كيف تتشكل المعادن

كيف تتشكل المعادن الموجودة في الطبيعة وفي باطن الأرض، حيث تُعد المعَادن من المواد الطبيعية غير العضوية الموجودة في كوكب الأرض، والمعّادن هي مُورد أساسي للإستخدامات الصناعية البشرية، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن المعّادن كما وسنوضح كيف تتشّكل هذه المعادن في باطن الأرض.

ما هي المعادن

المعادن (بالإنجليزية: Mineral)، هي عبارة عن مواد صلبة موجودة في الطبيعة ويمكن أن تتكون من عنصر واحد أو أكثر من عنصر معاً على شكل مركبات كيميائية، ويوجد في الطبيعة حوالي 2000 نوع معروف من المعادن، بعض هذه المعادن نادر الوجود في الطبيعة، بينما البعض الاخر من المعادن يوجد بكثرة في جميع المناطق، وهناك حوالي 30 معدن يشكلون صخور القشرة الأرضية، وتتكون هذه المعادن من عدة عناصر كيميائية تحدد خصائصها ومميزاتها، حيث يتم تصنيف المعادن في المجموعات على حسب تركيبها الكيميائي، وفي الحقيقية إن المعادن جميعها مركبات صلبة، حيث تتكون طبيعياً من خلال عمليات جيولوجية، وفي الواقع إن المعادن تختلف في تركيبها، فهناك معادن نقية مثل الذهب والفضة وهناك معادن تكون في غاية التعقيد بآلاف التكوينات الكيميائية المعروفة، وإن العلم الذي يدرس المعادن يسمي بعلم المعادن، كما وتمتلك المعادن بناءاً بلورياً وتركيباً كيميائياً خاصاً، وتعتبر مواداً صلبة متجانسة وغير عضوية.[1]

كيف تتشكل المعادن

حتى تتشكل المعادن في الطبيعة يجب أن تتوفر العناصر اللازمة لصنعها بالنسب المناسبة، ويجب أن تكون الظروف الفيزيائية والكيميائية مناسبة لتشكيل المعادن، كما ويجب أن يكون هناك وقت كافي لترتيب الذرات داخل المعادن، حيث تشمل الظروف الفيزيائية والكيميائية عوامل مثل درجة الحرارة والضغط ووجود الماء ودرجة الحموضة وكمية الأكسجين المتاحة، وإن الوقت هو أحد أهم العوامل، لأن تشكيل المعادن يستغرق وقتاً طويلاً من الزمن حتى يتم ترتيب الذرات، وفي الواقع تشكلت معظم المعادن التي تشكل الصخور من حولنا من خلال تبريد الصخور المنصهرة، والمعروفة بإسم الصهارة، والتي تكون في درجات الحرارة المرتفعة الموجودة في باطن الأرض، حيث يمكن أن تتكون المعادن من الحرارة والضغط الشديدين الموجودين تحت قشرة الأرض في طبقة الوشاح الموجودة في باطن الأرض، وذلك من خلال تتدفق الصخور المنصهرة على شكل صهارة سائلة، ويمكن أن تشكل السيليكات في الصهارة المعادن وبعض أنواع الصخور النارية الأخرى، وذلك عندما تبرد الصهارة، وقد تستغرق هذه العملية ملايين السنين، وفي الحقيقة يتكون 95% من قشرة الأرض من تسعة معادن طبيعية فقط، وكلها من معادن السيليكات،حيث يشكل الأكسجين والسيليكا، أكثر العناصر المكونة للمعادن الموجودة في طبقة الوشاح في باطن الأرض.[2]

التصنيف الكيميائي للمعادن

تصنف المعادن على أساس شكلها البلوري وخصائصها الكيميائية، وتصنف المعادن إلى:[3]

• السيليكات (بالإنجليزية: Silicates): حيث إن معظم المعادن الموجودة في القشرة الأرضية هي من معادن السيليكات، وجميع معادن السيليكات مصنوعة من السيليكون والأكسجين.
• كبريتيدات (بالإنجليزية: Sulfides): حيث يتم إستخراج بعض الكبريتيدات كمصادر للمعادن مثل الزنك والرصاص والنحاس والقصدير.
• كربونات (بالإنجليزية: Carbonates): حيث تميل معادن الكربونات إلى الذوبان بسهولة نسبياً في الماء.
• أكاسيد (بالإنجليزية: Oxides): هي المعادن التي تعتمد على أيون الأكسجين، ومن الأمثلة على أكاسيد الحديد مثل الهيماتيت، والمغنتيت، والبيرولوزيت.
• هاليدات (بالإنجليزية: Halides): حيث تحتوي هذه المعادن على عنصر هالوجين مثل الأنيون، وسواء كان فلوريد، أو كلوريد.
• كبريتات (بالإنجليزية: Sulfates): حيث يكون لهذه المعادن أيون الكبريتات متعددة الذرات.
• الفوسفات (بالإنجليزية: Phosphates): حيث تمتلك هذه المعادن أيون الفوسفات متعدد الذرات، مثل الأنيون، والفلوراباتيت.
• العناصر الأصلية (بالإنجليزية: Native Elements): حيث تكون هذه المعادن مصنوعة من عنصر واحد فقط، مثل الذهب، والنحاس الطبيعي، والألماس، والجرافيت.

وفي ختام هذا المقال نكون قد وضحنا كيف تتشّكل المعادن في الطبيعة، كما وضحنا ما المقصود بالمعادن، وذكرنا تصنيفات المعادن الكيميائية، مع ذكر نبذة عن كل نوع من هذه المعادن المصنفة.