البورنيت، الذي يشار إليه عادة باسم "خام الطاووس"، هو معدن آسر معروف بمظهره المذهل والمتقزح. يتكون هذا المعدن بشكل أساسي من copper حديد يستمد الكبريتيد (Cu5FeS4)، لقبه من مشهد الألوان الذي يزين سطحه، ويشبه ريش الطاووس النابض بالحياة. تتراوح ألوان بورنيت من الأزرق الداكن والبنفسجي إلى الظلال الساحرة من اللون الأخضر والأرجواني الذهبمما يخلق مشهدًا بصريًا أسر جامعي المعادن والمتحمسين لأجيال عديدة. إلى جانب جاذبيته الجمالية، يتمتع البورنيت بأهمية كبيرة في مجال الجيولوجيا والتعدين، حيث يعتبر بمثابة قيمة خام النحاس المعدنية وتوفير نظرة ثاقبة للعمليات المعقدة لتكوين المعادن على الأرض. في هذه المقدمة، نبدأ رحلة لاستكشاف عالم البورنيت الرائع، والكشف عن أصوله وخصائصه وتطبيقاته المتنوعة.

الخصائص الكيميائية والفيزيائية والبصرية

البورنيت، المعروف أيضًا باسم خام الطاووس أو نحاس الطاووس نظرًا لسطحه المتقزح الملون، هو معدن يتكون من كبريتيد الحديد والنحاس (Cu5FeS4). إنه معدن خام النحاس المهم ومعروف بمزيجه الفريد من المواد الكيميائية والفيزيائية والكيميائية الخواص البصرية. فيما يلي بعض خصائصه الرئيسية:

الخواص الكيميائية:

  1. الصيغة الكيميائية: Cu5FeS4
  2. التركيبة: يتكون البورنيت بشكل أساسي من النحاس (Cu)، والحديد (Fe)، و كبريت (س). قد يختلف تركيبه الكيميائي الدقيق قليلاً، مع وجود كميات ضئيلة من العناصر الأخرى.
  3. نظام الكريستال: يتبلور البورنيت في النظام البلوري المعيني.

الخصائص الفيزيائية:

  1. اللون: يُظهر البورنيت مجموعة واسعة من الألوان، بما في ذلك ظلال اللون الأزرق والأرجواني والقزحي مثل اللون الأخضر الطاووس والذهبي. وتعود هذه الألوان إلى بريقها وتكوين طبقة رقيقة ثانوية المعادن على سطحه.
  2. بريق: وله بريق معدني، مما يعني أنه يبدو لامعًا وعاكسًا مثل المعدن المصقول.
  3. صلابة: يتمتع البورنيت بصلابة موس تبلغ حوالي 3 على مقياس الصلابة، مما يجعله ناعمًا نسبيًا.
  4. أثَر: لون خطها من الرمادي الداكن إلى الأسود.
  5. انقسام: يمتلك البورنيت انقسامًا ضعيفًا إلى غائب، مما يعني أنه لا ينكسر على طول مستويات متميزة.
  6. كسر: يظهر عادةً كسرًا تحت الصدفية أو غير متساوٍ.
  7. الكثافة: تتراوح كثافة البورنيت من 4.9 إلى 5.3 جرام لكل سنتيمتر مكعب (جم/سم³)، اعتمادًا على تركيبته.

الخواص البصرية:

  1. الشفافية: البورنيت مادة معتمة، أي أن الضوء لا يمر عبرها.
  2. الانكسار: وهو ليس ثنائي الانكسار، لأنه ليس معدنًا ذو انكسار مزدوج.
  3. الطابع البصري: البورنيت متناحي الخواص، مما يعني أنه لا يُظهر تعدد الألوان أو تأثيرات بصرية أخرى مرتبطة بالمعادن متباينة الخواص.
  4. معامل الانكسار: نظرًا لأنه معتم، فهو لا يحتوي على معامل انكسار بنفس الطريقة التي تحتوي عليها المعادن الشفافة.

بالإضافة إلى هذه الخصائص، يُعرف البورنيت بتقزح اللون المميز الذي يحدث بسبب أكسدة سطحه. بمرور الوقت، يمكن للبورنيت أن يطور زنجارًا ملونًا يتكون من مركبات النحاس والحديد المختلفة. هذا التقزح اللوني يجعل البورنيت معدنًا ملفتًا للنظر وقد أكسبه لقب "خام الطاووس".

يعد البورنيت مصدرًا مهمًا للنحاس وغالبًا ما يوجد مرتبطًا بمصادر أخرى معادن النحاس in رواسب خام. إنه ذو قيمة ليس فقط لمحتواه من النحاس ولكن أيضًا لمظهره الفريد، مما يجعله معدنًا مشهورًا بين هواة جمع المعادن وعشاقها.

تشكيل البورنيت وحدوثه

كبير جدا الكالكوبرايت & بورنيت (خام الطاووس) قطعة من المكسيك

يتشكل البورنيت، المعروف أيضًا باسم خام الطاووس، في مجموعة متنوعة من البيئات الجيولوجية من خلال العمليات الحرارية المائية تغيير والتحول. عادة ما يرتبط تكوينه وحدوثه بالبيئات الغنية بالنحاس. فيما يلي نظرة عامة على كيفية تكوين البورنيت ومكان وجوده:

انعقاد: يتشكل البورنيت في المقام الأول من خلال التغير الحراري المائي لمعادن كبريتيد النحاس والحديد مثل الكالكوبايرايت (CuFeS2) ومعادن كبريتيد النحاس الأخرى. تتضمن العملية إدخال السوائل الغنية بالنحاس والحديد في التكوينات الصخرية الموجودة مسبقًا. الخطوات الرئيسية في تشكيل البورنيت هي كما يلي:

  1. السوائل الحرارية المائية: يتكون البورنيت عادةً من سوائل ساخنة غنية بالمعادن والتي تنتقل عبر الكسور والأجزاء الصلبة أخطاء in الصخور. غالبًا ما ترتبط هذه السوائل بغرف الصهارة أو مصادر الحرارة الأخرى الموجودة في أعماق القشرة الأرضية.
  2. التفاعل مع المعادن الموجودة مسبقًا: عندما تتلامس هذه السوائل الساخنة مع معادن كبريتيد النحاس الموجودة مسبقًا مثل الكالكوبايرايت، تحدث تفاعلات كيميائية. يتشكل البورنيت نتيجة لتغير معادن النحاس الأولية. يتضمن التفاعل تبادل أيونات النحاس والحديد.
  3. درجة الحرارة والضغط: تلعب ظروف درجة الحرارة والضغط المحددة أثناء العملية الحرارية المائية دورًا حاسمًا في تحديد تكوين البورنيت. يميل البورنيت إلى التبلور عند درجات حرارة أقل مقارنة بالكالكوبايرايت.
  4. الوقت والعمليات الجيولوجية: يعد تكوين البورنيت عملية جيولوجية معقدة يمكن أن تستغرق ملايين السنين. يتطلب حدوث المزيج الصحيح من درجة الحرارة والضغط والظروف الكيميائية.

حادثة: يوجد البورنيت في بيئات جيولوجية مختلفة، وغالبًا ما يرتبط بمعادن وخامات النحاس الأخرى. ويوجد عادة في الأنواع التالية من الودائع:

  1. رواسب النحاس السماقي: غالبًا ما يرتبط البورنيت برواسب النحاس السماقي، وهي أجسام خام كبيرة ومنخفضة الجودة توجد عادةً بالقرب من التدخلات البركانية. وتتكون هذه الرواسب عن طريق تبريد وتبلور الصهارة تحت سطح الأرض. قد يكون البورنيت موجودًا كمنتج تغيير لمعادن النحاس الأولية مثل الكالكوبايرايت.
  2. سكارن الودائع: رواسب سكارن النموذج عند الاتصال بين حجر الكلس or رخام والتطفل الصخور النارية. يمكن العثور على البورنيت في رواسب سكارن المرتبطة بالنحاس والمعادن الأساسية الأخرى.
  3. الودائع المتحولة: يمكن أن يتشكل البورنيت أثناء التحول الإقليمي، وهي عملية تتعرض فيها الصخور لدرجة حرارة عالية وضغط عميق داخل القشرة الأرضية. في بعض الحالات، تخضع المعادن الغنية بالنحاس للتغيير، مما يؤدي إلى تكوين البورنيت.
  4. ودائع الوريد: قد يوجد البورنيت أيضًا في رواسب الأوردة، حيث ترسب السوائل الحرارية المائية المعادن في الكسور والأوردة داخل الصخور المضيفة. يمكن أن تحتوي هذه الأوردة على البورنيت مع معادن النحاس الأخرى.
  5. الإثراء الثانوي: يمكن أن يتشكل البورنيت أيضًا نتيجة لعمليات التخصيب الثانوية، حيث يتم تجوية معادن النحاس من الرواسب الأولية وذوبانها بواسطة المياه السطحية. ويمكن بعد ذلك نقل النحاس المذاب وترسيبه في مواقع جديدة، مما يؤدي إلى تكوين البورنيت.

البورنيت هو معدن خام النحاس الثمين وغالباً ما يتم استخراجه لمحتواه من النحاس. ألوانه المتقزحة المميزة وارتباطه بالمعادن الثمينة الأخرى تجعله هدفًا جذابًا لعمليات التنقيب عن المعادن والتعدين.

مجالات التطبيق والاستخدامات

البورنيت، المعروف أيضًا باسم خام الطاووس نظرًا لسطحه المتقزح الألوان، له العديد من التطبيقات والاستخدامات، المتعلقة في المقام الأول بمحتواه من النحاس. فيما يلي بعض مجالات التطبيق الرئيسية واستخدامات البورنيت:

  1. إنتاج النحاس: البورنيت هو معدن خام النحاس المهم. يحتوي على نسبة كبيرة من النحاس (عادة حوالي 63.3% نحاس من حيث الوزن)، مما يجعله مصدرًا قيمًا للنحاس. يتم استخراجه ومعالجته لاستخراج النحاس، والذي يستخدم بعد ذلك في التطبيقات الصناعية المختلفة.
  2. علم المعادن: يستخدم البورنيت في العمليات المعدنية لإنتاج معدن النحاس. يتم استخراج النحاس عادة من خلال سلسلة من الخطوات، بما في ذلك السحق والطحن والتعويم والصهر. يمكن استخدام معدن النحاس الناتج في مختلف السبائك والتطبيقات.
  3. سبائك: تستخدم سبائك النحاس على نطاق واسع في مختلف الصناعات. يمكن خلط النحاس المشتق من البورنيت مع معادن أخرى لإنتاج مواد ذات خصائص محددة. بعض سبائك النحاس الشائعة تشمل النحاس (النحاس و zinc) والبرونز (النحاس و قصدير) ، والكوبرونيكل (النحاس و النيكل)، من بين أمور أخرى.
  4. الموصلات الكهربائية: النحاس موصل ممتاز للكهرباء، ويستخدم على نطاق واسع في الأسلاك والمعدات الكهربائية. يمكن استخدام النحاس المشتق من البورنيت في إنتاج الموصلات الكهربائية، بما في ذلك الأسلاك والكابلات وقضبان التوصيل.
  5. الالكترونيات: يعد النحاس عنصرًا أساسيًا في تصنيع الأجهزة والدوائر الإلكترونية. يتم استخدامه في لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) والموصلات والمكونات الإلكترونية المختلفة. الموصلية العالية للنحاس تضمن الأداء الكهربائي الفعال.
  6. البناء والعمارة: يستخدم النحاس في صناعة البناء والأسقف والمزاريب والعناصر المعمارية. إن مقاومته للتآكل وجاذبيته الجمالية تجعله خيارًا شائعًا للأغراض الوظيفية والزخرفية.
  7. السباكة: تستخدم الأنابيب النحاسية ووصلاتها بشكل شائع في أنظمة السباكة بسبب متانتها ومقاومتها للتآكل. يمكن استخدام النحاس المشتق من البورنيت في إنتاج مواد السباكة.
  8. المبادلات الحرارية: يعتبر النحاس موصلًا ممتازًا للحرارة، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في المبادلات الحرارية والمشعات في مختلف التطبيقات الصناعية وتطبيقات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC).
  9. المجوهرات والحلي: إن مظهر بورنيت الملون والمتقزح، بالإضافة إلى محتواه من النحاس، يجعله خيارًا شائعًا لصناعة المجوهرات والحلي الزخرفية. غالبا ما يستخدم باعتباره حجر كريم أو لأعمال البطانة.
  10. جمع المعادن: يحظى البورنيت بشعبية كبيرة من قبل جامعي المعادن والمتحمسين لها بسبب ألوانها المذهلة وتقزحها الفريد. يتم جمع عينات من البورنيت وعرضها لقيمتها الجمالية.

من المهم ملاحظة أنه على الرغم من أن البورنيت هو معدن خام النحاس الثمين، إلا أن تطبيقه الأساسي يكون في إنتاج النحاس. مظهره الملون وارتباطه بالمعادن الثمينة الأخرى يجعله هدفًا جذابًا لجامعي المعادن، لكن أهميته الاقتصادية تكمن في المقام الأول في محتواه من النحاس ودوره في إنتاج النحاس والمواد القائمة على النحاس.

مناطق توزيع البورنيت

Colorfull Bornite (خام الطاووس)
Colorfull Bornite (خام الطاووس)

يمكن العثور على البورنيت، كمعدن خام النحاس، في مناطق مختلفة حول العالم، عادةً في البيئات الجيولوجية المرتبطة برواسب النحاس. في حين أنه ليس شائعًا مثل بعض معادن النحاس الأخرى مثل الكالكوبايرايت أو الكبريتيدات الحاملة للنحاس، فقد تم التعرف على البورنيت في العديد من المواقع. فيما يلي بعض المناطق البارزة حيث يمكن العثور على البورنيت:

  1. شمال وجنوب أمريكا:
    • الولايات المتحدة الأمريكية: تم الإبلاغ عن البورنيت في عدة ولايات، بما في ذلك أريزونا ومونتانا وكولورادو. يشتهر جنوب غرب الولايات المتحدة برواسب النحاس الغنية، ويمكن العثور على البورنيت في بعض هذه الرواسب.
    • شيلي: تشيلي هي واحدة من أكبر منتجي النحاس في العالم، ويوجد البورنيت في مناطق تعدين النحاس المختلفة في جميع أنحاء البلاد.
    • بيرو: تعد بيرو منتجًا مهمًا آخر للنحاس في أمريكا الجنوبية، ويوجد البورنيت في بعض رواسب النحاس لديها.
  2. كندا:
    • تم التعرف على البورنيت في مقاطعات مختلفة عبر كندا، بما في ذلك كولومبيا البريطانية وأونتاريو. وتشتهر هذه المناطق بأنشطة استخراج النحاس.
  3. المكسيك:
    • المكسيك هي موطن للعديد من مناجم النحاس حيث يمكن العثور على البورنيت. تتمتع البلاد بتاريخ من إنتاج النحاس، وغالبًا ما يرتبط البورنيت بمعادن النحاس الأخرى.
  4. أوروبا:
    • تم الإبلاغ عن البورنيت في العديد من الدول الأوروبية، بما في ذلك ألمانيا ورومانيا والنرويج. قد تحتوي رواسب النحاس الأوروبية على البورنيت كجزء من تجمعاتها المعدنية.
  5. أفريقيا:
    • تمتلك بعض الدول الإفريقية، مثل زامبيا وجمهورية الكونغو الديمقراطية، موارد كبيرة من النحاس، ويمكن أن يتواجد البورنيت في هذه الرواسب.
  6. آسيا:
    • تم الإبلاغ عن حدوث البورنيت في بلدان مثل كازاخستان ومنغوليا، التي لديها رواسب النحاس.
  7. أستراليا:
    • يمكن العثور على البورنيت في العديد من مناجم النحاس الأسترالية. تعد أستراليا منتجًا بارزًا للنحاس، والبورنيت هو أحد المعادن التي قد تكون موجودة في هذه الرواسب.
  8. روسيا:
    • يتم العثور على البورنيت في رواسب النحاس في روسيا، وخاصة في المناطق التي بها عمليات تعدين نشطة.
  9. مناطق أخرى:
    • يمكن أيضًا العثور على البورنيت في مناطق أخرى حول العالم حيث توجد معادن حاملة للنحاس. ويعتمد حدوثه على الجيولوجيا المحددة للمنطقة.

من المهم ملاحظة أن توزيع البورنيت ليس موحدًا، وأن وجوده في منطقة معينة يعتمد على التاريخ الجيولوجي وعمليات التمعدن في تلك المنطقة. غالبًا ما يرتبط البورنيت بمعادن النحاس الأخرى مثل الكالكوبايرايت وقد يتواجد في بيئات جيولوجية مختلفة، بما في ذلك رواسب النحاس السماقي، ورواسب السكارن، وأنواع أخرى من الأجسام الخام الحاملة للنحاس. تبحث شركات التعدين ومستكشفو المعادن عن المناطق الغنية بالبورنيت كجزء من جهودهم لاستخراج موارد النحاس.

مراجع حسابات

  • بونويتز ، ر. (2012). الصخور والمعادن. الطبعة الثانية. لندن: DK Publishing.
  • Handbookofmineralogy.org. (2019). كتيب علم المعادن. [عبر الإنترنت] متوفر على: http://www.handbookofmineralogy.org [تم الوصول إليه في 4 مارس 2019].
  • Mindat.org. (2019). بورنيت: المعلومات المعدنية والبيانات والمحليات .. [أونلاين] متوفر على: https://www.mindat.org/min-727.html [تم الدخول 4 مارس 2019].