نبذة تعريفية عن المعادن الثقيلة
1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس
ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون
مؤسسة الكويت للتقدم العلمي
المعادن الثقيلة علوم الأرض والجيولوجيا
هي تلك المعادن التي تبلغ كثافتها أعلى من 2.9جم/ سم3، وهي مقدار كثافة البروموفورم السائل المستخدم في فصل المعادن الثقيلة عن المعادن الخفيفة.
توجد المعادن الثقيلة في جميع الصخور النارية والمتحولة والرسوبية.
والأمثلة لهذه المعادن: الماجنيتيت، الالمينيت، الأوليفين، سفين، انستاتيت، أوجيت، جارنت، هورنبلد، إبيدوت، كيانيت، شتوروليت، زركون، تورمالين وغيرها.
ودراسة المعادن الثقيلة هامة جداً خاصة في التعرف على طبيعة تكوين الصخور الرسوبية، مثل الحجر الرملي حيث أنها تعطي دلائل ومعلومات قيمة عن تركيب الصخر الأصلي الذي اشتقت منه الصخور الرسوبية.
فعلى سبيل المثال وليس الحصر لو وجدت مجموعة معادن الأمفيبول والإبيدوت، في الصخور الرسوبية، فهذا دليل قاطع على أن الصخر الأساسي هو صخر ناري أو متحول تحت درجة تحول عالية، بينما لو وجدت مجموعة معادن البيروكسين فإنها تدل أن الصخر بركاني. ومجموعة معادن الزيركون والتورمالين تدل أن الصخر الأساسي رسوبي.
ومن الممكن تمييز الرسوبيات بواسطة التعرف على المعادن الثقيلة الملازمة لها، حيث أن دراسة توزيع المعادن الثقيلة في أحواض الترسيب تسهل من عملية تتبع توزيع المواد الرسوبية الواردة من مصادر مختلفة، من حيث زمان ومكان الترسيب، ومن ثم المساعدة في الكشف عن تاريخ عوامل التعرية للمناطق الأصلية التي زودت مواد الترسيب.
ومن الجدير بالذكر أنه في بعض الأحيان يكون توزيع المعادن الثقيلة في الرسوبيات معقداً إلى حد ما، خاصة عندما يحدث اختلاط هذه المعادن القادمة من مصادر مختلفة لذلك تم تطوير طرق تحليل حسابية ورياضية متطورة لإيجاد حل وتوضيح لعلاقة المعادن الثقيلة بالرسوبيات.
لذا فدراسة المعادن الثقيلة ما زالت عاملاً مساعداً للتعرف على تاريخ الترسيب وجغرافية أحواض الترسيب القديمة، وفي بعض الأحيان لمقارنة تعاقب الطبقات في مناطق مختلفة.
تحدث هناك تغييرات للمعادن الثقيلة قبل ترسيبها وبعده فمثلاً تؤدي عوامل التعرية الجوية إلى التحلل الاختياري لبعض المعادن غير قابلة التحمل مثل معدني الأوجيت والأوليفين.
ويحدث ذلك في المناطق الرطبة والحارة، إضافة إلى ذلك هناك تكسير ميكانيكي لبعض المعادن الهشة أثناء نقلها بواسطة عوامل الماء والهواء.
وأثناء هذا الانتقال يحدث اختيار وتنويع في المعادن الثقيلة، لذا كثيراً ما نجد أن الحبيبات الخشنة ترسبت في مكان، والحبيبات الناعمة في مكان آخر.
وإذا كانت بعض المعادن الثقيلة توجد في حجم حبيبي معين، لذا فقد يحدث تغيير في نوعية وتركيب المواد المعدنية المترسبة.
فعلى سبيل المثال نجد في منطقة دلتا لهون أن الحبيبات الرسوبية الناعمة المترسبة بعيداً عن الشاطئ تشمل معادن إبيدوت وأمفيبول.
وهذه المعادن تم الحصول عليها من نفس المصدر التي جاءت منه رمال ذات حبيبات خشنة، تحوي معدن الأوجيت في منطقة الدلتا عند المصب.
إضافة إلى ذلك هناك عامل مهم وهو الذوبان الاختياري لبعض المعادن بعد عملية الدفن والترسيب، حيث أن هذا العامل هام جداً في التحكم بتركيب المعادن الثقيلة الموجودة.
يتم تركيز نسبة المعادن الثقيلة خاصة عند الشواطئ ومصبات الجداول والأنهار، وعندئذٍ يمكن استخراج هذه المعادن بصورة اقتصادية، ويصبح لها قيمة كثروة معدنية.
ونجد في ذلك أمثلة كثيرة مثل رمال المونازيت (التي تحوي الثوريوم والعناصر النادرة) في الهند والبرازيل ورمال القصدير في جزر بانجكا وبيلنون وفي اندونيسيا ورمال رشيد عند دلتا النيل في مصر وغيرها من البلدان.
وفي العصور الجليدية عندما كان مستوى البحر منخفضاً في كثير من المناطق تم ترسيب المعادن الثقيلة التي تحملها الجداول والأنهار والبحار بكثرة خاصة في منطق الرفوف القارية العالمية. وبعض هذه المناطق معروفة باحتوائها على معادن ثقيلة قيمة بصورة مركز.
فمثلاً الرمال الحاملة للماس في شواطئ جنوب أفريقيا ورواسب الذهب في ألاسكا والرمال البحرية الحاملة للحديد في نيوزيلندا وغيرها من الأماكن.
وتجري حالياً استكشافات مكثفة عند شواطئ ألاسكا واستراليا وأماكن أخرى في قاع المحيطات وذلك للتنقيب عن المعادن الثقيلة القيمة.
[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]