طرق تكوين المعادن
تتشكل المعادن في الطبيعة من خلال عمليات جيولوجية متنوعة، تؤثر فيها عوامل عديدة. من بين هذه العوامل، تلعب درجة الحرارة والضغط دوراً كبيراً، بالإضافة إلى العمليات الكيميائية التي تحدث في المحاليل المائية.
الحرارة المرتفعة والضغط
إن ارتفاع درجة الحرارة والضغط الشديدين في باطن الأرض يعتبران من أهم العوامل التي تساهم في تكوين المعادن. تتشكل المعادن في منطقة الستار الموجودة تحت القشرة الأرضية، حيث توجد الصخور المنصهرة التي تعرف بالماجما. تتدفق هذه الماجما ببطء نحو سطح الأرض، وتحتوي على السيليكات التي تعد عنصراً أساسياً في تركيب العديد من المعادن. تستغرق هذه العملية ملايين السنين حتى تكتمل.
تجدر الإشارة إلى أن حوالي 95% من القشرة الأرضية تتكون من تسعة أنواع من المعادن تشكلت بهذه الطريقة. تتكون الصخور من خليط من المعادن، وهناك أنواع مختلفة من الصخور التي نتجت عن الظروف التي تشكلت بها من المعادن، مثل الصخر الناري السطحي (Extrusive rocks) الناتج عن تبلور المعادن عند خروج الماجما على سطح الأرض، إذ يتكون من بلورات صغيرة الحجم. أما النوع الآخر من الصخور فهي الصخور النارية المتداخلة (Intrusive rocks) التي تحتاج إلى وقت أطول حتى تبرد وتشكل بلورات كبيرة الحجم.
تبخر المحاليل المائية
تترسب المعادن الصلبة أيضاً من خلال عملية تبخر المحاليل المائية. يمكن ملاحظة هذا النوع من تكون المعادن في الكهوف، حيث تتشكل معادن مثل الكالسيت. مثال آخر هو معدن الجبس، الذي يتكون نتيجة لتبخر مياه البحر عندما ترتفع درجة الحرارة.
مفهوم المعادن
يمكن تعريف المعادن بأنها مواد صلبة غير عضوية، متجانسة التركيب وتحدث بشكل طبيعي. تتميز المعادن بتركيب كيميائي محدد وبنية بلورية معينة. يوجد حالياً الآلاف من المعادن المعروفة، وتدخل المعادن في تركيب الصخور بما يقارب المئة نوع تقريباً.
أصناف المعادن
يمكن تصنيف المعادن إلى عدة أنواع بناءً على تركيبها الكيميائي. تشمل هذه الأنواع ما يلي:
- المعادن التي تحتوي على عناصر: مثل معدن الألماس الذي يتكون من الكربون، ومعدن الذهب.
- المعادن التي تحتوي على الهالوجينات: مثل الكلورين والبرومين والأيودين، ومن الأمثلة على هذه المعادن كلوريد الصوديوم الذي يُعرف بملح الطعام.
- المعادن التي تحتوي على أكاسيد: مثل معدن الهيماتيت (بالإنجليزية: hematite) الذي يتكون من أكسيد الحديد.
- المعادن التي تحتوي على كبريتيد: مثل معدن البيريت (بالإنجليزية: pyrite) الذي يتكون من كبريتيد الحديد، ومعدن الجالينا (بالإنجليزية: galena) الذي يتكون من كبريتيد الرصاص.
- المعادن التي تحتوي على مركبات أيونية: مثل معدن الكالسيت الذي يتكون من الكربونات (CO3-2)، ومعدن الجبس الذي يتكون من الكبريتات (SO4-2)، ومعدن الكوارتز الذي يتكون من السيليكات (SiO4-4).
المراجع
- Max Roman Dilthey (20-4-2018), “How Are Minerals Formed?”, sciencing.com, Retrieved 20-2-2019. Edited.
- Cornelis Klein (8-2-2019), “Mineral”, www.britannica.com, Retrieved 20-2-2019. Edited.
- Robert Frost, “Minerals, Rocks & Rock Forming Processes”, www.indiana.edu, Retrieved 20-2-2019. Edited.
