خام الحديد

الوصف

خام الحديد هو صخر أو معدن يحتوي على كميات كافية من مركبات الحديد بحيث يمكن استخلاص الحديد منه اقتصاديًا. المعادن الرئيسية التي تشكل خام الحديد هي الهيماتيت (Fe2O3) والجوثيت (FeO(OH))، وغالبًا ما تكون مختلطة بالكوارتز (SiO2) كشوائب أو مادة حشو. الهيماتيت هو أكسيد الحديد الأكثر وفرة وأهمية اقتصادية، بينما الجوثيت هو هيدروكسيد الحديد الشائع في رواسب التجوية. يمكن أن تختلف خصائص خام الحديد بشكل كبير اعتمادًا على المعادن المكونة له ونسبة الشوائب.

كيفية التعرف

اللون

الهيماتيت: رمادي فولاذي إلى أسود، أحمر بني، أو أحمر ترابي. الجوثيت: بني مصفر إلى بني داكن، أو أسود. الكوارتز: عديم اللون، أبيض، أو رمادي.

البريق

الهيماتيت: معدني إلى باهت ترابي. الجوثيت: باهت ترابي إلى حريري. الكوارتز: زجاجي.

النسيج

يمكن أن يكون الهيماتيت بلوريًا، حبيبيًا، صفائحيًا، أو ترابيًا. الجوثيت غالبًا ما يكون ليفي الشكل، أو كرويًا، أو ترابيًا. الكوارتز بلوري أو حبيبي.

الشكل البلوري

الهيماتيت: بلورات سداسية الشكل، كتل كلوية (الهيماتيت الكلوي)، أو صفائح ميكائية (الحديد الإسبيكولاري). الجوثيت: بلورات إبرية، كتل كلوية، أو تجمعات شعاعية. الكوارتز: بلورات سداسية موشورية.

الانفصام

الهيماتيت: لا يوجد انقسام حقيقي، ولكن قد يظهر انفصال قاعدي أو موشوري. الجوثيت: انقسام قاعدي ضعيف. الكوارتز: لا يوجد انقسام حقيقي، بل كسر محاري.

البيئة الجيولوجية

أحزمة الحديد الطباقية (BIFs)، رواسب اللاتريت، رواسب التماس المتحولة، رواسب الحرارية المائية، رواسب البلاسر.

حقائق أساسية

• الصلادة: الهيماتيت: 5-6.5 على مقياس موس. الجوثيت: 5-5.5 على مقياس موس. الكوارتز: 7 على مقياس موس.
• الوزن النوعي: الهيماتيت: 4.9-5.3. الجوثيت: 3.3-4.3. الكوارتز: 2.65.
• النظام البلوري: الهيماتيت: ثلاثي (Trigonal). الجوثيت: معيني قائم (Orthorhombic). الكوارتز: ثلاثي (Trigonal).
• اللون: متغير (رمادي فولاذي، أحمر بني، بني مصفر، أسود، عديم اللون).
• البريق: معدني، باهت ترابي، حريري، زجاجي.
• الشفافية: معتم (الهيماتيت، الجوثيت) إلى شفاف (الكوارتز النقي).
• المكسر: الهيماتيت: غير منتظم إلى محاري. الجوثيت: غير منتظم إلى محاري. الكوارتز: محاري.
• الانفصام: الهيماتيت: لا يوجد انقسام حقيقي. الجوثيت: انقسام قاعدي ضعيف. الكوارتز: لا يوجد انقسام حقيقي.
• التركيب: أكاسيد وهيدروكسيدات الحديد (Fe2O3، FeO(OH))، غالبًا مع السيليكا (SiO2).

فحص سريع

• اللون: الهيماتيت: رمادي فولاذي، أحمر بني. الجوثيت: بني مصفر إلى بني داكن.
• البريق: الهيماتيت: معدني إلى باهت ترابي. الجوثيت: باهت ترابي إلى حريري.
• المخدش: الهيماتيت: أحمر بني. الجوثيت: بني مصفر.

الخصائص الفيزيائية

• الهيئة البلورية: الهيماتيت: بلوري، حبيبي، صفائحي، ترابي، كلوي. الجوثيت: إبري، كروي، ترابي، ليفي. الكوارتز: موشوري، حبيبي، ضخم.
• نوع الانفصام: الهيماتيت: لا يوجد. الجوثيت: قاعدي ضعيف. الكوارتز: لا يوجد.
• نوع المكسر: غير منتظم إلى محاري.
• التماسك: الهيماتيت: هش. الجوثيت: هش. الكوارتز: هش.
• نوع البريق: معدني، باهت ترابي، حريري، زجاجي.

التكوّن

يتشكل خام الحديد بشكل أساسي من خلال عمليات رسوبية كيميائية حيوية في البيئات البحرية القديمة (أحزمة الحديد الطباقية)، أو من خلال التجوية والترشيح في البيئات السطحية (رواسب اللاتريت)، أو كمنتج ثانوي للنشاط البركاني الحراري المائي، أو من خلال عمليات التحول الإقليمي أو التماسي للصخور الغنية بالحديد.

الاستخدامات

المصدر الرئيسي للحديد المستخدم في صناعة الصلب، والذي يعد بدوره مكونًا أساسيًا في البناء، والسيارات، والآلات، والأجهزة، والبنية التحتية.

التوزيع العمري

يتراوح من الأركي (أكثر من 2.5 مليار سنة) إلى العصر الحديث، مع تركز كبير في أحزمة الحديد الطباقية (BIFs) التي تشكلت في حقبة ما قبل الكامبري.

أين تجدها

نصائح العثور عليها

صخور مشابهة

التصنيف العلمي

صنف المعدن

أكاسيد (الهيماتيت) وهيدروكسيدات (الجوثيت).

المجموعة

مجموعة الهيماتيت (للهيماتيت)، مجموعة الديازبور (للجوثيت).

النظام البلوري

ثلاثي (الهيماتيت)، معيني قائم (الجوثيت)، ثلاثي (الكوارتز).

الصيغة الكيميائية

Fe2O3 (الهيماتيت)، FeO(OH) (الجوثيت)، SiO2 (الكوارتز).

التركيب

أكسيد الحديد الثلاثي (الهيماتيت)، أكسيد هيدروكسيد الحديد الثلاثي (الجوثيت)، ثاني أكسيد السيليكون (الكوارتز).

استكشف خام الحديد