جواهر روسيا. كيف يتم تصنيعها، كيف تعمل، كيف تعمل، أين وكيف يتم استخراج الأحجار الكريمة؟

تتشكل المعادن في كل مكان: في أعماق الأرض وفي الصحاري والمستنقعات والبحيرات.

وتتكون الكمية الغالبة من المعادن من الصهارة. ومع ذلك، من بين المعادن التي تشكل هذه الصخور النارية، من المستحيل البحث عن عينات جميلة وبلورات أنيقة. عندما تشكلت الصخور النارية، تبلورت المعادن الفردية ومنعت بعضها البعض من النمو. لذلك تبين أنها "مضغوطة" وغير مكتملة. تظهر العينات المعدنية الرائعة في البغماتيت ضرب من الغرنيتوالأوردة الحرارية المائية المتكونة من المحاليل المائية الساخنة. وهنا تنمو بلورات رائعة في تجاويف (فراغات) الأوردة، حيث لا شيء يعيق نموها الحر. توجد بلورات دقيقة من البيريت والماركاسيت في الفحم الأحفوري وأحيانًا في الطين.

يجب عليك دائمًا فحص المنطقة التي تتواجد فيها بعناية حتى لا تفوت أي معدن ثمين.

يتم ترتيب المعادن (في المجموعات وعند وصفها في الكتب) بترتيب معين: وفقًا لتركيبها الكيميائي وبنيتها الشبكية. وفيما يلي تصنيف المعادن حسب التركيب الكيميائي (يتم ذكر أهم المعادن فقط):

1) المعادن المحلية: الذهب، البلاتين، الفضة، الجرافيت، الماس؛

2) مركبات الكبريت، أو الكبريتيدات: الجالينا، البيريت، الكالكوبايرايت، السفاليريت، الزنجفر؛

3) أكاسيد (مركبات مع الأكسجين): الجليد، الكوارتز، الهيماتيت، المغنتيت؛

4) أكاسيد مائية: خام الحديد البني، أو الليمونيت، وما إلى ذلك؛

5) السيليكات (أي مركبات السيليكون، أو السيليكون): الميكا، الفلسبار، الهورنبلند؛ وهذا يشمل جميع المعادن المكونة للصخور تقريبًا؛

6) الفوسفات (أملاح حامض الفوسفوريك): الفوسفوريت، الأباتيت، الفيروز.

7) التنغستات (أملاح حمض التنغستيك): الولفراميت، السكايليت؛

8) الكبريتات (أملاح حامض الكبريتيك): ميرابيليت، الجبس، الباريت.

9) الكربونات (أملاح حمض الكربونيك): الكالسيت، السدريت، الدولوميت؛

10) مركبات الهالوجين (أملاح أحماض الهيدروفلوريك والهيدروكلوريك): الفلوريت والملح الصخري والسيلفيت.

11) المركبات العضوية: الكهرمان، والراتنجات الأحفورية المختلفة الموجودة في الفحم، وغيرها.

وفقًا لعلم الآثار، استخدم الإنسان البدائي في العصر الحجري حوالي 20 معدنًا و10 صخورًا في حياته اليومية.

وتستخدم الصناعة الآن حوالي 400 معدن. بعد كل شيء، حتى بالنسبة لنشر هذا الكتاب، كانت هناك حاجة إلى ما لا يقل عن 20 معادن مختلفة: تم صب الحروف من ستيبنيت، جالينا، سفاليريت، كالكوبايريت والكليشيهات للرسومات؛ تم تحضير الدهانات الملونة من الكروميت والهيماتيت والليمونيت والبزموتين. واستخدمت الميرابيلايت والباريت والطباشير والتلك وغيرها في إنتاج الورق، أضف إلى ذلك المعادن اللازمة لصناعة آلات الطباعة: خامات الحديد (ثلاثة أو أربعة أنواع)، النحاس، الكوبالت، النيكل، الكروم، الألومنيوم، وكذلك غيرها - وستحصل على فكرة عن أهمية المعادن في حياة الإنسان.

يجب على عالم المعادن أولاً دراسة خصائص المعادن. هناك العديد من العناصر الكيميائية المهمة للصناعة والزراعة، لكن بعضها نادر جدًا ولا يشكل أي تراكمات كبيرة أبدًا. وهي، على سبيل المثال، معدن الكادميوم الذي يمنح النحاس قوة عالية، ومعدن الثاليوم الذي تقتل مركباته آفات المحاصيل الزراعية. وهي لا تشكل معادن مستقلة، ولكنها توجد على شكل شوائب في خليط الزنك، ومن المستحيل الحكم على هذه الشوائب من مظهرها.

في كثير من الحالات، بناءً على وجود بعض المعادن، التي غالبًا ما تكون غير مهمة، يمكن للمرء أن يستنتج وجود خامات قيمة لم يتم اكتشافها سابقًا.

يمكن لعالم المعادن تقديم مساعدة مهمة لعلماء الجيولوجيا الاستكشافيين، الذين يدرسون الرواسب بالتفصيل من أجل التطوير، ولمهندسي التعدين، الذين يقومون بتطوير الرواسب، واستخراج المعادن القيمة منها. بدراسة الرواسب بعناية، سيقوم عالم المعادن بعمل رسومات تخطيطية دقيقة يلاحظ فيها كيفية وجود المعادن الفردية وتراكماتها (الخامات) التي يجب استخراجها.

إن معرفة ظروف تكوين الرواسب لمختلف المعادن لها أهمية عملية هائلة. من خلال النظر إلى الخريطة الجيولوجية لأي منطقة، يمكننا التنبؤ بالمعادن، وما هي المعادن التي يمكننا البحث عنها هنا.

بالنسبة لعدد من المعادن - المعادن المتعددة والذهب والفحم والنفط - يتم وضع خرائط التنبؤ (البصيرة). تشير كل واحدة منها إلى المناطق أو المناطق التي يجب البحث فيها عن المعدن المطلوب، والتي يجب أن تغيب عنها هذه المعادن ولا يجب البحث عنها. أصبحت خرائط التنبؤ بشكل متزايد جزءًا من ممارسة البحث والاستكشاف وهي مفيدة للغاية.

تحتوي العديد من الخامات والمعادن على شوائب مختلفة. قبل التوصية بها للاستخدام الصناعي، يجب على عالم المعادن أن يدرس بالتفصيل جميع خصائصها التكنولوجية. بمعنى آخر، يجب أن يشير إلى مدى تلبية هذا المعدن للغرض منه، وما هي طرق المعالجة التي يمكن التوصية بها، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، يجب على عالم المعادن الإشارة إلى إمكانية استخدام نفايات التعدين في الصناعة.

عند استخراج أي معدن، يتم دائما استخراج كمية أكبر أو أقل من النفايات الصخرية من الأعماق، أي الصخور المصاحبة للمعدن. تذهب مثل هذه الصخور إلى مقالب النفايات، وهو أمر غير مربح للدولة: ففي النهاية، يتم إنفاق العمالة والمواد والكهرباء لاستخراجها. ولذلك يقوم علماء المعادن بدراسة جميع المعادن الموجودة في هذه الصخور بعناية ومحاولة استخدامها.

إذا كان المعدن المهم عمليا نادرا أو موجود في شكل عينات صغيرة رديئة، فإنهم يحاولون إنتاجه بشكل مصطنع. على سبيل المثال، للحصول على الألومنيوم، تحتاج إلى معدن الكريوليت النادر، والذي تم العثور عليه ذات مرة في محمية إلمينسكي الطبيعية بكميات ضئيلة. لقد تعلموا الآن إنتاج هذا المعدن في المصانع بكميات كبيرة: آلاف الأطنان. تنتج المختبرات المعدنية والمعاهد الخاصة والمصانع معادن اصطناعية شفافة وعديمة اللون: الكوارتز والكالسيت والفلوريت (التي تصنع منها العدسات والمنشورات للأجهزة البصرية)، والياقوت (المستخدم في آليات ساعات الجيب وكحجر كريم)، إلخ. يتم إنتاج عدة آلاف من الأطنان من الجرافيت الاصطناعي في الأفران الكهربائية. تنتج صناعتنا أكثر من مائة معدن صناعي مختلف، وتستمر المختبرات الخاصة في العمل بشكل مستمر للحصول على معادن جديدة.

إذا وجدت خطأ، يرجى تحديد جزء من النص والنقر عليه السيطرة + أدخل.

لقد كان الناس يزينون أنفسهم بالأحجار الكريمة منذ العصور القديمة. في ذلك الوقت، كان التعدين عفويًا. لقد تعلم الناس كيفية استخراج الحجارة الطبيعية على وجه التحديد منذ وقت ليس ببعيد. تجلب مبيعات التعدين والمجوهرات مبالغ ضخمة من المال للشركات.

ما هي أنواع الودائع الموجودة؟

تشتمل المجوهرات على معادن نادرة وجميلة. لا يوجد الكثير منها، وأشهرها الماس والياقوت والتوباز. وتتكون مجموعة كبيرة من معادن الزينة التي لا تبدو أقل جمالا وتستخدم في صناعة المجوهرات.

ولكل معدن رواسب خاصة به، اعتمادًا على تكوين الصخور المحيطة به. كقاعدة عامة، استمر تطوير هذه الودائع لعدة مئات من السنين، ونادرا ما يتم اكتشاف رواسب جديدة. الأماكن المعروفة لتعدين الأحجار الكريمة:

• ياقوتيا وناميبيا - الماس؛
• إيران - الفيروز.
• باكستان – الياقوت.
• سريلانكا – الياقوت الأزرق والياقوت؛
• الأورال - التوباز.

هناك ثلاثة أنواع من الرواسب: أعمال المناجم، والحفر المفتوحة، والآلات الغرينية. وفي الحالة الأخيرة، يتم فصل المعادن عن الصخور أثناء عملية التآكل ويتم نقلها بعيدًا عن طريق تدفقات المياه. يتم استخراج الحجارة في الغرينيات عن طريق غسل اليدين.

أعمال التعدين هي مناجم تحت الأرض يتم فيها استخراج الأحجار الكريمة باستخدام العمل اليدوي. أولاً، يتم إنشاء منجم استكشافي لتحديد كمية ونوعية المعادن.

- يتم تطور المعادن والمعادن في طبقات الصخور . ومع تطور المحاجر، فإنها تحفر أعمق فأعمق. يقع أكبر مقلع في تشيلي، حجمه 3x4 م، عمق - 850 م، أكبر رواسب الماس في روسيا يقع خارج الدائرة القطبية الشمالية، هذا هو محجر Udachnoe.

شركات التعدين

كقاعدة عامة، يتم اكتشاف الرواسب عن طريق الصدفة، دون استخدام وسائل تقنية أو قاعدة علمية. يبحث العلماء على وجه التحديد عن أغلى الأحجار فقط – الماس. يتم بناء مؤسسة تعدين على موقع رواسب الأحجار الكريمة.

أنواع شركات التعدين:

• المناجم هي مؤسسات كبيرة لاستخراج المعادن تحت الأرض أو في حفرة مفتوحة؛
• المناجم – المناجم والمحاجر لاستخراج الأحجار الكريمة؛
• المناجم هي مناجم لاستخراج المعادن، يتم حفرها باليد.

الطرق المتاحة لتعدين الأحجار الكريمة

ظلت طرق استخراج الأحجار شبه الكريمة كما كانت في العصور القديمة تقريبًا. يحفرون منجمًا بالمجارف ويرفعون الصخور في سلال على الحبال. عادة ما يبدأ العمل بجوار النهر الذي يمكن غسل الصخور فيه. أثناء عملية الغسيل، يجد العمال 1-2 جوهرة في كل سلة من الصخور. بعد ذلك يتم تكرار العملية من البداية. يبيع الباحثون اكتشافاتهم في المزادات أو الأسواق المحلية. يقوم المتخصصون بمعالجتها وتسليمها إلى المتاجر.

يتم تقييم الأحجار الكريمة الخالية من الشوائب في السوق. فقط متخصص يمكنه تحديد ذلك. يقوم بالمعالجة الأولية وتقطيع المعادن. على سبيل المثال، يتم تسخين الياقوت لإضفاء لون جميل. يجب أن يعرف السيد خصائص الحجارة حتى يتمكن من تمييز قطعة المجوهرات عن القطعة المزيفة.

الإنتاج في سري لانكا

في سريلانكا، يتم استخراج الحجر يدويًا. من الوسائل الأوتوماتيكية، يتم استخدام المضخات فقط التي تضخ المياه الجوفية. يتم حفر المناجم مباشرة في حقول الأرز. ولا يتم استخدام الحفارات والمعدات الأخرى، لأنها تترك وراءها بحيرات ومستنقعات.

تشتهر سريلانكا بحقيقة أن الجزيرة بأكملها تحتوي على كمية هائلة من المعادن. تم العثور هنا على نصف أنواع الأحجار المعروفة المستخدمة في المجوهرات. يتم تنفيذ التطوير من قبل باحثين من القطاع الخاص بموجب ترخيص خاص يجب دفعه سنويًا.

طرق التعدين البدائية

أسهل طريقة لتطوير الأحجار الكريمة هي جمع الغرينيات على طول الأنهار الجبلية. توجد زوائد بلورية على السطح ويمكن رؤيتها في الشقوق الصخرية. يتم ضربهم بمطرقة وإزميل، وفي بعض الحالات، يتم استخدام آلات ثقب الصخور والمتفجرات. ونادرا ما تستخدم المتفجرات لأنها يمكن أن تلحق الضرر بالمعادن الثمينة.

طريقة أخرى هي التعدين عند مصب النهر. يتم تسريعه خصيصًا بحيث يتدفق الماء بشكل أسرع. يقف العمال في الماء ويلطخون القاع بأعمدة طويلة. يحمل الماء المكونات الرملية الخفيفة بعيدًا، وتبقى الأحجار شبه الكريمة في الأسفل.

أصعب طريقة للحصول على الأحجار الكريمة هي بناء مناجم عميقة. يتم حفرها باستخدام معدات خاصة، ويتم بناء الأسقف بحيث لا تنهار الجدران. المدخل مغطى بمأوى من المطر. يتم ضخ المياه الجوفية بالمضخات. تقع الحجارة الطبيعية في طبقة رملية، ويتم التعدين فيها. الأعمال الأفقية تحتل عدة أمتار تحت الأرض.

استخدام المتفجرات

يتم بناء الإعلانات الجبلية في الصخور الصلبة باستخدام المتفجرات. هذه الطريقة تستغرق وقتا طويلا وكثيفة العمالة، لذلك يتم استخدامها فقط إذا كانت هناك ثقة في رواسب الأحجار الكريمة. عادة، يتم الجمع بين تعدين الأحجار الكريمة مع الاستكشاف الجيولوجي وتعدين المعادن الأخرى.

المشكلة الرئيسية لجميع المناجم والمناجم هي السرقة. فهي لا تجلب خسائر للمنقبين وشركات التعدين فحسب، بل تقلل أيضًا من أسعار الأحجار الكريمة في السوق. ولذلك، فإن الشركات الجادة تحرس مناجمها بعناية.

يتم استخراج الأحجار الكريمة في التكوينات الصخرية ومصبات الأنهار والأرض المفتوحة. في بعض البلدان، يُحظر التعدين المستقل، ولا يمكن القيام بذلك إلا للمؤسسات الصناعية. تسمح بلدان أخرى بمثل هذا الصيد عند شراء الترخيص.

فيديو: تعدين الأحجار الكريمة في سريلانكا

أهلاً بكم!قررت اليوم أن أتحدث عن المواد المصنوعة من المجوهرات للناس. وهي أحجار كريمة يتم استخراجها من أعماق الأرض وتحتوي على معادن. وفي هذه التدوينة سنتحدث تحديداً عن المعادن، عن المواد الخام التي تصنع منها هذه المجوهرات الجميلة...

تتكون قشرة الأرض (المزيد عن قشرة الأرض) بشكل أساسي من مواد تسمى -. لعبت المعادن دورًا مهمًا جدًا في تطور البشرية وخلق الحضارات.

استخدم الناس في العصر الحجري أدوات السيليكون. منذ حوالي 10000 عام، أتقن الإنسان طريقة إنتاج النحاس من الخام، ومع اختراع البرونز (سبيكة من القصدير والنحاس)، بدأ عصر جديد - العصر البرونزي.

منذ بداية العصر الحديدي قبل 3300 عام، أتقن الإنسان المزيد والمزيد من الطرق لاستخدام المعادن المستخرجة من القشرة الأرضية. لا تزال الصناعة الحديثة تعتمد على الموارد المعدنية للأرض.

يتطلب العثور على رواسب جديدة معرفة ماهيتها، والقدرة على التمييز بينها، وكيف انتهى بها الأمر حيث وجدناها.

يحصي العلماء حوالي 3000 نوع من المعادن، لكن 100 منها فقط منتشرة على نطاق واسع.

تنتمي المعادن إلى العالم غير العضوي (غير الحي).وهي في أغلب الأحيان مواد صلبة. والزئبق فقط هو الاستثناء.

المواد العضوية وغير العضوية.

كل ما يتم استخراجه من الأرض يسمى عند الكثيرين معادن. وهي تشمل أيضًا الوقود الأحفوري، مثل الفحم، في هذه الفئة.

علماء المعادن هم الأشخاص الذين يدرسون المعادن بشكل احترافي. وهم يعتقدون أن النفط والفحم والغاز الطبيعي هي مواد عضوية لأنها تشكلت من بقايا الحيوانات والنباتات التي كانت حية، وبالتالي فهي ليست معادن.

المعادن لها تركيب كيميائي محدد.فهي متجانسة دائمًا، بمعنى آخر، جميع أجزاء المعدن متماثلة. وهذا يختلف عن الصخور التي تتكون من عدة معادن.

تتكون المعادن من عناصر كيميائية، أي مواد لم يعد من الممكن تحليلها إلى مواد أخرى بالوسائل الكيميائية. من بين 107 عناصر معروفة علميا، 90 منها موجودة بشكل طبيعي في القشرة الأرضية.

ويوجد بعضها في القشرة الأرضية بشكل نقي أو شبه نقي. يطلق عليهم العناصر الأصلية.

هناك 22 عنصرًا أصليًا، بما في ذلك الفضة والذهب والماس (أحد أشكال الكربون).

قشرة الأرض.

74% من كتلة القشرة الأرضية تتكون من عنصرين: السيليكون والأكسجين. وتتكون نسبة 24.27% أخرى من العناصر الستة الأخرى: الحديد والألومنيوم والصوديوم والكالسيوم والمغنيسيوم والبوتاسيوم. ويشكلون معًا ما يقرب من 99٪ من القشرة الأرضية.

المعادن الأكثر شيوعا هي وهي عبارة عن سيليكات، وهو مركب كيميائي من السيليكون والأكسجين، وغالبا ما يتم خلطه مع واحد أو أكثر من العناصر الستة الأخرى.

السيليكات مثل الميكا والكوارتز والفلسبار هي الأكثر شيوعًا. بنسب متفاوتة، الثلاثة هي المكونات الرئيسية لأنواع مختلفة من الجرانيت. غالبًا ما يتراكم الكوارتز المتآكل من الجرانيت على الساحل ويشكل شواطئ رملية.

تحديد المعادن.

تسمى المعادن الشائعة مثل الفلسبار والكوارتز والميكا بالمعادن المكونة للصخور. وهذا ما يميزها عن المعادن التي توجد بكميات صغيرة فقط.

معدن آخر مكون للصخور هو الكالسيت. ويشكل الصخور الجيرية.

هناك الكثير من المعادن في الطبيعة.لقد طور علماء المعادن نظامًا كاملاً لتحديدها يعتمد على الخصائص الكيميائية والفيزيائية.

أحيانًا تساعد الخصائص البسيطة جدًا، مثل الصلابة أو اللون، في التعرف على المعدن. وفي بعض الأحيان يتطلب ذلك اختبارات معملية معقدة باستخدام الكواشف.

يمكن التعرف على بعض المعادن من خلال اللون، مثل الملكيت (الأخضر) واللازورد (الأزرق). لكن اللون غالبًا ما يكون خادعًا، لأنه يختلف بشكل كبير بين العديد من المعادن.

تعتمد الاختلافات في اللون على درجة الحرارة والشوائب والإشعاع والإضاءة والتآكل.

السمات المعدنية والصلابة.

السمات المعدنية –هذا هو المسحوق الذي تحصل عليه عندما تقوم بكشط المعدن. السمة هي سمة مميزة مهمة: فهي تختلف أحيانًا عن لون المعدن الموجود في العينة وعادةً ما تكون ثابتة لنفس المعدن.

تختلف المعادن أيضًا في الصلابة، والتي يتم تقييمها على مقياس موس (سمي على اسم عالم المعادن النمساوي) من 1 إلى 10.

التلك المعدني الناعم الموجود فيه يقابل 1، والماس، وهو أصلب المعادن الطبيعية، يقابل 10.

جاذبية معينة.

الثقل النوعي، أو الكثافة، هي النسبة بين وزن المادة ونفس الكمية من الماء. هذه القيمة مهمة جدًا للتحديد.

إذا أخذنا الوزن النوعي للماء على أنه 1، فإنه بالنسبة لمعظم المعادن يتراوح من 2.2 إلى 3.2. تكون الثقل النوعي لبعض المعادن (لا يوجد سوى عدد قليل منها) مرتفعًا جدًا أو منخفضًا جدًا.

على سبيل المثال، في الجرافيت يكون جرحه 1.9، وفي الذهب من 15 إلى 20، حسب النقاء. مؤشر آخر لتحديد المعادن هو الانقسام، أي كيف ينقسم المعدن إلى قطع عند ضربه.

من خلال رفع المعدن إلى الضوء، يمكنك الحصول على معلومات عنه.تنقل المعادن الشفافة الضوء بسهولة بحيث يمكن رؤية كل شيء من خلالها.

المعادن غير الشفافة لا تنقل الضوء على الإطلاق، بل تعكسه أو تمتصه. تُستخدم هذه الخصائص أيضًا أثناء عملية التعريف. غالبًا ما يكون للمعادن لمعان قزحي الألوان أو معدني.

على سبيل المثال، الجالينا (خام الرصاص) له بريق معدني، يلمع تقريبًا مثل المعدن، ومعظم السيليكات لها بريق زجاجي، فهي تشبه الزجاج اللامع.

هناك أيضًا أنواع أخرى من اللمعان - ترابي (مملة)، لؤلؤي، حريري (أو حريري)، أدامنتين (مثل الماس). يمكن أن تحتوي بعض المعادن على عدة أنواع من اللمعان.

ويختلف بريق الكالسيت من الترابي إلى الزجاجي. العديد من المعادن لها خصائص محددة تجعل من السهل التعرف عليها. على سبيل المثال، يتمتع التلك بملمس صابوني عند اللمس، كما أن رائحة السكوروديت وعنصر الزرنيخ الأصلي تشبه رائحة الثوم عند تسخينها.

عند تعرضها للأشعة السينية أو الضوء فوق البنفسجي، تتألق بعض المعادن (يتغير لونها أو تتوهج). والبعض الآخر يصبح مشحونًا كهربائيًا تحت الضغط أو الحرارة.

كما أن هناك معادن لا يمكن التعرف عليها إلا من خلال اختبارات خاصة في المختبرات.بعضها يذوب فقط في الأحماض المركزة، ولكن ليس في الأحماض المخففة، والبعض الآخر يذوب فقط في الأحماض الساخنة، ولكن ليس في الأحماض الباردة.

بلورات.

المعادن لها تركيبها الخاص وصيغتها الكيميائية. الهاليت (الملح الصخري) له الصيغة الكيميائية NaCl. وهذا يعني أن الهاليت مركب كيميائي من الصوديوم (Na) و(Cl).

وهكذا فإن كل معدن له تركيب محدد وثابت، فإن ذرات عناصره تبني شبكة منتظمة ثلاثية الأبعاد لبنية خاصة به.

هذه الشبكات البلورية عبارة عن أشكال هندسية، ووجوهها المسطحة مرتبة بشكل متماثل.

إذا تركت بعض الماء المالح في طبق مسطح لبعض الوقت، فسوف يتبخر وستتشكل بلورات الملح في القاع.

تظهر العدسة المكبرة أنها مكعبات منتظمة. تعتبر دراسة البلورات مهمة لتحديد المعادن لأن معظم المعادن تحتوي على بلورات ذات شكل منتظم ومحدد.

هناك سبعة أنظمة بلورية رئيسية، أو متساوية القياس، تسمى Syngonies.على سبيل المثال، ينتمي الفيروز إلى النظام الثلاثي الميل، والياقوت إلى النظام السداسي، والماس إلى النظام المكعب.

يمكن وصف كل نظام وفقًا لخصوصية تماثله، وهي خصائص تسمح للبلورة، عندما تدور حول محور، بالظهور متطابقة مرتين أو أكثر في دورة واحدة كاملة.

يمكن استخدام عدد محاور التماثل لتحديد البلورة.

المعادن الثمينة.

صنع الناس المجوهرات من الذهب في العصر الحجري، ومن الفضة في العصر البرونزي. مجموعة متنوعة من المعادن تحت تصرف المجوهرات اليوم.

الماس (عديم اللون بشكل خاص) هو أغلى الأحجار الكريمة.ومن أغلى الأحجار أيضًا: الياقوت والزمرد والياقوت، والتي يتم تقييمها بشكل أساسي بسبب لونها.

هذه الحجارة غالية الثمن لدرجة أن وزنها يقاس بالقيراط. القيراط الواحد يساوي 200 مليجرام.

الماس هو نوع من الفحم النقي كيميائيا ولا يختلف تركيبه الكيميائي عن الجرافيت المعدني الناعم العادي المألوف لنا من أقلام الرصاص.

يتم تقدير قيمة الماس لتألقه وصلابته.يكتسب لمعانه عند قطعه وصقله. سبب هذا الاختلاف بين الجرافيت والماس هو أن ذراتهما مرتبة بشكل مختلف، ولهما بنية داخلية مختلفة.

تعدد الأشكال هو قدرة المادة على الوجود في شكلين أو أكثر بنفس التركيب الكيميائي.

على سبيل المثال، مجموعة نادرة وخضراء من البريل هي الزمرد. تم العثور على أجمل العينات في كولومبيا. تم العثور على أشهر الياقوت في العالم في ميانمار. يتم استخراج الياقوت الجميل في تايلاند وسريلانكا.

حسنًا، الآن، أعتقد أنه عندما نشتري الأحجار الكريمة لأنفسنا، سنتعرف على تركيبتها وكيفية استخراجها. وسوف نفهم القيراط الذي يدل على قيمة الأحجار الكريمة. وسنعرف أيضًا كيف يتم تحديد المعادن، وبأي طرق يتم تحديد صلابتها، وما إلى ذلك...

الموارد المعدنية هي المعادن التي تتشكل بشكل طبيعي في القشرة الأرضية. يمكن أن تكون من أصل عضوي وغير عضوي.

تم التعرف على أكثر من ألفي معدن، تحتوي معظمها على مركبات غير عضوية تتكون من مجموعات مختلفة من ثمانية عناصر (O، Si، Al، Fe، Ca، Na، K، Mg)، والتي تشكل 98.5% من مكونات الأرض. قشرة. تعتمد صناعات العالم على حوالي 80 معدنًا معروفًا.

إقرأ أيضاً:

الرواسب المعدنية هي تراكم المعادن الصلبة أو السائلة أو الغازية داخل القشرة الأرضية أو فوقها. الموارد المعدنية هي موارد طبيعية غير متجددة وقابلة للاستنزاف، ويمكن أن تحتوي أيضًا على خصائص معدنية (مثل الحديد والنحاس والألمنيوم) بالإضافة إلى خصائص غير معدنية (مثل الملح والجبس والطين والرمل والفوسفات).

المعادن ذات قيمة. وهذه مادة خام بالغة الأهمية للعديد من قطاعات الاقتصاد الأساسية، وهي المورد الرئيسي للتنمية. وينبغي دمج إدارة الموارد المعدنية بشكل وثيق مع استراتيجية التنمية الشاملة، ويجب أن يسترشد استغلال الموارد المعدنية بأهداف ووجهات نظر طويلة الأجل.

توفر المعادن للمجتمع كافة المواد الضرورية، وكذلك الطرق والسيارات وأجهزة الكمبيوتر والأسمدة وغيرها. يتزايد الطلب على المعادن في جميع أنحاء العالم مع نمو السكان وتسارع استخراج الموارد المعدنية للأرض مع ما يترتب على ذلك من عواقب بيئية.

تصنيف الموارد المعدنية

خريطة الموارد المعدنية في العالم

دور الموارد المعدنية

تلعب الموارد المعدنية دورًا مهمًا في التنمية الاقتصادية لدول العالم. وهناك مناطق غنية بالمعادن لكنها غير قادرة على استخراجها. وتتمتع المناطق الأخرى المنتجة للموارد بفرصة النمو الاقتصادي والحصول على عدد من الفوائد. ويمكن توضيح أهمية الموارد المعدنية على النحو التالي:

التنمية الصناعية

إذا أمكن استخراج الموارد المعدنية واستخدامها، فإن الصناعة التي تستخدمها سوف تتطور أو تتوسع. البنزين ووقود الديزل والحديد والفحم وما إلى ذلك. اللازمة للصناعة.

توظيف

وجود الموارد المعدنية يخلق فرص عمل للسكان. أنها تمكن الموظفين المهرة وغير المهرة من الحصول على فرص العمل.

التنمية الزراعية

تعمل بعض الموارد المعدنية كأساس لإنتاج المعدات الزراعية الحديثة والآلات والأسمدة وما إلى ذلك. ويمكن استخدامها لتحديث وتسويق الزراعة، مما يساعد على تطوير القطاع الزراعي في الاقتصاد.

مصدر طاقة

هناك مصادر مختلفة للطاقة مثل البنزين والديزل والغاز الطبيعي وغيرها. ويمكنها توفير الطاقة اللازمة للصناعة والمناطق المأهولة بالسكان.

تطوير استقلاليتك

إن تطوير صناعة الموارد المعدنية يسمح بخلق المزيد من فرص العمل بمنتجات عالية الجودة، فضلا عن استقلال المناطق الفردية وحتى البلدان.

وأكثر بكثير

تعد الموارد المعدنية مصدرًا للعملة الأجنبية، مما يجعل من الممكن كسب المال من تطوير النقل والاتصالات، وزيادة الصادرات، وإمدادات مواد البناء، وما إلى ذلك.

الموارد المعدنية للمحيطات

تغطي المحيطات 70% من سطح الكوكب وتشارك في عدد كبير من العمليات الجيولوجية المختلفة المسؤولة عن تكوين وتركيز الموارد المعدنية، كما أنها مستودع للعديد منها. وبالتالي، تحتوي المحيطات على كمية هائلة من الموارد التي تشكل الاحتياجات الأساسية للبشرية اليوم. يتم الآن استخراج الموارد من البحر أو المناطق التي كانت موجودة فيه.

أظهرت التحاليل الكيميائية أن مياه البحر تحتوي على حوالي 3.5% من المواد الصلبة الذائبة وأكثر من ستين عنصرًا كيميائيًا محددًا. إن استخراج العناصر الذائبة، وكذلك استخراج المعادن الصلبة، يكون دائمًا مكلفًا اقتصاديًا، نظرًا للموقع الجغرافي للكائن (النقل)، والقيود التكنولوجية (عمق أحواض المحيطات) وعملية استخراج العناصر الضرورية نفسها مأخوذ بالحسبان.

اليوم، الموارد المعدنية الرئيسية التي يتم الحصول عليها من المحيطات هي:

• ملح؛
• البوتاسيوم.
• المغنيسيوم؛
• الرمل والحصى؛
• الحجر الجيري والجبس.
• العقيدات المنغنيزية الحديدية.
• الفوسفوريت؛
• الرواسب المعدنية المرتبطة بالنشاط البركاني والفتحات الموجودة في قاع المحيط؛
• الذهب والقصدير والتيتانيوم والماس؛
• مياه عذبة.

إن استخراج العديد من الموارد المعدنية من أعماق المحيطات أمر مكلف للغاية. ومع ذلك، فإن النمو السكاني واستنفاد الموارد البرية المتاحة سيؤدي بلا شك إلى زيادة استغلال الرواسب القديمة وزيادة الاستخراج مباشرة من مياه المحيطات وأحواض المحيطات.

استخراج الموارد المعدنية

الغرض من تعدين الموارد المعدنية هو الحصول على المعادن. تشمل عمليات التعدين الحديثة التنقيب عن المعادن، وتحليل الربح المحتمل، واختيار الطريقة، والاستخراج المباشر للموارد ومعالجتها، والاستصلاح النهائي للأراضي عند الانتهاء من العملية.

يخلق التعدين عمومًا تأثيرًا سلبيًا على البيئة، سواء أثناء عمليات التعدين أو بعد اكتمالها. ونتيجة لذلك، اعتمدت معظم البلدان في جميع أنحاء العالم لوائح تهدف إلى الحد من التعرض. لطالما كانت السلامة المهنية أولوية، وقد أدت الأساليب الحديثة إلى تقليل عدد الحوادث بشكل كبير.

مميزات الموارد المعدنية

السمة الأولى والأكثر أساسية لجميع المعادن هي أنها تحدث بشكل طبيعي. لا يتم إنتاج المعادن عن طريق النشاط البشري. ومع ذلك، يمكن تصنيع بعض المعادن، مثل الماس، بواسطة البشر (وتسمى هذه المعادن بالماس المركب). ومع ذلك، يتم تصنيف هذا الماس من صنع الإنسان على أنه معادن لأنه يلبي خصائصه الأساسية الخمس.

بالإضافة إلى أنها تتشكل من خلال العمليات الطبيعية، فإن المواد الصلبة المعدنية تكون مستقرة في درجة حرارة الغرفة. وهذا يعني أن جميع المعادن الصلبة الموجودة على سطح الأرض لا يتغير شكلها تحت درجة الحرارة والضغط العاديين. هذه الخاصية تستثني الماء السائل، ولكنها تشمل شكله الصلب - الثلج - كمعدن.

يتم تمثيل المعادن أيضًا بالتركيب الكيميائي أو التركيب الذري. يتم ترتيب الذرات الموجودة في المعادن بترتيب معين.

جميع المعادن لها تركيب كيميائي ثابت أو متغير. تتكون معظم المعادن من مركبات أو مجموعات مختلفة من الأكسجين والألومنيوم والسيليكون والصوديوم والبوتاسيوم والحديد والكلور والمغنيسيوم.

يعد تكوين المعادن عملية مستمرة، ولكنها طويلة جدًا (مستوى استهلاك الموارد يتجاوز معدل التكوين) وتتطلب وجود العديد من العوامل. ولذلك، تصنف الموارد المعدنية على أنها غير متجددة وقابلة للنفاد.

توزيع الموارد المعدنية غير متساو في جميع أنحاء العالم. وهذا ما يفسره العمليات الجيولوجية وتاريخ تكوين القشرة الأرضية.

مشاكل استغلال الموارد المعدنية

صناعة التعدين

1. الغبار الناتج أثناء عملية التعدين ضار بالصحة ويسبب أمراض الرئة.

2. يشكل تعدين بعض المعادن السامة أو المشعة خطراً على حياة الإنسان.

3. إن انفجار الديناميت أثناء التعدين أمر خطير للغاية لأن الغازات المنبعثة سامة للغاية.

4. التعدين تحت الأرض أكثر خطورة من التعدين السطحي لأن هناك احتمالية كبيرة لوقوع حوادث بسبب الانهيارات الأرضية والفيضانات وعدم كفاية التهوية وما إلى ذلك.

استنزاف المعادن السريع

يؤدي الطلب المتزايد على الموارد المعدنية إلى استخراج المزيد والمزيد من المعادن. ونتيجة لذلك، يزداد الطلب على الطاقة وتتولد المزيد من النفايات.

تدمير التربة والنباتات

التربة هي الشيء الأكثر قيمة. تساهم عمليات التعدين في التدمير الكامل للتربة والغطاء النباتي. بالإضافة إلى ذلك، بعد الاستخراج (الحصول على المعادن)، يتم إلقاء جميع النفايات على الأرض، مما يؤدي أيضًا إلى تدهورها.

المشاكل الأيكولوجية

أدى استغلال الموارد المعدنية إلى ظهور العديد من المشاكل البيئية، منها:

1. تحويل الأراضي المنتجة إلى مناطق جبلية وصناعية.

2. يعد تعدين المعادن وعملية استخراجها من المصادر الرئيسية لتلوث الهواء والماء والتربة.

3. ينطوي التعدين على استهلاك ضخم لموارد الطاقة مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي وغيرها، والتي تعتبر بدورها مصادر طاقة غير متجددة.

الاستخدام الرشيد للموارد المعدنية

ليس سرا أن احتياطيات الموارد المعدنية على الأرض تتناقص بسرعة، لذلك من الضروري استخدام هدايا الطبيعة الموجودة بشكل عقلاني. يمكن للناس توفير الموارد المعدنية باستخدام الموارد المتجددة. على سبيل المثال، باستخدام الطاقة الكهرومائية والطاقة الشمسية كمصدر للطاقة، يمكن الحفاظ على المعادن مثل الفحم. ويمكن أيضًا الحفاظ على الموارد المعدنية من خلال إعادة التدوير. وخير مثال على ذلك هو إعادة تدوير الخردة المعدنية. بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام أساليب التعدين التكنولوجية الجديدة وتدريب عمال المناجم يوفر الموارد المعدنية وينقذ حياة الناس.

على عكس الموارد الطبيعية الأخرى، فإن الموارد المعدنية غير متجددة ولا يتم توزيعها بالتساوي في جميع أنحاء الكوكب. يستغرق تشكيلها آلاف السنين. إحدى الطرق المهمة للحفاظ على بعض المعادن هي استبدال الموارد النادرة بموارد وفيرة. يجب معالجة المعادن التي تتطلب كميات كبيرة من الطاقة لإنتاجها.

إن استخراج الموارد المعدنية له تأثير سلبي على البيئة، بما في ذلك تدمير موائل العديد من الكائنات الحية وتلويث التربة والهواء والماء. ويمكن التقليل من هذه العواقب السلبية عن طريق الحفاظ على قاعدة الموارد المعدنية. تؤثر المعادن بشكل متزايد على العلاقات الدولية. وفي تلك البلدان التي تم اكتشاف الموارد المعدنية فيها، تحسنت اقتصاداتها بشكل ملحوظ. على سبيل المثال، تعتبر الدول المنتجة للنفط في أفريقيا (الإمارات العربية المتحدة ونيجيريا وغيرها) غنية بسبب الأرباح التي تحققها من النفط ومنتجاته.

الحجر الطبيعي هو مادة بناء شائعة، تتميز بالقوة والمتانة والجمال الطبيعي. يعد التعدين فيها عملاً مربحًا، خاصة في المناطق ذات النتوءات المفتوحة للتكتلات الحجرية. هناك العديد من هذه الأماكن على هذا الكوكب، فمن السهل العثور عليها، وغالبا ما يكون الجيولوجيون كافيين لدراسة التضاريس المحيطة والأقسام الجيولوجية للتوصل إلى استنتاج حول وجود رواسب صناعية.

يتم استخراج الحجر ليس فقط في الجبال والمرتفعات، بل توجد طبقات حجرية أيضًا في السهول. في الأساس، الحجر عبارة عن صخور صلبة تتناوب مع مواد رسوبية ناعمة، مثل الرمل والطين. هناك أيضًا صخور رسوبية صلبة، وأكثرها شيوعًا الحجر الجيري والصخور الصدفية والحجر الرملي. يتم استخدام الحجر في البناء والهندسة المعمارية والمنتجات النحتية وإنشاء العناصر الزخرفية.

أنواع الحجر وخصائصه

من الضروري التمييز بين الحجارة التي تعتبر معادن، فهي تشمل مجموعة كاملة من المعادن ذات معايير مختلفة من القوة والكشط وغيرها من خصائص التشطيب:

• الأسبستوس هو معدن ليفي، عند الضغط عليه، له خصائص الحجر؛
• الترافرتين، الذي يعتبره الخبراء مرحلة وسطية بين الحجر الجيري والرخام؛
• الجبس (المرمر) - يستخدم ليس فقط للمنحوتات، ولكن أيضًا لبناء المنازل؛
• ميكا - زجاج طبيعي مرن ذو شفافية ولون مختلفين؛
• الرخام، الكوارتزيت، الدياباز، السيليكون، يتميز بملمس جميل ويستخدم في مختلف قطاعات الاقتصاد الوطني.

مواد ذات صلة:

كيف يتم استخراج الزئبق؟

مجموعة أخرى من الأحجار الطبيعية هي الصخور، أي تكتلات تتكون من عدة معادن. ويمكن تجميعها حسب فئات الأصل. أحجار التكوين البركاني، أي التي تولد أثناء الانفجارات البركانية تحت ضغط هائل والتعرض لدرجات الحرارة القصوى. تتميز بمعلمات عالية القوة، وتتميز بنمط جميل وشوائب متعددة الألوان. من أشهرها الجرانيت المستخدم في تشييد المباني ، والجابرو ، الذي تُصنع منه مقابض الأبواب ، والمنحوتات ، والنيس ، وهو جرانيت ذو عروق مخططة.