Как выглядит кварцит и где используют камень: описание, свойства и разновидности

Камень кварцит, из которого древние охотники и воины делали наконечники для стрел, относится к горным породам, благодаря богатой цветовой палитре, высокой прочности ценится людьми не меньше чем рубин или алмаз. Камень образуется при сплавлении песчаника, содержащего кварц, со шпатом, слюдой и другими магматическими минералами. При высокой температуре под давлением кристаллы превращаются в массивные пласты.

Что такое кварцит

Это метаморфическая горная порода, состоящая преимущественно из кварца – одного из самых распространенных минералов в земной коре. Кварцит образовался путем метаморфизма (структурного изменения под действием высоких температур и давления) из кремнистых осадков. Чаще всего его образование связано с перекристаллизацией кварцевых песчаников или магматических пород, например порфиров.

Камень имеет плотную зернистую структуру: микроскопические зерна кварца сливаются в сплошную массу с занозистым или раковистым изломом. На изломе камень обладает типичным кварцевым блеском. По классификации М. Бауэра порода относится к полудрагоценным поделочным камням – к этому порядку также относятся малахит, яшма и нефрит. Основные оттенки: белый, серый, красный. В природе встречают кварциты и других цветов: светло-желтого, коричневого, синего.

Многие разновидности кварцитов являются ценными полезными ископаемыми. Железистые (магнетитовые) кварциты – важнейшая железная руда. Особая разновидность – вторичные кварциты. Месторождения вторичных кварцитов формируются в результате относительно низкотемпературного метасоматического преобразования кислых и средних эффузивных, реже интрузивных кислых пород и их туфов. С вторичными кварцитами связаны месторождения золота, меди, молибдена, полиметаллов и колчеданов.

В нашей стране самой ценной и красивой разновидностью является малиновый шокшинский кварцит, добыча кварцита ведется на западном берегу Онежского озера в Карелии.

История возникновения

Происхождение кварцита очень древнее. Первые орудия труда из него были обнаружены при археологических раскопках на установленных местах проживания первых людей. Например, при раскопках, которые проводились в Месопотамии, были обнаружены орудия, возраст которых, как потом установили, был около семи тысяч лет. Кварц также имел место быть в трудах древних философов: Теофраста и Плиния Старшего. Как ни странно, кварцит пользуется большой популярностью.

Основными залежами камня являются Россия, США, Африканские страны и страны Восточной Европы. Так как кварц на 90% входит в состав большинства горных пород, он по праву считается самым распространённым минералом среди всех прочих.

Кварц имеет огромную популярность у профессиональных коллекционеров. А его необработанные кристаллы очень часто можно встретить как сувениры.

Его используют в изготовлении ювелирных изделий, которые могут приобрести даже не слишком состоятельные люди. Но есть и из этого правила исключение — розовый кварц. Он стоит наравне с драгоценными камнями или используется в одном ювелирном украшении вместе с золотом. Такие украшения становятся самыми ценными и несомненно, на их ценниках стоит довольно крупная сумма, а цена иногда настолько высока, что даже изделия из бриллиантов ниже.

Свойства кварцита

• Высокая твердость. По шкале Мооса кварцит имеет 7 баллов, что соответствует твердости кварца. Минерал поддается обработке алмазом, царапает стекло. Такая твердость резко ограничивает возможности обработки камня. Эта особенность влияет на конечную стоимость облицовочных материалов.
• Высокая плотность. Средняя плотность кварцита – 2700 кг/м³. Для сравнения плотность гранита составляет 2600 кг/м³, плотность песчаника – 2250 кг/м³. Чем выше этот показатель, тем тяжелее камень.
• Огнеупорность. Структурные изменения в камне начинаются при температурах от 1700°C, что делает его прекрасным сырьем для изготовления огнеупорных материалов. Например, обычный глиняный кирпич выдерживает температуру 1350°C, шамот — 1580°C.
• Высокая прочность на сжатие – до 450 МПа. По этому показателю некоторые виды кварцита превосходят гранит и сравнимы со сталью. Искусственные строительные материалы в этом плане вообще не способны конкурировать. Так, тяжелый бетон класса В22,5 имеет прочность на сжатие всего 30 МПа.
• Долговечность. Первые признаки крошения камня появляются через 250-300 лет. Этому способствует хорошая морозостойкость минерала и его устойчивость к щелочным и кислотным средам. В отличие от мрамора, этот камень не реагирует на соляную кислоту.
• Низкая радиоактивность. Кварцит относится к 1 классу строительных материалов, то есть, может использоваться при возведении общественных и жилых зданий.

Разновидности камня

Кварцитовую классификацию основывают на твёрдости, расцветке. Всего выделяют четыре основных группы. Наименования дают по базовому оттенку. Окраска и количество дефектов — факторы, формирующие ценник экземпляра. Различия между группами наблюдаются в распространении, применении.

Разновидности:

Белый кварцит. Часто встречается в природе. Подвид проявляет средний показатель твёрдости — 9 баллов. Окрас светлый, неоднородный. Имеется ряд серых, желтоватых, чёрных прожилок, полос и пятен. Применяется в строительстве, декоре.

• Малиновый кварцит. Цветовая гамма простирается от розоватых тонов до красных, даже бурых оттенков. Отсюда и название. Не так часто находят в природе, но по применению это один из самых популярных подвидов. У породы крепость доходит до 10 баллов.
• Серый. Подтип распространён в естественных условиях. Имеется серо-голубая поверхность, сверкающая на свету. Крепость значится до 8,5 баллов. Разновидность ценится при возведении соборов, храмов, а также в оборудовании саркофагов.
• Железистый кварцит. Расцветка — красные, буроватые оттенки. Основная черта группы заключается в прожилках оксида железа, напоминающих по форме полосы. Прочность зависит от примесей, минимум — 7 баллов. Эта разновидность применяется в металлургии, строительных работах.

Помимо перечисленных подвидов, обнаруживают минерал жёлтого цвета. Структуру пронизывают включения оранжевого, песочного, охряного оттенка. Чёрный кварцит — представитель, содержащий большой процент слюды. Такое соседство придаёт характерный блеск.

Редко, только в Бразилии, добывают люмен. Это самородки с переливчатой окраской белых, сероватых, голубых, зелёных цветов.

Состав кварцита. Минералы

Минеральный состав кварцита преимущественно кварцевый (содержание кварца в породе достигает 88-98%), с содержанием гидроокислов железа (2-3%), кремния и халцедона (4-5%). Также в камне присутствуют примеси слюды, талька, полевого шпата и других минералов. Названия кварциту даются по минеральному составу (например, кианитовый, магнетитовый), причем доля словообразующего минерала должна быть не менее 5%.

Отдельно различают вторичные кварциты с вхождением серицита, алунита, корунда, топаза и других минералов. Это метасоматические породы, в которых первичный состав существенно поменялся в результате реакций между минералами и растворами, с помощью которых происходит отложение породы.

Добыча кварцита

Основные месторождения минерала находятся в России (Карелия), Украине (Кривой Рог), США (озеро Верхнее). Как и любой другой натуральный камень, кварцит добывают карьерным способом. Существует три способа добычи камня:

• Взрывной. В твердом слое породы бурятся шурфы глубиной 10-20 м, в них закладываются взрывчатые вещества и детонаторы. Для подрыва пласта используется несколько десятков скважин. Это самый дешевый метод, оставляющий большое количество отходов, и актуальный, когда нужен щебень для строительных работ.
• Метод воздушной подушки. В участке выработки пробуриваются отверстия, которые заполняются воздухом под давлением. В результате образуется разлом, откалывающий глыбу от основного массива. Метод не приводит к образованию микротрещин и в целом более щадящий по сравнению со взрывным.
• Камнерезный. Глыбы кварцита выпиливаются из пласта с помощью канатных камнерезных машин. Для этого используются специальные тросы с алмазным напылением. Полученные блоки извлекаются из участка выработки тяжелыми кранами.

После добычи полученный материал сортируется, дробится или распиливается на слэбы в специализированном цеху.

Легенды о самоцвете

По старинным преданиям, по земле раньше ходил карлики, которые были причастны к возведению крупных каменных построек. Пример — Стоунхендж, в рядах которого встречаются кварцитовые сооружения. У исландцев популярен миф о том, что под землёй жили крошечные люди, каменеющие при попадании на них солнечных лучей.

Считается, что из минерала жёлтого цвета сделан саркофаг Тутанхамона, древнеегипетского фараона. Многим известно о проклятии, вступившим в силу после вскрытия гробницы, которое забирало жизни людей. На саркофаге было вырезано изображение богини с поднятой рукой. Бытует мнение, что жест этой женщины предостерегающий, призывающий одуматься и уйти обратно.

Использование кварцита

• Дорожное и капитальное строительство. Щебень из малорудного кварцита используется для образования бетонных смесей и в качестве подушки при возведении фундаментов, опор, укладки асфальта.
• Металлургия. Минерал используется в качестве флюса, понижающего температуру плавления металлов. Дробленый щебень применяется как добавка, с помощью которой шлак отделяется от металлического расплава.
• Производство огнеупорных материалов. Кристаллический кварцит используется при изготовлении динасового огнеупорного кирпича для кладки нагревательных печей. Динасовый кварцит содержит 96-99% SiO² при минимальном количестве глинозема и щелочей.
• Банный камень. Обвалованный кварцит, особенно малиновый, используется для организации каменок в банях. В нижнюю часть каменки помещаются крупные фракции камня, в верхнюю – мелкие.
• Оформление интерьеров. Кварцит повсеместно применяется для отделки полов, подоконников, раковин, лестниц.
• Облицовка. Благодаря хорошей морозостойкости и устойчивости к агрессивным средам этот минерал подходит для внешней отделки зданий, обустройства беседок и фонтанов. Его часто используют для оформления садовых ландшафтов, зон отдыха, придомовых террас.

Особенности самоцвета

Основная часть породы — кварц (около 70%). Дополнительно находятся в составе некоторые металлы: железо, алюминий или кальций. Это всё объясняет природную твёрдость, сравнимую с александритами, алмазами. Поэтому камни тяжело обрабатывать, но легко раскалывать по линии прохождения прожилок.

Отличительность природного вещества:

1. структура, представленная мелкими зёрнами;
2. износостойкость, огнеупорность, морозостойкость;
3. появление отблеска другого цвета при ярком освещении;
4. искристость у некоторых экземпляров из-за блестящих включений;
5. долговечность, устойчивость к повышенной влажности;
6. отсутствие реакции на щёлочи, кислоты;
7. неспособность накапливать радиационные частицы.

Устойчивость к влаге и перепадам температур, неспособность впитывать воду определяют применение кварцита. Прочный самородок давно используют при строительстве бань и саун. Похожим на мрамор минералом облицовывают стены зданий, выкладывают мозаичные полы, оформляют тротуары, клумбы.

Кварцит в интерьере

Кварцит – превосходный материал для создания изысканных интерьеров. Этот камень прекрасно полируется и шлифуется – полированные плиты используются для облицовки стен, пола, каминов, изготовления лестниц, кухонных и барных стоек. Особую ценность представляет колотый минерал под фактуру «скалы» — он имитирует структуру необработанного камня с расколами. Различают три основных цвета кварцита:

• Белый или бело-желтый. Самый популярный вид с разнообразной текстурой, серыми или черными включениями в виде пятен и полос.
• Серый. Отличается эффектной, серебристо-серой поверхностью.
• Малиновый или розовый. Актуален при изготовлении статуй и других малых и крупных архитектурных форм. Подходит для создания орнаментов.

Кварцит прекрасно сочетается с другими натуральными и искусственными отделочными материалами. Особенно эффектно этот минерал смотрится в комбинации с мрамором, песчаником или гранитом.

Перейти к каталогу кварцита.