الودائع المعدنية: المعنى والتكوين
بعد قراءة هذه المقالة سوف تتعلم عن: - 1. معنى الودائع المعدنية 2. تصنيف الودائع المعدنية 3. الأوردة المعدنية وتكوين خام 4. التنقيب عن الودائع المعدنية 5. استخراج المعادن.
محتويات:
- معنى الودائع المعدنية
- تصنيف الودائع المعدنية
- الأوردة المعدنية وتكوين الركاز
- التنقيب عن الودائع المعدنية
- المعادن المستخلصة من الودائع المعدنية
1. معنى الودائع المعدنية:
تشير الرواسب المعدنية إلى حدوث واحد أو أكثر من المعادن في التركيز ليشكل وديعة ذات قيمة اقتصادية. يشير الركاز إلى ركام معدني يمكن استخلاص معادن أو أكثر منه بشكل مربح. تتكون الوديعة المعدنية بشكل عام من واحد أو أكثر من المعادن الحديدية المعدنية المرتبطة بالمواد المعدنية أو الصخرية غير المرغوب فيها أو المهدرة والمعروفة باسم الشوائب.
جسد الركاز له شكل وشكل معينان مهمان ، لأنهما يحددان الطريقة التي يمكن بها عمل الجسم الخام. كتلة جدولة من الركاز أكثر أو أقل تعريفًا حادًا من الصخر هو عرق.
في حين أن الأوردة المعدنية في عملية التكوين ، يتم تشكيل بعض الفتحات أو تجاويف غير النظامية تسمى vugs أو druses. عدة أوردة متقاربة بشكل وثيق بحيث تكون كلها مع الصخور والملغومة كوحدة تشكل عقدة.
2. تصنيف الودائع المعدنية:
السمة المميزة للرواسب المعدنية هي أنها تحتوي على معادن مفيدة في شكل مركز بكميات كبيرة. قد تصنف الرواسب المعدنية على أساس العمليات الجيولوجية التي أحدثت التركيزات.
يتم تصنيفها إلى:
1. التركيز من النشاط الناري.
2. التركيز عن طريق التجوية ، و
3. التركيز من خلال العمليات الرسوبية.
1. التركيز من قبل Igneous النشاط:
ينقسم هذا النوع من التركيز إلى (أ) تركيز Magmatic و (b) محلول الهيدروحرارية.
(أ) تركيز magmatic:
يتم تركيز معادن معينة غير عادية أو ملحقة من الصهارة لتشكيل أجسام ذات حجم وثراء كافيين لتصبح رواسب ثمينة في عملية تبلور بسيطة أو من التركيز عن طريق تمايز الكتل النارية المتطفلة.
توجد ارتباطات محددة بين خامات الصخور المنصهرة وأنواع معينة من الصخور. تحدث الرواسب المعدنية الغنية في الغالب إلى جانب الصخور النارية الأساسية العميقة الجذور مثل النوريت والبريدوتيت والجابرو والأنورثوسيت.
أمثلة:
البلاتين والكروميت والنيكل والنحاس والماس.
خلال التبلور التدريجي للصهارة ، فإن استخلاص معادن الصخور المتبلرة المبكرة يترك سائل متبقي بصفة عامة من السليكا ويزداد تدريجيا في المواد المتطايرة والغازات. كما توجد مركبات معينة من المعادن والمواد الثمينة الأخرى في السوائل المتبقية في شكل مركز مما يؤدي إلى تكوين صخور البغماتيت مع رواسبها المعدنية الغنية في ظل ظروف مواتية.
(ب) الحلول الهيدروحرارية:
مع اقتراب البلورة النهائية من الصهارة ، يتم تفريغ المحاليل المائية المتبقية في شكل غازات أو سوائل أو كليهما الذي يتدفق إلى المناطق السفلى للضغط المنخفض. تسمى هذه الحلول الصخرية المتحركة الصاعدة الساخنة بالحلول الهيدروحرارية وهذه الحلول مسؤولة عن ترسب بعض المعادن.
اعتمادا على طريقة تشكيلها ، يتم تصنيف الودائع إلى ثلاث مجموعات كما هو موضح في الجدول 1 أدناه:
الودائع البديلة:
الاستبدال هو عملية من المحلول والترسيب الشعري المتزامن حيث يتم استبدال معدن جديد fc واحد أو أكثر من المعادن التي تكونت في وقت سابق. ومن خلال هذه العملية يتم تشكيل المعادن من رواسب تحول التماسك.
الخامات الهامة في هذه الفئة هي الحديد والنحاس والرصاص والذهب والفضة والقصدير والزئبق والمنغنيز والباريت والمغنتيت والفلوريت والكيانيت. في عملية استبدال تُسمى الخشب المتحجر ، يمكن تحويل الخشب إلى سيليكا (قد يأخذ معدن واحد مكانًا آخر يحتفظ بشكله وشكله). قد يحل الجسم الكبير من خام صلب محل كمية متساوية من الصخور.
2. التركيز عن طريق الطقس:
تتفاعل الصخور مع التجوية تحت المناخ الرطب الدافئ وفي هذه العملية تتم إزالة مكونات الصخور إما في المحلول أو عن طريق الحركة الميكانيكية.
أمثلة:
خام البوكسيت وأكسيد الحديد وأكاسيد المنغنيز.
التخصيب الثانوي أو الفائق:
تتعرض بعض رواسب الركاز للتعرية ، ثم تتعرض للتجوية مع الصخور المغلقة. تعمل المياه السطحية السائدة على العديد من المعادن الخام المؤكسدة التي تنتجها المذيبات التي تذوب المعادن الأخرى وتحملها إلى المياه الجوفية.
في هذه العملية ، يتم ترسيخ المحتوى المعدني في صورة الكبريتيدات الثانوية التي تؤدي إلى منطقة تخصيب ثانوي أو فائق. من خلال هذه العمليات من الأكسدة والإثراء الثانوي تتشكل خامات الحديد الغنية ورواسب النحاس. يشار إلى وجود هذا النوع من الودائع من قبل محصول خارج من الرواسب الليمونية الصفراء الصدئة. تسمى هذه الودائع جوسان أو كابروك.
3. التركيز من خلال العمليات الرسوبية:
ودائع الغرينية:
نوع من الودائع السطحية من الخامات المعدنية هو إيداع الغرينية. البصمات هي تركيزات من المعادن الثقيلة نسبيا في الجداول أو رمال الشاطئ. عندما يتم نقل المواد الجوية عن طريق تحريك الماء أو الهواء ، تميل المواد الثقيلة إلى التراكم في أحواض القناة.
تتراكم المعادن الثقيلة في تركيزات كبيرة لأن كثافتها الأكبر تجعل من المستحيل نقلها بسهولة مثل الكوارتز الأخف والفلدسبار والطين. يجب أيضا أن تكون المعادن الثقيلة المتراكمة مستقرة تحت ظروف التجوية على سطح الأرض.
وبالتالي يجب أن تمتلك المعادن الخصائص الثلاثة ، بمعنى. عالية الجاذبية النوعية ، المقاومة الكيميائية للعوامل الجوية ومقاومة التآكل الميكانيكي. وهكذا ، البيريت ، على الرغم من الثقيل لا يحدث في placers لأنه يتأكسد بسهولة ويتعرض للال limonite أو غيرها من هيدروكسيدات الحديد. وهناك عدد من المعادن ، ومع ذلك لا تستوفي متطلبات تراكم مثل placers.
المعادن في هذه الفئة هي الذهب ، والبلاتين ، و Tinstone ، و Magnetite ، و Chromite ، و Ilmenite ، و Native copper ، و Gemstone ، و Zircon ، و Quicksilver الخ. بخلاف الخامات المعدنية ، يتم تكوين رواسب غنية من الملح والجبس في الصخور الرسوبية نتيجة للتبخر. وترسب الأملاح في أحواض البحر القديمة وأحواض البحيرة.
3. الأوردة المعدنية وتكوين الخامات:
الأوردة هي المصادر الرئيسية لمعظم المعادن. تتكون الأوردة على النحو التالي. الماء يتحرك من خلال الشقوق وفتحات أخرى ترسب الخام في الفتحات ثم ينقع في الجدران الصخرية. في بعض الأماكن يتم ترسيب الخام عن طريق استبداله في صخرة الحائط بالقرب من الفتحات.
تشكل الأوردة ورواسب الخام ذات الصلة التي تشكلت على طول الفتحات ، مصادر قيِّمة للغاية للمعادن مثل الذهب والفضة والنحاس والرصاص والزنك والزئبق. بعض الأوردة تحتوي على معدن واحد وبعض الأوردة تحتوي على اثنين أو أكثر من المعادن. تحتوي بعض الأوردة على معدن في الحالة الأصلية نفسها مثل الأوردة التي تحمل الذهب والأوردة الحاملة للنحاس.
في العديد من الحالات ، يتم العثور على المعادن مجتمعة كيميائيا مع عناصر أخرى. على سبيل المثال ، يحدث الرصاص في صورة كبريتيد الرصاص galena. يحدث الزنك مثل كبريتيد الزنك الزنك والنحاس كالكالكوبايريت النحاس والنحاس الشاليكويت.
تم العثور على معظم القصدير مثل أكسيد القصدير. بعض المعادن تحدث في المركبات مع الزرنيخ. توجد بشكل عام خامات الحديد في الأوردة والأسرة. المعادن الحديد تشمل كبريتات البايرايت pyrrhotite ، وأكاسيد الهيماتيت والأكسيد. في معظم الأوردة ، توجد المعادن على شكل كبريتيدات أو بالاشتراك مع الكبريتيدات.
4. التنقيب عن الودائع المعدنية:
بعض الطرق الجيوفيزيائية المستخدمة في التنقيب عن الرواسب المعدنية هي:
(أ) الطريقة المغناطيسية.
(ب) الطريقة الكهربائية.
(ج) الطرق الكهرومغناطيسية.
(د) طرق الجاذبية.
(هـ) الطرق السيزمية.
(أ) الطريقة المغناطيسية:
تعتمد هذه الطريقة على مبدأ أن إبرة البوصلة يحكمها المجال المغناطيسي للأرض في المستويين الرأسي والأفقي. تشير الاستطلاعات المغناطيسية إلى الزيادة أو النقصان الظاهر في المجال المغنطيسي للأرض والذي يشير إلى وجود أو عدم وجود مادة مغناطيسية. هذه الطريقة مفيدة فقط للكشف عن وجود خام الحديد المغناطيسي والنيكل والكوبالت الخ.
(ب) الطريقة الكهربائية:
تستخدم هذه الطريقة في التنقيب عن الرواسب المعدنية والزيوت في عمليات التنقيب تحت السطحي وفي الآبار الكهربائية. تعتمد هذه الطريقة على مقاومة محددة من المعادن المعدنية.
(ج) الطرق الكهرمغنطيسية:
تعتمد هذه الطرق على مبدأ أن التيار المار عبر الموصل ينتج حقل مغناطيسي حوله. يشير التيار الثانوي الناتج عن جسم خام موجود داخل الحقل المستحث إلى وجوده.
(د) طرق الجاذبية:
هذه الأساليب تستخدم مبدأ الجذب الجذب.
الأجهزة المستخدمة هي التالية:
(ط) البندول:
تعتمد فترة تذبذب البندول على جاذبية الأرض التي تعتمد على كثافة الصخور الأساسية.
(2) رصيد التواء:
الانحراف في التوازن هو مقياس لسحب الجاذبية للكتلة الأساسية.
(هـ) الأساليب الزلزالية:
تستخدم هذه الطرق مبدأ أن سرعة موجات الزلزال تعتمد على كثافة الصخور التي تمر من خلالها. تستخدم هذه الطرق لإيجاد طبيعة الصخور والعمق الذي تحدث فيه.
5. المعادن المستخرجة من الودائع المعدنية:
المعادن التي تشكل المواد الخام التي لا تقدر بثمن في مختلف المنتجات الصناعية تشكل العمود الفقري للحياة الصناعية الحديثة. نذكر باختصار المعادن المختلفة المستخرجة من الخامات.
A. استخراج الحديد:
الخامات التي يستخرج منها الحديد هي التالية:
أنا. الهيماتيت:
الهيماتيت هو خام مهم من الحديد. تستخدم أصناف اللون الأحمر الترابي كمسحوق التلميع المعروف باسم روج. كما أنها تستخدم كمواد خام للطلاء الأحمر. يحدث في الصخور النارية والرسوبية والمتحولة.
التركيب: Fe 2 O 3 .
ثانيا. المغنتيت:
هذا هو خام أسود اللون من الحديد. يحدث كمكون ملحق في العديد من الصخور. إنها هشة وصعبة.
التركيب: Fe 3 O 4 .
ثالثا. الليمونيت:
هذا هو منتج التجوية غير البلورية من المعادن الحديدية المختلفة ومسؤولة عن اللون الأصفر أو البني للعديد من أنواع التربة. وتشمل أشكاله. الكتل المدمجة ، العقيدات ، خام الحديد المسامي المسامي ، المغرة الصفراء الترابية والبقع الصدئة. هذا هو مصدر ثانوي للحديد.
مختلف أنواع limonite هي:
خام الحديد البني: مرادف للليمونايت أو تشكيل غير سمين.
هيماتيت بني: تشكيلة رنيمودية من سطح ليمونيت علوي أسود ناعما.
الحديد البوليتي البني: كرات صغيرة تشبه الطحالب والليمون.
خام الحديد Pisolitic: خرزات limonite حجم الفاصوليا في تجاويف في الحجر الجيري.
خام الحديد البارد: هيكل أقل ، وغالبا ما يكون الخلوي ، والكتل limonite مع بقايا النباتات المرصعة.
خام البحيرة: فصل الليمونايت في البحيرات الضحلة المشابهة لخام الحديد الخام.
المغرة: كتل ليمونايت صفراء بنية بمخلطات مختلفة.
التركيب: Fe 2 O 3 nH 2 O
د. سيدريت:
هذا موجود بشكل رئيسي في الصخور الرسوبية مثل خام الحديد. يحدث في الأوردة والأسرة. انها غرامة الحبيبية و oolitic. لها لون بني.
التركيب: FeCO 3
ضد ماركاسايت:
هذه هي المادة المتحجرة من الحفريات الحيوانية والنباتية. يحدث في رواسب البيروتوت ، وأورام خام في الحجر الجيري ، كخشخريات في الصخور الارجائية والليغنيت.
التركيب: FeS 2
B. استخراج سبائك الحديد:
الخامات المستخدمة هي التالية:
أنا. Psilomelane:
هذا هو خام المنجنيز الصلب.
التركيب: (Ba. H 2 O) 2 Mn 5 O 10
ثانيا. Pvrolusite:
يحدث في رواسب رسوبية بمفردها أو كملحق في رواسب المنغنيز الأخرى.
التركيب: MnO 2
ثالثا. Cobaltite:
يحدث في أنواع مختلفة من رواسب الوريد وفي الصخور المتحولة.
التركيب: CoAsS
د. الموليبدينيت:
يحدث نشرها والأوردة ، وخاصة في الصخور الجرانيتية. وهو مكون ملحق في العديد من الرواسب الخام. نادرًا ما يوجد بكميات كبيرة.
التركيب: وزارة الصحة 2
ضد Ilmenite:
يحدث في الصخور النارية والرمال.
التركيب: FeTiO 3
السادس. الروتيل:
يحدث في العديد من أنواع الصخور والودائع الغرينية.
التركيب: TiO 2
السابع. Scheelite:
يحدث في الأوردة خاصة في pegmatites وأحيانا كما placers.
التركيب: CaWO 4
استخراج النحاس:
الخامات المستخدمة هي التالية:
أنا. كالكوبايرايت:
هذا معدن معدني أصفر ذهبي. يحدث في الصخور النارية والنحاسيات الحاملة للنحاس.
التركيب: CuFeS 2
ثانيا. شعيرة دينية مقدسة:
هذا يحدث في منطقة الأكسدة من خامات النحاس الكبريتية.
الأصناف هي التالية:
خام البلاط: خليط من الكوبريت والليمونيت المسحوق.
Chalcotrichite: شعر مثل مجموعة متنوعة من cuprite.
ثالثا. النحاس Pecherz:
خليط كثيف من الكوبريت والليمونيت والسليكا.
التركيب: Cu 2 O
د. النحاس الأصلي:
يحدث هذا في الصخور النارية الأساسية وفي مناطق الأكسدة من رواسب النحاس Chalcocite: يحدث هذا في رواسب الأوردة وأيضاً كعمليات تشريب.
التركيب: Cu 2 S
ضد الملكيت:
هذا هو المعدن الأخضر الغني بالنطاقات. يحدث في منطقة الأكسدة من رواسب خام النحاس ، جنبا إلى جنب مع أكاسيد الحديد وغيرها من معادن النحاس الثانوية مثل الكوبريت ، والشالكوسيت والكريسوكولا. كما يحدث كما هو شكل عقيدية ، أشكال عقيدية.
التركيب: Cu 2 [(OH) 2 .CO 3 ]
السادس. اللازورد معدن أزرق:
Azurite عموما يتشكل مع الملكيت. من المهم في إنتاج الطلاء. يحدث في منطقة الأكسدة من رواسب النحاس مع أكسيد الحديد ومعادن النحاس الثانوية الأخرى مثل الكوبريت ، الكالاكوليت والكريوكوكولا.
التركيب: Cu 3 [OH.CO 3 ] 2
دال - استخراج الرصاص:
الخامات المستخدمة هي التالية:
أنا. غالينا:
يحدث في الأوردة والمخزون والطبقات. وهو معدن رمادي فضي كبير وهو خام الرصاص الرئيسي.
التركيب: PbS
ثانيا. السيروسيت:
يحدث في منطقة التجوية من رواسب جيلاتينا التي تحتوي على كربونات. هو محلي خام الرصاص المهم.
هاء استخراج الألومنيوم:
يتم استخدام الخامات التالية:
أنا. البوكسيت:
البوكسيت غير متبلور (غير بلوري). إنها مادة ترابية ناعمة مكونة من هيدروكسيد الألمنيوم. وكثيرا ما يحدث في الكريات الصغيرة. هو أبيض أو رمادي إذا كان نقيًا أو بنيًا إذا كان متوترًا بالحديد. وهو خام معدن الألمنيوم ويتكون من التجوية المطولة للصخور المتلألئة في المناخات الدافئة الرطبة.
ثانيا. الكريوليت:
هذا هو ركام الضلوع الضخم. يحدث في pegmatites.
التركيب: Na 3 AlF 10
