خام الحديد

الوصف

خام الحديد هو مصطلح عام يشير إلى الصخور والمعادن التي يمكن استخلاص الحديد منها اقتصادياً. المعادن الرئيسية التي تشكل خام الحديد هي الهيماتيت (Fe2O3) والجوثيت (FeO(OH))، والذي غالباً ما يوجد في شكل الليمونيت (خليط من أكاسيد وهيدروكسيدات الحديد المائية). الهيماتيت هو أكسيد الحديد الأكثر وفرة وأهمية اقتصادية، بينما الجوثيت والليمونيت هما هيدروكسيدات الحديد التي تتشكل عادة في البيئات السطحية.

كيفية التعرف

اللون

الهيماتيت: يتراوح لونه من الرمادي الفولاذي إلى الأسود اللامع (الهيماتيت المعدني) أو الأحمر الترابي (الهيماتيت الأحمر). الجوثيت/الليمونيت: يتراوح لونه من الأصفر البني إلى البني الداكن أو الأسود.

البريق

الهيماتيت: معدني إلى باهت ترابي. الجوثيت/الليمونيت: ترابي إلى حريري أو باهت.

النسيج

الهيماتيت: يمكن أن يكون بلورياً، كلوياً (botryoidal)، صفائحياً (specular hematite)، أو ترابياً. الجوثيت/الليمونيت: غالباً ما يكون كلوياً، متكتلاً، أو ترابياً.

الشكل البلوري

الهيماتيت: نظام بلوري ثلاثي (Trigonal). غالباً ما يوجد في بلورات مسطحة أو كتل كلوية. الجوثيت: نظام بلوري معيني قائم (Orthorhombic)، ولكن نادراً ما يوجد في بلورات واضحة، غالباً ما يكون ليفياً أو كلوياً. الليمونيت: لا يتبلور، فهو مادة غير متبلورة (amorphous) أو دقيقة التبلور.

الانفصام

الهيماتيت: لا يوجد انفصام حقيقي، ولكن قد يظهر انفصال (parting) على مستويات معينة. الجوثيت/الليمونيت: لا يوجد انفصام.

البيئة الجيولوجية

الهيماتيت: يتواجد في التكوينات الحديدية الطباقية، الرواسب الرسوبية، البيئات الحرارية المائية، ومناطق التجوية. الجوثيت/الليمونيت: يتواجد بشكل شائع في مناطق التجوية والأكسدة لخامات الحديد الأخرى، وفي التربة، وفي الرواسب الرسوبية كمنتج ثانوي للتجوية.

حقائق أساسية

• الصلادة: الهيماتيت: 5.5 - 6.5 على مقياس موس. الجوثيت: 5 - 5.5 على مقياس موس. الليمونيت: 4 - 5.5 على مقياس موس (متغير بسبب طبيعته المركبة).
• الوزن النوعي: الهيماتيت: 5.26. الجوثيت: 3.3 - 4.3. الليمونيت: 2.7 - 4.3 (متغير).
• النظام البلوري: الهيماتيت: ثلاثي (Trigonal). الجوثيت: معيني قائم (Orthorhombic). الليمونيت: لا بلوري (Amorphous) أو دقيق التبلور.
• اللون: الهيماتيت: رمادي فولاذي، أسود، أحمر ترابي. الجوثيت/الليمونيت: أصفر بني، بني داكن، أسود.
• البريق: الهيماتيت: معدني، باهت، ترابي. الجوثيت/الليمونيت: ترابي، حريري، باهت.
• الشفافية: معتم.
• المكسر: الهيماتيت: غير منتظم إلى محاري. الجوثيت/الليمونيت: غير منتظم إلى ترابي.
• الانفصام: الهيماتيت: لا يوجد انفصام حقيقي، قد يظهر انفصال. الجوثيت/الليمونيت: لا يوجد انفصام.
• التركيب: الهيماتيت: أكسيد الحديد (Fe2O3). الجوثيت: أكسيد هيدروكسيد الحديد (FeO(OH)). الليمونيت: خليط من أكاسيد وهيدروكسيدات الحديد المائية.

فحص سريع

• اللون: الهيماتيت: رمادي فولاذي، أسود، أو أحمر ترابي. الجوثيت/الليمونيت: أصفر بني إلى بني داكن.
• البريق: الهيماتيت: معدني إلى ترابي. الجوثيت/الليمونيت: ترابي إلى حريري.
• المخدش: الهيماتيت: أحمر كرزي إلى بني محمر. الجوثيت/الليمونيت: أصفر بني.

الخصائص الفيزيائية

• الهيئة البلورية: الهيماتيت: بلوري، كتلوي، كروي، صفائحي، ترابي. الجوثيت: ليفي، كتلوي، كروي، ترابي. الليمونيت: كتلوي، ترابي، متكتل.
• نوع الانفصام: لا يوجد انفصام حقيقي في الهيماتيت، الجوثيت، أو الليمونيت.
• نوع المكسر: الهيماتيت: غير منتظم إلى محاري. الجوثيت/الليمونيت: غير منتظم إلى ترابي.
• التماسك: الهيماتيت: هش. الجوثيت/الليمونيت: هش إلى ترابي.
• نوع البريق: الهيماتيت: معدني، تحت معدني، ترابي. الجوثيت/الليمونيت: ترابي، حريري، باهت.

التكوّن

يتشكل الهيماتيت في مجموعة واسعة من البيئات الجيولوجية، بما في ذلك التكوينات الحديدية الطباقية (BIFs) التي تتكون من ترسبات كيميائية في المحيطات القديمة، وفي الرواسب الرسوبية نتيجة التجوية والتعرية، وفي البيئات الحرارية المائية. أما الجوثيت والليمونيت فيتشكلان بشكل أساسي كمنتجات للتجوية السطحية للمعادن الحاملة للحديد في البيئات المؤكسدة، وغالباً ما يتواجدان في مناطق التجوية العميقة (lateritic deposits) وفي مناطق الأكسدة لخامات الكبريتيد.

الاستخدامات

المصدر الرئيسي للحديد المستخدم في صناعة الصلب. يستخدم الهيماتيت أيضاً كصبغة (مغرة حمراء)، وفي صناعة المجوهرات (الهيماتيت الأسود المصقول)، وكمادة كاشطة خفيفة. الليمونيت والجوثيت يستخدمان أيضاً كصبغات طبيعية.

التوزيع العمري

يتواجد في صخور من مختلف الأعمار الجيولوجية، خاصة في التكوينات الحديدية الطباقية (BIFs) التي تعود إلى عصر ما قبل الكمبري، وفي الرواسب الرسوبية الأصغر سناً.

أين تجدها

نصائح العثور عليها

صخور مشابهة

التصنيف العلمي

صنف المعدن

أكاسيد وهيدروكسيدات

المجموعة

مجموعة الهيماتيت (للهيماتيت)، مجموعة الديازبور (للجوثيت)

النظام البلوري

الهيماتيت: ثلاثي. الجوثيت: معيني قائم. الليمونيت: لا بلوري.

الصيغة الكيميائية

الهيماتيت: Fe2O3. الجوثيت: FeO(OH). الليمونيت: FeO(OH)·nH2O (صيغة تقريبية لخليط).

التركيب

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

استكشف خام الحديد