Páskované železné rudy: Rozdiel medzi revíziami

d
robot Zmenil: fr:Gisements de fer rubané; kozmetické zmeny
d (robot Zmenil: fr:Gisements de fer rubané; kozmetické zmeny)
[[ImageSúbor:Black-band ironstone (aka).jpg|thumb|2,1 miliardy rokov starý blok páskovanej železnej rudy, z geologického múzea v Dráždanoch]]
 
'''Páskované železné rudy''' (z angl. ''banded iron formations'', tiež známe pod skratkou BIF) sú charakteristický typ [[usadená hornina|usadenej]] [[železná ruda|železnej rudy]], ktorý vznikal hlavne v [[proterozoikum|proterozoiku]] a [[archaikum|archaiku]] pred asi 1,8 až 3,8 miliardami rokov. Sú však známe aj mladšie výskyty týchto hornín. Skladá sa z opakujúcich sa vrstiev oxidov [[železo|železa]], z ktorých je najdôležitejší [[magnetit]] (Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>), [[hematit]] (Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) a niektoré silikáty železa ([[chamozit]]), ale tiež na železo chudobných vrstiev tvorených [[bridlica (sediment)|bridlicami]] a [[rohovec|rohovcami]] alebo [[pyrit]]om. Pri vyššom stupni [[metamorfóza (geológia)|metamorfózy]] sa tieto horniny menia na železité [[svor (hornina)|svory]], železité [[kremenec (hornina)|kremence]] ([[itabarit]]y) alebo [[jaspilit]]y. Sú preto niekedy zaraďované medzi metamorfované ložiská nerastných surovín. Páskované železné rudy sú dnes ekonomicky najdôležitejšími rudami železa na Zemi<ref>[http://www.geology.cz/aplikace/encyklopedie/term.pl?zelezo http://www.geology.cz - On-line Geologická encyklopedie] (Online) prístup: 16.11.2008</ref>, tvoria až 95 % svetových zásob železa<ref>Rojkovič, I., Lintnerová, O., Uhlík, P., Kraus, I., 2006. ''Nerastné suroviny.'' Univerzita Komenského, Bratislava, 179 s.</ref>. Obsah železa v týchto horninách zvykne byť vyšší ako 15 %.
 
Možno ich nájsť na takmer všetkých [[štít (geológia)|štítových]] oblastiach Zeme. V [[Európa|Európe]] sú to hlavne ložiská [[Krivoj Rog]] na [[Ukrajina|Ukrajine]] a menšie na povrch vystupujúce oblasti rozsiahlejšej štruktúry označovanej [[Kurská magnetická anomália]], nachádzajúce sa v [[Ruská federácia|Ruskej federácií]]. Ďalšie ložiská tohto typu sa nachádzajú v [[Nórsko|Nórsku]], [[Švédsko|Švédsku]] a [[Grónsko|Grónsku]].
 
== Základná charakteristika ==
=== Zvrstvenie a zloženie ===
[[ImageSúbor:MichiganBIF.jpg|thumb|Detailný pohľad na textúru rudy z oblasti horného [[Michigan]]u. Čierny pás je 5 mm dlhý]]
Typickým znakom páskovaných železných rúd je striedanie vrstiev bohatých na [[železná ruda|železné rudy]] s vrstvami bohatými na [[kremeň]]. Kremeň je v hornine dominantný natoľko, že sú všeobecne považované za železité [[kremenec (hornina)|kremence]] alebo kvarcity <ref name="Harnmeijer, 2003">Harnmeijer, J.P, 2003: [http://earthweb.ess.washington.edu/~jelte/essays/BIFs.doc ''Banded Iron-Formation: A Continuing Enigma of Geology.''] University of Washington, Washington, 29 s.</ref>. Charakteristická prítomnosť železitej i kremitej zložky je väčšinou pozorovateľná makroskopicky i mikroskopicky. V prípadoch, keď zvrstvenie nie je dobre vyvinuté, zrná kremeňa dosahujú [[psamit]]ickú veľkosť a prítomné je i [[krížové zvrstvenie]], označujú sa tieto ako ''zrnité železné formácie'' (angl. granular iron formations, skrátene GIF). Zrnité formácie sa vyznačujú dobrým vytriedením. Pravdepodobne vznikali presunmi [[sediment]]ov skôr usadených páskovaných železných rúd v samotných [[sedimentačná panva|sedimentačných panvách]]<ref name="Simonson, 2003a">Simonson, B.M, 2003: ''Iron-stones and Iron formations.'' in Middleton, G.V. (Editor), Encyclopedia of Sediments and Sedimentary Rocks. Kluwer Scientific Publishers, Dordrecht, s. 379- 384</ref>. Páskované železné rudy sú častejšie ako zrnité formácie. Vznikali usadzovaním jemného kalu, avšak charakter ich sedimentačného prostredia nie je jednotný. Je rozoznávaných viacero typov.
 
Rytmicky vrstevnaté páskované [[silicit]]y, v ktorých sa strieda vo vrstvičkách tenších ako 2 mm železitý [[rohovec]] ([[jaspis]]) s hematitom sa nazývajú [[jaspilit]]y<ref name="Krist, Krivý, 1985">Krist, E., Krivý, M., 1985: ''Petrológia.'' Alfa, Bratislava, 464 s.</ref>. Hrubopáskované rudy rovnakého zloženia sa niekedy označujú ako ''sydvarangerský typ''. Medzi ďalšie typy patrí [[itabarit]], železitý [[kremenec (hornina)|kremenec]], ktorý obsahuje [[muskovit]] a prípadne i prímes [[zlato|zlata]]. Bežnými sprievodnými minerálmi sú i [[biotit]], [[amfibol]]y, [[pyroxén]], [[chlorit]], [[siderit]] a iné <ref name="Rozložník et al., 1987"> Rozložník, L., Havelka, J., Čech, F., Zorkovský, V., 1987: ''Ložiská nerastných surovín a ich vyhľadávanie.'' Alfa, Bratislava, 693 s.</ref>. Medzi menej kvalitné rudy železa na prekambrických ložiskách je považovaný [[takonit]], ktorý obsahuje len 25 až 30 % rudy a v minulosti bol považovaný za [[jalovina|jalovinu]] a nebol ťažený.
 
Už dávnejšie boli objavené rôzne typy prekambrických železných formácií, čo neskôr [[Harold Lloyd James|H.L. James]]<ref name="James, 1954">James, H.L., 1954: ''Sedimentary facies of iron formation.'' Economic Geology, 49, s. 235 – 293</ref> sumarizoval pri vyčlenení 4 typov [[Fácia (geológia)|fácií]]:
* Oxidická fácia: obsahuje najvyššie koncentrácie [[železná ruda|železnej rudy]], s 30 do 35 % železa. Tvoria ju dve striedajúce sa minerálne zložky – [[hematit]] a [[magnetit]].
* Silikátová fácia: má nižšie obsahy rudy (maximálne len okolo 25 – 30 %). Tvorená je silikátmi železa ako [[greenalit]], [[minnesotait]], [[stilpnomelán]], [[chamosit]], či [[glaukonit]], ktoré sa striedajú s [[magnetit]]om, [[siderit]]om a [[rohovec|rohovcami]].
* Karbonátová fácia: má nižšie obsahy rudy (maximálne len okolo 25 – 30 %). Tvoria ju sideritové a [[ankerit]]ové vrstvy striedajúce sa s rohovcami.
* Sulfidická fácia: je tvorená hlavne [[pyrit]]ickými [[bridlica (sediment)|bridlicami]] s rozptýlenou organickou hmotou. Je ťažko využiteľná pre vysoký obsah [[síra|síry]].
 
== Vznik ==
Predpokladajú sa tri zjednodušené podmienky vzniku <ref name="Simonson, 2003a"/>, že sedimenty mali pôvodne iné zloženie a boli premenené, alebo obohatené o železitú zložku až po pochovaní. Iné predpoklady hovoria, že pri ich usudzovaním sa menili podmienky prostredia z redukčného na oxidačné, alebo že vznikali v oxidačnom prostredí.
 
Prítomnosť karbonátov v minulosti viedla niektorých odborníkov k predstavám, že železné rudy vznikali zatláčaním pri [[diagenéza|diagenéze]]<ref name="Simonson, 2003b">Simonson, B.M., 2003: ''Origin and evolution of large Precambrian iron formations.'' in Chan, A.M., Archer, A.W., (Editors) ''Extreme Depositional Environments: Mega End Members in Geologic Time.'' Geological Society of America, Special Paper 370, s. 231 – 245</ref>, prípadne usadzovaním v okrajových panvách a lakustrinnom prostredí<ref name="James, 1954"/>. Podobne boli zavrhnuté i modely ich [[evaporit]]ového, či [[kontinent|kontinentálneho]] pôvodu, ktoré sú nevhodné prinajmenšom pre ložiská typu Superior<ref name="Simonson, 2003b"/>. Neskôr sa podarilo objasniť vznik niektorých ložísk [[hydrotermálne procesy|hydrotermálnou činnosťou]]. Niektorí objasňujú vznik ložísk páskovaných rúd v [[neoproterozoikum|neoproteroziku]] ústupom [[ľad]]u pokrývajúceho celú Zem, čo malo za následok zmenu redukčných podmienok v moriach za oxidické<ref name="Kirschvink, 1992">Kirschvink, J.L., 1992. ''Late Proterozoic low-latitude global glaciation: the snowball earth.'' in Schopf, J.W., Klein, C. (Editori), ''The Proterozoic Biosphere.'' Cambridge University Press, New York, s. 51–52.</ref>. Dnes sa rozoznávajú dva typy ložísk páskovaných rúd s odlišnou genézou, typ Lake Superior, typ Algoma a typ Rapitan.
 
V období po usadení postihla mnohé ložiská neskoršia [[metamorfóza (geológia)|metamorfóza]]. Potvrdzuje to hlavne rovnaké chemické a horninové zloženie, ktoré zodpovedá okolitým chudobným rudám. V bohatých rudách prevládajú náhradové štruktúry, ktoré sú pravdepodobne prejavom [[metasomatóza (geológia)|metasomatózy]]. Zóny bohatých rúd sa nachádzajú často v oblastiach zvýšenej cirkulácie [[fluidum|fluíd]], čo je niektorými interpretované ako dôsledok pôsobenia vysokoteplotných, chemicky agresívnych roztokov schopných aktívnej remobilizácie minerálnych látok. Selektívny odnos a presun látok metamorfnými roztokmi je spojovaná s ich rôznou rozpustnosťou pri rôznych hodnotách [[Eh]] a [[Kyslosť|pH]] prostredia, ktoré sa počas ich obehu menili<ref name="Smirnov, 1983">Smirnov, V.I, 1983: ''Geologie ložisek nerostných surovin.'' SNTL, Praha, 625 s.</ref>
Ložiská typu Algoma sú druhým typom páskovaných železných formácií. Väčšina z nich asociuje s výskytom prekambrických vulkano-sedimentárnych oblastí [[zelenokameňové pásmo|zelenokameňových pásiem]] (angl. greenstone belt). Najstaršie z nich majú vek okolo 3,2 miliardy rokov, no najväčšie ložiská tohto typu pochádzajú z [[archaikum|archaika]] a majú asi 2,5 až 2,9 miliardy rokov. Tieto typy železných rúd boli formované najmä vulkanicko-exhalačnou činnosťou. Zdrojom [[kremík]]a i [[železo|železa]] boli v prevažnej miere [[vulkanizmus|vulkanické]] a [[hydrotermálne procesy|hydrotermálne]] aktívne oblasti v blízkosti hlbinných [[tektonický zlom|zlomov]], vulkanických pásiem a [[rift]]ových oblastí. Usadzovanie častíc z kremitých a železitých koloidných [[roztok]]ov ovplyvňovali najmä tektonické procesy; biologické a atmosférické procesy na rozdiel od ložísk typu Lake Superior v tomto prípade nezohrávali taký veľký význam. Materiál sa na rozdiel od ložísk typu Superior usadzoval prevažne vo výrazne hlbšom [[euxínske fácie|euxínskom]] prostredí. Rudné minerály sa nachádzajú v asociácii s [[pelagiál|pelagickými]] sedimentmi, [[tuf]]mi, vulkanickými horninami a rôznymi [[Skupina ílových minerálov|ílovými minerálmi]]<ref name="Gross, 1996">Gross, G.A., 1996: [http://www.em.gov.bc.ca/Mining/Geolsurv/MetallicMinerals/MineralDepositProfiles/profiles/g01.htm ''Algoma-type Iron-fromation.''] in Lefebure, D.V., Hőy, T. (Editors), ''Selected British Columbia Mineral Deposit Profiles, Volume 2 - Metallic Deposits'', British Columbia Ministry of Employment and Investment, s. 25 – 28</ref>. Na základe izotopického štúdia stopových prvkov viazaných v amorfných železitých, [[mangán]]ových a [[smektit]]ových mineráloch sa predpokladá jeho pôvod z hydrotermálnych chocholov a hlbších častí vodného stĺpca oceánskych panví. Sulfidické fácie sa usadzovali bližšie k vysokoteplotným vulkanickým centrám, zatiaľ čo fácie železitých oxidov a silikátov sa nachádzali v stredných vzdialenostiach, fácie mangánovo-železných sedimentov sa usadzovali z materiálu prinášaného chladnejšími kanálmi v najväčšej vzdialenosti od hydrotermálnymi zdrojov. Veľa rúd tohto typu bolo obohatených neskoršou metamorfózou či hydrotermálnymi procesmi, alebo štruktúrnym zhrubnutím mineralizovaných súvrství<ref name="Gross, 1996"/>.
 
Prekrývanie a laterálne zastupovanie jednotlivých [[fácia (geológia)|fácií]] je v tomto type ložísk pomerne bežné. Na rudu bohaté horizonty sú koncentrované prevažne v oblastiach blízko vulkanických centier. Formácie sa skladajú hlavne z oxidickej a karbonátovej fácie. Rudy obsahujú priemerne asi 40 až 60 % železa najmä vo vrstvách železitých kremencov, [[magnetit]]u a [[hematit]]u. Prítomný je i [[pyrit]], [[pyrotit]], [[siderit]] či oxidy železa a mangánu. Rudy sa striedajú s vulkanickými horninami [[bázický|bázického]] i [[felzický|felzického]] charakteru, [[droba]]mi, [[turbidit]]mi a [[pelit]]ickými sedimentmi. Rudné vrstvy dosahujú všeobecne pomerne veľkú hrúbku bežne od 30 do 100 m, s horizontálnym rozsahom niekoľkých kilometrov. Väčšinou sú monoklinálne zvrstvené a postihnuté zlomovými poruchami, ktoré niekedy spôsobujú ich tektonické zdvojenie<ref name="Gross, 1996"/>.
 
Ložiská typu Algoma zvyknú obsahovať od menej než 100 do 1000 Mt železnej rudy. Obsah železa v nich kolíše od 15 do 45 %. [[Prekambrium|Prekambrické]] ložiská obsahujú menej ako 2 % mangánu, avšak v niektorých [[paleozoikum|paleozoických]] formáciach sa nachádza od 10 do 40 % mangánu.
 
== Významné ložiská ==
[[ImageSúbor:Banded iron formation.jpg|náhľad|vpravo|Vzorka železnej páskovanej rudy z ložiska pri meste Krivoj Rog na Ukrajine]]
Ložiská typu Lake Superior sú ťažené na všetkých kontinentoch okrem [[Antarktída|Antakrídy]]. Medzi oblasti s najintenzívnejšou ťažbou patrí rudná oblasť okolo severoamerického [[Horné jazero|Horného jazera]] v štátoch [[Minnesota]] a [[Michigan]] v [[USA]] a [[Kanada|Kanade]]. Rudné ložiská sa tu sústreďujú v morfologických chrbtoch, sú to napr. [[Mesabi Range]], formácia [[Gunflint]] alebo [[Gogebic]]. Typické jaspility sa ťažia v [[Marquette Range]] v štáte [[Michigan]]. V Kanade sa nachádzajú ložiská tohto typu aj na polostrove [[Labrador (polostrov)|Labrador]]. V [[Brazília|Brazílii]] sú to ložiská [[Serra dos Carajas]] alebo [[Minas Gerais]] s typickými [[itabarit]]mi. Podobné ložiská sa nachádzajú i vo [[Venezuela|Venezuele]] a [[Libéria|Libérii]]. Medzi ložiská tohto typu patria i juhoafrické uloženiny [[Transvaal]]skej panve a západoaustrálske ložiská v [[Hamersley Basin]], sú to najmä [[Marra Mamba]], [[Brockman]], [[Weeli Wolli]], [[Boolgeeda]], v [[panva Naberru|panve Nabberu]] sú to ložiská Frereskej formácie.
 
[[es:Formación de hierro bandeado]]
[[fi:Rautamuodostuma]]
[[fr:GisementGisements de fer rubané]]
[[it:Banded iron bed]]
[[ja:縞状鉄鉱床]]
118 166

úprav