Залізні руди
Залізо входить у більшій чи меншій кількості до складу всіх як вивержених, так і осадових гірських порід, але під назвою Же. руд розуміють такі скупчення залізистих сполук, з яких у великих розмірах і з вигодою в економічному відношенні може бути одержуване металеве залізо. Ж. руди зустрічаються лише на обмежених просторах і лише у відомих місцевостях. За хімічним складом Ж. руди являють собою окиси, гідрати оксидів і вуглекислі солі закису заліза, зустрічаються в природі у вигляді різноманітних рудних мінералів, з яких найголовніші: магнітний залізняк або магнетит, залізний блиск (див.) і щільний різновид червоний залізняк, бурий залізняк (див.), до якого належать болотяні та озерні руди, нарешті, шпатуватий залізняк у його різновид сферосидерит (див.). Зазвичай кожне скупчення названих рудних мінералів представляє їх суміш, іноді дуже тісну, з іншими мінералами, що не містять заліза, як, наприклад, з глиною, вапняком або навіть зі складовими частинами кристалічних вивержених порід. Іноді в тому самому родовищі зустрічаються деякі з цих мінералів спільно, хоча в більшості випадків переважає якийсь один, а інші пов'язані з ним генетично.
Магнітний залізняк - з'єднання окису та закису заліза за формулою Fe 2O4, у чистому вигляді містить 72,4% металевого заліза, хоча чиста, суцільна руда зустрічається вкрай рідко, майже всюди до неї домішуються сірчаний колчедан або руди інших металів: мідний колчедан, свинцевий бле , цинкова обманка, а також складові частини порід, що супроводжують магнітний залізняк у його родовищах: польовий шпат, рогова обманка, хлорит та ін Магнітний залізняк представляє одну з кращих і найбільш розроблюваних Ж. руд;зустрічається пластами, жилами та гніздами в гнейсах та кристалічних сланцях архейської групи, а також утворює іноді цілі гори в галузі розвитку масивних вивержених гірських порід. Залізний блиск - безводний окис заліза Fe 2O3, є у вигляді руди як агрегат кристалічних зерен мінералу того ж імені; містить до 70% металу і утворює суцільні пласти та поклади в кристалічних сланцях та гнейсах; одна з найкращих Ж. руд по чистоті. Окис заліза щільної, шісткуватої, лускатої або землеї будови носить назву червоного залізняку і також у багатьох місцевостях служить джерелом видобутку заліза. Під ім'ям бурих залізняків сполучають надзвичайно різні за будовою Ж. руди, у складі яких переважає водний окис заліза
2Fe 2 Про 3 +3Н 2 Про,
що відповідає 59,89% заліза металевого. Чисті бурі залізняки усюди у значній кількості містять різноманітні домішки, часто шкідливі, як, наприклад, фосфор, марганець, сірку. Родовища бурого залізняку дуже численні, але рідко досягають значних розмірів. Як продукти вивітрювання інших залізних руд, бурі залізняки зустрічаються у більшості відомих родовищ Ж. руд. До бурих залізняків за хімічним складом наближаються болотні та озерні руди, що представляють частково хімічний, механічний осад водного окису і кремнекислого закису заліза, піску і глини у вигляді горошин, коржів або ніздрюваних пористих мас в болотах, озерах та інших стояках. Зазвичай містять 35-45% заліза. Бурі залізняки, за зручністю добування і своєї легкоплавкості, з найдавніших часів служили предметом розробки, але залізо, що отримується з них зазвичай невисокої якості. Шпатуватий залізняк та його різновид сферосидерит – за складом вуглекислий закис заліза (49% металевого)заліза), зустрічається у вигляді пластів і покладів у гнейсах, кристалічних сланцях, рідше в нових осадових утвореннях, де часто супроводжується мідним колчеданом і свинцевим блиском. Зазвичай зустрічається в природі в тісній суміші з глиною, мергелем, кутистою речовиною, в якому вигляді вони відомі під ім'ям глинистих, мерглястих і кулистих сферосидеритів. Такі руди зустрічаються у вигляді пластів, гнізд або покладів в осадових породах різного віку і якщо не містять шкідливих домішок (фосфорнокисле вапно, сірчаний колчедан), то становлять цінну руду. Нарешті, всюди поширені бурі охристі глини місцями настільки багаті на залізо, що можуть також вважатися Ж. рудами і носять в цьому випадку назву глинистих залізняків — червоних, якщо залізо міститься в них у вигляді безводного окису, і бурих, коли рудний мінерал має склад бурого залізняку . Інші рудні мінерали, що іноді утворюють значні скупчення, як, наприклад, самородне залізо і сірчаний колчедан (FeS2), не можуть бути названі Ж. рудами, перше - за своїм мале поширення, а друге - по скруті відокремити ув'язнене в ньому залізо від сірки.
Спосіб та час походження Ж. руд надзвичайно різноманітні. Одні з рудних мінералів, як, наприклад, магнітний залізняк і, можливо, частково залізний блиск, в особливому достатку архейської групи, що залягають в гнейсах і кристалічних сланцях, представляють, ймовірно, первинні продукти - результат початкового затвердіння земної кори. До первинних мінералів, що безпосередньо викристалізувалися з розплавленої маси, відноситься магнітний залізняк, зерна і кристали якого зустрічаються у всіх без винятку вивержених гірських породах від найдавніших гранітів до сучасних базальтових лав. Як безпосередніпродукти первісних верств земної кори — гнейси і кристалічні сланці, і вивержені гірські породи, що містять, крім рудних, багато інших мінералів, у більш менш значної кількості містять залізо, послужили матеріалом, з якого при подальшій хімічній і механічній переробці в природі сталися вторинні скупчення Ж. руд, що виконують тріщини і порожнечі в гірських породах, то утворюють великі і потужні пласти серед осадових утворень, то неправильні гнізда і поклади метаморфічного походження, які особливо родовища бурих залізняків і сферосидерити. Утворення таких вторинних родовищ - результат зміни та руйнування більш древніх порід діяльністю атмосферних агентів, а головним чином діяльністю наземних і підземних вод і водних розчинів, - відбувалося в усі періоди життя Землі, відбувається дуже енергійно і в даний час, про що свідчать, наприклад, утворюються на наших очах у багатьох місцевостях північної та середньої Укаїни болотяні та озерні Ж. руди. Проте більшість Ж. руд залягає серед найдавніших геологічних утворень палеозойської та особливо архейської групи, в яких метаморфічна діяльність виявлялася особливо енергійно внаслідок особливих умов їх утворення. Різні і форми залягання Ж. руд. Вони як в осадових, і у вивержених породах як жил, вкрапленников, гнізд чи штоків, пластів, покладів, поверхневих мас, навіть у вигляді розсипів і пухких механічних опадів. За умовами залягання, мінеральному складу, а частково і походженням один з кращих знавців рудних родовищ (Гроддек) розрізняє такі основні типи родовищ Ж. руд, що повторюються з незначними відмінностями на всій земній кулі:
1) Пластишпатуватих і глинистих залізняків, що утворюють поклади у всіх геологічних відкладах, що містять скам'янілості. За мінералогічним складом руди цього типу являють собою щільний сферосидерит, рідше тонкокристалічний шпатуватий залізняк, з глиною та вуглистою речовиною. Родовища цього типу переважно в Богемії, Вестфалії, Саксонії, Сілезії, але зустрічаються також в Англії, Франції та Богемії.
2) Пласти або поклади бурих і червоних залізняків, часто багаті скам'янілістю Ж. руди, складаються з щільного або землістого, чистого або глинистого, вапняного або крем'янистого, бурого або червоного залізняку, дуже часто оолітового будови. Родовища цього типу частиною відносяться до розряду метаморфічних, частиною ж за шаруватим характером та присутністю скам'янілостей зараховуються до справжніх осадових утворень. Залізисті руди цього особливо поширені у Північній Америці, Богемії і Гарце.
3) Поклади шпатуватих залізняків у зв'язку з вапняками. Шпатуватий залізняк кристалічний і містить іноді у вигляді домішки сірчисті руди: сірчаний та мідний колчедан, свинцевий, блиск, кобальтові та нікелеві руди. Найбільше родовища цього типу зустрічаються в кристалічних сланцях і пластах силурійської системи Каринтії, Штирії та Східних Альп.
4) Залізно-слюдкові сланці - кристалічні сланці, що містять залізну слюдку (різновид залізного блиску) та інші залізні руди, зустрічаються серед кристалічних сланців архейської групи Південної Кароліни та Бразилії, під ім'ям ітабіриту - зерниста щільна порода, що складається з залізня, залізної слюдки та зерен кварцу. Пласти ітабіриту, разом з катавбіритом, що є сумішшю тальку з магнітним залізняком, утворюють часто суцільні рудні маси і містятьвигляді домішки золото та алмази.
5) Поклади суцільного магнітного залізняку (франклініту), залізного блиску та щільного червоного залізняку в кристалічних сланцях. Ж. руди знаходяться в суміші з польовим шпатом, гранатом, роговою обманкою, авгітом та іншими мінералами; дуже часто містять значну домішку мідного колчедану. Сюди належить величезна поклад залізного блиску острові Ельба, між тальковими сланцями і вапняками архейської групи, розроблювана протягом кількох століть; поклади залізного блиску, що переходить у щільний червоний залізняк, у слюдяних сланцях Сьєрри-Морени в Іспанії, а також деякі родовища Буковини, Сілезії та Саксонії. У Швеції, Норвегії та Фінляндії величезні штокоподібні поклади магнітного залізняку серед гнейсів користуються особливим поширенням, такі, наприклад, знамениті родовища Даннемори та Геллівари у Швеції та Арендальські поклади Норвегії. У гнейсах і кристалічних сланцях Північної Америки родовища цього типу досягають велетенських розмірів на околицях Верхнього озера, де червоні залізняки утворюють цілі гори, як, наприклад, залізна гора Сміта, Мічигаммі та ін. Масивні родовища.