كيف تتواجد المعادن في الطبيعة وفي باطن الأرض؟ المعادن هي مواد طبيعية موجودة على الأرض، ونوضح أيضًا كيفية تشكل هذه المعادن داخل الأرض.
ما هي المعادن
المعادن هي مواد صلبة تحدث بشكل طبيعي ويمكن أن تتكون من عنصر واحد أو أكثر في شكل مركبات كيميائية. يعرف في الطبيعة حوالي 2000 نوع من المعادن، بينما توجد معادن أخرى بكثرة. تحتوي جميع المناطق على حوالي 30 معدناً تشكل القشرة الأرضية. العناصر الكيميائية التي تحدد خواصها هي مركبات صلبة. تتشكل بشكل طبيعي من خلال العمليات الجيولوجية وهي في الواقع معادن مختلفة. هناك معادن نقية، مثل الذهب والفضة، وهناك معادن شديدة التعقيد ولها آلاف التكوينات الكيميائية المعروفة، كما أن المعادن لها تركيب بلوري وتركيب كيميائي محدد. وهي تعتبر مواد صلبة متجانسة وغير عضوية.
كيف يتم تشكيل المعادن؟
لكي تتشكل المعادن في الطبيعة يجب أن تتوافر العناصر اللازمة لإنتاجها بنسب مناسبة ويجب أن تكون الظروف الفيزيائية والكيميائية مناسبة لتكوين المعادن ويجب أن يتوفر الوقت الكافي للذرات لترتيب نفسها. المعادن لأن الظروف الفيزيائية والكيميائية تشمل عوامل مثل درجة الحرارة والضغط ووجود الماء ودرجة الحموضة وكمية الأكسجين المتوفرة والوقت من أهم العوامل لأن تكوين المعادن يستغرق وقتا طويلا حتى تتشكل الذرات منظمة، وفي الواقع فإن معظم المعادن التي تشكل الصخور من حولنا تكونت عندما بردت الصخور المنصهرة، وهو ما يسمى الصهارة التي تحدث عند درجات حرارة عالية داخل الأرض، حيث يمكن أن تتشكل المعادن من الحرارة والضغط الشديدين تحت القشرة الأرضية في طبقة الوشاح داخل الأرض، من خلال تدفق الصخور المنصهرة. يمكن أن تتشكل الصهارة السائلة والسيليكات عندما تبرد. يمكن أن تستغرق هذه العملية ملايين السنين. في الواقع، 95% من القشرة الأرضية تتكون من تسعة معادن طبيعية فقط. هي معادن سيليكات يتكون فيها الأكسجين. ثاني أكسيد السيليكون هو العنصر الأكثر تكوينًا للمعادن الموجود في الوشاح في باطن الأرض.
التصنيف الكيميائي للمعادن
يتم تصنيف المعادن على أساس شكلها البلوري وخصائصها الكيميائية:
- السيليكات: معظم المعادن الموجودة على الأرض هي معادن سيليكات، وتتكون جميع معادن السيليكات من السيليكون والأكسجين.
- الكبريتيدات: يتم استخراج بعض الكبريتيدات كمصادر للمعادن مثل الزنك والرصاص والنحاس والقصدير.
- الكربونات: معادن الكربونات تذوب بسهولة نسبية في الماء.
- الأكاسيد: وهي معادن تعتمد على أيونات الأكسجين. ومن أمثلة أكاسيد الحديد الهيماتيت والماجنتيت والبيرولوسيت.
- الهاليدات: تحتوي هذه المعادن على عنصر الهالوجين مثل الأيون سواء الفلورايد أو الكلوريد.
- الكبريتات: تحتوي هذه المعادن على أيون الكبريتات متعدد الذرات.
- الفوسفات: تحتوي هذه المعادن على أيون فوسفات متعدد الذرات مثل الأنيون والفلوراباتيت.
- العناصر الأولية: تتكون هذه المعادن من عنصر واحد فقط، مثل الذهب، والنحاس الطبيعي، والألماس، والجرافيت.
وفي نهاية هذا المقال قد أوضحنا كيفية تشكل المعادن في الطبيعة. كما قمنا بتوضيح المقصود بالمعادن وذكرنا التصنيفات الكيميائية للمعادن ولمحة عامة عن أنواع هذه المعادن المصنفة.