خام الحديد

الوصف

خام الحديد هو صخر أو معدن يحتوي على مركبات الحديد التي يمكن استخلاص الحديد منها اقتصاديًا. تتكون هذه الخامات بشكل أساسي من أكاسيد الحديد، وأكثرها شيوعًا هي الهيماتيت (Fe2O3)، والليمونيت (FeO(OH)·nH2O)، والجوثيت (FeO(OH))، والمغنتيت (Fe3O4). تختلف هذه المعادن في خصائصها الفيزيائية والكيميائية ولكنها تشترك في كونها مصادر للحديد. الهيماتيت هو الأكثر وفرة والأهم اقتصاديًا، يليه المغنتيت. الليمونيت والجوثيت هما من أكاسيد الحديد المائية التي تتشكل غالبًا نتيجة لتجوية معادن الحديد الأخرى.

كيفية التعرف

اللون

يتراوح اللون بشكل كبير: الهيماتيت أحمر-بني إلى رمادي فولاذي أو أسود. الليمونيت والجوثيت بني مصفر إلى بني داكن. المغنتيت أسود.

البريق

الهيماتيت يمكن أن يكون ترابيًا باهتًا أو معدنيًا لامعًا. الليمونيت والجوثيت ترابي أو حريري. المغنتيت معدني.

النسيج

يمكن أن يكون حبيبيًا، كتليًا، ترابيًا، أو بلوريًا. غالبًا ما يكون الهيماتيت في شكل كتل ترابية أو كلوية (kidney ore).

الشكل البلوري

الهيماتيت: بلورات سداسية، صفائحية، أو كتل كلوية. الجوثيت: بلورات إبرية، كتل ليفية، أو كتل كلوية. الليمونيت: عادة ما يكون كتليًا أو ترابيًا بدون شكل بلوري مميز. المغنتيت: بلورات مكعبة أو ثمانية الأوجه.

الانفصام

الهيماتيت: لا يوجد انقسام حقيقي، ولكن قد يظهر انفصال قاعدي. الجوثيت والليمونيت: لا يوجد انقسام مميز. المغنتيت: لا يوجد انقسام.

البيئة الجيولوجية

تكوينات الحديد الطبقية (BIFs) في الصخور المتحولة، رواسب التجوية اللاتيريتية، رواسب التماس المتحولة، الرواسب الرسوبية البحرية، الرواسب الحرارية المائية.

حقائق أساسية

• الصلادة: الهيماتيت: 5-6.5 على مقياس موس. الجوثيت: 5-5.5. الليمونيت: 4-5.5. المغنتيت: 5.5-6.5.
• الوزن النوعي: الهيماتيت: 4.9-5.3. الجوثيت: 3.3-4.3. الليمونيت: 2.7-4.3 (متغير بسبب المحتوى المائي). المغنتيت: 5.18.
• النظام البلوري: الهيماتيت: ثلاثي. الجوثيت: معيني قائم. الليمونيت: لا بلوري (عادة). المغنتيت: مكعب.
• اللون: متنوع (أحمر، بني، أسود، رمادي فولاذي)
• البريق: معدني، ترابي، باهت، حريري
• الشفافية: معتم
• المكسر: غير منتظم، محاري، ترابي
• الانفصام: لا يوجد انقسام حقيقي لمعظم الأنواع، ولكن قد يظهر انفصال.
• التركيب: أكاسيد الحديد (Fe2O3، FeO(OH)، Fe3O4)

فحص سريع

• اللون: أحمر-بني، رمادي فولاذي، أسود، بني مصفر
• البريق: ترابي، معدني، حريري
• المخدش: الهيماتيت: أحمر كرزي إلى بني محمر. الليمونيت والجوثيت: بني مصفر. المغنتيت: أسود.

الخصائص الفيزيائية

• الهيئة البلورية: كتلي، ترابي، صفائحي، كلوية، إبرية، حبيبية، ثمانية الأوجه (للمغنتيت).
• نوع الانفصام: لا يوجد انقسام مميز، ولكن قد يظهر انفصال قاعدي في الهيماتيت.
• نوع المكسر: غير منتظم إلى محاري.
• التماسك: هش.
• نوع البريق: معدني، ترابي، باهت، حريري.

التكوّن

يتشكل خام الحديد بشكل أساسي من خلال عمليات رسوبية (مثل تكوينات الحديد الطبقية BIFs)، وعمليات التجوية والتعرية التي تؤدي إلى تركزات ثانوية، وعمليات التحول الحراري المائي، وعمليات الترسيب الكيميائي الحيوي في البيئات البحرية القديمة.

الاستخدامات

المصدر الرئيسي للحديد المستخدم في صناعة الصلب، والذي يعتبر أساسًا للبنية التحتية الحديثة، والآلات، والسيارات، والأجهزة المنزلية، وغيرها الكثير.

التوزيع العمري

يتراوح من الأركي (أكثر من 2.5 مليار سنة) إلى العصر الحديث، مع تركزات كبيرة في العصور القديمة والبروتيروزويك.

أين تجدها

نصائح العثور عليها

صخور مشابهة

التصنيف العلمي

صنف المعدن

أكاسيد وهيدروكسيدات

المجموعة

مجموعة الهيماتيت (للهيماتيت)، مجموعة الدياشبور (للجوثيت)، مجموعة الإسبينيل (للمغنتيت)

النظام البلوري

ثلاثي (هيماتيت)، معيني قائم (جوثيت)، مكعب (مغنتيت)، لا بلوري (ليمونيت)

الصيغة الكيميائية

Fe2O3 (هيماتيت)، FeO(OH) (جوثيت)، FeO(OH)·nH2O (ليمونيت)، Fe3O4 (مغنتيت)

التركيب

أكاسيد الحديد المختلفة، غالبًا مع شوائب من السيليكا والألومينا والمنغنيز والفوسفور والكبريت.

استكشف خام الحديد