ROCI SILICIOASE: CUART SI CUARTITE

ROCI SILICIOASE

CUART SI CUARTITE

GEOCHIMIA SILICIULUI

In lumea minerala siliciul este elementul caracteristic asa cum carbonul este elemental caracteristic in lumea organica.El se gaseste si in regnul organic in unele plante cum sunt cerealele, in penele pasarilor, carora le confera tarie, in scheletul multor plante si animale marine . Dar siliciu in stare libera in natura nu se gaseste , ci numai sub forma de combinatii.El ia parte la constitutia silicatilor formand edificiul acestora-SiO₄. Siliciul ia parte la alcatuirea scoartei terestre in proportie de 25-30%.Apa marii contine 4 grame Si/t.

Forma sa oxidata -silicea SiO₂-alcatuieste 97% din scoarta .

Bioxidul de siliciu nu formeaza solutii adevarate cu apa, ci un sol coloidal , capabil de a precipita sub forma de gel .Apa supercritica poate dizolva silicea pana la 500 grame la m³. Silicea sub forma de cuart sau opal prezinta cea mai mare stabilitate a energiei de legatura a retelelor cristaline si apare ca un produs terminal.

Silicatii sunt alterati de apa incarcata cu CO₂, care elibereaza silicea si o depune in stare coloidala.

Unele organisme (radiolarii, silicospongierii,diatomeele) pot intrebunta silicea sau silicatii , care se gasesc in suspensii in apa marii, pentru a-si secreta frustulele sau scheletul.Prin acumularea acestora iau nastere sedimente siliciose organogene, al caror rol geologic este important.

Continutul in izotopul greu Si³⁰ este mai mic la mineralele formate la temperaturi inalte( olivina) , decat cele formate la temperature joase -cuartul din pegmatite, din filoane si silexuri.Acest izotop atinge maximum in opalul din geiserite.

S-a constatat ca mineralele aceleiasi roci nu dau aceasi compozitie izotopica a siliciului. De exemplu, in pegmatite, izotopul greu se acumuleaza mai mult in cuart decat in feldspat, iar izotopul usor in biotit.

CUARTUL

Cuartul (silicea) este singurul oxid de siliciu (SiO₂) si unul dintre cele mai raspandite minerale , atat in stare pura , cat si component al multor roci.

Cuartul intra in compozitia celor mai diferite roci si minereuri , astfel:

-In numeroase roci magmatice acide, unde , alaturi de feldspatii plagioglati si de mica , principalul component este cuartul.

-Sub forma de cristale larg dezvoltate se intalneste in geode , precum si in pegmatite.

-Ca mineral filonian este aproape nelipsit din filoanele hidroter- male , unde apare in asociatii cu cele mai diferite minerale metalifere: aur, argint, wolframit, molibden, pirita, calcopirita, casiterit.In multe cazuri cuartul contine incluziuni microscopice gazoase, lichide sau solide.

-In faza finala a activitatii hidrotermale, circulatia solutiilor coloidale, bogate in silice, prin diferite roci (melafire, bazalte, andezi-de) da nastere la agate si onix sub forma migdaloida .

-Prin hidratarea si recristalizarea de bioxid de siliciu, sub influenta unor procese exogene , se formeaza cuart si calcedonie.

-In rocile metamorfozate regional se gasesc filoane bogate in cuart care reprezinta produsele diferentierii metamorfice .Aceste filoane si lentile de cuart localizate in roci cristalofiliene, prezinta o deosebita importanta economica.

UTILIZARI

Cuartul si varietatile lui, in afara celor considerate pietre semipretioase, are numeroase utilizari in industrie.

Cristalul de stanca incolor se intrebuinteaza la confectionarea lentilelor si prismelor pentru aparate optice si de laborator, a aparatelor de masurat presiuni mari.

Cristalele de cuart perfect omogene si transparente au proprietati piezoelectrice, fiind necesare in industria electronica, pentru traductori, detectori de semnale, etc.

Industria metalurgica il foloseste ca materie prima pentru obtinerea siliciului tehnic,a siluminului si ferosiliciului, la la stamparea cuptoarelor electrice de inductie, la fabricarea refractarelor acide, la turnatorii de precizie.

Industria chimica intrebuinteaza cuart la fabricarea cauciucului siliconic si uleiurilor siliconice, a lacurilor anticorozive a vopselelor refractare, chiturilor antiacide, fibrelor de sticla, la filtrarea lichidelor si gazelor reci sau calde.

Cuartul constituie materia prima     de baza la obtinerea diferitelor varietati de sticla tehnica:sticla optica, sticla fotooptica cu transparenta variabila utilizata in industria nucleara, sticla cu borosilicati pentru tehnica nucleara si captarea energiei solare, sticla calorifuga, fibre pentru cabluri fotoconducatoare, tuburi cinescopice.

In masele de rasini sintetice si bitum se adauga cuart, iar la elaborarea betoanelor de constructii cuartul se foloseste ca agregat.

Agatul tehnic se utilizeaza in mecanica de precizie pentru lagare de cuart.

Din cuart topit, numit vitreosil, se executa vase de laborator, lampi de cuart, etc.

ZACAMINTE DIN ROMANIA

Zacamintele de cuart din tara noastra sunt reprezentate prin lentile si filoane in corpuri pegmatitice, cristalizate in faze tarzii.Se cunosc numeroase astfel de corpuri care in stare bruta au calitati diferite.

URICANI Acest zacamant este situat pe teritoriul comunei cu acelasi nume din Bazinul Petrosani.Continuturile determinate sunt predominate de SiO₂(97-99% ), ceea ce permite utilizarea lui la obtinerea sticlei opace.Este considerat, din punct de vedere calitativ, unul dintre cele mai bune zacaminte din tara.

MANASTIRENI-Jud.Cluj.Zacamantul este localizat in sisturi cristalofiliene,geneza lui fiind pusa in legatura cu injectiile pegmatitice asociate cu granitul de Muntele Mare.

POIANA NEMANU.Un corp de cuart cu continut mediu de peste 98%SiO₂, din care prin preparare se obtine sticla optica, a fost pus in evidenta pe teritoriu comunei Buchin-Jud.Mehedinti.

LESPEZI-MRACONIA.Pe teritoriul comunei Ogradena-Jud.Mehedinti, in valea Mraconia, se gaseste un filon de cuart concordant cu stratificatia paragnaisului feldspatic.Zacamantul are forma unei lentile , cu lungimea de 100m si grosimea de 8,5m.Continutul in SiO₂ al acestui zacamant este de 97,5%, cel de Fe₂O₃ este de 0,3% iar Al₂O₃ de 1,27%.Acest zacamant a inceput sa fie exploatat in anul 1962 si se livreaza:cuart granulat, cuart macinat si marsalita(cuart pudra).La fiecare 6m³ de substanta utila expoatata(cuart) rezulta 1m³de roca sterila.

TISOVITA-EIBENTHAL.In serpentinele si sisturile cristaline din jurul satului Tisovita si al comunei Eibenthal(Jud.Mehedinti) se gasesc numeroase filoane de cuart, dintre care unele prezinta interes economic. Cuartul poate fi utilizat in industria ceramica,dar se pot gasi si cristale de cuart din care s-ar putea obtine si cristale piezoelectrice.Mai insemnate sunt doua filoane de cuart, unul in stanga Vaii Recita si altul in Dealul Cioaca.

HOBITA-HATEG.Pe teritoriul comunei Hobita-Jud.Hunedoara se gasesc numeroase corpuri stratiforme sau lenticulare de cuart. Importanta economica o prezinta lentila de langa Pietricica Alba (1350m altitudine), care are o lungime de 350m si o grosime de 40m.Culcusul este alcatuit din gnaise cloritoase iar acoperisul din sisturi biotitice.La periferia lentilei, in masa cuartului patrund pene de roci metamorfice, impurificandu-l.Continutul zacamantului variaza intre limitele:93,30-99,60%SiO₂, 0-0,25%Al₂O₃, 0,1-0,25%Fe₂O_3, 0,1-0,5 %CaO.

Lucrarile de exploatare au urmarit delimitarea zonelor de cuart cu un continut mai mare 99,4%SiO₂.

MUNTII LOTRULUI.In zonele Voineasa(jud.Valcea)-Raul Vadului(jud.Sibiu) au fost puse in evidenta filoane de cuart cu lungimi de 100-400m si grosimi de 4-20m, prinse in micasisturi si paragnaise.

Mai sunt de mentionat acumularile de cuart de la Delinesti si Varciorova -jud.Caras Severin, Poiana Neamtului-jud.Mehedinti, Bunila-jud. Hunedoara,care au facut obiectul cercetarii geologice sau al exploatarii.

CUARTITUL

Cuartitele sunt roci metamorfice formate prin transformarea unor gresii silicioase la care cimentul de legatura silicios-de obicei silice amorfa, hidratata, a recristalizat, contribuind la cresterea granulelor de cuart, prin incorporarea partiala a cimentului. Granulele de cuart pot creste prin recristalizare pana la atingerea dintre ele , dand nastere la ceea ce se numeste "felscuartit", sau pot lasa intre ele inca o anumita cantitate de ciment cristalizat , independente de granulele de cuart , cand se numeste "findling-cuartit".Forma granulelor de cuartit este fie izometrica, fie de cele mai multe ori tabulara si turtita.

Se cunosc , de asemenea, roci metamorfice formate in cea mai mare parte din cuart , cum sunt sisturile cuartitice, cuartitele-micacee, sericitice, cloritice, epidotice, cuartite negre - impurificate cu grafit sau oxizi de mangan.

Pe de alta parte , toate filoanele si lentilele de cuart din sisturile cristaline , care au luat nastere printr-o diferentiere sau au fost depuse din solutii hidrotermale , sunt cuarturi , desi foarte adesea sunt numite impropriu cuartite.

Cuartitele pot contine , in cantitati mici :muscovit, epidot, biotit, turmalina, granati, hornblende, etc.Ele au o textura masiva , rezistenta foarte mare la compresiune , la acizi -cu exceptia acidului fluorhidric, si la intemperii.Au , in general , culoarea alba, insa de cele mai multe ori sunt impurificate cu oxizi de fier , care le dau o culoare galben- rosiatica, sau cu pigmenti de mangan si grafit, care le dau nuante de cenusiu si negru.

Avand o refractaritate foarte mare , se inmoaie numai cu foarte putin inainte de punctual de topire-1710^oC.

Se prelucreaza si se lustruiesc foarte greu si au o aderenta mica la lianti.

UTILIZARI

Findlings-cuartitele si mai putin fels-cuartitele se utilizeaza ca materie prima in fabricarea produselor refractare "Silica"si abrazivilor.

O importanta utilizare a cuartitelor este in industria metalurgica , din care se obtine siliciu tehnic cu puritate de 96-97%,siluminiu, si ferosiliciu.In acest scop trebuie un cuartit cu o puritate de 99,4% SiO₂ si sa provina din lentile cuprinse in masa unor sisturi cristaline caci cuartul filonian (hidrotermal) nu corespunde acestor cerinte, deoarece formeaza o pasta foarte vascoasa , care ingreuneaza procesul de fabricatie.

Si alte ramuri industriale intrebuinteaza cuartitele la obtinerea produsilor siliconici, ca material de umplutura pentru chituri antiacide , la fabricarea emailurilor , a glazurilor, a unor sorturi de sticla si ceramica fina, la slefuirea tuburilor cinescopice.Sorturile feruginoase si cu alti daunatori se utilizeaza ca piatra bruta , piatra sparta pentru drumuri si ca agregat pentru betoane.

ZACAMINTE DIN ROMANIA

CERNA.In comuna Cerna -jud.Tulcea, lucrarile de exploatare au strabatut un complex de cuartite , sisturi sericitoase si sisturi grafitoase. Prin eroziune , cuartitele au ramas mult in relief fata de restul rocilor inconjuratoare , care sunt friabile.Cuartitele de aici au culoare alba, alb-cenusie, mai rar galbuie sau roscata.

Acesta este principalul zacamant de cuartite din tara, care se valorifica.

PRIOPCEA.In Dealul Priopcea (jud. Tulcea)se afla un important zacamant de cuartite devoniene , albe , uneori cenusii sau rosietice , avand un continut de 98% SiO₂ si reserve foarte mari, care se exploateaza si sunt utilizate la fabricarea produselor refractare si in industria sticlei.

GRECI(jud.Tulcea).La 4km de comuna Greci se exploateaza un zacamant de cuartite asemanatoare cu cele din cariera Piatra Raioasa din apropiere de Cerna.

JIJILA.In creasta si in povarnisul Dealului Orliga, la 3km sud-vest de comuna Jijila(jud. Tulcea) se gaseste un zacamant de cuartite de culoare alba, galbuie sau cenusie.Se utilizeaza ca pietris si la fabricarea unor produse refractare.

SALCIUA.La poalele Muntelui Bujor, pe Valea Salciutei, in comuna Salciua(jud. Alba) se afla un zacamant de cuartit cu un continut informativ de 98%SiO₂.La partea inferioara a zacamantului cuartul este compact , iar la partea superioara are aspect conglomeratic , cu numeroase diaclaze.Acoperisul zacamantului este format din dolomite si micasisturi , iar culcusul din sisturi sericitoase, care uneori patrund in masa cuartitului .

OCNA DE FIER.La 2km departare de localitatea Ocna de Fier , pe ogasul Cracul Lung (jud.Caras-Severin) apar mai multe lentile de cuartite albe si cenusii, compacte, avand grosimi de cativa metri.

NADRAG.La nord-est de comuna Nadrag, in vestul Varfului Izvor(jud.Timis), se exploateaza un cuartit cenusiu, cu aspect poros, dispus in bancuri pana la 1m grosime. In afara utilizarilor locale din acest cuartit se pot prepara betoane ;el mai este utilizat ca materie prima de baza pentru fabricarea produselor refractare.

DELNITA-BOTUSEL.In jud. Suceava au fost identificate mai multe corpuri de cuartite pe teritotiul comunei Delnita.Cel mai important are grosimea de 20m.Anumite portiuni , probate , au aratat continutul variind intre 98 si 99,3%SiO₂ si 0,40-1,15%Fe₂O₃.

AGRIS.Pe povarnisul de est al Dealului Cezar, la marginea de nord-vest a comunei Agrisu(jud. Arad), se expoateaza un zacamant de cuartite albe-cenusii, compacte, intercalate, in sisturi sericitoase, filite si calcare permiene.Intreg ansamblu de cuartite si sisturi cristaline este puternic tectonizat.

BIBLIOGRAFIE:

VIOREL BRANA -SUBSTANTE MINERALE

CONSTANTIN AVRAMESCU    NEMETALIFERE

ILARION CALUGARU ED.TEHNICA BUCURESTI

N. TICLEANU    -GEOLOGIE GENERALA

S. PAULIUC    ED.UNIVERSALA

BUCURESTI 2003

VIOREL BRANA    - ZACAMINTE NEMETALIFERE

DIN ROMANIA

ED.TEHNICA BUCURESTI 1967