كيف تتشكل المعادن

كيف تتشكل المعادن هل تساءلت يومًا كيف تتشكل البلورات والمعادن المدهشة التي نراها في المتاحف ومحلات الصخور؟ إذا كان الأمر كذلك، فأنت لست وحدك! في منشور المدونة هذا، موسوعة صدي البلاد سنلقي نظرة على بعض الطرق المختلفة التي يمكن أن تتشكل بها المعادن. من أعماق الأرض إلى الفتحات الحرارية المائية في قاع البحر، سنستكشف العالم الرائع لتكوين المعادن.

كيف تتشكل المعادن

المعادن هي كوكبنا. إنها تشكل الأرض والصخور الأساسية التي نعيش عليها، وتشكل كل صخور الأرض ورواسبها، وهي مهمة للعديد من الأشياء. واحدة من أكثر الطرق شيوعًا لتكوين المعادن هي من خلال
تتشكل المعادن في جميع البيئات الجيولوجية وبالتالي في ظل مجموعة واسعة من الظروف الكيميائية والفيزيائية، مثل درجات الحرارة والضغط المتفاوتين. في هذا الإصدار من مقدمة عن المعادن المكونة للصخور، ستتم مناقشة معظم المعادن التي تحدث بشكل شائع من الصخور النارية والمتحولة والرسوبية.

ما هي المعادن؟

تتشكل المعادن عندما تتبلور المعادن. يمكن أن تتكون المعادن في أي مكان على الأرض، ويأتي تنوعها الواسع من ظروف كيميائية وفيزيائية مختلفة لبيئات المصدر. عندما تبرد الصهارة أو الحمم البركانية، تتبلور الصهارة والخامات الموجودة بداخلها لتشكيل معادن صغيرة في الصخور النارية الناشئة حديثًا.

هناك أربع فئات رئيسية لتكوين المعادن: البركانية، والرسوبية، والمتحولة، والحرارة. تتكون المعادن البركانية من ذوبان معادن رسوبية عندما تترسب عن طريق الماء أو الرياح أو الجليد، وتتغير المعادن المتحولة من خلال الحرارة والضغط، وتتشكل المعادن الحرارية عن طريق تسخين وشاح الأرض.

جميع المعادن لها خصائص مختلفة بناءً على نوع المعدن. على سبيل المثال، الذهب موصل جيد للكهرباء بينما الحديد معدن هيكلي جيد.

الصخور النارية والمعادن

المعادن أساسية لتكوين وتكوين الصخور النارية والمتحولة. تتكون الصخور النارية والمعادن، التي تتصلب من الصخور المنصهرة، من معادن السيليكات. تتكون الغالبية العظمى من الصخور النارية من معادن السيليكات (مما يعني أن اللبنات الأساسية للصهارة التي شكلتها هي السيليكون والأكسجين). ومع ذلك، هناك بعض الاستثناءات النادرة، مثل الكربونات والأكاسيد.

تتكون معادن السيليكات من جزيئات صغيرة تسمى الحبوب. ترتبط هذه الحبوب ببعضها البعض بواسطة روابط كيميائية قوية ويتم ترتيبها عادةً في شبكة بلورية. يمكن تقسيم الصخور النارية والمعادن إلى مجموعتين رئيسيتين بناءً على طريقة ترتيب الحبوب: orthopyroxene و pyroxene. يتكون Orthopyroxene من حبيبات صغيرة مستديرة مرتبة في شبكة مكعبة ويتكون البيروكسين من حبيبات أكبر وأكثر استطالة مرتبة في شبكة سداسية الشكل.

عندما يتم تسخين الصهارة إلى درجات حرارة عالية، تبدأ ذرات السيليكون والأكسجين في الحبيبات في التحرر من قذائف ذراتها. تسمى هذه العملية التبلور الجزئي وينتج عنها تكوين بلورات. تعتمد البلورات التي تتكون على درجة الحرارة والضغط اللذين تتبلور الصهارة عندهما. تسمى البلورات التي تتشكل في درجات حرارة عالية وضغوط أمفيبولات. تتكون الأمفيبولات من نوعين مختلفين من البلورات: البلورات المنشورية المطولة والبلورات الهرمية المربعة.

يمكن العثور على المعادن التي تشكل الصخور النارية أو المتحولة من خلال النظر إلى العينة تحت المجهر. سيحدد علماء الميكروسكوب نوع الكريستال الذي يتكون منه الصخر، بالإضافة إلى أي أنواع معدنية أخرى موجودة.

التكوين في درجات حرارة وضغوط عالية

تتشكل المعادن في جميع البيئات الجيولوجية وبالتالي في ظل مجموعة واسعة من الظروف الكيميائية والفيزيائية، مثل درجات الحرارة والضغط المتفاوتين. من أجل تكوين معدن جديد، يجب تغيير العناصر الموجودة داخل المعدن الموجود. يمكن أن يحدث هذا التغيير مباشرة تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين، وهو ما يعرف بتكوين المعادن.

تتشكل المعادن في وجود الحرارة أو الضغط. عندما تصل الصهارة (الصخور المنصهرة تحت سطح الأرض) إلى نطاق درجة حرارة أقل، فإن المعادن المتبلورة عند درجة الحرارة تلك تنسحب من الذوبان وتؤثر على تكوينها. وهذا ما يسمى إعادة التبلور. قد تكون المواد الكيميائية الأساسية هي نفسها، ولكن مع زيادة الضغط، قد تتشكل معادن أكثر تعقيدًا.

تحدث درجة الحرارة والضغط أيضًا فرقًا كبيرًا في تكوين المعادن. قد تكون المواد الكيميائية الأساسية هي نفسها، ولكن مع زيادة الضغط، قد تتشكل معادن أكثر تعقيدًا. على سبيل المثال، غالبًا ما تحتوي المعادن عالية الضغط على عناصر أكثر من المعادن منخفضة الضغط.

تكوين من السوائل الساخنة

تتشكل المعادن عندما تبرد الصهارة الساخنة داخل القشرة، أو عندما تصلب الحمم البركانية على السطح. عندما تبرد هذه السوائل إلى الحالة الصلبة، يمكن العثور عليها في مجموعة متنوعة من التراكيب المختلفة. تتكون بعض المعادن من محاليل الماء الساخن. عادة ما تكون هذه المحاليل ساخنة بدرجة كافية لإذابة الصخور، وتنقل المعادن إلى حيث يذهب الماء، على طول الكسور وعبر الصخور المسامية. تتطلب العمليات الحرارية المائية أيضًا الماء الساخن، الذي يذيب المعادن وينقل مكوناتها حيث يذهب الماء، على طول الكسور وعبر الصخور المسامية.

تشكيل في الصخور المتحولة

تتشكل المعادن عندما تتعرض الصخور الأصلية للحرارة أو الضغط العالي للغاية أو السوائل الغنية بالمعادن. في الصخور المتحولة، يتم تغيير المعادن أو إعادة بلورتها من معادن الصخور الموجودة بسبب تأثير الحرارة ودرجة الحرارة. ويطلق على التكرارات الأصغر اسم الأوردة والأكبر تسمى وحدة تشكيل الصخور. تتشكل الصخور المتحولة من خلال تحول الصخور النارية والرسوبية. س: كيف يختلف تكوين الصخور المتحولة عن الصخور النارية؟
يتكون التكوين الصخري المتحولة عندما تتعرض الصخور الأصلية للحرارة أو الضغط العالي للغاية أو السوائل الغنية بالمعادن. في المقابل، يحدث تكوين الصخور النارية عندما تبرد الصخور المنصهرة (الصهارة) وتتصلب.

التكوين في الصخور الرسوبية

تعد المعادن من أهم عناصر سطح الأرض. إنها تشكل الصخور والمعادن، وهي مسؤولة عن لون كوكبنا وملمسه وشكله. تتكون المعادن في الصخور الرسوبية، وهي واحدة من ثلاثة أنواع رئيسية من الصخور. تتكون الصخور الرسوبية من صخور رسوبية ومعادن طينية. تتشكل معادن الطين أثناء التجوية المعدنية. تتكون الكربونات والحجر الجيري والدولوميت من معادن الأراجونيت والكالسيت والدولوميت. تتكون الصخور الرسوبية من الترسيب الكيميائي من مواد مذابة ترسبت من مياه البحر أو البحيرة.

تشكيل في الصخور النارية

يمكن أن تتكون المعادن من مجموعة متنوعة من المصادر، بما في ذلك الغازات البركانية أو الترسيب أو الأكسدة أو التبلور من الصهارة أو الترسب من سائل ملحي. في جوهرها، تتشكل الصخور النارية من خلال تبريد وتصلب الصهارة. عندما ترتفع الصخور المنصهرة الساخنة إلى السطح، تتبلور وتتصلب. ينشأ الذوبان في عمق الأرض بالقرب من البراكين النشطة. تتشكل الصخور النارية (من الكلمة اللاتينية للنار) عندما تتبلور الصخور الساخنة المنصهرة وتتصلب. تتشكل الصخور الرسوبية عندما تستقر الجزيئات من أي عامل تآكل – مثل الرياح أو المطر أو الأنهار.

تكوين المعادن على شكل بلورات

تتشكل المعادن عندما تترسب من السوائل الساخنة التي بردت. يمكن أن تتشكل المعادن على شكل بلورات جيدة التكوين، تتميز بأسطح مستوية ناعمة وأشكال هندسية منتظمة. في ظل ظروف مواتية، قد تنمو المعادن على شكل بلورات جيدة التكوين، تتميز بأسطح مستوية ناعمة وأشكال هندسية منتظمة.

تتكون المعادن عند تسخينها فوق درجة حرارة صلبة. درجة الحرارة الصلبة هي درجة الحرارة التي يتحول فيها المعدن من سائل إلى صلب. يمكن أن تتكون المعادن أيضًا عند تسخينها فوق درجة انصهارها، والمعروفة باسم درجة حرارة السائل. درجة حرارة السائل هي درجة الحرارة التي ينتقل عندها المعدن من سائل إلى صلب.

طرق تشكيل المعادن pdf

تتشكل المعادن عن طريق التبلور، حيث تتجمع مكونات الذرات مع بعضها البعض وفقًا للتركيب الكيميائي الصحيح. تتشكل معادن مختلفة من أنواع مختلفة من العناصر، ويمكن أن تتكون معادن مختلفة من أنواع مختلفة من المعادن. في هذه المقالة سوف نناقش طرق تشكيل المعادن، وكيف تؤدي كل عملية إلى نوع مختلف من المعدن.

تتضمن عملية تشكيل المعادن السائبة طرقًا، ودرفلة، وبثق، وسحب الأسلاك. التشكيل هو عملية ضغط قطعتين من المعدن معًا لتشكيل قطعة أقوى. التدحرج هو عملية دحرجة المعدن حول جسم ذي شكل لجعله أرق وأكثر مرونة. البثق هو عملية دفع المعدن خلال قالب لإنشاء شكل معين. سحب الأسلاك هو عملية سحب المعدن من خلال ثقب صغير باستخدام شبكة سلكية.

تشمل عملية تشكيل الصفائح المعدنية الدرفلة على البارد والدرفلة على الساخن والرسم. الدرفلة على البارد هي عملية ضغط الصفائح المعدنية بين بكرتين عند درجة حرارة منخفضة لجعلها أرق وأكثر مرونة. الدرفلة على الساخن هي عملية ضغط الصفائح المعدنية بين بكرتين عند درجة حرارة عالية لجعلها أكثر سمكًا وأكثر متانة. الرسم هو عملية سحب المعدن من خلال ثقب صغير باستخدام شبكة سلكية.

بشكل عام، تعد عملية تشكيل المعادن السائبة أكثر شيوعًا من عملية تشكيل الصفائح المعدنية، ولكن يمكن استخدام كلتا العمليتين لإنشاء أنواع مختلفة من المعادن.

تتشكل المعادن بعدة طرق منها

تكوين المعادن هو عملية تحدث عندما تترسب المعادن من السوائل الساخنة. الصهارة هي صخور منصهرة تقع تحت القشرة الأرضية. عندما يكون الضغط ودرجة الحرارة مناسبين، ستبدأ الصهارة في الارتفاع. ستصل هذه الصهارة الصاعدة إلى سطح الأرض حيث ستتصلب على شكل صخور ومعادن. تتشكل المعادن المختلفة في درجات حرارة وضغوط مختلفة، ولا يمكن أن تتكون بعض المعادن إلا في ظل ظروف معينة.

تشمل بعض الطرق التي تتشكل بها المعادن من خلال الانفجارات البركانية والترسبات الرسوبية والنشاط الحراري المائي. كل من هذه العمليات لها مجموعة المتطلبات الخاصة بها، وقد يكون من الصعب تحديد العملية التي ستشكل معدنًا معينًا. ومع ذلك، من خلال فهم كيفية عمل تكوين المعادن، يمكنك تحديد المعادن الموجودة في مكان معين بشكل أفضل.

أدوات تشكيل المعادن

تتشكل المعادن عندما تتحد العناصر مع بعضها البعض لتشكيل مادة صلبة. من أجل إنشاء المعدن، يجب دمج العناصر المختلفة معًا. الطريقة الأكثر شيوعًا لحدوث ذلك هي من خلال عملية تكوين المعادن. تتكون المعادن من العناصر الموجودة في قشرة الأرض. تتحد هذه العناصر مع بعضها البعض لتشكيل المعادن.

تشكل المعادن عملية بطيئة تحدث على مدى سنوات عديدة. تتكون قشرة الأرض من أنواع مختلفة من المعادن. يمكن العثور على هذه المعادن في مواقع مختلفة على الكوكب. يحدث تكوين المعادن عندما تتلامس هذه الأنواع المختلفة من المعادن مع بعضها البعض.

تستخدم أدوات تشكيل المعادن لتشكيل الأنابيب بشكل دائم. هذه الأدوات مصنوعة من الفولاذ المقوى ولها حياة عمل مرضية.

خصائص المعادن

تتشكل المعادن عندما تتحد المعادن والعناصر والصخور تحت ظروف ارتفاع درجة الحرارة والضغط. يتم تحديد الخصائص الفيزيائية للمعدن، مثل لونه وشكله البلوري وصلابته، من خلال المعادن التي يتكون منها تركيبه. على سبيل المثال، يتكون معدن يسمى أكسيد الحديد الأسود من ذرات الحديد والأكسجين. عندما يتم الجمع بين هذين العنصرين تحت ضغط ودرجات حرارة عالية، يتبلوران في المعادن المغناطيسية المألوفة.

تكوين المعادن هو نتيجة مباشرة للعناصر الموجودة داخل المعادن الموجودة. عندما يتم الجمع بين هذه العناصر بالطريقة الصحيحة، فإنها قد تشكل معادن جديدة. على سبيل المثال، عندما يتم الجمع بين النحاس والزنك، فإنهما يشكلان مزيجًا من الزنك. مزيج الزنك معدن يتكون من قطع صغيرة من النحاس والزنك. تسمح هذه القطع الصغيرة للمعادن بالنمو في هيكل بلوري جيد التكوين، وهو ما يميز معظم المعادن.

يمكن أن تتطور المعادن أيضًا في ظل ظروف مواتية. على سبيل المثال، عندما تذوب جزيئات الماء الحجر الجيري، فإنها تشكل كربونات الكالسيوم المميهة (الحجر الجيري). في ظل هذه الظروف، يمكن أيضًا تعزيز النمو المعدني للحجر الجيري من خلال العوامل البيئية مثل درجة الحرارة أو الضغط. بمعنى آخر، قد يتأثر تطور المعدن بمجموعة متنوعة من العوامل خارج البيئة الخاضعة للرقابة في المختبر.

ما هو فن تشكيل المعادن

المعادن هي اللبنات الأساسية لجميع المواد الموجودة على الأرض. توجد عادة في قشرة الأرض وهي ضرورية لإنتاج المعادن. تتشكل المعادن في جميع البيئات الجيولوجية وتحت نطاق واسع من الظروف الكيميائية والفيزيائية، مثل تغير درجات الحرارة والضغط.

يعتمد فن تشكيل المعادن على استخدام المعادن لإنشاء أشياء متينة. يعمل علماء المعادن مع مجموعة متنوعة من المواد الخام لإنشاء أشياء يمكن استخدامها في الحياة اليومية، مثل الأدوات والمركبات والمباني. كما يستخدمون المعادن لإنتاج مواد متقدمة، مثل السيراميك والبلاستيك.

يستخدم علماء المعادن مجموعة واسعة من المعادن لإنشاء أجسامهم. بعض المعادن الأكثر شيوعًا المستخدمة في تشكيل المعادن هي الجالينا والموليبدينوم. يستخدم علماء المعادن أيضًا معادن أخرى نادرة وثمينة، مثل التنجستن والنيوبيوم، في بعض التطبيقات المتخصصة جدًا.

من خلال استخدام المعادن، يستطيع علماء المعادن إنشاء مجموعة واسعة من الأشياء التي لها تأثير دائم على حياتنا اليومية.

الفرق بين التشغيل والتشكيل

يعتقد الكثير من الناس أن المعادن هي مجرد صخور تم تسخينها بدرجة كافية لتكوين بلورات. هذا ليس صحيحًا تمامًا، رغم ذلك. يتم إنشاء المعادن في الواقع عندما يتم تسخين الصخور بدرجة كافية للسماح لذرات العناصر المختلفة بالتحرك والانضمام إلى جزيئات مختلفة. تسمى هذه العملية التمعدن، وتحدث في أربع فئات رئيسية: النارية، والرسوبية، والمتحولة، والعضوية.

في الفئة النارية، تتبلور المعادن من الذوبان. يحدث هذا النوع من التمعدن عندما ترتفع الصهارة (خليط ساخن من الصخور المنصهرة) إلى السطح وتبرد. البازلت هو مثال على الصخور النارية، وهو مكون من بلورات الحمم البركانية.

في الفئة الرسوبية، تتشكل المعادن عندما يتم سحق الصخور أو إذابتها بالماء. تشمل الصخور الرسوبية الحجر الجيري والحجر الرملي. تتكون هذه الصخور من قطع صغيرة من الصخور المعدنية تسمى الحبوب. يمكن أيضًا صنع الصخور الرسوبية من مواد أخرى، مثل الطين أو الصخر الزيتي.

الفئة المتحولة هي نوع خاص من تكوين الصخور الرسوبية. تتغير الصخور المتحولة بفعل الحرارة والضغط والمياه. على سبيل المثال، يمكن تحويل الحجر الجيري إلى رخام إذا تم تسخينه بدرجة كافية.

تختلف فئة العضوية قليلاً عن الفئات الثلاث الأخرى. في الفئة العضوية، لا تتبلور المعادن من الذوبان ؛ هم فقط موجودون بكميات صغيرة. بعض الأمثلة على المعادن العضوية هي الجبس والتورمالين.