خام الحديد

الوصف

خام الحديد هو صخر أو معدن يحتوي على كميات كافية من مركبات الحديد بحيث يمكن استخلاص الحديد منه اقتصاديًا. الهيماتيت والجوثيت هما من أهم معادن خام الحديد. الهيماتيت هو أكسيد الحديد الثلاثي (Fe2O3)، ويُعرف بلونه الأحمر الصدئ أو الرمادي الفولاذي اللامع. الجوثيت هو هيدروكسيد أكسيد الحديد (FeO(OH))، ويتميز بلونه البني المصفر إلى البني الداكن. غالبًا ما توجد هذه المعادن معًا في رواسب خام الحديد، خاصة في الرواسب المتكونة من التجوية أو الترسيب الرسوبي. الهيماتيت هو المعدن الأكثر وفرة والأكثر أهمية اقتصاديًا لخام الحديد.

كيفية التعرف

اللون

الهيماتيت: أحمر صدئ، بني محمر، رمادي فولاذي، أسود. الجوثيت: بني مصفر، بني محمر، بني داكن، أسود.

البريق

الهيماتيت: معدني إلى ترابي. الجوثيت: ترابي، حريري، باهت.

النسيج

الهيماتيت: غالبًا ما يكون حبيبيًا، كتليًا، صفائحيًا، أو كليويًا (hematite botryoidal). الجوثيت: غالبًا ما يكون كتليًا، ليفيًا، أو أرضيًا (limonite).

الشكل البلوري

الهيماتيت: بلورات سداسية الشكل (نادرًا)، صفائحية، كتلية، كلوية، أو أرضية. الجوثيت: بلورات إبرية دقيقة (نادرًا)، كتلية، ليفية، أو أرضية.

الانفصام

الهيماتيت: لا يوجد انقسام حقيقي، ولكن قد يظهر انفصال قاعدي أو معيني. الجوثيت: لا يوجد انقسام.

البيئة الجيولوجية

رواسب الحديد الطبقية (BIFs)، رواسب التلامس المتحولة، رواسب التجوية اللاتيريتية، رواسب البحيرات والمستنقعات، العروق الحرارية المائية.

حقائق أساسية

• الصلادة: الهيماتيت: 5.5 - 6.5 على مقياس موس. الجوثيت: 5 - 5.5 على مقياس موس.
• الوزن النوعي: الهيماتيت: 4.9 - 5.3. الجوثيت: 3.3 - 4.3.
• النظام البلوري: الهيماتيت: ثلاثي (Trigonal). الجوثيت: معيني قائم (Orthorhombic).
• اللون: الهيماتيت: أحمر صدئ، بني محمر، رمادي فولاذي، أسود. الجوثيت: بني مصفر، بني محمر، بني داكن، أسود.
• البريق: الهيماتيت: معدني إلى ترابي. الجوثيت: ترابي، حريري، باهت.
• الشفافية: معتم.
• المكسر: الهيماتيت: غير منتظم إلى محاري. الجوثيت: غير منتظم إلى محاري.
• الانفصام: الهيماتيت: لا يوجد انقسام حقيقي، ولكن قد يظهر انفصال. الجوثيت: لا يوجد انقسام.
• التركيب: الهيماتيت: أكسيد الحديد الثلاثي (Fe2O3). الجوثيت: هيدروكسيد أكسيد الحديد (FeO(OH)).

فحص سريع

• اللون: أحمر صدئ، بني محمر، رمادي فولاذي، بني مصفر
• البريق: معدني، ترابي، باهت
• المخدش: أحمر كرزي إلى بني محمر (للهيماتيت)، بني مصفر إلى بني محمر (للجوثيت)

الخصائص الفيزيائية

• الهيئة البلورية: الهيماتيت: بلورات سداسية، صفائحية، كتلية، كلوية، أرضية، وردية (وردة الحديد). الجوثيت: بلورات إبرية دقيقة، كتلية، ليفية، أرضية، عنقودية.
• نوع الانفصام: الهيماتيت: لا يوجد انقسام حقيقي، ولكن قد يظهر انفصال قاعدي أو معيني. الجوثيت: لا يوجد انقسام.
• نوع المكسر: غير منتظم إلى محاري.
• التماسك: هش.
• نوع البريق: الهيماتيت: معدني، شبه معدني، ترابي. الجوثيت: ترابي، حريري، باهت.

التكوّن

يتشكل الهيماتيت والجوثيت في مجموعة متنوعة من البيئات الجيولوجية. الهيماتيت (Fe2O3) هو أكسيد حديد لا مائي، يتكون عادة في بيئات مؤكسدة، وغالبًا ما يكون نتيجة لتجوية المعادن الغنية بالحديد، أو الترسيب الكيميائي الحيوي في المحيطات القديمة (BIFs)، أو التحول الحراري المائي. الجوثيت (FeO(OH)) هو هيدروكسيد حديد، يتشكل بشكل شائع في بيئات التجوية السطحية الرطبة، كمنتج ثانوي لتأكسد معادن الحديد الأخرى، أو في الرواسب الرسوبية. غالبًا ما توجد هذه المعادن مختلطة معًا، خاصة في خامات الحديد الليمونيتية.

الاستخدامات

المصدر الأساسي للحديد، الذي يستخدم في صناعة الفولاذ (98% من خام الحديد)، والذي بدوره يستخدم في البناء، والسيارات، والآلات، والأجهزة، والبنية التحتية. كما يستخدم في الأصباغ (المغرة)، وكمادة ثقيلة في سوائل الحفر، وكمادة كاشطة خفيفة.

التوزيع العمري

تتراوح من الأركي (أكثر من 2.5 مليار سنة) إلى العصر الحديث، مع تركز كبير في العصر الباليوبروتيروزويك (2.5 إلى 1.6 مليار سنة) لتكوينات الحديد الطبقية (BIFs).

أين تجدها

نصائح العثور عليها

صخور مشابهة

التصنيف العلمي

صنف المعدن

أكاسيد (للهيماتيت)، هيدروكسيدات (للجوثيت)

المجموعة

مجموعة الهيماتيت (للهيماتيت)، مجموعة الديازبور (للجوثيت)

النظام البلوري

الهيماتيت: ثلاثي. الجوثيت: معيني قائم.

الصيغة الكيميائية

الهيماتيت: Fe2O3. الجوثيت: FeO(OH).

التركيب

الهيماتيت: 69.9% حديد، 30.1% أكسجين. الجوثيت: 62.9% حديد، 27.0% أكسجين، 10.1% هيدروجين.

استكشف خام الحديد