خام الحديد

الوصف

خام الحديد هو صخر أو معدن يحتوي على كميات كافية من مركبات الحديد (عادة أكاسيد الحديد) لجعله مجديًا اقتصاديًا لاستخراج الحديد المعدني. المعادن الرئيسية لخام الحديد هي الهيماتيت (Fe2O3)، والمغنتيت (Fe3O4)، والجوثيت (FeO(OH))، والليمونيت (خليط من أكاسيد وهيدروكسيدات الحديد المائية). الهيماتيت والمغنتيت هما الأكثر أهمية تجاريًا. يتميز خام الحديد بكثافته العالية ولونه الذي يتراوح من الرمادي الفضي إلى الأحمر الصدئ أو الأسود.

كيفية التعرف

اللون

يتراوح من الرمادي الفضي إلى الأسود (المغنتيت والهيماتيت البلوري)، والأحمر الصدئ إلى البني المحمر (الهيماتيت الترابي)، والبني المصفر إلى البني الداكن (الجوثيت والليمونيت).

البريق

معدني إلى شبه معدني (الهيماتيت والمغنتيت)، ترابي إلى باهت (الهيماتيت الترابي، الجوثيت، الليمونيت).

النسيج

يمكن أن يكون بلوريًا، حبيبيًا، ترابيًا، كليويًا (الهيماتيت)، أو متكتلًا (الليمونيت والجوثيت).

الشكل البلوري

الهيماتيت: بلورات مسطحة، صفائحية، أو كلوية. المغنتيت: بلورات ثمانية الأوجه. الجوثيت والليمونيت: عادة ما تكون كتلًا ليفية أو متكتلة أو ترابية.

الانفصام

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

البيئة الجيولوجية

تكوينات الحديد الطبقية (BIFs) في الصخور الرسوبية المتحولة، رواسب اللاتيريت الناتجة عن التجوية، رواسب التلامس المتحولة، الرواسب الرسوبية البحرية، ورواسب التجوية المتبقية.

حقائق أساسية

• الصلادة: الهيماتيت: 5-6 على مقياس موس. المغنتيت: 5.5-6.5. الجوثيت: 5-5.5. الليمونيت: 4-5.5.
• الوزن النوعي: الهيماتيت: 5.26. المغنتيت: 5.17-5.18. الجوثيت: 3.3-4.3. الليمونيت: 2.7-4.3.
• النظام البلوري: الهيماتيت: ثلاثي. المغنتيت: مكعب. الجوثيت: معيني قائم. الليمونيت: لا بلوري (خليط).
• اللون: رمادي فضي، أسود، أحمر صدئ، بني مصفر.
• البريق: معدني، شبه معدني، ترابي، باهت.
• الشفافية: معتم.
• المكسر: غير منتظم إلى محاري (الهيماتيت والمغنتيت)، ترابي (الليمونيت والجوثيت).
• الانفصام: لا يوجد انقسام حقيقي في معظم المعادن، ولكن قد يظهر انفصال في الهيماتيت.
• التركيب: أكاسيد وهيدروكسيدات الحديد (Fe2O3، Fe3O4، FeO(OH)).

فحص سريع

• اللون: رمادي فضي، أسود، أحمر صدئ، بني مصفر
• البريق: معدني، شبه معدني، ترابي، باهت
• المخدش: أحمر كرزي إلى بني محمر (للهيماتيت)، أسود (للمغنتيت)، بني مصفر (للجوثيت والليمونيت)

الخصائص الفيزيائية

• الهيئة البلورية: الهيماتيت: بلورات مسطحة، صفائحية، كلوية، وردية، ترابية. المغنتيت: بلورات ثمانية الأوجه، حبيبية، ضخمة. الجوثيت: ليفي، متكتل، كروي، ترابي. الليمونيت: متكتل، ترابي، كروي.
• نوع الانفصام: لا يوجد انقسام (الهيماتيت والمغنتيت والجوثيت والليمونيت).
• نوع المكسر: غير منتظم إلى محاري (الهيماتيت والمغنتيت)، ترابي (الليمونيت والجوثيت).
• التماسك: هش.
• نوع البريق: معدني، شبه معدني، ترابي، باهت.

التكوّن

يتشكل خام الحديد بشكل أساسي من خلال عمليات رسوبية كيميائية حيوية (مثل تكوينات الحديد الطبقية BIFs)، أو من خلال التجوية والترشيح (مثل الليمونيت والجوثيت في التربة اللاتيريتية)، أو من خلال عمليات متحولة حرارية مائية أو تلامسية. تتكون تكوينات الحديد الطبقية من طبقات متناوبة من أكاسيد الحديد (الهيماتيت والمغنتيت) والسيليكا (الكوارتز).

الاستخدامات

المصدر الرئيسي للحديد المستخدم في صناعة الصلب، والذي يعد أساسًا للبنية التحتية الحديثة، والسيارات، والآلات، والأدوات، ومواد البناء. كما يستخدم في الأصباغ (المغرة)، والمواد الكاشطة، وكمادة ثقيلة في سوائل الحفر.

التوزيع العمري

يتراوح من الأركي (أكثر من 2.5 مليار سنة) إلى العصر الحديث، مع تركزات كبيرة في العصر الباليوبروتيروزويك (2.5 إلى 1.6 مليار سنة مضت) لتكوينات الحديد الطبقية (BIFs).

أين تجدها

نصائح العثور عليها

صخور مشابهة

التصنيف العلمي

صنف المعدن

أكاسيد وهيدروكسيدات

المجموعة

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

النظام البلوري

ثلاثي (الهيماتيت)، مكعب (المغنتيت)، معيني قائم (الجوثيت)، لا بلوري (الليمونيت)

الصيغة الكيميائية

Fe2O3 (الهيماتيت)، Fe3O4 (المغنتيت)، FeO(OH) (الجوثيت)، FeO(OH)·nH2O (الليمونيت)

التركيب

أكاسيد الحديد (Fe2O3، Fe3O4) وهيدروكسيدات الحديد المائية (FeO(OH)·nH2O).

استكشف خام الحديد