بحث عن الصخور والمعادن

على الرغم من أن المصطلحات “الصخور” و “المعادن” يمكن أن تبدو مختلفة للغاية بالنسبة لبعض الناس، إلا أن الحقيقة هي أنهما عنصران مختلفان عن بعضهما البعض وفي نفس الوقت يشتركان في بعض الخصائص. وتشمل المعرفة بالتركيب البيولوجي للصخور والمعادن وأنواعهما المختلفة ونشأتها وطبيعتهما وفوائدهما وأهم الصناعات المتعلقة بهما، كل ما نحتاج إلى معرفته يمكن العثور عليه في الموسوعة.

التعريف العلمي للصخر

يتمثل التعريف العام والبسيط للصخر في أنها مجموعة من المعادن المختلفة المترابطة مع بعضها البعض بواسطة روابط مختلفة ومتعددة، وتشكل القشرة الأرضية مجموعة متنوعة ومختلفة من الصخور.

التعريف العلمي للمعادن

يتكون المعدن بشكل طبيعي عبر عمليات بيولوجية متنوعة تتأثر بالعديد من العوامل مثل البيئة ودرجات الحرارة، مما يؤدي إلى تكون أنواع مختلفة من المعادن التي تختلف بشكل كبير في الخصائص الظاهرية والداخلية. وعادةً ما يتواجد المعدن في الحالة الصلبة وتختلف درجة صلابته وعكسه للضوء ونقائه. وتم تطوير مقياس يسمى “مقياس موس” لقياس درجة صلابة المعدن.

الفرق بين الصخور والمعادن

الفروق بين الصخور والمعادن متعددة، ونوضحها في هيئة النقاط الآتية:

• تتميز الصخور بأنها مواد صلبة تحتوي على عدد مختلف من المعادن، والسمة الأساسية للصخور هي أنها تتكون من تجمعات متنوعة من المعادن، وعلى الرغم من ذلك، يمكن أن تظهر بعض الصخور في بعض الحالات على شكل صخر واحد فقط مثل الحجر الجيري الذي يتكون من المعدن الواحد الكالسيت.
• تعتبر الصخور الأساس في بناء قشرة الأرض، إذ تعمل على استضافة المعادن.
• المعدن هو مادة صلبة بشكل أساسي في حالته الطبيعية، غير عضوية وغير متجانسة، وتتكون بفعل الزمن من تراكيب كيميائية مختلفة وعوامل خارجية تؤثر عليه.
• على الرغم من أن الصخور تحتوي على مجموعة متنوعة من المعادن، فإن المعدن هو الأصل في التكوين، وهو المادة الأم الأساسية.
• تختلف الصخور والمعادن من حيث الأنواع، فللصخور ثلاثة فروع أساسية بخلاف المعادن التي لها عدد لا يحصى.

أنواع الصخور

تنقسم الصخور من حيث نشأتها إلى ثلاثة فروع رئيسية، وهما :

1. الصخور النارية هي التي تتكون من الحمم البركانية، وتستغرق آلاف السنين لتبرد وتتشكل وتهدأ تفاعلات المعادن فيها، وهذا النوع متوفر في أي مكان بجانب البراكين.
2. الصخور الرسوبية هي نوع من الصخور التي تتشكل من ترسب معادن على سطح الأرض، وعادة ما تحتوي على بقايا كائنات حية ماتت وتحللت ودمجت في عملية التشكل، حيث تتراكم البقايا الحية مع الرمال والمعادن والتفاعلات الطبيعية لتشكل حبيبات تكون الصخر الرسوبي.
3. الصخور المتحولة: تنشأ الصخور المتحولة جيولوجيًا نتيجة تعرض الصخور النارية والرسوبية لدرجات حرارة عالية وضغط شديد.

أنواع المعادن

• تتكون المعادن عادةً من مكون كيميائي واحد، ولكن في بعض الأحيان نجد معادن تتألف من مزيج بين نوعين أو أكثر.
• تتجاوز عدد المعادن الموجودة في الأرض 4 آلاف نوع، ومن بينها نحو 30 نوعًا فقط يتواجد بشكل كبير في القشرة الأرضية.
• تشكل المعادن 75% من عناصر الجدول الدوري الكيميائي الشهير.
• في العصور المتوسطة، تم اكتشاف سبعة أنواع فقط من المعادن، وهي “الذهب، النحاس، الفضة، الرصاص، القصدير، الحديد، والزئبق.
• الغالِبُ على المعدنِ أنهُ ثقيلٌ لا يطفو وصلبٌ، إلا أنَّهُ يوجدُ حالاتٌ مختلفةٌ، وفي الغالِبِ تكونُ بآثرِ عواملِ خارجيةٍ.
• الحديد يُعَدُّ المعدن الأكثر انتشارًا، وهو يشكل النسبة الأكبر من لب الأرض؟
• تتفاعل المعادن القلوية مثل الصوديوم والبوتاسيوم بشكل قوي مع الماء، لذلك يمكن أن تنفجر إذا تم وضعها فيه.

الاستخدامات الصناعية للصخور والمعادن

يوجد أبعاد مختلفة ومتنوعة للاستخدامات الصناعية للصخور والمعادن، ويمكن تقسيمها وتوضيحها بشيء من التفصيل فيما يلي:

• مواد البناء والتعمير

يتم استخدام الحصى والرمال والجرانيت والرخام والحجر الرملي وغيرها من الصخور والمعادن في عملية البناء.

• صناعة الحراريات

تعتمد الصناعة على المواد الصخرية والمعدنية مثل الجرانيت والطين والسيليكا والدولومايت والبوكسيت.

• صناعة الزجاج والعدسات

تعتمد على استخدام الأحجار النقية مثل السيليكا النقية والجبس والرمال والصودا.

• تستخدم الصخور الرسوبية في صنع خزانات طبيعية وأواني فخارية.
• تدخل الصخور في صناعة الطباشير.
• يعتمد رصف الطرق وتمهيدها على الصخور والمعادن.

الاستخدامات التجارية للصخور والمعادن

• عرف الإنسان قيمة المعادن النفيسة منذ القدم، وعلى رأسها الأحجار الكريمة، وتجارة بيع الأحجار الكريمة مثل `الألماس` و `الياقوت`، بالإضافة إلى المعادن النفيسة الأخرى مثل الذهب والفضة، هي من أكثر التجارات شهرةً ورواجًا.
• تعتمد التجارة الإلكترونية بشكل أساسي على الصخور والمعادن.
• تعتمد جميع أجهزة الهواتف الجوالة على المعادن في حالتها المختلفة.
• تجارة المواد البترولية وأدواتها.
• صناعة الطائرات ومركبات الفضاء: تم اكتشاف معدن التيتانيوم عام 1791م وأصبح جاهزًا للاستخدام، ويتميز هذا المعدن بنقاوته المتطورة وله العديد من الاستخدامات الهامة.
• تجارة الأسلحة.
• تجارة الأوراق.

تعد الصخور والمعادن العناصر الأكثر انتشارًا في نظام البيئة، وكغيرها من العناصر الأخرى، تتأثر بعوامل التعرية والتآكل، وتؤثر في النظام البيئي الذي يعيش فيه الكائنات الحية. وتعتبر الصخور والمعادن موردًا للطاقة المتجددة، ولكن الاستخدام الخاطئ لهما يمكن أن يؤدي إلى خطر تهديد التوازن البيئي والحياة الإنسانية.