الجيولوجيا الاقتصادية

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

تمثل الجيولوجيا الاقتصادية الثمرة التي تقدمها علوم الجيولوجيا المختلفة للإنسان والحضارة ...

ولو نظرنا وتأملنا ما يحيط بنا لوجدنا أن معظم مظاهر الحضارة المدنية ترتكز على المعادن والخامات المعدنية ..

وأبسط مثال على ذلك ، الزجاج الذي نستعمله في حياتنا اليومية وقد لا نعلم أنه مصنوع من الرمل المحيط بنا والذي تمتليء به الصحاري ...


فما هي الجيولوجيا الاقتصادية .. ؟

هي أحد فروع العلوم الجيولوجية التي تختص بدراسة وتحليل الأجسام والمواد الجيولوجية التي يحتاج إليها الإنسان وتشمل الرواسب المعدنية ومواد الوقود والخامات الصناعية ...

أو هو تطبيق المعلومات والنظريات الجيولوجية في البحث عن الخامات وتفهم الأجسام والمواد الجيولوجية ...

تخيلوا مهندساً معمارياً لا يعرف ما هي التغطيات .. أظن أن هذا الأمر يدعو إلى السخرية فكيف لمهندس محترف يحترف الهندسة المعمارية لا يعرف ما هي التغطيات ..

لذلك و قبل أن نتعمق في دراسة هذا العلم علينا أن نتعرف على بعض مصطلحاته الهامة ..

* المعدن Mineral
وهو مادة صلبة متجانسة وغير عضوية تكونت بفعل عوامل طبيعية لها تركيب كيميائي محدد ( وغير ثابت ) وترتيت ذري داخلي محدد ..

نحن نعلم أن الذرة هي أصغر جزء من المادة وتحتفظ بخواصها الطبيعية ..

تتجمع الذرات مع بعضها لتكون العنصر .. وتتجمع العناصر مع بعضها لتكون المعادن وتتجمع المعادن مع بعضها لتكون الصخر ..

فإذا احتوى المعدن على عناصر ذات قيمة اقتصادية فيسمى معدن خام أو معدن اقتصادي ...

وإذا احتوى الصخر على معدن خام يسمى راسب معدني ...

* المعدن الخام Ore Mineral
وهو المعدن الذي يمكن استخلاص فلز أو أكثر من بصورة اقتصادية . إما أن يكون على هيئة فلز حر مثل الذهب والبلاتين أو على هيئة الفلز متحد مع عنصر أو عناصر أخرى مكوناً مركبات كيميائية متعددة ( أكاسيد ، كبريتيدات ... )

* المعادن الخامة الأولية Primary Ore Minerals
وهي التي تتكون نتيجة الإتحاد الكيميائي بين مكوناتها ثم ترسبها بإحدى طرق الترسيب المعروفة ، مثل الكرومايت الذي يتكون نتيجة التبلور من الصهير و الجالينا التي تتكون من المحاليل الساخنة و الهيماتيت الذي يتكون مع الصخور الرسوبية ...

بمعنى آخر أن المعادن الخامة الأولية هي التي تتكون مع تكون الصخر ، أو هي المعادن الأصلية في الصخر ..

* المعان الخامة الثانوية Secondary Ore Minerals
وهي التي تكونت نتيجة للتغيرات الكيميائية التي تطرأ على المعادن الأولية مثل الملاكيت الذي يتكون من تغير الكالكوبيريت ..

* المعادن الغثة Gangue minerals
وهي المعادن التي تصاحب المعادن الخامة في الرواسب المعدنية وتكون في الغالب من المعادن المكونة للصخور ( وهي معادن غير مرغوب فيها ) وقد تتكون المعادن الغثة أثناء تكون المعادن الخامة أو تكون جزء من الصخر الحاوي على الخام ...

وأكثر المعادن الغثة الشائعة هي معادن لا فلزية وإن كان بعضها فلزي مثل معدن البيريت ، ومن أمثلة المعادن الغثة : الكوارتز و الكالسيت ، ولا يعني أن هذه المعادن لكونها غير مرغوب فيها لا تحمل قيمة اقتصادية فالكوارتز مثلاً له قيمة اقتصادية كبيرة في صناعة الزجاج ، ولكن أطلق عليها اسم معادن غثة لكونها غير مرغوب فيها .. فدائماً ما يصاحب الكوارتز الذهب عند استخراجه وفي هذه الحالة يعتبر الكوارتز من المعادن الغثة ، وتفصل المعادن الغثة عن الخام قبل عمليه صهره واستخراج الفلز ...

* الخام Ore
ويعادل في الطبيعة الصخر أو الراسب المعدني ، وهناك شروط اقتصادية تجعلنا نطلق اسم الخام على الصخر أو الراسب المعدني ..

فالخام عبارة عن تكوين جيولوجي ( عرق ، طبقة ، مجموعة من الطبقات ) يتواجد فيه تركيز معين من معدن أو مجموعة معادن يسمح باستخلاص عنصر أو مركب مطلوب بصورة اقتصادية ..

ولكي يكون الخام اقتصادياً فلابد من تحقيق ربح معقول تحت الظروف الاقتصادية السائدة والتي تعتمد على عدة عوامل منها عوامل جيولوجية ، جغرافية ، ظروف الأسواق العالمية ، والعمالة الفنية ... وغيرها

* درجة أو رتبة الخام Ore Grade
وهي محتوى الخام من الفل أو الفلزات ، أو تركيز العنصر في الراسب المعدني ويعبر عنه بالنسبة المئوية أو بجز من المليون ppm حيث أن 10000ppm = 1%

وتستخدم وحدة ppm إذا كان الفلز من العناصر الشحيحة الغير منتشرة على القشرة الأرضية مثل الذهي ولاحظ أن Pmm = g\tons

ويمكن معرفة درجة أو رتبة الخام بواسطة التحاليل الكيميائية ..

ويكون الخام عالي الرتبة إذا ارتفعت فيه نسبة الفلز ، ومنخفض الرتبة إذا قلت فيه النسبة ..

ويعتبر تحديد رتبة الخام من أهم النقاط في دراسة وتقييم الخام ...

* ناتج ثانوي Biproduct
تستخرج بعض الفلزات كناتج ثانوي بالإضافة إلى الفلز الرئيسي مثل وجود الفضة مع الذهب ، فالذهب هو المعدن الرئيسي وظهرت الفضة كناتج ثانوي ...

* حد القطع Cut off Grade
وهي أقل رتبة من الخام يمكن الاستفادة منها اقتصادياً ...

بمعنى أقل نسبة لتواجد الفلز في الخام حتى يكون ذو قيمة اقتصادية ..

* المعدن الصناعي INDUSTRIAL Mineral
وهو المعدن الذي يستخدم مباشرة في الصناعة بحالته الطبيعية مثل التلك حيث يطحن مباشرة لصناعة بودر التلك

* الخام البدائي Protore ( الأكسدة الإثراء الثانوي )
هو الراسب المعدني الذي يحتوي على تراكيز غير اقتصادية من الفلز أو الفلزات ويمكن أن يتحول إلى خام ذو رتبة مقبولة اقتصادياً بفعل عمليات جيولوجية وخاصة التجوية الكيميائية التيي تخلص الخام من المعادن الغثة فتزيد من نسبة الفلز أو الفلزات في الخام إلى درجة اقتصادية ..

* الصهارة الخامة Ore Magma ( التركيز الصهيري )
هي الصهارة التي تتبلور إلى خام معدني وتشمل الصهارة الكبريتيدية والصهارة الكربوناتيتية والصهارة الأكسيدية ..

* الممعدن Mineralizer
وهو طور غازي أو سائل له القدرة على أن يذيب الصخور التي يعبر من خلالها أو أن يتلقى من صهارة أثناء تفارقها معادناً خامة ثم ينقلها بعيداً عن مكان ترسبها عندما تتغير الظروف الفيزوكيميائية ..

ودائماً ما يكون الممعدن محلولاً مائياً به العديد من المتطايرات والأيونات البسيطة والمركبة ..

ولتواجد هذه الغازات والمتطايرات من المحلول الممعدن فائدة عظيمة حيث تنقل العناصر التي لم تتبلور من الماجما إلى المحلول لترسبه في الشقوق والفجوات ..

والممعدن هو الذي يحدث عملية ...

* التمعدن أو المعدنة Minerlization
وهي العملية أو العمليات التي بها يتجمع أو تدخل مكونات الراسب المعدني في الصخر فتحوله إلى جسم ممعدن له احتمالات اقتصادية ...

* حاكمات الخام Ore Cotrols ..
وهي العوامل البنائية أو الصخرية أو الجيوكيميائية التي كان لها دخل في تحديد الموقع الذي تكونت وتركزت فيه الخامات المعدنية مثل : مستويات التصدع ، الطبقات المنفذة ، أو الطبقات الأكثر فاعلية للتفاعل الكيميائي مع المحاليل الممعدنة ..

* دليل الخام Ore Guide
تصاحب عملية التمعدن بعض الظواهر المميزة مثل مناطق التغير Alteration المحيطة بالخام أو الشذوذ الجيوكيميائي أو الشذوذ الجيوفيزيائي المنطبق على موقع التمعدن أو غير ذلك من الظواهر التي يمكن بها أن يستدل على وجود التمعدن الغير مكشوف ...

وقد أمكن استخدام بعض أنواع النباتات التي تنمو على السطح للتعرف على ماتحته من رواسب معدنية مثل نبات Calamine Violet المصاحب دائماً للزنك في مناطق غرب أوروبا ...