Rauamaak

Magnetiitkvartsiit ehk raudkvartsiit on tumehall vöödiline, põhiliselt magnetiidist ja kvartsist koosnev moondekivim - kõige levinum rauamaak maailmas. Eesti tuntuim magnetiitkvartsiidi leiukoht on Jõhvi magnetiline anomaalia Ida-Virumaal.

Jõhvi raudkvartsiidi uuringute alguseks võib lugeda aastat 1931, mil Eesti Vabariigi sõjaväe topograafia osakonna poolt alustati esimest üle-Eestilist magnetomeetrilist kaardistamist magnetkompassi häirealade selgitamiseks. Leiti mitmeid magnetilisi anomaaliaid, neist suurimaks osutus Jõhvist veidi kirde pool paiknev, mille põhjuseks arvati olevat rauamaagi-lademed aluskorras. 1946. aastal nimetas A. Luha selle Jõhvi magnetanomaaliaks. 1937.-1938. aastal tegi aktsiaselts "Magna" anomaalial täiendavaid magnetilisi mõõtmisi ja puuris siia kaks sügavat puurauku - esimesed teemantpuurimisega rajatud puuraugud Eestis. Puuraugud läbisid 238 m paksuses settekivimid ja avasid aluskorras raudkvartsiidist ja kvartsirikkast gneisside sarnasest, kuid kihilisest kivimist koosneva kompleksi. Kumbki puurauk (505 m ja 721 m) maagikeha lõpuni ei avanud, ilmselt asetsevad lasundid peaaegu püstasendis.

Jõhvi rauamaardla skemaatiline geoloogiline läbilõige

Proovid näitasid maagi kõrget kvaliteeti (Fe keskmiselt 31,15%) ja kahjulike lisandite, eriti fosfori madalat sisaldust (0,08%). Ka rikastamiskatsed andsid häid tulemusi.

Järsult (45°-90°) lasuvad, kuni paarikümne meetri paksused magnetiitkvartsiidi kihid on siin, Pühajõe-Oru-Voka vahelisel alal mitmesuguste biotiitgneisside lasundis. Magnetiidi- sisaldus maagis on 30-60% ja lahustuvat rauda on selles 20-30%. Jõhvi maak on suhteliselt kõrge (kuni 6%) mangaanisisaldusega, teistest kasulikest elementidest leidub seal kroomi ja koobaltit. Maagi kvaliteeti alandab aga oluliselt suhteliselt kõrge väävlisisaldus.

Jõhvi anomaalial jätkusid tööd uuesti 1967. aastal, kui leiti veel üks (Voka) anomaalia ja puuriti 18 uut puurauku. 5 neist avas juba tuttava magnetiitkvartsiidi ja kogu saadud andmestik kinnitas veel kord maagikompleksi keerukat ehitust ning kihtide valdavat püstasendit, mistõttu hinnang varude kohta jääb ikkagi äärmiselt ligikaudseks, igal juhul ulatub see sadade miljonite tonnideni.

Magnetiitkvartsiit 1986. aastal puuritud Jõhvi puuraugus 320 m sügavuselt

Teine rauamaagiilming Eesti alal on seotud settekivimitega. Nimelt levib Eesti läänesaartel Alam-Kambriumi Irbeni kihistu aleuroliitides ja savides mitme kihina pruunrauamaak peente ümarterade - ooliitide - kuhjetena. See on Läti, Leedu ja isegi Põhja-Poola alale leviva hiigellasundi ääreala, millel kihtide väikese paksuse, madala kontsentratsiooniastme (Fe2O3 35-45%) ja suure sügavuse (200-400 m) tõttu ei ole mingit tööstuslikku tähtsust. Küll pakub ta vanima seda laadi maagiilminguna üsna suurt geoloogilist huvi, seda enam, et Lääne-Läti lõunapiiril Leeduga ulatub maaki sisaldavate kihtide kogupaksus 30 meetrini ja üksikute kihtide paksus 1,5-3,5 meetrini.

Kolmanda rauamaagiilminguna Eesti alal mainitakse geoloogilises kirjanduses sageli püriidi (FeS2) kihti graptoliitargilliidi ja fosforiiti sisaldava oobolusliivakivi piiril. Püriidikiht on katkendlik, laiguliselt leviv, enamasti 5-10 cm paksune, harukordadel tõuseb paksus kuni 25 cm-ni. Tegemist on liivakivi tsementeeriva hõbevalge kuni messingkollase mineraaliga, mis mõnikord moodustab umbes poole kogu kivimist. Vaatamata sellele, et püriit on rauarikas mineraal, ei tule metalli tootmine temast väävliühendi tõttu tehnoloogiliselt kõne alla. Pigem saaks püriidist toota ehk väävelhapet, kuid sedagi üksnes juhul, kui vastav kiht väljatakse fosforiidi kaevandamisel lihtsalt lisanduva kõrvalsaadusena.

Püriidikiht graptoliitargilliidi piiril, Maardu

Meie ajaarvamise algusest kuni 17.-18. sajandini on Eestis sulatatud rauda ka siin-seal mulla all ette tulevatest hüdroksiidsetest soorauamugulatest (limoniidist), mille kihid üldjuhul ei ületa 10-20 cm. Teada on umbes 40 endisaegset rauasulatuskohta, enamasti paiknevad need soiste alade vahelistel liivastel kõrgendikel. Et rauamaagist rauda sulatada, on vaja saavutada kõrge temperatuur ja lisada oksiide taandav komponent. Soomaagist sulatati rauda liiva ja kivipuruga segatud savist seintega ahjudes, mis asusid maa peal või olid pooleldi maasse süvendatud. Soomaak ja puusüsi laoti vaheldumisi koldesse koos mõningase koguse lubjakiviga ning kaeti saviga. Põletamine kestis kolm ööpäeva, ahju tuli lõõtsade abil pidevalt õhku juurde anda. Soomaagist redutseeritud raud vajus põletuskolde põhja, selle kätte saamiseks kolle lammutati. Ligi 1000-kraadine temperatuur andis nn käsnaraua, mida hiljem kuumutati ja tihedamaks sepistati. Rauast valmistati tööriistu, relvi jms. Meie esivanemate metallurgias oli see maak esmatähtis, praeguses tööstuspildis ei vääri need ilmingud tähelepanu.

Sooraud looduslikuna Särghaualt