Войти
Железная руда из Кривого Рога, Украина Осадочные породы, богатые железом - осадочные породы, содержащие 15% или более железа. Однако большинство осадочных пород в той или иной степени содержат железо. Большинство этих пород образовалось в определенные геологические периоды времени: докембрий (3800-570 миллионов лет назад), ранний палеозой (570-410 миллионов лет назад) и средний - конец мезозой (205–66 миллионов лет назад). В целом они составляют очень небольшую часть от общей записи осадочных пород.
Осадочные породы, богатые железом, находят экономическое применение в качестве железных руд. Залежи железа расположены на всех основных континентах, за исключением Антарктиды. Они являются основным источником железа и добываются для коммерческого использования. Основные железные руды относятся к группе оксидов, состоящей из гематита, гетита и магнетита. карбонат сидерит также обычно добывается. Продуктивный пояс железных пластов известен как железная прослойка.
Принятая схема классификации богатых железом осадочных пород состоит в разделении их на две части: железные камни и железные породы
Железные камни состоят из 15% железа или более в составе. Это необходимо для того, чтобы эта порода даже считалась богатой железом осадочной породой. Как правило, они происходят из фанерозоя, что означает, что их возраст колеблется от настоящего до 540 миллионов лет назад. Они могут содержать минералы железа из следующих групп: оксиды, карбонаты и силикаты. Некоторые примеры минералов в богатых железом породах, содержащих оксиды, - это лимонит, гематит и магнетит. Примером минерала в богатой железом породе, содержащей карбонаты, является сидерит, а примером минералов в богатой железом породе, содержащей силикат, является шамозит. Они часто переслаиваются известняками, сланцами и мелкозернистыми песчаниками. Обычно они не имеют полос, однако иногда они могут быть очень грубыми. Они твердые и не жесткие черные. Компоненты породы варьируются по размеру от песка до ила, но не содержат большого количества кремнезема. Они также более глиноземистые. Они не слоистые и иногда содержат ооиды. Ооиды могут быть отличительной характеристикой, хотя обычно они не являются основным компонентом железных камней. Внутри железных камней ооиды состоят из силикатов железа и / или оксидов железа и иногда встречаются в чередующихся пластинах. Обычно они содержат ископаемые обломки, а иногда окаменелости частично или полностью замещены минералами железа. Хорошим примером этого является пиритизация. Они меньше по размеру и менее подвержены деформации или метаморфизму, чем железные образования. Термин «железный шар» иногда используется для описания железного камня конкреция.
Болотная руда Железные образования должны содержать не менее 15% железа, так же как железные камни и все богатые железом осадочные породы.. Однако железные образования в основном имеют докембрийский возраст, что означает, что им от 4600 до 590 миллионов лет. Они намного старше железных камней. Они имеют тенденцию быть кремнистыми, хотя сланец не может использоваться как способ классификации железных образований, поскольку он является обычным компонентом многих типов горных пород. Они хорошо окаймлены, и их толщина может составлять от нескольких миллиметров до десятков метров. Слои имеют очень четкую последовательность полос, которые состоят из слоев, богатых железом, которые чередуются со слоями кремня. Железные образования часто ассоциируются с доломитом, богатым кварцем песчаником и черным сланцем. Иногда они перерабатываются в кремни или доломиты. Они могут иметь разную фактуру, напоминающую известняк. Некоторые из этих текстур являются микритовыми, гранулированными, интракластическими, пелоидными, оолитовыми, пизолитовыми и строматолитовыми. В формациях с низким содержанием железа преобладают различные минералы, зависящие от различных типов фаций. Преобладающими минералами в оксидной фации являются магнетит и гематит. Преобладающими минералами в силикатной фации являются гриналит, миннесотит и глауконит. Доминирующим минералом карбонатной фации является сидерит. Доминирующий минерал в сульфидной фации - пирит. Большинство железных образований деформируются или метаморфизируются просто из-за их невероятной старости, но они все еще сохраняют свой уникальный химический состав; даже при высоких степенях метаморфизма. Чем выше оценка, тем больше она видоизменена. Низкосортные породы можно только уплотнять, тогда как высокосортные породы часто невозможно идентифицировать. Они часто содержат смесь полосчатых железных образований и гранулированных железных образований. Железные пласты можно разделить на подразделения, известные как: пласты полосчатого железа (BIF) и пласты гранулированного железа (GIF).
Вышеупомянутая схема классификации является наиболее часто используемой и принятой, хотя иногда используется более старая система, которая делит богатые железом осадочные породы на три категории: месторождения болотного железа, железные камни и железные образования. Отложения болотного железа - это железо, которое образовалось в болоте или болоте в процессе окисления.
полосчатое железо пласт близко, Верхний Мичиган Пластинчатые железные пласты (BIF) изначально были химическими растворами и содержат хорошо развитую тонкую пластинку. Они могут иметь такое расслоение из-за отсутствия норок в докембрии. BIF показывает регулярное чередование слоев, богатых железом и кремнем, толщина которых варьируется от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Формирование может непрерывно продолжаться от десятков до сотен метров стратиграфически. Эти образования могут содержать осадочные структуры, такие как косослоистость, градиентная слоистость, нагрузки, следы волн, и эрозионные каналы. По сравнению с GIF, BIF содержат гораздо больший спектр минералов железа, имеют более восстановленные фации и более многочисленны.
BIF делятся на категории типов на основе характеристик, связанных с характер их образования и уникальные физико-химические свойства. Некоторые категории полосчатых железных образований относятся к типу Rapitan, типу Algoma и типу Superior.
Полосчатое образование железа высшего типа, Северная Америка Типы Rapitan связаны с гляциогенными последовательностями архея и раннего протерозоя. Этот тип отличается тем, что гидротермальные поступления оказывают значительно меньшее влияние на химический состав редкоземельных элементов (РЗЭ) этой формации, чем другие формации в течение этого периода времени.
Типы Algoma небольшие линзовидные месторождения железа, связанные с вулканическими породами и турбидитами. Содержание железа в этом сорте редко превышает 10 тонн. Их толщина колеблется от 10 до 100 метров. Осаждение происходит в островных дугах / задуговых бассейнах и внутрикратонных дрейфовых зонах.
Высшие типы большие, мощные обширные залежи железа на устойчивых шельфах и в широких бассейнах. Общее содержание железа в этом сорте превышает 10 тонн. Они могут простираться более чем на 10 километров. Осаждение происходит в относительно мелководных морских условиях при пересечении морей.
Гранулированные железные образования (GIF) изначально были хорошо отсортированными химическими песками. В них отсутствует ровная сплошная подстилка, которая принимает форму прерывистых слоев. Прерывистые слои, вероятно, представляют собой пласты, образованные штормовыми волнами и течениями. Любые слои, толщина которых превышает несколько метров, и которые не прерываются, являются редкостью для GIF. Они содержат обломки размером с песок и более мелкозернистую матрицу и, как правило, относятся к фации оксидных или силикатных минералов.
Профиль, показывающий шельф, уклон и подъем Существует четыре типа фаций, связанных с осадочными породами, богатыми железом: оксидная, силикатная, карбонатная и сульфидная. Эти фации соответствуют глубине воды в морской среде. Оксидные фации осаждаются в наиболее окислительных условиях. Силикатные и карбонатные фации осаждаются в промежуточных окислительно-восстановительных условиях. Сульфидные фации осаждаются в наиболее восстановительных условиях. Отсутствие богатых железом осадочных пород на мелководье позволяет сделать вывод о том, что среда осадконакопления варьируется от континентального шельфа и верхнего континентального склона до абиссальной равнины.. (На диаграмме не обозначена абиссальная равнина, но она будет расположена в крайнем правом углу диаграммы на дне океана).
Вода, окрашенная окисленным железом, Рио-Тинто, Испания 
Рост бактерий, содержащих железо на богатой железом воде, просачивающейся из высокого обрыва, в пустыне Сипси, Национальный лес Бэнкхед, Алабама Железо и трехвалентное железо являются компонентами многие минералы, особенно в песчаниках. Fe содержится в глине, карбонатах, сульфидах и даже в полевых шпатах в небольших количествах. Fe находится в оксидах, водном, безводном виде и в глауконитах. Обычно присутствие железа определяется как внутри породы из-за определенной окраски от окисления. Окисление - это потеря электронов элементом. Окисление может происходить из-за бактерий или химического окисления. Это часто происходит, когда ионы двухвалентного железа вступают в контакт с водой (из-за растворенного кислорода в поверхностных водах) и происходит водно-минеральная реакция. Формула окисления / восстановления железа:
Формула работает для окисления вправо или восстановления влево.
Fe - это двухвалентная форма железа. Эта форма железа легко отдает электрон и является мягким восстановителем. Эти соединения более растворимы, потому что они более подвижны. Fe - это трехвалентная форма железа. Эта форма железа очень стабильна структурно, поскольку его валентная электронная оболочка заполнена наполовину.
Латеризация - это процесс формирования почвы, который происходит в теплом и влажном климате под широколиственные вечнозеленые леса. Почвы, образованные латеризацией, имеют тенденцию к сильному выветриванию с высоким содержанием железа и оксида алюминия. Гётит часто производится этим способом и является основным источником железа в отложениях. Однако после осаждения его необходимо обезвожить, чтобы прийти в равновесие с гематитом. Реакция дегидратации:
Пиритизированные Lytoceras Пиритизация является дискриминационной. Это редко случается с организмами мягких тканей, и арагонитовые ископаемые более восприимчивы к ним, чем кальцит ископаемые. Обычно это происходит в морской среде осадконакопления, где есть органический материал. Процесс вызывается восстановлением сульфата, при котором карбонатные скелеты (или оболочки) заменяются пиритом (FeS 2). Как правило, он не сохраняет детали, и пирит образует в структуре множество микрокристаллов. В пресноводных средах сидерит заменяет карбонатные оболочки вместо пирита из-за низкого количества сульфата. Степень пиритизации, которая произошла в окаменелостях, иногда может называться степенью пиритизации (DOP).
Оолитовый гематит, Клинтон, округ Онейда, штат Нью-Йорк 
Лимонит, USGS 
Тонкий разрез риолита вулканическая порода, показывающая матрицу окисленного железа (оранжевый / коричневый цвет) Магнетит и гематит непрозрачны под микроскопом в проходящем свете. В отраженном свете магнетит проявляется как металлический и серебряный или черный цвет. Гематит будет более красновато-желтым. низкий цвет. Пирит бывает непрозрачным, желто-золотого цвета и металлическим. Шамозит оливково-зеленого цвета в шлифе шлифов, легко окисляется до лимонита. Когда он частично или полностью окисляется до лимонита, зеленый цвет становится желтовато-коричневым. Лимонит также непрозрачен под микроскопом. Шамозит представляет собой силикат железа и имеет почти нулевое двулучепреломление . Сидерит - это карбонат железа, обладающий очень высоким двулучепреломлением. В шлифах часто обнаруживается морская фауна в оолитовых железняках. В более старых образцах ооиды могут быть сдавлены и иметь загнутые хвосты на обоих концах из-за уплотнения.
