الرواسب المعدنية هي تراكمات ذات قيمة المعادن التي هي ذات فائدة اقتصادية للبشر. يمكن العثور على هذه الرواسب في مجموعة متنوعة من البيئات الجيولوجية ، بما في ذلك البركانية والرسوبية و الصخور المتحولة، وتتكون من خلال مجموعة من العمليات الجيولوجية. قد تكون المعادن الموجودة في هذه الرواسب معادن ، مثل copper, الذهبالطرق أو zinc، أو اللافلزات ، مثل الملح أو كبريت.

المفهوم الأساسي وراء الرواسب المعدنية هو أن المعادن الثمينة تتركز في مناطق معينة من قشرة الأرض. يمكن أن يكون هذا التركيز نتيجة لعدد من العوامل ، بما في ذلك العمليات الصخرية ، السوائل الحرارية المائيةوالعمليات الرسوبية و التجوية. قد يستغرق تكوين الرواسب المعدنية ملايين السنين ، وقد تتواجد في أعماق مختلفة تحت سطح الأرض.

يعد اكتشاف الرواسب المعدنية وتطويرها جانبًا مهمًا من صناعة التعدين ، حيث توفر المواد الخام اللازمة للعديد من المنتجات والصناعات. فهم العمليات الجيولوجية التي قيادة يعد تكوين الرواسب المعدنية أمرًا مهمًا لتحديد موقع واستخراج هذه الموارد بطريقة فعالة ومستدامة.

المحتويات

عمليات التشكيل

يمكن أن تتكون الرواسب المعدنية من خلال مجموعة متنوعة من العمليات ، وبعضها يشمل:

  1. العمليات الصخرية: تتشكل بعض الرواسب المعدنية من خلال تبريد وتبلور الصهارة. عندما تبرد الصهارة وتتصلب ، يمكن أن تترسب المعادن ، والتي قد تتراكم لتشكيل أجسام خام.
  2. العمليات الحرارية المائية: يمكن للسوائل الحرارية المائية الغنية بالمعادن الذائبة أن تترسب تلك المعادن عندما تتلامس مع الصخور الباردة. الرواسب المائية الحرارية شائعة في المناطق النشطة أو النشطة مؤخرًا البراكينوالينابيع الساخنة و السخانات.
  3. العمليات الرسوبية: تتكون الرواسب المعدنية الرسوبية من تراكم المعادن فيها صخور رسوبية. يمكن أن تتكون هذه الرواسب من خلال مجموعة متنوعة من العمليات ، مثل الترسيب من تبخير المياه ، أو استبدال المعادن الموجودة ، أو تراكم المعادن في المسام في الرواسب. الصخور.
  4. عمليات التحول: أثناء التحول ، يمكن أن تتكون الرواسب المعدنية من خلال إعادة بلورة المعادن الموجودة ، أو نمو معادن جديدة ، أو استبدال المعادن الموجودة بمعادن أخرى. الرواسب المعدنية المتحولة شائعة في المناطق التي تعرضت فيها الصخور لدرجة حرارة وضغط مرتفعين.
  5. عمليات الغرينية: تتشكل الرواسب الغرينية عن طريق تراكم المعادن في مجاري الأنهار أو على سطح الأرض. يمكن أن تتشكل هذه الرواسب عندما تتآكل المعادن من صخورها المصدر وتنتقل في اتجاه مجرى النهر عن طريق المياه أو الرياح.
  6. عمليات التجوية: يمكن أن تتكون بعض الرواسب المعدنية من خلال التجوية وتحلل الصخور الموجودة. يمكن أن تتسبب التجوية في إطلاق أيونات معدنية في التربة والمياه الجوفية ، والتي يمكن أن تتراكم بعد ذلك لتشكيل رواسب معدنية.

الأهمية الاقتصادية والاستخدامات

تعتبر الرواسب المعدنية ذات أهمية اقتصادية كبيرة ، لأنها مصدر للعديد من الموارد القيمة المستخدمة في مختلف الصناعات. تتنوع استخدامات المعادن ، بدءًا من مواد البناء مثل الأسمنت والطوب والبلاط إلى المعادن مثل حديدوالنحاس والذهب و فضي، لموارد الطاقة مثل فحموالنفط والغاز الطبيعي.

بالإضافة إلى قيمتها الاقتصادية ، تتمتع المعادن أيضًا بالعديد من الاستخدامات الأخرى ، بما في ذلك في صناعة الإلكترونيات والمجوهرات والسلع الاستهلاكية الأخرى ، وكذلك في الطب والزراعة.

تعتمد القيمة الاقتصادية للرواسب المعدنية على عوامل مختلفة، مثل جودة وكمية المعدن، وسهولة استخراجه، والطلب عليه في السوق. لذلك فهم الجيولوجيا و علم المعادن من الرواسب المعدنية أمر ضروري لتقييم إمكاناتها الاقتصادية وتطوير استراتيجيات التعدين والاستخراج.

بعض الأنواع الشائعة من الرواسب المعدنية

هناك العديد من أنواع الرواسب المعدنية ، لكن من أكثرها شيوعًا ما يلي:

  1. رواسب الوريد: تتكون هذه السوائل من السوائل الحرارية المائية التي تودع المعادن في كسور أو شقوق في الصخور.
  2. رواسب الرخام السماقي: تتشكل من الصهارة التي تتسلل إلى الصخور وترسب المعادن.
  3. سكارن الرواسب: تتكون من السوائل الحرارية المائية التي تتفاعل مع صخور الكربونات وترسب المعادن في الصخور المتحولة الناتجة.
  4. الرواسب الرسوبية: تتشكل من خلال ترسيب المعادن من الماء في البيئات الرسوبية.
  5. رواسب الغرينية: تتشكل من خلال تركيز المعادن الثقيلة في الجداول أو الشواطئ أو البيئات الرسوبية الأخرى.
  6. كبريتيد ضخم بركاني (VMS) الرواسب: تتكون من السوائل الحرارية المائية التي تودع المعادن في الصخور البركانية.
  7. رواسب الكربوناتيت: تتكون من الصهارة التي تحتوي على تركيزات عالية من معادن الكربونات.
  8. كيمبرلايت الأنابيب: تتشكل من ثوران الصهارة التي تحتوي على الماس والمعادن الأخرى.
  9. رواسب أكسيد الحديد والنحاس والذهب (IOCG): تتكون من السوائل الحرارية المائية التي تودع الحديد والنحاس والذهب في الصخور.
  10. رواسب لاحقة: تتشكل هذه عن طريق التجوية للصخور فوق المافية وتركيز النيكل والمعادن الأخرى في التربة الناتجة.

هذه مجرد أمثلة قليلة ، وهناك العديد من الأنواع الأخرى من الرواسب المعدنية التي يمكن أن تتكون في بيئات جيولوجية مختلفة.

ترسبات الوريد المعدنية

ترسبات الأوردة هي نوع من الترسبات المعدنية التي تتشكل عندما تترسب المعادن من السوائل الحرارية المائية داخل الشقوق أو الشقوق أو المفاصل في الصخور. غالبًا ما توجد داخل الصخور التي خضعت للتشوه أو التحول. غالبًا ما تكون المعادن التي تشكل رواسب الوريد عبارة عن خامات معدنية ، على الرغم من أن المعادن غير المعدنية يمكن أيضًا أن تترسب في الأوردة.

تتشكل رواسب الوريد عندما تتدفق السوائل الساخنة الغنية بالمعادن عبر الكسور في الصخور وتبرد ، مما يتسبب في ترسب المعادن وتشكيل الأوردة. غالبًا ما ترتبط السوائل التي تشكل رواسب الوريد بالأنظمة الصخرية أو المائية الحرارية ، ويمكن الحصول عليها من مجموعة متنوعة من الصخور المختلفة ، بما في ذلك الصخور الجوفية والصخور البركانية والصخور الرسوبية.

بعض الأمثلة على رواسب الوريد تشمل عروق الذهب في بلاك هيلز بولاية ساوث داكوتا ، والأوردة الفضية في كومستوك لود في نيفادا ، والأوردة النحاسية في شبه جزيرة كيويناو في ميشيغان. غالبًا ما تكون رواسب الوريد ذات قيمة اقتصادية ، حيث يمكن أن تحتوي على تركيزات عالية من المعادن القيمة.

بينغهام كانيون في ولاية يوتا (الولايات المتحدة الأمريكية) منجم نحاس بينغهام كانيون في ولاية يوتا (الولايات المتحدة الأمريكية) منجم نحاس

أنواع الودائع المعدنية

هناك أنواع مختلفة من الرواسب المعدنية ، ولكل منها خصائصها الفريدة وعمليات تكوينها. تتضمن بعض أنواع الرواسب المعدنية الأكثر شيوعًا ما يلي:

  1. رواسب الصخور البركانية: تتشكل من تبريد وتبلور الصهارة وتشمل رواسب الكروميت, بلاتينوالنيكل والنحاس.
  2. الرواسب الحرارية المائية: تتكون من دوران السوائل المائية الساخنة وتشمل رواسب الذهب والفضة والرصاص والزنك والنحاس.
  3. الرواسب الرسوبية: تتكون من تراكم وتركيز الجزيئات المعدنية في الصخور الرسوبية وتشمل رواسب الحديد ، المنغنيز, اليورانيوموالفوسفات.
  4. الرواسب المتبقية: تتكون من تجوية الصخور وترشيحها ، تاركة وراءها معادن مركزة ، وتشمل رواسب من البوكسيت والحديد.
  5. رواسب الغرينية: تتكون من تركيز المعادن من التجوية والتآكل في مجاري الأنهار ورمال الشاطئ وتشمل رواسب الذهب ، قصديروالماس.
  6. رواسب الكربوناتيت: وهي نادرة وتتكون من تبريد وتصلب صهارة الكربوناتيت وتشمل رواسب من العناصر الأرضية النادرة والنيوبيوم.
  7. رواسب الكيمبرلايت: تتشكل من خلال نشاط بركاني عميق الجذور وتشمل رواسب من الماس.
  8. رواسب التبخر: تتشكل من خلال تبخر المياه المالحة وتشمل رواسب الهاليت, جبسوالبوتاس.
  9. رواسب لاحقة: تتشكل عن طريق التجوية للصخور فوق المافية في المناخات المدارية وتشمل رواسب النيكل و الكوبالت.
  10. رواسب أكسيد الحديد والنحاس والذهب (IOCG): تتكون من السوائل الحرارية المائية وتشمل رواسب الحديد والنحاس والذهب.

لكل نوع من أنواع الرواسب المعدنية خصائصه المميزة ، ويتطلب استكشاف وتطوير نوع معين من الرواسب تقنيات ومعرفة متخصصة.

علم المعادن الأساسي

يشير علم المعادن الأساسي إلى المعادن التي تتشكل مباشرة من العمليات النارية والمتحولة والرسوبية. تتشكل هذه المعادن في مكانها الحالي ، ولم يتم نقلها أو تغيير حالتها الأصلية. غالبًا ما يتم تصنيف المعادن الأولية بناءً على تركيبتها البلورية ، والتي يتم تحديدها من خلال كيمياء المعدن وكيفية تكوينه.

In الصخور النارية، المعادن التي تتشكل هي معادن السيليكات ، والتي تحتوي على السيليكون والأكسجين ، إلى جانب عناصر أخرى مثل الألومنيوموالمغنيسيوم والحديد والبوتاسيوم. تشمل بعض معادن السيليكات الأولية الشائعة الموجودة في الصخور النارية الفلسبار سليكات الألمونيوم, كوارتز, الميكا, البيروكسين, امفيبوليهو الزبرجد الزيتوني.

تتشكل الصخور المتحولة من تغيير من الصخور الموجودة مسبقًا بسبب التغيرات في درجة الحرارة والضغط والبيئة الكيميائية. عادةً ما تكون المعادن الأولية التي تتشكل أثناء التحول هي معادن السيليكات ، ولكنها غالبًا ما تكون مختلفة عن المعادن الموجودة في الصخور الأصلية. على سبيل المثال ، المعدن العقيق غالبًا ما يتشكل أثناء تحول الطفل الصفحي or حجر رملي.

تتكون الصخور الرسوبية من تراكم الرواسب التي تم نقلها وترسبها بواسطة الرياح أو الماء أو الجليد. المعادن الأولية التي تتكون في الصخور الرسوبية عادة ما تكون معادن غير سيليكات ، مثل الكالسيت, الدولوميتوالجبس والهاليت.

علم المعادن الأساسي مهم في دراسة الجيولوجيا لأنه يوفر أدلة حول تاريخ قشرة الأرض والعمليات التي تكونت الصخور والمعادن. من خلال دراسة تكوين المعادن الأولية وتوزيعها ، يمكن للجيولوجيين اكتساب نظرة ثاقبة للتاريخ الجيولوجي لمنطقة ما ، ويمكنهم فهم الموارد الموجودة بشكل أفضل.

خام الحديد المعدني خام الحديد معدن

المعادن الثانوية

المعادن الثانوية هي معادن تتشكل من خلال تغيير المعادن الموجودة مسبقًا ، عادة نتيجة التعرض للسوائل الحرارية المائية أو عمليات التجوية.

في بعض الحالات ، تتشكل المعادن الثانوية عن طريق تفاعل المعادن الموجودة مسبقًا مع السوائل المخصبة في بعض العناصر ، مثل الماء الذي تم تسخينه بواسطة الصهارة أو المياه الجوفية التي تم تخصيبها بأيونات معدنية من رواسب معدنية. في حالات أخرى ، تتشكل المعادن الثانوية من خلال عمليات التجوية التي يمكنها تحطيم المعادن الموجودة مسبقًا وإطلاق مكوناتها الكيميائية ، والتي تتحد بعد ذلك لتشكيل معادن جديدة.

تشمل أمثلة المعادن الثانوية اعوج، والتي تتشكل من خلال تغيير الصخور فوق المافية ، و الكاولينيت، والذي يتكون من خلال تجوية معادن الفلسبار في صوان. يمكن أن تكون المعادن الثانوية مهمة من الناحية الاقتصادية ، لأنها قد تحتوي على معادن ثمينة ومعادن لم تكن موجودة في الصخور أو المعادن الأصلية.

جمشت على Veracruz Gangue Mineral جمشت على Veracruz Gangue Mineral

ما هو هوست روك؟

في الجيولوجيا ، يشير مصطلح "الصخور المضيفة" إلى الصخر الذي يحيط أو يحيط أو يحتوي على رواسب خام أو وريد معدني أو أي سمة جيولوجية أخرى ذات أهمية. يمكن أن تكون الصخور المضيفة إما رسوبية أو نارية أو متحولة في الأصل ، وقد يرتبط التمعدن أو الترسبات التي تحتويها بتكوين الصخور المضيفة أو اقتحامها.

في سياق التعدين ، يعد فهم خصائص الصخور المضيفة أمرًا بالغ الأهمية في تحديد الجدوى والربحية المحتملة لمشروع التعدين. يمكن أن يؤثر نوع الصخور المضيفة وتكوينها المعدني وهيكلها وخصائصها الأخرى على سهولة استخلاص المعادن أو المعادن ، فضلاً عن التكاليف المرتبطة بالاستخراج والمعالجة.

الصخرة التي يحدث داخلها رواسب الخام

  • الصخور البركانية أو الحمم البركانية
  • الصخور الجوفية أو الصخور البركانية
  • صخور فوقية
  • صخور الكربونات
  • الصخور الرسوبية
  • الصخور التبخيرية

صخرة الحائط أو صخرة الريف

في الجيولوجيا ، يشير المصطلح "صخرة الجدار" أو "صخرة الريف" إلى الصخور المحيطة التي تحيط بالتطفل البركاني ، أو رواسب الخام ، أو الوريد المعدني. عادة ما تكون صخور الجدار أقدم من الحدث التدخلي أو التمعدني الذي تحيط به ، وربما تغيرت بسبب الحرارة والسوائل المرتبطة بالتطفل أو التمعدن.

على سبيل المثال ، في سياق الوريد المعدني ، صخرة الجدار هي الصخرة التي تلامس الوريد ، ويمكن أن تكون عاملاً مهمًا في تكوين وخصائص الوريد. يمكن أن تؤثر الصخور الجدارية أيضًا على نوع التمعدن الذي يحدث ، وكذلك شكل واتجاه الرواسب. يعد فهم خصائص وخصائص صخور الجدران جزءًا مهمًا من التنقيب عن المعادن والتعدين.

الصخور التي تحيط بترسبات الخام ، على وجه الخصوص ، الصخور على جانبي الوريد

  • الصخور البركانية أو الحمم البركانية
  • الصخور الجوفية أو الصخور البركانية
  • صخور فوقية
  • صخور الكربونات
  • الصخور الرسوبية
  • الصخور التبخيرية

مراجع حسابات

  1. جيلبرت ، جي إم ، وبارك جونيور ، سي إف (2007). جيولوجيا رواسب الخام (الطبعة الثانية). مطبعة وافلاند.
  2. إيفانز ، إيه إم (1993). جيولوجيا الركاز والمعادن الصناعية: مقدمة (الطبعة الثانية). بلاكويل ساينس.
  3. Proffett ، JM (2003). جيولوجيا الرواسب المعدنية في أستراليا وبابوا غينيا الجديدة (الطبعة الثالثة). AusIMM.
  4. سيليتو ، آر إتش (2010). أنظمة النحاس السماقي. الجيولوجيا الاقتصادية ، 105 (1) ، 3-41.
  5. هاينريش ، كاليفورنيا ، دريزنر ، ت. ، ومونيكي ، ت. (2007). جيولوجيا رواسب الخام الحرارية المائية. الجيولوجيا الاقتصادية ، 102 (3) ، 469-505.
  6. هوفسترا ، آه ، كلاين ، شبيبة ، ودويتش ، السيرة الذاتية (2000). الفصل 23 - ودائع الذهب. في جيولوجيا الرواسب المعدنية في كورديليرا غرب كندا (ص 705-762). المعهد الكندي للتعدين والمعادن و النفط.
  7. ريدلي ، جيه آر ، & داياموند، LW (2014). طبيعة وأصل رواسب الذهب لتكتلات Witwatersrand في Ventersdorp Supergroup ، جنوب إفريقيا - إعادة تقييم. مراجعات جيولوجيا الركاز، 62، 156-177.
  8. Kesler ، SE ، Wilkinson ، BH ، & Kesler ، SE (2012). جيولوجيا رواسب الخام. صحافة جامعة كامبرج.
  9. Hedenquist ، JW ، & Lowenstern ، JB (1994). دور الصهارة في تكوين رواسب الخام الحرارية المائية. الطبيعة ، 370 (6490) ، 519-527.
  10. هوفس ، ج. (2009). الكيمياء الجيولوجية للنظائر المستقرة (الطبعة السادسة). سبرينغر.