- Ортокварцит — продукт метаморфизма кварцевых песчаников.
- Паратипичный (метакварцит) — вторичный кварцит, образованный из кремнистых пород, например из кремней.
- Кварцит-тектит — редкая разновидность, возникающая при ударном (импактном) метаморфизме, например при метеоритных столкновениях.
¶Состав и свойства
Основной минерал кварцита — кварц; вторичные компоненты — слюды, гранат, стауролит, рутил, магнетит, иногда полевые шпаты. По цвету кварциты бывают серыми, белыми, красноватыми, зелёными и чёрными — окраска зависит от примесей.
Основные физико-механические свойства:
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Плотность | 2600–2700 кг/м³ |
| Твёрдость по Моосу | 7 |
| Водопоглощение | 0,1–0,5 % |
| Прочность на сжатие | 150–300 МПа (у отдельных разновидностей до 450 МПа) |
| Модуль упругости | 50–80 ГПа |
Кварцит химически инертен, устойчив к кислотам (кроме плавиковой и горячей фосфорной), морозостоек, практически не подвержен ветровой и водной эрозии. Именно поэтому в природе часто встречаются «столы» и останцы из кварцита, выступающие над окружающими более мягкими породами.
¶Месторождения
Кварциты распространены в докембрийских и палеозойских щитах и складчатых областях. Крупные месторождения известны в Канадском щите (Квебек, Онтарио), Бразилии, Индии, Швеции, Норвегии, Казахстане и Украине (Криворожский железорудный бассейн, где кварциты залегают в ассоциации с магнетитовыми рудами).
В России значимые месторождения кварцита сосредоточены в Карелии (озеро Ладожское, Онежский полуостров), на Урале (Качканар, Бакальское месторождение), в Сибири и на Дальнем Востоке. Кварциты Урала сопутствуют железорудным месторождениям и исторически разрабатывались вместе с ними.
¶Применение
Кварцит применяется в нескольких отраслях:
- Металлургия — в качестве кремнезёмистой плавильной добавки при выплавке ферросилиция, а также как огнеупорный материал для футеровки печей.
- Строительство — щебень из кварцита используется для балласта железнодорожных путей, производства высокопрочного бетона, облицовки зданий и мощения площадей. Кварцитовый щебень ценится за морозостойкость и низкое истирание.
- Стекольная и керамическая промышленность — как источник кремнезёма.
- Декоративное применение — полированный кварцит используется для столешниц, полов, памятников.
В ряде стран кварцит применяется и как облицовочный камень, и как кровельный материал (плиты-пластины).
¶Отличие от других пород
Кварцит часто путают с гранитом, мрамором и кварцевым песчаником. От гранита кварцит отличается отсутствием полевых шпатов и биотита, однородным составом и характерным раковистым изломом. От мрамора — устойчивостью к кислотам (мрамор, состоящий из кальцита, растворяется в соляной кислоте). От песчаника — значительно большей прочностью: песчаник рассыпается при ударе, кварцит раскалывается с образованием осколков с острыми гранями.
¶Интересные факты
В горных породах, собранных советскими лунными аппаратами «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24», были обнаружены агрегаты кварца, свидетельствующие о наличии на Луне кварцитоподобных образований. Кварцитовые гребни и «столы» формируют характерный рельеф древних щитов — например, на Кольском полуострове и в Карелии.
¶Источники
- Геологический словарь / под ред. Н. П. Лаверова. — М.: Недра, 1978.
- Петренко И. Д. Петрография осадочных пород. — М.: Недра, 1991.
- Справочник по петрографии / под ред. В. С. Соболева. — Л.: Недра, 1981.
- Минералогия и петрография: учебное пособие / под ред. С. В. Тарасова. — М.: Академия, 2008.