مصادر وأنواع المعادن ..

أولاً: أين توجد المعادن :
ذكر الباري سبحانه وتعالى في كتابه الكريم :( أَنزَلَ مِنَ السَّمَاء مَاء فَسَالَتْ أَوْدِيَةٌ بِقَدَرِهَا فَاحْتَمَلَ السَّيْلُ زَبَدًا رَّابِيًا وَمِمَّا يُوقِدُونَ عَلَيْهِ فِي النَّارِ ابْتِغَاء حِلْيَةٍ أَوْ مَتَاعٍ زَبَدٌ مِّثْلُهُ كَذَلِكَ يَضْرِبُ اللَّهُ الْحَقَّ وَالْبَاطِلَ فَأَمَّا الزَّبَدُ فَيَذْهَبُ جُفَاء وَأَمَّا مَا يَنفَعُ النَّاسَ فَيَمْكُثُ فِي الأَرْضِ كَذَلِكَ يَضْرِبُ اللَّهُ الأَمْثَالَ) [size=16]الرعد 17 [/size]
ولذلك
يمكن القول بأن المعادن التي إكتشفها الإنسان تتواجد في النطق الخارجي من
قشرة الأرض الذي لا يتعدى سمكه ستة كيلومترات تقريباً ، وهو نطاق يتألف من
غلاف صخري صلب يحتوي على عدد من العناصر بنسب متفاوتة أهمها :
الأوكسجين : 46.46 السيليكون : 27.61 الألومنيوم : 8.07 الحديد : 5.06 الكالسيوم : 3.83 المغنيسيوم : 2.07 التيتانيوم : 0.62 الأيدروجين : 0.14 الفوسفور : 0.12 عناصر أخرى : 0.80 البوتاسيوم : 2.58
المجموع : 100%

ويلاحظ
من النسب السابقه أن الأوكسجين يتصدر العناصر التي تتألف منها قشرة الأرض
حيث يشكل أقل قليلاً من نصف مجموع هذه العناصر وهذا يؤكد الانتشار الواسع
للأوكسجين في صخور القشرة الأرضية ، حيث يندمج مع معظم العناصر مكوناً
الأكاسيد ، ويأتي السيليكون في المركز الثاني بعد الأوكسجين وعلى ذلك يكون
أكسيد السيليكون – الكوارتز – أكثر الأكاسيد إنتشاراً في صخور القشرة
الأرضية ، فهو يدخل في تكوين عدد كبير من الصخور أهمها الجرانيت والحجر
الرملي .
ويحتل
الألومنيوم المركز الثالث بين العناصر التي تتألف منها القشرة الأرضية ،
حيث تبلغ نسبته 8.07% ويرجع إرتفاع نسبة عنصر الألومنيوم في قشرة الأرض
إلى إنتشاره الواسع في الطين والصلصال المنتشرين في جهات واسعة من العالم
، حيث يشكل نحو ربع وزن الطين .
وتشكل
العناصر الرئيسية الأخرى التي تشمل الحديد ، الكالسيوم ، الصوديوم ،
البوتاسيوم ، المغنيسيوم ، التيتانيوم ، الأيدروجين والفسفور نحو 12.06 من
وزن القشرة الأرضية ، أما باقي النسبة وقدرها800.% فتتألف من عدد كبير من العناصر يأتي في مقدمتها النحاس والمنجنيز واليورانيوم والكروم والفناديوم والزنك والرصاص.

ثانياً : نشأة وتكون المعادن والرواسب والخامات المعدنية :
في
البداية يمكن إعطاء تفسير مبسط ومختصر لتكون الخامات والرواسب المعدنية ،
وهو انها تكونت نتيجة لعمليات تفاعل كيميائية وحركات وظواهر طبيعية حدثت
في باطن الأرض وفوق سطحها الخارجي .

ويمكن إرجاع نشأة المعادن والخامات والرواسب المعدنية وتكوينها في الطبيعة إلى أربعة عوامل أساسية هي :

1. وجود
غازات منبعثة من " الماجما " الصهير تتخلل الشقوق والفجوات الموجودة في
الصخور مما يأثر في المعادن المنتشرة في هذه الشقوق ويعمل على تركزها
وتبلورها فتتكون عروق رواسب الخامات المعدنية ويحدث هذا كثيراً بالقرب من
فوهات البراكين حيث تتصاعد غازات المواد المتسامية التي لا تلبث أن تتكثف
بالقرب من فوهة البركان مرسبة بلورات معادن مختلفة . وقد يحدث أيضاً أن
تتفاعل الغازات النشطة في جوف الأرض مع المعادن والصخور التي تقابلها
لتكون معادن جديدة مثال ذلك خامات التنجستن والقصدير المرتبطة بالصخور
الجرانيتية.
2. وجود
شقوق في صخور القشرة الأرضية يندفع خلالها الصهير أو " الماجما " وعندما
يبرد الصهير ويتجمد تتكون الرواسب والخامات المعدنية وتتباين المعادن
الموجودة في الصهير في درجة الحرارة وبالتالي في العمق الذي تتجمد وتتركز
فيه.
3. وجود
مياه ساخنة منبعثة من الصهير تؤدي إلى تبلور المعادن فتعمل المحاليل
الساخنة على إلتصاق المعادن المتبلورة في الشقوق والفجوات الموجودة في
الصخور فتتكون بذلك العروق ورواسب الخامات المعدنية .
4. نتيجة
لتغير الظروف المحيطة بالمعادن الموجودة في الصخور الأرضية المختلفة فقد
ترتفع درجة حرارة الوسط الذي توجد فيه ، او يرتفع الضغط الواقع على المعدن
نتيجة لحركات القشرة الأرضية فتضغط الصخور والطبقات بعضها على بعض ، أو
يتعرض المعدن لموجة من الأبخرة والغازات النشطة التي تغير الجو الكيميائي
المحيط بالمعدن ، أو قد تشترك كل هذه الظروف مجتمعة مع بعضها وفي كل حالة
من هذه الحالات لابد أن يكيف المعدن نفسه مع الوسط والظروف الجديدة حيث
يتحول المعدن الأصلي إلى معدن جديد مختلف تماماً عنه ليتلاءم مع الظروف
الجديدة .

ثالثاً : أشكال وجود المعادن في الطبيعة :
عرفنا
أين تتواجد المعادن وكيف نشأت . والسؤال الآن هو : هل توجد بمفردها أم
توجد في شكل مجموعات مختلطة ؟ وهل هذه المجموعات متماسكة مع بعضها البعض
أم سائبة ؟ وما هو الشكل الناتج عن هذه المجموعات والمخاليط الطبيعية ؟
وللإجابة عن هذه التساؤلات لابد من التعرف على بعض المصطلحات العلمية الخاصة بالمعادن وهي : المعادن ، الخامات المعدنية ، الرواسب المعدنية .
ويقصد بالمعادن هي : كافة المواد التي تستخرج من باطن الأرض وتتألف من مركبات كيميائية متجانسة تكونت معظمها نتيجة إندماج العناصر الطبيعية .
أما الخامات المعدنية فهي :
مواد متجانسة إلى حد كبير تتألف من مكونات فلزية يمكن إستخلاصها من
الخامات عن طريق التنقية أو الصهر حسب طبيعة الخامات ومن هذا التعريف
نلاحظ أن الخامات المعدنية يقصد بها المعادن الفلزية كالحديد والنحاس دون
المعادن اللافلزية كالكبريت والفوسفات.
وتعرف الرواسب المعدنية بأنها :
أجزاء من قشرة الأرض تضم معدناً أو أكثر يمكن إستغلالها على مستوى إقتصادي
لجودة خصائصها وتوفرها بكميات تمكن من إستغلالها على نطاق واسع .
وقد تمكن الإنسان من إكتشاف عدد كبير من المعادن تجاوز الألفين وتشكل هذه المعادن العناصر المختلفة التي تتألف منها القشرة الأرضية.

وتتعد
الأشكال التي توجد فيها المعادن في قشرة الأرض وذلك حسب الظروف الجيولوجية
التي تكونت خلالها ويمكن تحديد هذه الأشكال فيما يلي :

1. العروق :
قد يوجد المعدن في شكل عروق تتخلل الصخور وذلك في النطاقات التي تركزت معادنها في زمن لاحق لتكون الصخور .
2. معادن متركزة في التكوين الصخري :
تكون
المعادن في هذه الحالة جزءاً من الصخور ، حيث أنها كانت ضمن الصهير قبل أن
يبرد أو يتجمد فكونت أجزاءً مستقلة عن الصخور رغم أنه داخلها ويحدث ذلك
عندما تمتزج بعض العناصر المعدنية بتكوين قلوي أو حمضي في الصخور . مثال
ذلك الألماس والبلاتين والنيكل وهي معادن توجد في الصخور القلوية ،
بالإضافة إلى التنجستن والقصدير وهي معادن توجد في الصخور الحمضية .
3. خامات طباقية :
تتركز
بعض المعادن في شكل طبقات أفقية وليس في شكل عروق وقد تتكون بعض هذه
الطبقات المعدنية عن طريق الترسيب المباشر للعناصر المعدنية في قيعان
المسطحات المائية سواء كانت بحيرات أم بحار كبعض خامات الحديد. وقد يتكون
البعض الآخر من هذه الطبقات المعدنية نتيجة لعامل الترسيب بالتبخر من
المسطحات المائية الضحلة كما هي الحال بالنسبة لخامات الجبس وأملاح
البوتاس .
وقد
تتحلل الصخور السطيحة في بعض الأقاليم وتنجرف العناصر القابلة للذوبان في
حين تظل العناصر الأخرى في مكانها لتكون خامات معدنية مركزة وقد تكونت
بهذه الطريقة خامات البوكسيت وبعض الطبقات الأفقية الحاملة لخامات النيكل
والمنجنيز .
4. معادن في الرواسب الطينية :
توجد
بعض الخامات المعدنية في الرواسب الطينية التي تضم الرمال والطمي وذلك في
قيعان الأودية النهرية والسهول وقد تظهر رواسب أحدث جيولوجياً من هذه
الرواسب فتشكل تكوينات صلبة مندمجة التكوين تكونت في ظروف طبيعية مماثلة
لتلك التي تكونت فيها العروق وتقصر المعادن التي توجد في الرواسب الطينية
على تلك الأنواع المقاومة للمياه دون أن تتحلل فيها ويأتي الذهب والقصدير
في مقدمة هذه المعادن التي تضم أيضاً الألماس والتنجستن وبعض الأقل
انتشاراً كما هي الحال بالنسبة للزركون والسلينيوم والمونازيت .

وهناك أربعة عوامل رئيسية تحدد أنواع المعادن الموجودة في صخور القشرة الأرضية هي :
-التكوين الصخري .
-التاريخ الجيولوجي .
-عوامل التعرية .
- الحركات التي تنتاب القشرة الأرضية .


التكوين الصخري : ويعد
من أهم العوامل التي تحدد نوعية المعادن لذلك كان لابد من تناول هذا
العامل وتتبع أنواع الصخور وكيفية تكوينها وخصائصها ، وهي كلها عوامل تحدد
بدورها أنواع المعادن :

‌أ) الصخور النارية :
تعرف
أيضاً باسم صخور الصهير لأنها كانت منصهرة في بداية تكوينها ثم تصلبت بشكل
بطيء ، إلى أن أصبحت شديدة الصلابة وهي تتألف من بلورات المعادن المختلفة
المتماسكة مع بعضها بشكل قوي .
ويمكن تصنيف الصخور النارية إلى نوعين رئيسين هما :
الصخور النارية العميقة : وهي
التي تكونت في باطن الأرض أثناء تصلب الصهير ببطء ، ومع ذلك فقد تظهر فوق
سطح الأرض في بعض الأقاليم حين تنشط عوامل التعرية وتزيح التكوينات الأحدث
لتظهر الصخور النارية العميقة ، ومن أشهر أنواعها الجرانيت والبازلت
والديورايت.
الصخور النارية الطفحية : وهي
التي تكونت من تصلب الصهير بعد إندفاعها من باطن الأرض خلال الشقوق
واإنسيابها على سطح الأرض ويمثلها صخور اللابة ، ويتسم هذا النوع من
الصخور بدقة البلورات التي تدخل في تكوينه ، وقد ساعد على ذلك برودة
المواد المنصهرة بصورة سريعة على سطح الأرض ، ويرتبط إنتشار المعادن
الفلزية كالحديد البلوري ( خام الماجنتيت ) والذهب والنحاس والقصدير
والرصاص والكروم والنيكل والتنجستن بالتكوينات الصخرية النارية .
‌ب) الصخور الرسوبية :
وتغطي
70% تقريباً من جملة التكوينات السطحية ، وتتألف الصخور الرسوبية من
مفتتات نارية أو متحولة بفعل عوامل التعرية التي رسبتها في شكل طبقات
متتالية متماسكة لتكون صخوراً رملية أو طينية أو حصوية ، وتتسم هذه الصخور
بالطباقية وتعرف باسم الصخور الرسوبية الميكانيكية نتيجة لتكونها من تحطم
الصخور ميكانيكيا وتراكمها وتماسكها دون أن يطرأ عليها أي تغيير كيميائي ،
ويمكن تصنيف الصخور الرسوبية إلى ثلاثة أنواع رئيسية هي ( الحجر الجيري "
الطباشيري – الحجر الرملي – الحجر الطيني ).
وتختلف
هذه الأنواع في درجة مساميتها للمياه ومدى صلابتها ، فالحجر الرملي أكثر
أنواع الصخور الرسوبية مسامية وصلابة وقدرة على تحمل عوامل التعرية ،
ويأتي الحجر الجيري في المرتبة الثانية بين الصخور الرسوبية من حيث
الصلابة والمسامية في حين يعد الصخر الطيني أو الصلصال أقل هذه الصخور
صلابة ومسامية .
‌ج) الصخور المتحولة :
هي في
الأصل صخور نارية أو رسوبية ثم تغيرت عن طبيعتها الأصلية نتيجة للحرارة
المرتفعة الناتجة عن خروج المواد المنصهرة من باطن الرض أو نتيجة الضغط
الشديد الناشئ عن حركات القشرة الأرضية أو نتيجة لكليهما معاً ، ويعد
النيس والشست والأردواز والكوارتز والرخام من أشهر الصخور المتحولة
وأكثرها انتشاراً ، كما تضم الصخور المتحولة عدة معادن فلزية كالذهب
والحديد والكروم والنيكل ، وأخرى لا فلزية تتمثل في الأسبستوس والجرافيت
بصفة خاصة.


التاريخ الجيولوجي : تهدف دراسة التاريخ الجيولوجي لأي منطقة إلى التعرف على أنواع المعادن المحتمل وجودها فيها .


عوامل التعرية :
تلعب عوامل التعرية دوراً لا يمكن إغفاله في تفتيت بعض المعادن والصخور
ونقلها من مناطق نشأتها الأصلية إلى مناطق جديدة ، وتتصدر المياه عوامل
التعرية في هذا المجال سواء كانت مياهها سطحية أم جوفية ، فقد تنقل بعض
الخامات المعدنية بعد تفتيتها وترسبها في النطاقات التي تضعف فيها قدرة
المياه على الحمل ، لذلك يطلق على مثل هذه الخامات معادن رسوبية . ويعد
الذهب الرسوبي الذي يعدن من رواسب بعض الأنهار أهم هذه المعادن بالإضافة
إلى معدن القصدير . وكما تعمل عوامل التعرية والنقل على إثراء بعض
الأقاليم ببعض المعادن فقد تعمل على إفقارها وذلك بنحتها وإزالتها .
وقد
كان لعوامل التعرية دور كبير في نقل البقايا النباتية الطبيعية التي ترجع
إلى العصور الجيولوجية القديمة إلى سواحل البحار قليلة العمق والمستنقعات
القديمة حيث طمرت بعد ذلك فتكونت من جراء ذلك رواسب الفحم ، كما
عملت عوامل التعرية أيضاً على ترسيب البقايا النباتية والحيوانية في
منخفضات عميقة بالطبقات الجيولوجية القديمة ، ثم تراكمت عليها الرواسب حتى
تحولت هذه البقايا إلى زيت البترول بفعل الضغط والحرارة . وتعمل
عوامل التعرية أيضاً على إعادة توزيع المعادن رأسياً بين الطبقات الصخرية
فقد سبق أن أشرنا إلى دور المياه الجوفية الساخنة في نقل بعض العناصر
المعدنية وترسيبها خلال بعض الشقوق والفجوات لتكون العروق المعدنية .


الحركات التي تنتاب القشرة الأرضية : لولا
هذه الحركات الأرضية لظلت الصخور بعناصرها المعدنية في باطن الأرض بعيداً
عن متناول يد الإنسان على سطح القشرة الأرضية . وقد أسهمت هذه الحركات في
ظهور العناصر المعدنية فوق سطح الأرض في بعض المناطق وعدم وجودها في مناطق
أخرى ، فالإنكسارات والشقوق التي حدثت في التكوينات الصخرية بفعل هذه
الحركات عملت على تسرب الصهير " الماجما" بما تحويه من عناصر معدنية
وإندفاعها من باطن الأرض ، كما أنها أسهمت في صهر بعض العناصر المعدنية
وإعادة تركيزها وتوزيعها عن طريق زحف التكوينات الصخرية فوق بعضها البعض ،
وما يتبع ذلك من تولد حرارة شديدة بفعل الضغط . وقد كان للحركات التي
تنتاب القشرة الأرضية أكبر الأثر في تداخل الصخور مختلفة الخصائص بصورة
عملت على إعادة توزيع بعض الخامات المعدنية وتركزها في غير تكويناتها
الجيولوجية الأصلية .

رابعاً : أنواع المعادن
يمكن تقسيم المعادن إلى مجموعتين رئيسيتين هما :

1- المعادن الفلزية : وتضم الحديد، النحاس، الألومنيوم، الرصاص، القصدير، الزنك، الزئبق، الذهب، الفضة، البلاتين، المنجنيز، الكروم، النيكل، الموليبدنيوم، التنجستن، الفاناديوم، الكوبالت، اليورانيوم، الراديوم ، وغيرها.
2- المعادن اللافلزية :
وتشمل الفوسفات، البوتاس، الكبريت، الملح، البوكسايت، المغنيزايت،
الدياتوميت، البرليت، الدولوميت، الولاستونيت، التالك، الرمال، الحصى،
الطين، الجبس، الجرانيت، البارايت، الحجر الجيري، الحجر الرملي، الرخام،
المايكا، البازلت، الفلورايت، الإسبستوس، الجرافيت، الرمل الزجاجي،
الأوليفين، الكيانيت، البنتونيت، الإلمنيت، الزركون، الزيوليت، الكروميت،
الجارنت، الكاولين، البوزولان، رماد الصودا وغيرها الكثير والأحجار
الكريمة ومنها الألماس والياقوت والزمرد وهناك أحجار نصف كريمة مثل
الزبرجد والعقيق والفيروز والأوبال وغيرها.

المعادن الأساسية المكونة للصخور النارية:
• المعادن الأساسية هي التي تكون الجزء الأكبر من الصخور النارية (>90%).
• تشكل معادن السيليكات الجزء الأعظم من ناحية الحجم.
• المجموعات الرئيسة لمعادن السيليكات هي:
الكوارتز
الفلسبارت المعادن الفلسيه
الفلسباثويدات
الأوليفين
البيروكسين
الأمفيبول المعادن المافيه
ألمايكا
الكوارتز :

• ألفا كوارتز alpha quartz يتبلور في درجات حرارة أقل من 570 درجة مئويه.
• بيتا كوارتز beta quartz يتبلور في درجات حرارة أعلى من 570 درجة مئوية
• هناك ارتباط كبير بين نسبة السيليكا SiO2% في الصخر الناري وبين كمية الكوارتز الموجودة في ذلك الصخر.
• عندما تصل نسبة السيليكا حوالي 65% يبدأ ظهور الكوارتز وكلما زادت هذه النسبة كلما زادت نسبة الكوارتز.
• هناك صور أخرى للسيليكا الحره غير الكوارتز تتواجد في الصخور النارية منها:
الكالسيدوني chalcedony
التريديميت tridymite
الكريستوبليت cristobalite
• هذه الأنواع الثلاثة عبارة عن كوارتز دقيق التحبب جدا.
• الكالسيدوني يتبلور في العروق الحرمائية Hydrothermal veins
• التريديميت والكريستوبليت ينحصر وجودهما تقريبا في الصخور البركانية أو في الفراغات الموجودة بها.

مجموعة الفلسبارات Feldspars
• تشكل هذه المجموعة أهم معادن الصخور الناريه على الاطلاق.
• تشتمل هذه المجموعة على سلسلتين:
سلسلة الفلسبار القلوي
سلسلة البلاجيوكليز.

الفلسبار القلوي Alkali Feldspar
• يكون الفلسبار القلوي سلسلة محلول جامد solid solution بين المركبين:
أورثوكليز ----KAISi3O8 ألبيت NaAISi3O8
• يكون كل من الألبيت (Ab) والأورثوكليز (Or) سلسلة محلول جامد بينهما
امتزاج كامل في درجات الحرارة المرتفعة فقط ويقل هذا الامتزاج تدريجيا مع
انخفاض درجة الحرارة.

1-الميكروكلين microcline.
يتكون في درجات الحرارة المنخفضة ولذلك ينحصر وجوده في الصخور الجوفيه فقط ولا يوجد في الصخور البركانية.

2-الأورثوكليز orthoclase.
يتكون من الصهارة في درجات الحرارة المتوسطة لذلك ربما يوجد مع السنادين
في الصخور البركانية وكذلك مع الميكروكلين في الصخور الجوفيه.
3-السنادين sanadine .
يتكون من الصهار في درجات الحرارة المرتفعة فقط ولذلك لا يوجد إلا في الصخور البركانية فقط.
4-الألبيت albite.
يوجد في كل من الصخور البركانية والجوفية.

5-الأنورثوكليز anorthoclase.
يعتبر أقل الفلسبارات القلوية شيوعاً وهو متوسط التركيب بين السنادين والألبيت.
أكثر تواجده في الصخور البركانية.

6-البيرثيت perthite و الأنتيبيرثيت antiperthite.
تقل قابلية المزج بين الفلسبار الصودي والفلسبار البوتاسي مع انخفاض درجة
الحرارة وينفصلان عن بعضهما او يلفظ أحدهما الأخر ويكونا ما يعرف بالنمو
المشترك اللفظي ex-solution intergrowth حيث يكون أحد الفلسبارين الجزء
الأكبر من البلورة ويكون الفلسبار الآخر مكتنفات بداخلها.
إذا كان الجزء الأكبر من البلوره فلسبار بوتاسي يحتوي على ملفوظات
ex-solution من الألبيت تسمى البلورة بيرثيت وإذا حدث العكس فإنها تسمى
أنتيبيرثيت.
يشيع البيرثيت في الصخور الجوفيه.

مجموعة البلاجيوكليز Plagioclase
• معادن البلاجيوكليز تكون سلسلة محلول جامد متصل في جميع درجات الحرارة بين الألبيت والأنورثيت.
• تقسم معادن البلاجيوكليز إلى ستة معادن حسب تركيبها الكيميائي (النسبة بين Ab و An).
• أهم ما يميز معادن البلاجيوكليز (خاصة الكلسي منها) هو التغيير إلى
سوسيريت Saussuritization وهو خليط من معادن الأبيدوت epidoteو
الأكتينوليت actinolite والكلوريت chloriteوالكالسيت calciteوالألبيت
albite.

مجموعة الفلسباثويدات Feldspathoids
• أهم معدنين في هذه المجموعة هما النفلين nepheline واللوسيت leucite
وهما غير مشبعين بالسيليكا ولذلك لا يظهران إلى في الصخور النارية غير
المشبعه ( أي أن كمية السيليكا في الصهار أقل مما هو مطلوب لتكوين
الفلسبارات فيتكون بدلا منها لفلسباثويدات).
• لا توجد مجموعة الفلسباثويدات مع الكوارتز في صخر واحد.
• يوجد النفلين في الصخور الجوفيه والبركانية على حد سواء ويشيع فيه التغيير إلى كانكرينيت cancrinite .
• اللوسيت ينحصر وجوده في الصخور البركانية فقط. وكثيراً ما يحتوي على
مكتنفات دقيقة مستديرة الشكل ومرتبه دائرياً بالقرب من حافة البلوره. يبدي
اللوسيت توأميه تقاطعيه تشبه توأمية الميكروكلين ولكنها ليست متعامده.

المعادن المافيه
مجموعة الأليفين Olivine
• تتكون مجموعة الأليفين من عدة معادن في سلسلة محلول جامد واحد بين معدني
الفورشتريت Mg2SiO4)) Forsterite و الفياليت(Fe2SiO4 Fayalite)
• أكثر هذه المعادن شيوعاً هو الفورشتريت.
• يوجد الفورشتريت غالباً في الصخور فوق المافيه والمافيه حيث يكون تركيبه حوالي Fo88.
• يتميز بشكله البلوري الشائع وهو المنشور القصير وكذلك بتضاريسه المرتفعه ومظهره السكري وبتشققاته غير المنتظمة والمتقطعه.
مجموعة البيروكسين Pyroxene
• تشتمل مجموعتي البيروكسين على سلسلتي محلول جامد رئيستين هما:
سلسلة البيروكسين المعيني orthorhombic pyrox وسلسلة البيروكسين أحادي الميل monoclinic pyrox
• تكون السلسلة الأولى محلول جامد بين الانستاتيت Enstatite (MgSiO3) والفيروسيليت ferrosilite (FeSio3).
• أهم معادن هذه السلسلة الانستاتيت Enstatite والهيبرثين Hyperthene
• السلسلة الثانية ثلاثية الأطراف (انستاتيت – فيروسيليت – ولاستونيت).
أهم معادن هذه السلسلة الأوجيت augite والبيجونيت pigeonite والدايوبسيد
diopside.
• يضاف إلى هذه السلسلتين البيروكسينات القلوية وأهمها الأيجيرين Aegerine و الأيجيرين أوجيت aegerine augite.
الأنستاتيت
اكثر معادن البيروكسين شيوعا في الصخور فوق المافيه.
الهيبرثين
شائع الوجود في كل من الصخور النارية المافية وفوق المافيه .
الدايوبسيد
ليس شائعا في الصخور النارية وينحصر وجوده في بعض أنواع الصخور المافيه
ولكنه شائع في الصخور المتحوله خاصة تلك الغنية بالكالسيوم والمغنيسيوم.
الأوجيت
أكثر معادن البيروكسين شيوعا في الصخور النارية ويوجد في معظم أنواعها من
فوق المافيه إلى لمتوسطة.لونه يتراوح من عديم اللون إلى بنى باهت جداً ومع
زيادة نسبة الحديد فيه تزداد شده اللون ويسمى فيروأوجيت.
الإجيرين
بيروكسين أحادي الميل صودي تركيبه المثالي NaAlSi2O6 لكنه غالبا ما يحتوي
على قليل من الحديد والمغنيسيوم لوجود سلسلة محلول جامد بينه وبين
الاوجيت.يوجد في الصخور القلوية سواء المشبعه أو غير المشبعه بالسيليكا.

أهم الخصائص البصرية التي يستعان بها في التمييز بين معادن البيروكسين
المختلفة مجهريا هي : اللون والتغيير اللوني – العلامه البصريه – الزاوية
البصرية – زاوية الانطفاء.
مجموعة الأمفيبولAmphibole
• الأمفيبول يتكون من مركب سيليكاتي معقد يحتوي على كميات متفاوته من العناصر التالية: Ca,Mg,Fe,Al,&(OH) ion.
• أكثر معادن هذه المجموعة شيوعا هو الهورنبلند Hornblende .
مجموعة الميكا Mica
• تتكون هذه المجموعة من عدة مركبات سيليكاتيه تحتوي على كل من Al+K بالإضافه إلى hydroxyl ion (Oh).
• أهم معدنين في هذه المجموعة هما المسكوفيت muscovite و البيوتيت biotite.

• يمكن تقسيم الصخور النارية اعتمادا على عدة عوامل :
موقع التكوين.
النسـيج
التركيب المعدني.
التركيب الكيميائي.
التقسيمات التي تعتمد على موقع التكوين ( أو التموضع).
بركانية volcanic
الصخور التي تتكون على أو بالقرب جدا من سطح الأرض.تكون هذه الصخور دقيقة جداً او زجاجية .
هايببيسل Hypabyssal
الصخور النارية الجوفيه التي تتكون بالقرب من سطح الأرض. تتميز هذه الصخور بنسيجها البورفيري.
جوفيه Plutonic
الصخور النارية الجوفيه التي تتكون في أعماق باطن الأرض. حبيبات هذه الصخور تكون متوسطة إلى خشنه.
سطحية Extrusive
الصخور النارية الفتاتية fragmental أو خلافها التي تنبثق على سطح الأرض.
متداخله Intrusive
الصخور النارية التي تتموضع تحت سطح الأرض.

التقسيمات التي تعتمد على النسيج
• فنريتك phaneritic
البلورات ترى بالعين المجردة
• أفانيتك Aphanitic
البلورات لا ترى بالعين المجردة بل بالمجهر
النسيج البورفيري (نوعين من البلورات مختلفين في الحجم)
- بلورات ظاهرة phenocryst
- الأرضية groundmass بلورات دقيقة أو زجاجية
• زجاجية glassy
• فتاتية بركانية volcanoclastic
بلورات و فتات من الصخور في أرضية بركانية

التقسيم المعدني:
• يعتمد هذا التقسيم على واحد أو أكثر من المتغيرات الهامه التالية:
نوع الفلسبار ونسبته المئوية.
وجود أو عدم وجود الكوارتز –الفلسباثويدات أو الأليفين
نوع المعادن المافيه ونسبتها المئوية.
حجم الحبيبات والنسيج.
• بعض هذه المتغيرات مرتبط أحدها بالآخر فمثلا: زيادة محتوى الأنورثيت في
البلاجيوكليز تقابله في العادة زيادة في المعادن الفيرومجنيزية وانخفاض في
محتوى الكوارتز والفلسبارالقلوي.
• وجود الكوارتز يقابله دائماً عدم وجود لمعادن الفلسباثويدات والالفين.
• تستخدم بعض الأنسجة كأسماء للصخور مثلا:
بجماتيتpegmatite – صخر خشن الحبيبات جدا تركيبه جرانيتي إلى جرانوديوريتي .
أبليتaplite – صخر دقيق إلى سكري الحبيبات يفتقر غالبا إلى المعادن المافيه ويصاحب البجماتيت في التواجد.
ابسيديانobsidian – زجاج بركاني لونه رصاصي إلى أسود.
بيومس pumice- زجاج رغوي.
سكوريا scoria- صخر بركاني فتاتي يتكون من فتات دقيق.
بريشيا breccia- صخر بركان فتاتي مكون من فتات خشن.

التقسيم الكيميائي :
تقسم الصخور النارية من الناحية الكيميائية بناءا على عدة أسس:
نسبة السيليكا المئوية SiO2%
صخور فلسيه Felsic (مثل الجرانيت) نسبة السيليكا(SiO 2 )أكثر من 66%
صخور متوسطه Intermediate (مثل الديوريت) نسبة السيليكا 52-66%
صخور مافية Mafic ( مثل الجابرو) نسبة السيليكا 45 -52%
صخور فوق مافية Ultramafic(مثل الديونيت) نسبة السيليكا أقل من 45%

التقسيم المعياري Normative Classification
• يعتمد التقسيم المعياري على ما يسمى بـ CIPW Norm
• النورم norm هو وسيلة لتحويل التركيب الكيميائي للصخر الناري إلى التركيب المعدني النموذجي لهذا الصخر.
• يستعمل هذا التقسيم بصورة عامة في الصخور البركانية بحيث يعاد حساب
التحليل الكيميائي لينتج عن ذلك مجموعة قياسيه من المعادن المعياريه.

التقسيمات التي تعتمد على تشبع الألمنيوم في الصخر
تقسم الصخور الناريه حسب تشبعها بالألمنيوم نسبة إلى أكاسيد الصوديوم
والبوتاسيوم والكالسيوم (Na2O+K2O+Cao) وتنعكس هذه العلاقة على نوعية
المعادن المافيه الموجودة في الصخر.
1. فوق المونيه Peraluminus (ِAl2O3>Na2O+K2O+CaO) المعادن المثالية
التي يمكن أن تظهر في مثل هذه الصخور هي تلك المعادن الغنيه بمحتوى
الألمنيوم مثل: الكورندم والمسكوفيت والتوباز. كما يظهر الكورندم ضمن
المعادن المعيارية (norm).
2. المونيه Metaluminus (ِAl2O3>Na2O+K2O but <Na2O+K2O+CaO) هذه
تمثل مظم الصخور النارية الشائعة و تتميز هذه الصخور بعدم احتوائها على
المعادن الغنية بالألمنيوم. معادن البيوتيت والهورنبلند مثاليه في مثل هذه
الصخور.
3. تحت المونية Subaluminus (ِAl2O3=Na2O+K2O).
4. فوق قلوية Peralkaline (Al2O3<Na2O+K2O).
المعادن المثالية: معدن الأكميت acmite المعياري ومعدني الأجيرين Aegerine والربيكيت riebeckite.
التقسيمات التي تعتمد على المؤشر الكلس قلوي
• مؤشر الكلس قلوي Alkali Lime Index يعتبر أحد الوسائل الممتازة لمقارنه قلوية مجموعات من الصخور النارية.
• يقسم مؤشر الكلس قلوي الصخور إلى أربعة مجموعات هي:
كلسية Calcic > SiO2 %61
كلسقلوية SiO2 %61-56 Calcalkalic
قلوية كلسية SiO2 %56-51 Alkali-Calcic
قلوية SiO2 %51>Alkalic

• تسمى الاجسام الصخرية المتداخلة بلوتونات.
• البلوتونات الكبيرة تكون حبيباتها متوسطة إلى خشنة.
• تقسم البلوتونات إلى مجموعتين:
بلوتونات غير متوافقة Discordant Plutones
بلوتونات متوافقة Concordant Plutones
• البلوتونات غير المتوافقة تقطع التراكيب البنائية للصخور القديمة وتكون في الغالب كتليه massive وحدودها الفاصلة مع الصخور غير منتظمة الشكل ومعروجه.
• البلوتونات المتوافقة
تكون حدودها الفاصلة مع الصخور المحيطة موازية لطبقات وأسطح الصخور
المحيطة. في الغالب تكون هذه الأجسام صفائحية الشكل ذات جوانب مسطحة
ومتوازية.
الباثوليث Batholith
• الباثوليث هو أكبر أنواع الأجسام الصخرية غير المتوافقة. و يتكون من صخور جرانيتية.
• تغطي صخور الباثوليثات مساحات شاسعة تقدر بعدة آلاف من الكيلومترات
المربعة (باثوليث أيداهو في الولايات المتحده الأمريكية يغطي حوالي 4000
كم2).
• تتكون الباثوليثات في اعماق سحيقة داخل القشرة الأرضية ولا تظهر على سطح
الأرض إلا بعد مرور ملايين السنين بعد أن تزيح عوامل التعريه طبقات الصخور
القشرية التي تعلو هذه الباثوليثات .
الستكوات Stocks
• الستكوات أجسام بلوتونية صغيرة غير متوافقة تحتل مساحات اقل من 100كم2.
جدة موازية ٍSill
• هو أحد انواع البلوتونات المتوافقة حيث توجد على هيئة أجسام صفائحية موازية لطبقات الصخور المحيطة.
الكوليث Lacolith
• هو أحد أنواع البلوتونات المتوافقة ويتكون عندما تضغط الصهارة على طبقات الصخور التي تعتليها فتكون الشكل القبابي dome.
• الصخور المحيطة في هذه البيئة يجب ان تكون مرنة وقابلة للطي.
لابوليث Lapolith
هو أحد أنواع البلوتونات المتوافقة وله شكل الطبق بحيث تكون جوانبه موازية للطبقات العليا والسفلى للصخور المحيطة .

[size=9][size=16][size=25]جيولوجيا
المعادن : ويدرس هذا العلم الصفات والخواص الطبيعية (الفيزيائية )
والكيميائية للمعادن الموجودة في القشرة الارضية ، بالإضافة الى دراسة
أصول تشكل المعادن و طرق استخراجها واستخلاصها من مصادرها الأم.

المعدن: هو الوحدة الاساسية المكونة للصخور ، وهو مادة طبيعية، صلبة، متجانسة، تكونت بطريقة غير عضوية و لها تركيب كيميائي محدد.

الخواص الطبيعية للمعادن:

1- خواص بصرية :
1-1 اللون: ثابتة اللون – متغيرة اللون
1-2 المخدش: لون مسحوق المعدن
1-3 الشفافية : شفافة، شبه شفافة، او معتمة
1-4 البريق: قدرة المعدن على عكس الأشعة الضوئية الساقطة عليه :
بريق فلزي ( الذهب).
بريق لافلزي: ماسي، زجاجي (الكوارتز)، صمغي(كبريت)، لؤلؤي(التلك)، حريري(الاسبستوس،الجبس)، ترابي(بوكسيت).


2- خواص تماسكية :

2-1 الصلادة:هي المقاومة التي يبدبها المعدن للخدش، وتتبع مقياس موه
للصلادة: تلك(1)، جبس(2)، كالسيت(3)، فلوريت(4)، آباتيت(5)، ارثوكليز(6)،
كوارتز(7)، توباز(، كورندم(9)، الماس(10)
2-2 الانفصام (التشقق) قابلية المعدن للانفصام عند مستويات منتظمة(مستويات
الانفصام) و متوازية عند طرقها طرقا خفيفا، و تقسم الى انفصام واضح- في
اتجاه أو اكثر- و انفصام غير واضح
2-3 الانفصال: تفتت أو تكسر المعدن نتيجة عوامل خارجية .
2-4 المكسر: شكل سطح المعدن عند كسره صناعيا في اتجاهات غير تلك التي ينفصم عندها في الحالة الطبيعية.
2-5 قوة الطرق و السحب امكانية تشكيل المعدن.
2-6 الوزن النوعي : وهو وزن واحدة الحجوم من المعدن.

3- خواص حسية : الرائحة، المذاق، الملمس.
4- خواص أخرى :
-الاشعاع الذري.
-المغناطيسية.
-الكهربائية.
-درجة حرارة الانصهار.


التصنيف الكيميائي للمعادن

1- المعادن العنصرية: الذهب و الفضة و النحاس و الجرافيت و الالماس
2- الكبريتيدات: البيريت و الجالينا
3- الاكاسيد: الكوارتز و الماجنيتيت و الهيماتيت و الكروندم
4- الهاليدات: الفلوريت- الهاليت
5- الفوسفات: الاباتيت
6- الكربونات: الكالسيت و الدولوميت و الماجنيزيت
7- الكبريتات: الجبس و الباريت و انهيدريت
8- السيلكات: مجموعة الفلسبارات، مجموعة البيروكسين، مجموعة لامفيبول، مجموعة الميكا، الكوارتز، اوليفين، موسكوفيت، التلك


نشــــــأة المعـــــادن

تكونت المعادن في الطبيعة نتيجة للعمليات التالية:

1- النشاط الناري :
أ‌- التبلور من السائل الصهاري.
ب‌- التبلور من المحاليل الحارة.

2- عمليات الترسيب:
أ‌- التبلور من المركبات الملحية لمياه البحار و المحيطات
ب‌- تكون بعض المعادن في صورة خامات معدنية رسوبية لمنشأة.

3- عمليات التحول
أ-تكون معادن جديدة بتأثير عوامل التحول مثل الجرافيت(من الفحم).
ب-التكون بتركيز الغازات قرب فوهات البراكين.

وتعود الأسباب الرئيسية وراء تلون المعدن الى وجود الشوائب المعدنية وغير
المعدنية المختلفة ، بالإضافة الى التسخين او التعرض للاشعاع الذري ، ومن
المعادن المهمة والثمينة الكوارتز والذهب والأحجار الكريمة والبلاتين .

-الكوارتز: الوفرة(الرمال)، رقائقه تستعمل في صناعة الاجهزة الحديثة
-الذهب : معدن عنصري، غالي الثمن، الندرة، غير نشط كيميائيا(لا يصداء و لا يتأكل)، يندمج مع عناصر اخرى مثل النحاس

الأحجار الكريمة:

هي معادن تتميز بالجمال و المتانة و الندرة، وتقسم إلى أحجار كريمة نفيسة
و شبه نفيسة . ولكن ليس بالضرورة أن يتمتع الحجر الكريم بصلادة عالية (مثل
اللؤلؤ و المرجان و التركواز). و تتم عملية صقلاللأحجار الكريمة بهدف
إظهار جمال الحجر الكريم أو إخفاء عيوبه.





الخواص الضوئية للأحجار الكريمة:
1- القدرة على كسر الضوء.
2- درجة اللون.
3- درجة تلاعب الالوان: التغير اللوني مع تغير الاتجاه.
4- البريق .

وسائل التعرف على الأحجار الكريمة:
1- جهاز معامل الانكسار.
2- جهاز التحلل الطيفي.
3- جهاز قياس الكثافة.
4- جهاز قياس الصلادة.
5- جهاز أشعة الحيود السينية .
6- القدرة على احداث انكسار للضوء :

يمكن أن تصنف الأحجار الكريمة :
معادن ذات انكسار مزدوج مثل الياقوت و الزمرد و اللؤلؤ .
معادن ذات انكسار منفرد مثل الماس و العقيق و المرو.
أو
الأحجار الكريمة الصناعية(شبه النفيسه):هي المعادن التي تمتلك الصفات الكيميائية و التركيبية للمعدن الطبيعي و لكنها محضرة صناعيا
الأحجار الكريمة الزائفة: مواد زائفة لها شكل خارجي يماثل الأحجار الكريمة(بلاستيكية).
اتمنى ان ينال موضوعي الأول أعجابكم......[/size][/size][/size]

الصخور الطينية Mudstone
(بقلم: نورست صباح)


الصخور الطينية هي أحد أنواع الصخور الرسوبية الفتاتية تمتاز بحجوم
حبيباتها الناعمة جداً (4-62 µm). وتعد من أكثر أنواع الصخور الرسوبية
انتشارا على سطح الأرض. إذ تشكل ما نسبته (45-55%) من المجموع الكلي
لتتابع الصخور الرسوبية. تترسب الصخور الطينية في كل البيئات الرسوبية
تقريبا، إلا أن بيئات الدلتا والمسطحات الفيضية والبحيرات هي البيئات
الرئيسة لترسبها.



أولا: تصنيف الصخور الطينية:
يمكن تصنيف الصخور الطينية وفقا لحجمها الحبيبي ولخاصية التورق التي توجد
في بعض أنواعها. وعادة يستخدم مصطلح Mudstone لكل أنواع الرواسب ناعمة
الحجم (4µm >). وعلى الرغم من انه لا يوجد تصنيف عام للصخور الطينية،
الا انه استخدمت مصطلحات أكثر دقة في تميز الصخور الطينية، كالتالي:

الصلصال (Clay): يطلق على الصخور الطينية الناعمة جدا (4µm >). ويمكن تمييزه من خلال مظهره المتجانس.

الغرين (Silt): وهي الصخور الغرينية ذات حجوم الحبيبات تتراوح بين (4-62 µm).

الطفل (Shale): وهي الصخور الطينية المتورقة (Fissile). حيث تظهر على شكل صفائح مترققة (Laminated) موازية عادة لمستوى التطبق.

· مصطلح Mudstone يشير الى صخورا طينية غير متورقة (Non-fissile). ذات نسيج مصمت او كتلي (blocky or massive texture).



ثانيا: المكونات المعدنية للصخور الطينية:
تتكون الصخور الطينية من عدة مكونات معدنية. تصنف حسب وفرتها وأهميتها إلى
مكونات أساسية وأخرى ثانوية. وتتمثل المكونات المعدنية الأساسية للصخور
الطينية بشكل عام من المعادن الطينية (Clay minerals) و الكوارتز
(Quartz). اما المكونات المعدنية الثانوية فهي كل من معادن الكاربونات (
كالكالسايت والاراجونايت) ومعادن الفلدسبار والمسكوفايت والبايوتايت،
وغيرها من المعادن التي توجد بنسب ضئيلة جدا.



ثالثا: الأنسجة والتراكيب الرسوبية للصخور الطينية:
تمتاز الصخور الطينية بحجوم حبيباتها الناعمة وامتلاكها خاصية التماسك
(Cohesive). ولذلك فلا تملك الصخور الطينية مدى واسع من الأنسجة والتراكيب
الرسوبية كما هو الحال في الصخور الفتاتية الاخرى (كالرمل مثلا). ويضاف
الى ذلك صعوبة دراسة توزيع الحجم الحبيبي لها.

يمثل اتخاذ المعادن الطينية اتجاها مفضلا في الترتيب ميزة اساسية في انسجة
الصخور الطينية. اذ يلاحظ اصطفاف هذه المعادن في اتجاه معين ويعتقد ان هذه
الظاهرة هي من نواتج عملية الاحكام التي تتعرض لها الرواسب الطينية
وبالتالي طرد المياه المرافقة لها. وترتبط خاصية التورق (Fissility) بهذه
الظاهرة وخاصة في صخور الطفل (Shale).


في بعض الأحيان تنعدم ملاحظة خاصية التورق بشكل جيد في الترسبات الطينية
وقد لا تظهر في احيان أخرى. ويعود ذلك إلى تأثر هذه الترسبات بعمليات
الاضطراب الحياتي Bioturbation او وجود نسبة عالية من الكوارتز بحجم
الغرين او الكالسايت. او نتيجة لتذبذب ترسب الأطيان خلال عملية الترسيب
مما ينتج عنه بنية عشوائية. ويعتقد كذلك أن درجة التورق الملاحظة في
الصخور الطينية قد ترتبط بدرجة عمليات التجوية في منطقة المكشف الصخري.


وتتمثل اهم التراكيب الرسوبية الشائعة في الصخور الطينية بظاهرة الترقق
(Lamination). وتتكون هذه الظاهرة نتيجة لأختلاف الحجم الحبيبي و/ او
التغيرات في التركيب المعدني للرواسب. فمثلا تترسب الرقائق المتدرجة في
حجوم الحبيبات (size- graded laminae) بفعل تيارات العكورة القليلة
الكثافة، او بفعل تيارات العواصف او تيارات الحمل، خلال فترات زمنية قصيرة
( ساعات او ايام). وتترسب انواعا أخرى من الترققات على فترات زمنية طويلة
( اشهر او سنوات) اذا كان هناك تذبذب فصلي او سنوي في تجهيز الرواسب.
ومثال عليها هي الترققات العضوية في الصخور الطينية الناتجة بفعل ازدهار
الطحالب في مواسم معينة. ومن امثلتها ايضا ما يعرف بالرقائق الحولية
(Varved clay) للبحيرات الثلجية التي تعكس فترات الانصهار السنوي
للثلاجات. و يمكن ملاحظة انواعا أخرى من التراكيب الرسوبية في الصخور
الطينية مثل التطبق المستوي، وتراكيب التعرية مثل علامات التجويف والابواق
(groove and flutes)، وتراكيب الانزلاق (slump structures)، وشروخ التجفيف
(desiccation cracks) المتكونة خلال عملية الانكشاف الهوائي. وكذلك ما
يعرف بشروخ الانكماش (syneresis cracks) المتكونة نتيجة لتقلص تحت مائي
للرواسب. وقد تتواجد ايضا التراكيب الحياتية وطوابع آثار المطر (rain drop
prints)، وكذلك تراكيب العقد والدرنات (concretions and nodules).



* الوصف الحقلي للصخور الطينية:
أعتمدت عدة معاملات، كاللون ودرجة التورق والتراكيب الرسوبية والمعدنية
والمحتوى الاحفوري وغيرها، لوصف الصخور الرسوبية في الحقل. وعادة ما
تستخدم المصطلحات التالية للتمييز ما بينها (Mudstone, Shale, Claystone,
Siltstone). ويلخص الجدول التالي أسلوب وصف الصخور الطينية حقليا:

colour
رمادي - اخضر - احمر - بني - متعدد