المنتديات العلمية > منتدى علوم الأرض
جيولوجيا الرواسب المعدنية
geologe:
السلام عليكم
جميعنا يعلم أن الصخور من حولنا لا تخلو من أن تكون أحد أنواع ثلاثة فإما إن تكون نارية ناتجة عن تبلور المعادن وانفصالها عن الصهارة أو تكون رسوبية ناتجة من تراكم الفتات الناتج من تجوية وتعرية الصخور القديمة أو تكون متحولة ناتجة من تعرض الصخور القديمة لعوامل التحول ( الضغط ، الحرارة ) ...
كما لا يخفى علينا أن هذه الصخور باختلاف أنواعها تتكون من مجموعة من المعادن .. ويمكن تعريف المعدن بأنه مادة صلبة غير عضوية موجودة في الطبيعة قد تكون مكونة من عنصر واحد فقط مثل الذهب أو تكون مكونة من أكثر من عنصر ..
وتظهر المعادن على شكل بلورات منتظمة الشكل يدل هذا الانتظام في شكلها الخارجي على انتظام التركيب الداخلي لها لذلك يتميز كل معدن بتركيب كيميائي ثابت وترتيب ذري داخلي منتظم ..
ويميز كل معدن مجموعة من الخواص الطبيعية التي يمكن من خلالها التعرف على المعدن وتميزه عن بقية المعادن ومن هذه الخواص :
1- الشكل البلوري : وهذا الشكل ما هو إلا انعكاس لانتظام الترتيب الداخلي للذرات ولبعض المعادن أشكال مميزة تساعد على تميزها عن بقية المعادن ..
2- البريق : وهو خاصية انعكاس الضوء عن سطح المعدن وهذه الخاصية هي التي تفرق بين المعادن الفلزية فيقال أن لها بريق فلزي أما المعادن اللافلزية فعادة ما يكون بريقها لؤلئي أو ترابي أو صمغي أو حريري .
3- اللون : وهي من أكثر الصفات وضوحا في المعادن إلا أنها أقلها أهمية من ناحية تشخيص المعدن فقليل من الشوائب في معدن الكوارتز تساعد على جعل لونه وردي وأرجواني فيعتبر هذا المعدن ملون بلون غريب أما معادن الكبريت ( أصفر اللون ) و الملاكيت ( أخضر اللون ) فيقال أن لها ألوان متأصلة ..
4-المخدش : وهو لون المعدن عندما يخدش ويكون على شكل مسحوق فمثلا معدن الكالكوبيريت أصفر اللون لكن مخدشه أسود فحتى لو تغير لون المعدن يبقى لون مخدشه ثابتاً لا يتغير لذلك تعتبر هذه الخاصية خاصية مهمة في التعرف على المعادن ...
5-الصلابة : وهي خاصية مقاومة المعدن للخدش وهي خاصية نسبية يمكن تحديدها بخدش معدن غير معلوم الصلابة بمعدن آخر معلوم الصلابة وقد وضع موهو مقياساً للصلابة وضع فيه عشرة معادن مرتبة في صلابتها من واحد إلى عشرة فالتلك أقل المعادن صلابة إذ تبلغ صلابته واحد يليه الجبس الكالسيت ثم الفلوريت و الأباتيت و الأورثوكليز والكوارتز و التوباز و الكورندم فالألماس الأعلى صلابة إذا تبلغ صلابته 10 على مقياس موهو ..
6- الانفصام : وهي قابلية المعدن للتشقق على امتداد مستويات الضعف ويمكن التعرف على المعادن التي لها انفصام عن طريق الأسطح الملساء التي تنتج من كسر المعادن وتعتبر هذه الخاصية مميزة لبعض المعادن فالكالسيت معروف بوجود الانفصام فيه في ثلاثة اتجاهات أما البيروكسين و الأمفيبول لهما مستويين للانفصام الزاوية بينها 88 درجة بالنسبة للبيروكسين و 124 درجة في الأمفيبول ...
7-المكسر : فبعض المعادن ليس لها انفصام مثل الكوارتز لكنها تعطي أشكالاً مميزة عند كسرها مثل الشكل المحاري فيقال أن لهذا المعدن مكسر محاري ...
8- الكثافة النوعية : وهي عبارة عن عدد يمثل نسبة وزن المعدن إلى نسبة وزن حجم مساوٍ له من الماء .. فمثلاً إذا كان وزن المعدن ثلاثة أضعاف وزن حجم مساو له من الماء ففي هذه الحالة فإن الكثافة النوعية للمعدن تساوي 3 وتستخدم هذه الخاصية في فصل المعادن الخامة Ore minerals عن المعادن الغثة Gangue minerals فالمعادن الخامة عادة ما يكون لها كثافة نوعية عالية تصل إلى ثلاثة أضعاف الكثافة النوعية للمعادن الغثة ..
geologe:
عودة من جديد
تتكون أشهر المعادن المكونة لصخور القشرة الأرضية من ثمانية عناصر تشكل 98% من حيث الوزن من القشرة الأرضية وهي كالتالي :
46.6% Oxygen (O)
27.7% Silica (Si)
8.1% Aluminum (Al)
5.0% Iron (Fe)
3.6% Calcium (Ca)
2.8% Sodium (Na)
2.6% Potassium (K)
2.1% Magnesium (Mg)
من ذلك نلاحظ أن العنصرين الأكثر تواجداً هما الأكسجين والسيلكون وهما المكونان الأساسيان لمعادن مجموعة السيليكات فجميع معادن السيليكات تحتوي في تركيبها الكيميائي على الأكسجين والسليكون وكلها ما عدا الكوارتز تحتوي على بعض العناصر الإضافية لتصل إلى التعادل الكهربي وتعتبر معادن مجموعة السليكا من أكثر المعادن المكونة للصخور ..
بالإضافة إلى هذه المعادن المكونة للصخور هناك مجموعة أخرى من المعادن ذات القيمة الاقتصادية يطلق عليها اسم المعادن الخامة Ore minerals مثل الهيماتيت و البيريت ( خام الحديد ) و الكالكوبيريت ( خام النحاس ) و البوكسيت ( خام الألمنيوم ) ...
وكما ذكرنا سابقاً تجتمع المعادن بأنواعها لتكون الأنواع المختلفة من الصخور ويسمى الصخر الحاوي للمعادن الخامة بالصخور المستضيف Host Rocks ويكون مكوناً من المعدن الخام بالإضافة إلى المعادن الغثة ...
وجميع الأنواع الصخرية في الطبيعة لا تخلو من كونها أحد ثلاثة أنواع رئيسية هي :
1- الصخور النارية Igneous Rocks ..
2- الصخور الرسوبية Sedimentary Rocks ...
3- الصخور المتحولة Metamorphic Rocks ...
فالصخور النارية تتكون نتيجة التبلور المباشر للمعادن وانفصالها من الصهير وبعد أن تتكون تتعرض لعوامل التجوية والتعرية فتتفتت ثم تنقل بواسطة عوامل النقل إلى أحواض الترسيب فتتعرض لعمليات التحور تحت الضغط والحرارة لتتكون الصخور الرسوبية ومع ازدياد الضغط والحرارة عليها تتعرض لعمليات التحول فتكون الصخور المتحولة ..
يتبع ...
مصدر الصورة
http://www.windows.ucar.edu/tour....ts.html
geologe:
ما هي الرواسب المعدنية Mineral deposits ...؟
الرواسب المعدنية عبارة عن تركيز مجموعة من المعادن في مكان محدد لذلك فهو مصطلح جيولوجي .. لكن لو كان لهذه المعادن قيمة اقتصادية عندها نطلق عليها اسم راسب خام Ore Deposits ولهذا المصطلح مدلول اقتصادي ، فمعناه أن لهذ التجمع من المعادن قيمة اقتصادية ..
إذن فالراسب الخام Ore deposits : عبارة عن جسم جيولوجي معروف الأبعاد ومعلوم نسبة الخام فيه Ore Grede .. ويعبر عنها بالـ جرام / طن ( g/t ) أو بالجزء في المليون ppm
متى يصبح الراسب المعدني راسب خام ..؟
تحدثنا في الرد السابق عن نسب العناصر الأساسية الثمانية الموجودة في القشرة الأرضية ولاحظنا انها تمثل 98% من مجموع عناصر القشرة الأرضية أما الـ 2% الباقية فهي تمثل عناصر الجدول الدوري ..
وتعرف هذه النسب بالوفرة النسبية للعناصر في الطبيعة ويعبر عنها إما بالنسبة المئوية أو بالجزء في المليون ppm ..
ويوضح الجدول التالي متوسط تراكيز العناصر في الثشرة الأرضية ..
nullالوفرة النسبية لعناصر القشرة الأرضية
لكن لو حدث تركز لعنصر ما وخاصة العناصر ذات القيمة الاقتصادية وزادت نسبتها عن المتوسط المعروف لها عندها أعرف أنني أقف على راسب خام قد يكون له قيمة اقتصادية ..
إذن هنا ازداد تركيز العنصر عن المتوسط الطبيعي وأصبح الراسب المعدني راسب خام
ومايساهم في رفع تركيز العنصر إلى أكثر من المتوسط المعروف له هي العوامل الجيولوجية والطبيعية والتي سنتحدث عنها في هذا الموضوع بمشيئة الله تعالى ..
ويمكن معرفة عدد المرات التي تضاعف فيها تركيز العنصر عن المتوسط الطبيعي له من خلال حساب معامل التركيز بالمعادلة التالية :
معامل التركيز = وفرة العنصر في الخام ÷ الوفرة النسبية للعنصر في الطبيعة
>>>>
geologe:
لو انتقلنا إلى وسط الغرفة الصهيرية Magma Chamber وهي المكان الذي تتجمع فيه الصهارة ومنها تنطلق لتكوين الصخور النارية وتخيلناها مليئة بالصهارة فسنلاحظ أنها تمر بمجموعة من المراحل حتى تكون الأنواع المختلفة من الصخور ..
بداية سنجدها مليئة بالصهارة البازلتية Basaltic magma وهذه تكون غنية بعناصر الحديد والمغنسيوم وتكون منخفضة اللزوجة ققبرة بالمحتوى الغازي والمياه وتحتوي هذه الصهارة على معادن الأولفين Olivine والبيروكسين Pyroxene والأمفيبول Amphibole بالإضافة إلى معادن البلاجيوكليز الكلسي ونجد فيها بعض الـ trace elements مثل الكروم والنيكيل والذهب والفضة
ومع مرور الوقت تبدأ المعادن الغنية بالحديد والمغنسيوم في التبلور والتركز في قاع الغرفة الصهيرية فيقل محتواها في الصهير وتميل الصهارة إلى أن تكون متوسطة التركيب غنية بعناصر الصوديوم والبوتاسيوم Alkali Magma حتى تصل إلى التركيب الفلسي Felsic magma عندها تكون أعلى كثافة من الماجما البازلتية وتحتوي على نسبة أعلى من الماء وثاني اكسيد الكربون ونجد فيها معادن المايكا Maica والهورنبلند Hornblend والبلاجيوكيزالصودي بالإضافة إلى معادن الأرثوكليز والبعض الـ Trace elements مثل الذهب والفضة والنحاس العناصر الأرضية النادرة REE بالإضافة إلى اليورانيوم ..
وكما ذكرنا سابقاً وحتى تتبلور الماجما Magma فإنها تمر بعد مراحل هي كالتالي
1- مرحلة المجمتة Magmatic stage :
وفي هذه المرحلة تبدأ المعادن في التبلور والترسب في قاع الحجرة الصهيرية كما ذكرنا سابقاً ومع اكتمال عمليات التبلور تتجمع السوائل المتبقية في أعلى الحجرة الصهيرية لتبدأ المرحلة الثانية وهي ..
2- مرحلة البجمتة Begmatitic Stage :
وفي هذه المرحلة يتجمع السائل المتبقى من الصهارة Residual liquid في أعلى الحجرة الصهيرية ومع وجود الضغط تتكون صخور البيجماتيت .. أما لو كان الضغط منخفضاً عندها تبدأ المرحلة الثالثة وهي ..
3- المرحلة الميتاسوماتية Metasomatic Stage
حيث يتفاعل السائل المتبقي مع الصخور المحيطة به حيث يذيب بعض المعادن الموجودة بها ويحل محلها معادن جديدة بعملية تعرف باسم Metasomatic replacement ..
4- مرحلة المحاليل الحرمائية Hydrothermal Stage :
وفي هذه المرحلة تهرب الغازات الموجودة مع الماجما من خلال الشقوق وكلما ابتعدت عن المجاما تكثفت إلى سائل وتخللت خلال الشقوق وبالطبع ستحمل هذه المحاليل بعض العناصر من المجما مثل الذهب والنحاس والفضة فترسبها مع مرور الوقت وانخفاض درجة الحرارة ومع استمرار صعودها من خلال الشقوق يتغير تركيبها الكيميائي فتعطي مجموعات مختلفة من المعادن .. وفي هذه المرحلة قد تختلط المياه الجوفية مع هذه المحاليل وقد تصعد على سطح الأرض على هيئة ينابيع حارة ..
وفي كل مرحلة من المراحل السابقة تختلف نوعية الماجما وأيضاً نوعية الرواسب المعدنية المتكونة في كل مرحلة من مراحل التبلور ..
لاحظ أننا قد بدأنا بالماجما البازلتية Basaltic magma في مرحلة المجمتة Magmatic stage وانتهينا بالمحاليل الحرمائية في المرحلة الأخيرة مروراً بالماجما الفلسية ( الجرانيتية ) Granitic magma ..
أما بالنسبة لمصادر الماجما فهي تختلف من نوع لآخر فالماجما البازلتية تأتي من الوشاح والماجما الفلسية أو الجرانيتية تتكون مع عملية التفاضل differentiation أو نتيجة انصهار صخور القشرة القارية ..
وينعكس اختلاف مصادر الماجما على نوعية الصخور والرواسب المعدنية المصاحبة لكل نوع ..
>>>>>>
geologe:
تقسيم الرواسب المعدنية ..
قسمت الرواسب المعدنية اعتماداً على عدد من الأسس هي كالتالي ..
* بناءً على طريقة النشأة Mode of origine فقسمت إلى :
1- رواسب ماجماتية .
2- رواسب متحولة .
3- رواسب رسوبية .
ومن عيوب هذا التقسيم أن تفسير نشأة الرواسب يتغير مع مرور الوقت والتقدم العلمي فمثلاً رواسب النحاس في جنوب إفريقيا كان يعتقد بأنها رواسب بركانية رسوبية ومع الوقت تغير الاعتقاد إلى أنها قد تكونت من المحاليل الحرمائية ومازال الخلاف قائماً حول الموضوع ..
لذلك فمن الصعب تقسيم بعض الرواسب بسبب الخلاف في طريقة نشأتها ..
* بناءً على العناصر المستخرجة فقسمت إلى :
1- رواسب النحاس .
2- رواسب القصدير .
3- رواسب البلاتين
4- ..
....
وهذا التقسيم وجد مع الوقت أنه يشتمل على أنواع متعددة من الصخور .. فمثلاً رواسب الحديد نجدها ضمن الرواسب الماجماتية ورواسب المحاليل الحرمائية والرواسب الرسوبية والمتحولة .. لذلك فهذا التقسيم غير مفيد لجيولوجي الاستكشاف والمنقبين عن الخامات ..
* تقسيم الرواسب اعتماداً على الصخور المصاحبة :
1- رواسب تتكون ضمن الصخور المافية والفوق مافية .
2- رواسب تتكون ضمن الصخور الفلسية .
3- رواسب تتكون ضمن الصخور الرسوبية .
4- رواسب تتكون ضمنالصخور المتحولة .
وهذا التقسيم مفيد لجيولوجي الاستكشاف و الباحثين عن الخامات المعدنية فهي تسهل عملية البحث فمثلاً لو أردت البحث عن رواسب الكرومايت فبناءً على هذا التقسيم فهي ضمن الصخور المافية والفوق مافية فلا أبحث عنها إلا هناك ..
تصفح
[0] فهرس الرسائل
[#] الصفحة التالية
الذهاب الى النسخة الكاملة