حجر الحديد

الوصف

حجر الحديد هو صخر رسوبي غني بمعادن الحديد، حيث تتجاوز نسبة الحديد فيه عادةً 15% وقد تصل إلى أكثر من 50%. يتكون بشكل أساسي من أكاسيد وهيدروكسيدات وكربونات الحديد. يتميز بلونه الذي يتراوح من الأحمر الداكن والبني إلى الأصفر والرمادي، وله كثافة عالية نسبيًا. غالبًا ما يظهر في شكل طبقات أو عقيدات داخل الصخور الرسوبية الأخرى مثل الشيل والحجر الرملي والحجر الجيري. يمكن أن يكون له نسيج حبيبي، أو عقيدي، أو طبقي، أو أرضي (earthy).

كيفية التعرف

اللون

يتراوح لونه من الأحمر الداكن، البني المحمر، الأصفر البني، إلى الرمادي الداكن أو الأسود. يعتمد اللون على نوع معادن الحديد السائدة وحالة الأكسدة.

البريق

يتراوح بريقه من باهت (dull) أو أرضي (earthy) إلى شبه معدني (submetallic) أو حريري (silky) في بعض الحالات، خاصة إذا كان الهيماتيت أو الجوثيت بلوريًا بشكل جيد.

النسيج

يمكن أن يكون نسيجه حبيبيًا (granular)، عقيديًا (nodular)، طبقيًا (bedded)، أو أرضيًا (earthy). غالبًا ما يكون خشن الملمس بسبب وجود حبيبات الكوارتز أو معادن الحديد.

الشكل البلوري

لا يظهر حجر الحديد عادةً بلورات واضحة للعين المجردة كصخر. ومع ذلك، قد تظهر المعادن المكونة له (مثل الهيماتيت والجوثيت) أشكالًا بلورية دقيقة أو كتلًا ميكروكريستالية.

الانفصام

لا يمتلك حجر الحديد كصخر انقسامًا مميزًا. قد تظهر المعادن المكونة له (مثل السيدريت) انقسامًا معينيًا (rhombohedral cleavage).

البيئة الجيولوجية

يتكون في بيئات رسوبية مائية، مثل البحار الضحلة، المستنقعات، البحيرات، أو دلتا الأنهار. غالبًا ما يتواجد في تسلسلات رسوبية تحتوي على الشيل، الحجر الرملي، والحجر الجيري.

حقائق أساسية

• الصلادة: يتراوح من 1 إلى 6.5 على مقياس موس، اعتمادًا على المعادن المكونة. الليمونيت والجوثيت أكثر ليونة (1-5.5)، بينما الهيماتيت أكثر صلابة (5-6.5).
• الوزن النوعي: يتراوح من 2.9 إلى 4.8، وهو أعلى بكثير من معظم الصخور الرسوبية الأخرى بسبب محتواه العالي من الحديد.
• النظام البلوري: لا ينطبق على الصخر ككل. المعادن المكونة لها أنظمة بلورية مختلفة (مثل ثلاثي الميل للهيماتيت، معيني قائم للجوثيت، ثلاثي الزوايا للسيدريت).
• اللون: أحمر داكن، بني محمر، أصفر بني، رمادي داكن، أسود.
• البريق: باهت، أرضي، شبه معدني، حريري.
• الشفافية: معتم.
• المكسر: غير منتظم (irregular) إلى محاري (conchoidal) أو أرضي (earthy).
• الانفصام: لا يوجد انقسام مميز للصخر. قد تظهر المعادن المكونة انقسامًا (مثل السيدريت).
• التركيب: يتكون بشكل أساسي من معادن الحديد مثل الهيماتيت (Fe2O3)، الجوثيت (FeO(OH))، الليمونيت (خليط من أكاسيد وهيدروكسيدات الحديد المُميهة)، والسيدريت (FeCO3). قد يحتوي أيضًا على الكوارتز، الشيرت، معادن الطين، والكالسيت كشوائب أو مكونات ثانوية.

فحص سريع

• اللون: أحمر داكن، بني محمر، أصفر بني، رمادي داكن
• البريق: باهت، أرضي، شبه معدني
• المخدش: أحمر (للهيماتيت)، أصفر بني (للجوثيت)، بني (لليمونيت)

الخصائص الفيزيائية

• الهيئة البلورية: كتلي (massive)، عقيدي (nodular)، طبقي (bedded)، أرضي (earthy)، أو متجمع (concretionary).
• نوع الانفصام: لا يوجد انقسام مميز للصخر.
• نوع المكسر: غير منتظم، محاري، أو أرضي.
• التماسك: هش (brittle) إلى أرضي (earthy).
• نوع البريق: باهت، أرضي، شبه معدني، حريري.

التكوّن

يتكون حجر الحديد من ترسب معادن الحديد (مثل الهيماتيت، الجوثيت، الليمونيت، والسيدريت) في بيئات مائية، غالبًا في البحار الضحلة، المستنقعات، أو البحيرات. يمكن أن يتشكل كعقيدات (nodules)، طبقات متصلة (beds)، أو كإسمنت يربط حبيبات رسوبية أخرى. تتضمن آليات التكوين الترسيب الكيميائي المباشر، الترسيب الحيوي الكيميائي، أو الإحلال الميتاصوماتي (metasomatic replacement) للمعادن الرسوبية الأخرى.

الاستخدامات

يُستخدم حجر الحديد بشكل أساسي كمصدر لخام الحديد لإنتاج الفولاذ. كما يُستخدم أحيانًا كمواد بناء، وفي صناعة الأصباغ (خاصة الأكاسيد الحمراء والصفراء)، وكمادة مضافة في صناعة الأسمنت. تاريخيًا، كان مصدرًا مهمًا للحديد في العديد من الحضارات.

التوزيع العمري

يتواجد في سجلات جيولوجية مختلفة، من حقب ما قبل الكمبري (Precambrian) إلى العصر الثالث (Cenozoic)، ولكنه أكثر شيوعًا في العصور الجوراسية والكريتاسية والباليوجينية.

أين تجدها

نصائح العثور عليها

صخور مشابهة

التصنيف العلمي

صنف المعدن

صخر رسوبي (Sedimentary Rock)

المجموعة

صخور الحديد الرسوبية (Sedimentary Iron Ores)

النظام البلوري

لا ينطبق على الصخر ككل.

الصيغة الكيميائية

لا توجد صيغة كيميائية واحدة محددة، حيث أنه صخر يتكون من عدة معادن. المكونات الرئيسية هي أكاسيد وهيدروكسيدات وكربونات الحديد.

التركيب

أكاسيد الحديد (مثل الهيماتيت)، هيدروكسيدات الحديد (مثل الجوثيت والليمونيت)، كربونات الحديد (مثل السيدريت)، مع شوائب من السيليكا (كوارتز، شيرت)، معادن الطين، والكالسيت.

استكشف حجر الحديد