تلخيص وحدة التعدين الفصل الدراسي الثاني

التعدين
- الجيوكيمياء هو توزيع العناصر الكيميائية في القشرة الأرضية .
- الجيولوجيا الاقتصادية هي أحد فروع علم الجيولوجيا الذي يهتم بدراسة الخامات المعدنية ذات القيمة الاقتصادية.
* أقسام الجيولوجيا الاقتصادية:
1. جيولوجيا التعدين Mining Geology
2. جيولوجيا المياه الجوفية Groundwater Geology
3. جيولوجيا النفط Petroleum Geology
4. جيولوجيا الفحم Coal Geology
5. جيولوجيا الخامات المشعة Geology Material Radioactive
- التعدين هو عملية الحصول على المعادن ومواد أخرى من الأرض.
* ما الفرق بين الخام والمعدن ؟
- الخام معدن من مواد أخرى ذات قيمة اقتصادية.
- المعدن هي مادة متبلرة متجانسة تكونت من أصل غير عضوي ولها تركيب كيميائي محدد.
* دور مهندس التعدين :
- استخراج الرواسب المعدنية وخاماتها من الأرض .
*يصل عدد المعادن في الطبيعة إلى أكثر من 2400 معدن.
*الخامات تقدر أعدادها بمئات الأنواع.
* تعد الأرض هي المصدر الوحيد للمعادن والخامات حتى الآن .
* توزع العناصر في الأرض على صورتين :
- تجمعات بلورية :1. متجانسة(مكونه من معدن واحد) .2. غير متجانسة(مكونة من خليط من المعادن) .
- صخور.
* أماكن تواجد الخامات المعدنية :
- داخل صخور القشرة الارضية .
- على أسطح القشرة الأرضية .
في قيعان البحار والمحيطات والأنهار.
* مصادر الخامات:
- الأرض .
- النيازك .
- صخور القمر.
*طرق نشأة الخامات:
- نشأت أصلا من الصهير أوالماجما تتكون في الأرض.
*العوامل المؤثرة على المصدر أو الصهير :
- نوعية العناصر في المصدر.( حسب العنصر الغالب في الخام يسمى باسم العنصر الغالب) مثال :وجود عنصر السيليكون يساهم في تكوين السيليكات.
- درجة تركيز العناصر في المصدر. مثال :وجودالحديد بنسبة ضئيلة يؤدي الى تكوين الهورنبلند أو الأوجيت وإذا كان موجوداً بسبة عالية يؤدي الى تكوين أحد خامات الحديد مثل الماجنيتيت والهيماتيت.
- الظروف الفيزيائية والكيميائية للمصدر. مثل درجة الحرارة والرقم الهيدروجيني والتي تؤثر على نوعية نواتج التفاعلات.
- البيئة المحيطة بالمصدر . ( نواتج البيئات المؤكسدة تختلف عن نواتج البيئات المختزلة).
- التركيبة الكيميائية للصخور المحيطة بالمصدر. (بسبب حدوث تفاعلات متبادلة بين المصدر والصخور المحيطة(.
- مرحلة التبلور. ( تتكون المعادن التي تعتمد على العناصر الأساسية في المراحل الأولية تتبعها الخامات في المراحل المتأخرة وذلك بسبب زيادة تركيز العناصر).
نشأة الخامات المعدنية
- معامل التركيز =تركيز العنصر في الخام / معدل تركيز هذا العنصر في القشرة
- يجب ان يكون تركيز الخام في القشرة 6 أضعاف تركيزه لكي يعتبر اقتصادي ويبدأ باستهلاكه.
* طرق نشأة الخامات وأنواعها :
1. الخامات الماجماتية ( خامات مصاحبة للصخور النارية).
2. الخامات المتكونة من المحاليل السطحية (خامات المعادن الرسوبية ).
3. خامات التحول .
* الخامات الماجماتية:
1. مكونات الصهير الصخري :
• مكونات غير طيارة (كثافة عالية ) : تتميز بدرجة انصهار عالية تزيد عن ̊c 1000 وتنحصر في سبعة أكاسيد أحدها حمضي هو ثاني اكسيد السيليكون والباقي قاعدية هي اكاسيد(الألومنيوم, الحديد الثنائي والثلاثي, المغنيسيوم, الكالسيوم, الصوديوم, البوتاسيوم).
• مكونات طيارة (كثافة منخفضة) :عندما يبدأ الصهير في التصلب والتبلر يتحد واحد أو أكثر من الاكاسيد القاعدية مع السيليكا الحمضية تحت ظروف مناسبة من الحرارة والضغط لتكون معادن السيليكات.
2. المراحل المختلفة لتصلب الصهير :
• مرحلة الصهير القويم: يتم تكون المعادن الأساسية .
• المرحلة البيجماتيتية: يتم فيها تكون معادن ثانوية جديدة .
• المرحلة الغازية .
• مرحلة المحاليل المائية الحارة .

* مميزات مرحلة الصهير القويم :
1. تعد المرحلة الاولى من مراحل تصلب الصهير .
2. يكون فيها الصهير مرتفع اللزوجة ومرتفع جدا في الحرارة.
3. تنخفض درجة حرارة الصهير تبدأ المعادن الأساسية في التكوين .
* مميزات المرحلة البيجماتيتية:
1. تتكون الخامات المعدنية في هذه المرحلة من الجزء السائل من الصهير .
2. يكون فيها الصهير منخفض اللزوجة .
- الخامات المعاصرة هي الخامات التي تتكون في أثناء نشأة المعادن المكونة للصخور النارية.
* الخامات المعاصرة : 1. خامات أولية .2. خامات ثانوية .
* أمثلة على المرحلة الغازية :
1. معدن الكاسيتريت ( أكسيد القصدير ).
2. معادن التيتانيوم ( الروتيل – بروكيت –أناتاز).
* عوامل ترسيب المحاليل المائية الحارة : 1. قابلية الذوبان .2. درجة الحرارة .3. الضغط .
* أنواع المحاليل المائية الحارة :
النوع الذوبان الضغط اماكن ترسبها أمثلة
رواسب عالية الحرارة منخفض كبير تترسب على أعماق كبيرة كاسيتريت / جارنت / توباز
رواسب متوسطة الحرارة متوسط متوسط على عمق متوسط من سطح الارض باريت / كالسيت
رواسب منخفضة الحرارة عالي قليل تترسب بالقرب من سطح الأرض كالسيت /فلوريت / كوارتز
* من ماذا تنتج الخامات المتكونة من المحاليل السطحية :
- تنتج من تسرب مياه البحار والمحيطات والانهار في شقوق الصخور .
* طرق .........................
1. بخر السائل المذيب .
2. بخر الغاز المساعد على الإذابة .
3. رواسب الفرز.
* أنواع خامات التحول :
1. خامات التحول التماسي: ناتج من تداخل الماجما او المحاليل الحارة في الصخور فتتكون معادن مثل هيماتيت أو الماجنتيت.
2. خامات التحول الأقليمي: تحدث على أعماق كبيرة وضغط وحرارة شديدين مما يؤدي الى تركيز بعض العناصر التي تكون خامات فلزية مهمة مثل خامات الحديد الشريطية.
طرائق استخراج الخامات السطحية وتحت السطحية
* طرق استخراج الخامات السطحية:
1. التحجير: عملية استخراج الصخور التي تستعمل في البناء ورصف الطرق.
2. قطع الصخور.
3. النسف .
4. غسل الرمال والفرز.
5. التذرية.
* العوامل التي يعتمد عليها استخراج الخامات السطحية:
1. كمية المعادن الموجودة بالراسب .
2. امتداد وعمق وطبيعة المواد المعدنية .
3. سمك الأرض التي تغطي الراسب.
4. طبيعة الطبقة التي تقع عليها الراسب .
5. موقعه الطوبوغرافي.
- الخريطة الطوبوغرافية :هي خريطة تضاريسية مضاف إليه مظاهر حديثة.
*طرق استخراج الخامات تحت سطح الأرض:
1. الحفر في الخام :في حالة المعادن الفلزية
2. الأعمدة والغرف : في حالة استخراج الرواسب الأفقية او ذات الميل الخفيف .
تركيز الخامات المعدنية
* طرق تركيز الخامات:
1. الفصل المغناطيسي .(مثال : الماجنيتيت )
2. الفصل على أساس الوزن النوعي ( الغسل والتذرية).
3. طريقة التعويم .
4. طريقة الملغمة.(فصل الذهب عن خاماته باستخدام الزئبق ) .
5. طريقة الذوبان .(عملية التبخير ) .
الخامات المعدنية في دولة الإمارات
* طرق استكشاف الخامات المعدنية :
1. عن طريق إجراء مسوحات .
2. أخذ صور جوية .
3. وضع خرائط جيولوجية وجغرافية مفصلة .
4. إجراء دراسات أكاديمية دقيقة .
*كشف المسح المعدني عن وجود بعض المعادن القيمة في : أبوظبي والإمارات الشمالية .
* قسمت المعادن التي اكتشفت إلى نوعين من المعادن :
1. المعادن الفلزية : مثل خامات النحاس والكروم والعناصر المشعة .
2. المعادن اللافلزية : مثل الجبس والتلك والصوف الصخري والباريت .




اسم الخام الصخور الحاوية للخام الأماكن التي تتواجد فيها الاستخدامات
الصوف الصخري نواتج تحلل صخور قاعدية سطحية البازلت)وجوفية الجابرو مصفوت و الفجيرة كمواد عازلة للحرارة أو البرودة
الجبس صخور الجبس جبل حفيت في العين-دبي –المنطقة الغربية(السلع) صناعة الاسمنت والتماثيل –أغراض طبية-احجار الزينة
الملح الصخري صخور متبلرة ورديه صير بني ياس والسبخات الأغذية-الصابون-الصودا الكاوية –حمض HCl
الباريت بلورات في الميلانج جبل الظنة-دلما-ارزنه-صير بني ياس-زركوه طين تبريد الحفارات
التلك عروق مصاحبة لصخور السيربنتيت قرية اذن (المنطقة الشرقية) صناعة منتجات البيتومين وأدوات التجميل
أحجار الزينة
وأحجار البناء الرخام
صخور الجابرو
صخر الجرانيت
// السيربتنين
الحجر الجيري
الشست اللوحية جبال الفاية و غرب مصفوت
طريق مسافي الفجيرة
الامارات الشمالية
المنطقة الشمالية والفجيرة
جبال حفيت + المنطقة الشمالية
عسمة في احجار الزينة والبناء وكمواد عازلة للصوت وصناعة الاسمنت


اسم الخام الصخور الحاوية للخام الأماكن التي تتواجد فيها المادة الخام الاستخدامات
النحاس(الفلز)
مالاكيت ازوريت (الخام) صخور المتحولة وصخور الاوفيولايت بين مسافي الفجيرة في صورته المؤكسدة
(الملاكيت الازوريت ) الاسلاك
و
السبائك
الكروميت(الخام)
الكروم(الفلز) صخور فوق قاعدية و صخور السربنتين المنامة ومصفوت _ السيجي صناعة النيكل كروم
المعادن المشعة
مثال(اليورانيوم) مياه الينابيع
الحجر الجيري منطقة العين(عين الفايضة )
جبل حفيت في الاغراض السلمية وانتاج الطاقة النووية والطب واللاغراض العسكرية