/ Блог / Кварцит: свойства минерала, его происхождение

Кварцит: свойства минерала, его происхождение

Кварцит — это камень, который нашел широкое применение в различных областях строительства и промышленности. Эта горная порода может похвастаться высокой эстетичностью, долговечностью и широкой цветовой палитрой. Из кварцита вырезаны трон Тутанхамона и саркофаг Наполеона Бонапарта. Отделка Мавзолея и пьедестал памятника Николаю I также созданы из этого камня.

Происхождение кварцита

Из чего образуется кварцит? При движении земной коры на магматические и осадочные горные породы воздействуют температуры от 250°С до 800°С и давление, в результате чего структура и состав камней начинают меняться, формируя кварцит. Такую горную породу называют метаморфической, то есть видоизмененной.

В отдельную группу выделяют вторичные кварциты. В этих камнях кварцевые зерна спаяны с примесями других горных пород вследствие реакций между минералами и растворами различных газов и жидкостей. Практически одновременно протекают два процесса — одни минералы растворяются, другие образуются и занимают их место. То есть изменяется первичный химический состав камня. Такие горные породы получили название метасоматических.

Что такое кварцит?

Кварцит — это горная порода, состоящая на 88-98% из кварца, одного из самых распространенных минералов в земной коре.

В роли основных примесей выступают кремний, халцедон и гидроокислы железа.

Среди прочих минеральных примесей в составе кварцита встречаются:

магнетит;
полевой шпат;
роговая обманка;
слюда и др.

Если кварцит образовался со значительным содержанием кремнезема, то он будет называться железистым. В случае, когда содержание какой-либо из минеральных примесей составляет от 5% и выше, камень называют в соответствии с этим минералом. Например, гранатовый, авантюриновый или магнетитовый кварцит.

Примесями во вторичных кварцитах, как правило, выступают пирофиллиты, топазы, серициты, корунды, алуниты и пр.

Сам кварцит также относится к полудрагоценным поделочным камням.

Свойства кварцита

Физические свойства камней кварцита обусловлены его химическим составом и плотной зернистой структурой — средняя плотность кварцита составляет 2,68 г/куб. см, а прочность на сжатие может достигать 450 МПа. Для сравнения: у тяжелого бетона этот показатель не превышает 30 МПа.

В зависимости от примесей порода может приобретать белый и серый цвет, а также красные и коричневые оттенки. В некоторых месторождениях можно встретить светло-желтые и синие камни, но они считаются редкостью. При этом кварцит обладает низкой радиоактивностью и может использоваться при строительстве зданий жилого и общественного назначения.

Среди других уникальных свойств минерала важно отметить его высокую твердость — по этому показателю кварцит не уступает граниту. При этом им, как и алмазом, можно поцарапать стекло. Из-за высокой твердости обработка камня затруднена и требует применения специального оборудования, что существенно повышает стоимость изделий из этой горной породы.

Еще одна интересная характеристика кварцита — его стойкость к влиянию агрессивных сред. Например, этот минерал совершенно не реагирует на соляную кислоту, в то время как мрамор разрушается под ее воздействием.

Кварцит может похвастаться огнеупорностью — чтобы камень начал менять свою структуру, требуется температура не ниже 1700°С.

Срок «жизни» кварцита составляет порядка 250-300 лет — именно такой временной период должен пройти, чтобы появились первичные признаки разрушения камня.

Добыча минерала

Многие разновидности кварцитов являются ценными полезными ископаемыми. Несмотря на то что эта горная порода широко распространена по всему миру, активно разрабатываемых крупных месторождений камня немного.

В России это Карелия. Здесь, на берегу Онежского озера, добывают шокшинский малиновый кварцит. Другие месторождения в нашей стране расположены на Кольском полуострове, в Башкортостане, в Алтайском Крае, на Южном Урале, в Сибири и на Кавказе.

Железистый кварцит также добывают на Криворожском железнорудном бассейне, который находится на территории Украины. В США основное месторождение этого камня находится на озере Верхнем, в Канаде — в провинции Ньюфаундленд и Лабрадор.

В зависимости от целевого назначения кварцита используют один из трех способов добычи этого натурального камня.

Самый простой и дешевый — взрывной. В горной породе проводится бурение нескольких десятков шурфов, в которые закладывается взрывчатка. После подрыва образуется много отходов, поэтому такой способ добычи чаще всего применяется для получения кварцитового щебня.

Более щадящий способ добычи, позволяющий получить глыбы кварцита со сравнительно небольшим объемом отходов получил название метода воздушной подушки. Чтобы отколоть камень, в толще горной породы бурятся отверстия, куда под давлением нагнетается воздух. Основное преимущество этого метода — отсутствие микротрещин в кварците.

Самым щадящим и дорогим способом добычи кварцита считается камнерезный, когда глыбы камня выпиливаются из сплошной массы горной породы. Для этого применяется специальная техника — канатные камнерезные машины.

Так как кварцит плохо поддается обработке, в спецтехнике используются особые тросы, на которые нанесено алмазное напыление. Чтобы извлечь вырезанные блоки, приходится применять тяжелые краны.

Извлеченная горная порода проходит процесс сортировки, после чего качественные глыбы подвергаются распилу на слэбы, а остальной материал направляется на дробление.

Использование кварцита

Кварцитовый щебень используется в строительной отрасли, в том числе при прокладке автомагистралей. Также его применяют в металлургии и при изготовлении огнеупорных материалов. Кроме того, кварцит востребован при строительстве бань — из него часто делают печи-каменки.

Еще одно востребованное направление — производство внутренней и наружной облицовки. Несмотря на то, что камень плохо поддается обработке, его нередко применяют для отделки помещений совместно с другими популярными натуральными и искусственными материалами.