كيف تتشكل المعادن؟
تُعرف المعادن (بالإنجليزية: Minerals) بأنها مواد غير عضوية تتكون بشكل طبيعي ولها تركيب كيميائي محدد وبنية بلورية ثابتة، وهي تتشكل من خلال عمليات جيولوجية مختلفة على مدى فترات زمنية طويلة جدًا، وتتضمن عملية تشكل المعادن عدة عمليات رئيسية، وهي كالآتي:[١][٢][٣]
التبريد والتبلور
تتشكل العديد من أنواع المعادن من الصخور المنصهرة، التي تعرف باسم الصهارة أو الحمم البركانية، وذلك بعد أن تبرد وتتصلب، فعندما تبرد المادة المنصهرة، تقوم الذرات والأيونات الموجودة بداخلها بترتيب نفسها في نمط متكرر ثلاثي الأبعاد، مما يؤدي إلى تكوين البلورات، حيث تُعرف هذه العملية باسم التبلور، مع الإشارة إلى أن معدل التبريد وتركيب الصخور المنصهرة هما اللذان يحددان حجم البلورات المعدنية المتكونة وشكلها.
الترسيب
تتشكل بعض أنواع المعادن عندما تتركز المواد الذائبة في الماء، ثم تترسب خارج المحلول، على سبيل المثال، عندما يتبخر الماء الذي يحتوي على معادن ذائبة، أو يتعرض لتغيرات في درجة حرارته أو ضغطه، فإن المعادن الذائبة فيه تعجز عن البقاء ذائبة، وتشكل بلورات صلبة، ومن الأمثلة الشائعة على المعادن التي تتكون بهذه الطريقة معدن الهاليت ومعدن الجبس.
العمليات الحرارية المائية
تتشكل العديد من أنواع المعادن من خلال العمليات الحرارية المائية، حيث تتحرك السوائل الساخنة الغنية بالمعادن خلال الشقوق والكسور الموجودة في الصخور، وعندما تبرد هذه السوائل، تترسب المعادن على طول جدران هذه الفتحات والكسور، مما يؤدي إلى تشكيل خامات المعادن غالبًا، مثل الذهب والفضة والنحاس، من خلال هذه العمليات الحرارية المائية.
التحول
يتم تشكيل بعض أنواع المعادن من خلال عمليات التحول، حيث تخضع المعادن الموجودة مسبقًا لتغيرات في درجة الحرارة أو الضغط أو وجود سوائل نشطة كيميائيًا، مما يمكن أن يؤدي إلى تكوين معادن جديدة منها.
العمليات البيولوجية
يمكن تشكيل أنواع معادن معينة من خلال الأنشطة البيولوجية، على سبيل المثال، تتشكل الشعاب المرجانية نتيجة لتراكم معادن كربونات الكالسيوم التي تنتجها السلائل المرجانية، وبالمثل، فإن تكوين الأصداف والعظام والأسنان في الكائنات الحية يتضمن عمليات دمج للمعادن مثل كربونات الكالسيوم والهيدروكسيباتيت.
التجوية والتآكل
يمكن لعمليات التجوية والتآكل أن تكسر الصخور والمعادن إلى جزيئات أصغر، والتي يمكن أن تصبح بعد ذلك اللبنات الأساسية التي تتكون منها معادن جديدة، علمًا بأن هذا يحدث غالبًا عندما تتعرض المعادن لسطح الأرض، وتتفاعل مع الماء والهواء والأنشطة البيولوجية المختلفة.
أحداث الارتطام
تتشكل بعض أنواع المعادن أثناء أحداث الارتطام عالية الطاقة، مثل اصطدام نيزك ما بسطح الأرض، حيث يمكن أن تؤدي الحرارة والضغط الشديدان الناتجين عن هذه الأحداث إلى تكوين معادن فريدة لا توجد عادةً على سطح الأرض.
المراجع
- ↑ "How do minerals form?", australian.museum, Retrieved 5/9/2023. Edited.
- ↑ "How Do Minerals Form?", amnh, Retrieved 5/9/2023. Edited.
- ↑ "3.6: Mineral Formation", geo.libretexts, Retrieved 5/9/2023. Edited.
يمكن أن تختلف الظروف التي تتشكل فيها المعادن بشكلٍ كبير، مما يؤدي إلى ظهور مجموعة متنوعة من المعادن ذات خصائص مختلفة، وتجدر الإشارة إلى أن دراسة تكوين المعادن يعد جانبًا مهمًا من الجيولوجيا، وذلك لأنها توفر نظرة ثاقبة عن تاريخ الأرض والعمليات التي أدت إلى تكوينها على مدى مليارات السنين.