فهم المعادن السيليكاتية

يُعدّ السيليكون والأكسجين العنصرين الأكثر انتشارًا في قشرة الأرض. فإلى جانب تكوينهما لثاني أكسيد السيليكون (SiO2)، يتحدان أيضًا لتكوين أكثر معادن السيليكات وفرةً في القشرة. يوجد أكثر من 800 معدن سيليكاتي معروف، يُمثّل ما يقارب ثلث جميع أنواع المعادن المعروفة. وتُشكّل هذه المعادن مجتمعةً حوالي 85% من وزن قشرة الأرض وغلافها الصخري. ولا تقتصر أهمية هذه المعادن على كونها المكونات الأساسية للصخور النارية والرسوبية والمتحولة، بل تُعدّ أيضًا مصادر للعديد من خامات المعادن غير الفلزية والنادرة. ومن أمثلتها: الكوارتز، والفلسبار، والكاولينيت، والإيليت، والبنتونيت، والتلك، والميكا، والأسبستوس، والولاستونيت، والبيروكسين، والأمفيبول، والكيانيت، والجارنيت، والزركون، والدياتوميت، والسربنتين، والبيريدوتيت، والأندلوسيت، والبيوتيت، والمسكوفيت.

1. الفلسبار

◆الخواص الفيزيائية: الفلسبار معدن واسع الانتشار على سطح الأرض. يُطلق على الفلسبار الغني بالبوتاسيوم اسم فلسبار البوتاسيوم. ومن أمثلة معادن فلسبار البوتاسيوم: الأورثوكلاز، والميكروكلين، والألبيت. يتميز الفلسبار بثبات كيميائي جيد ومقاومة للأحماض، ويصعب تحلله عمومًا. تتراوح صلابته بين 5.5 و 6.5، وكثافته بين 2.55 و 2.75، ودرجة انصهاره بين 1185 و 1490 درجة مئوية.°ج. غالباً ما يوجد مع الكوارتز، والمسكوفيت، والبيوتيت، والسيليمانيت، والجارنيت، وكميات ضئيلة من الماغنيتيت، والإلمنيت، والتانتاليت.

◆الاستخدامات: يستخدم في صهر الزجاج، والمواد الخام الخزفية، وطلاءات السيراميك، والمواد الخام للمينا، وأسمدة البوتاسيوم، وكأحجار زينة وأحجار كريمة شبه ثمينة.

◆طرق الاختيار: الانتقاء اليدوي، الفصل المغناطيسي، التعويم.

◆المنشأ والوجود: يوجد في الصخور النيسية أو الصخور المتحولة النيسية؛ وتوجد بعض العروق في أجسام الصخور الجرانيتية أو المافية أو مناطق التماس بينها. ويتركز بشكل رئيسي في كتل الفلسبار البغماتيتي أو البغماتيت أحادي الفلسبار المتمايز.

2. الكاولينيت

◆الخواص الفيزيائية: الكاولينيت النقي أبيض اللون، ولكنه غالبًا ما يكون ملونًا باللون الأحمر الفاتح أو الأصفر أو الأزرق أو الأخضر أو ​​الرمادي بسبب الشوائب. تبلغ كثافته من 2.61 إلى 2.68، وصلابته من 2 إلى 3. يُستخدم الكاولينيت في إنتاج السيراميك للاستخدام اليومي والصناعي، والمواد المقاومة للحرارة، وصناعة الورق، والبناء، والطلاءات، والمطاط، والبلاستيك، والمنسوجات، كما يُستخدم كحشو أو صبغة بيضاء.

◆الاستخدامات: يستخدم في إنتاج السيراميك للاستخدام اليومي والصناعي، والمواد المقاومة للحرارة، وصناعة الورق، والبناء، والطلاءات، والمطاط، والبلاستيك، والمنسوجات، وكحشو أو صبغة بيضاء.

◆طرق الاختيار: الفصل المغناطيسي الجاف والرطب، الفصل بالجاذبية، التكليس، التبييض الكيميائي.

◆النشأة والوجود: تشكلت في المقام الأول من الصخور النارية والمتحولة الغنية بالسيليكا والألومينا، والتي تغيرت بفعل التجوية أو الإحلال الحراري المائي ذي درجة الحرارة المنخفضة.

3. الميكا

◆الخواص الفيزيائية: غالبًا ما يكون الميكا أبيض اللون، مع درجات من الأصفر الفاتح والأخضر الفاتح والرمادي الفاتح. يتميز ببريق زجاجي، وسطح انقسام يشبه اللؤلؤ، وصفائح رقيقة مرنة ولكنها غير مطاطية. تتراوح صلابته بين 1 و2، وكثافته بين 2.65 و2.90. يُستخدم الميكا في المواد المقاومة للحرارة، والسيراميك، والخزف الكهربائي، والبواتق، والألياف الزجاجية، والمطاط، وصناعة الورق، والأصباغ، والمستحضرات الصيدلانية، ومستحضرات التجميل، والبلاستيك، كمادة مساعدة في نحت الفنون الجميلة.

◆الاستخدامات: يستخدم في المواد المقاومة للحرارة، والسيراميك، والخزف الكهربائي، والبواتق، والألياف الزجاجية، والمطاط، وصناعة الورق، والأصباغ، والمستحضرات الصيدلانية، ومستحضرات التجميل، والبلاستيك، وكمادة مساعدة للنحت الفني.

◆طرق الاختيار: الانتقاء اليدوي، الفصل الكهروستاتيكي، الفصل المغناطيسي.

◆النشأة والوجود: يتم إنتاجها بشكل رئيسي عن طريق التحول الحراري المائي للصخور البركانية الحمضية المتوسطة والتوف، كما توجد أيضًا في الشيست البلوري الغني بالألومنيوم وبعض عروق الكوارتز الحرارية المائية ذات درجة الحرارة المنخفضة.

4. بودرة التلك

◆الخواص الفيزيائية: التلك النقي عديم اللون، ولكنه قد يظهر أحيانًا باللون الأصفر أو الأخضر أو ​​البني أو الوردي بسبب الشوائب. يتميز ببريق زجاجي وصلابة 1 على مقياس موس. يُستخدم التلك على نطاق واسع كمادة مالئة في صناعات الورق والمطاط، وكمادة مبيضة في صناعة النسيج. كما يُستخدم في صناعات السيراميك والدهانات والطلاءات والبلاستيك ومستحضرات التجميل.

◆الاستخدامات: يستخدم كمادة مالئة في صناعات الورق والمطاط، وكعامل تبييض في صناعة النسيج، وفي السيراميك والدهانات والطلاءات والبلاستيك ومستحضرات التجميل.

◆طرق الاختيار: الانتقاء اليدوي، الفصل الكهروستاتيكي، الفصل المغناطيسي، الفرز البصري، التعويم، التنظيف.

◆التكوين والوجود: تتشكل بشكل رئيسي عن طريق التغيرات الحرارية المائية والتحول، وغالبًا ما ترتبط بالمغنيزيت والسربنتين والدولوميت وشيست التلك.

5. موسكوفي

◆الخواص الفيزيائية: المسكوفيت نوع من معادن الميكا، ويظهر غالبًا باللون الأبيض أو الرمادي أو الأصفر أو الأخضر أو ​​البني. يتميز ببريق زجاجي مع لمعان لؤلؤي على أسطح الانفصام. يُستخدم المسكوفيت في مواد إطفاء الحرائق، وقضبان اللحام، والبلاستيك، والعزل الكهربائي، وصناعة الورق، وورق الأسفلت، والمطاط، وأصباغ اللؤلؤ، والدهانات، والمطاط كمواد مالئة وظيفية.

◆الاستخدامات: يستخدم كعوامل إطفاء الحرائق، وقضبان اللحام، والبلاستيك، والعزل الكهربائي، وصناعة الورق، وورق الأسفلت، والمطاط، وأصباغ اللؤلؤ، والبلاستيك، والدهانات، والمطاط كحشوات وظيفية.

◆طرق الاختيار: التعويم، والاختيار بالرياح، والاختيار اليدوي، والتقشير، والاختيار بالاحتكاك، والطحن الدقيق، والطحن فائق الدقة، وتعديل السطح.

◆النشأة والوجود: في المقام الأول نتاج النشاط الصهاري والنشاط البغماتيتي، وغالبًا ما توجد في البغماتيت الجرانيتي وشيست الميكا، وترتبط عادة بالكوارتز والفلسبار والمعادن المشعة النادرة.

استكمال الترجمة:

6. سوداليت

الصوداليت معدن ذو نظام بلوري ثلاثي الميل، يتكون عادةً من بلورات أسطوانية مسطحة ذات خطوط متوازية على سطحها. يتميز ببريق زجاجي، ويظهر عند كسره بريقًا زجاجيًا إلى لؤلؤيًا. تتراوح ألوانه بين الأزرق الفاتح والداكن، والأخضر، والأصفر، والرمادي، والبني، وعديم اللون، أو الأبيض الرمادي الفاتح. تتراوح صلابته بين 5.5 و7.0، وكثافته النوعية بين 3.53 و3.65. يتكون بشكل أساسي من الصوداليت وكميات ضئيلة من السيليكا، بالإضافة إلى معادن ثانوية مثل الكوارتز، والميكا السوداء، والميكا الذهبية، والكلوريت.

الصوداليت هو منتج تحول إقليمي يوجد في الصخور الشيستية والنيسية البلورية. ومن أشهر الدول المنتجة له ​​سويسرا والنمسا ودول أخرى. عند تسخينه إلى 1300 درجة مئوية°يتحول حجر الصوداليت إلى الموليت، وهو مادة حرارية عالية الجودة تُستخدم في صناعة شمعات الإشعال وفوهات الزيت وغيرها من المنتجات الخزفية الحرارية المقاومة للحرارة العالية. كما يمكن استخلاص الألومنيوم منه. وتُستخدم بلورات شفافة ذات ألوان جميلة كأحجار كريمة، ويُعدّ اللون الأزرق الداكن الأكثر تفضيلاً. وتُنتج ولاية كارولاينا الشمالية في الولايات المتحدة الأمريكية أحجار صوداليت زرقاء وخضراء داكنة عالية الجودة.

7.العقيق

◆الخصائص الفيزيائية

عادة ما يكون لونه بنيًا أو أصفر أو أحمر أو أخضر، إلخ؛ شفاف إلى شبه شفاف؛ بريق زجاجي، وكسر ذو بريق راتنجي؛ لا يوجد انقسام؛ الصلابة 5.6 ~ 7.5؛ الكثافة 3.5 ~ 4.2.

◆التطبيقات

إن صلابة العقيق العالية تجعله مناسبًا للمواد الكاشطة؛ ويمكن استخدام البلورات الكبيرة ذات اللون الجميل والشفافية كمواد خام للأحجار الكريمة.

◆طرق الفصل

الفرز اليدوي، الفصل المغناطيسي.

◆النشأة والظهور

ينتشر العقيق على نطاق واسع في مختلف العمليات الجيولوجية، مكونًا أنواعًا مختلفة من العقيق بسبب اختلاف العمليات الجيولوجية؛ يتم إنتاج سلسلة عقيق الكالسيوم والألومنيوم بشكل رئيسي في الصخور الحرارية المائية والقلوية وبعض البغماتيت؛ يتم إنتاج سلسلة عقيق المغنيسيوم والألومنيوم بشكل رئيسي في الصخور النارية والصخور المتحولة الإقليمية والنيس والصخور البركانية.

8.البيوتيت

◆الخصائص الفيزيائية

يوجد البيوتيت بشكل رئيسي في الصخور المتحولة وبعض الصخور الأخرى مثل الجرانيت. ويتراوح لونه بين الأسود والبني والأحمر والأخضر. يتميز ببريق زجاجي، وبلورات مرنة، وصلابة أقل من صلابة الظفر، وسهولة تفتته إلى شظايا، ويكون على شكل صفائح أو أعمدة.

◆التطبيقات

يُستخدم البيوتيت بشكل رئيسي في مواد البناء المقاومة للحريق، وصناعة الورق، وورق الأسفلت، والبلاستيك، والمطاط، ومواد إطفاء الحرائق، وقضبان اللحام، والمجوهرات، وأصباغ اللؤلؤ، وغيرها من الصناعات الكيميائية. وفي السنوات الأخيرة، شاع استخدامه أيضاً في الطلاءات الزخرفية، مثل طلاء الأحجار الطبيعية.

◆طرق الفصل

التعويم، والاختيار بالرياح، والاختيار اليدوي، والتقشير، والاختيار بالاحتكاك، والطحن الدقيق، والطحن فائق الدقة، وتعديل السطح.

9.موسكوفي

◆الخصائص الفيزيائية

المسكوفيت نوع من معادن الميكا ضمن مجموعة الميكا البيضاء، وهو سيليكات الألومنيوم والحديد والبوتاسيوم. يتوفر المسكوفيت بنوعين: داكن اللون (بدرجات مختلفة من البني والأخضر، وغيرها) وفاتح اللون (بدرجات مختلفة من الأصفر الفاتح). يتميز النوع الفاتح بشفافيته وبريقه الزجاجي، بينما يتميز النوع الداكن بشفافيته الجزئية. يتميز المسكوفيت ببريق زجاجي إلى شبه فلزي، وسطح انفصامه ذو بريق لؤلؤي. تتميز الصفائح الرقيقة بمرونتها، وصلابتها من 2 إلى 3، وكثافتها النوعية من 2.70 إلى 2.85، وهي غير موصلة للكهرباء.

◆التطبيقات

يُستخدم مسحوق الميكا فائق النعومة على نطاق واسع في صناعات مواد البناء، ومكافحة الحرائق، ومواد إطفاء الحرائق، وقضبان اللحام، والبلاستيك، والعزل الكهربائي، وصناعة الورق، وورق الأسفلت، والمطاط، وأصباغ اللؤلؤ، وغيرها من الصناعات الكيميائية. كما يُستخدم كحشو وظيفي في البلاستيك، والطلاءات، والدهانات، والمطاط، وغيرها، لتحسين القوة الميكانيكية، وتعزيز المتانة، والالتصاق، ومقاومة الشيخوخة، والتآكل.

صناعياً، يستخدم بشكل أساسي لعزله ومقاومته للحرارة، فضلاً عن مقاومته للأحماض والقلويات والضغط وخصائص التقشير، ويستخدم كمواد عازلة للمعدات الكهربائية والأجهزة الكهربائية؛ ويستخدم بشكل ثانوي في صناعة غلايات البخار ونوافذ أفران الصهر والأجزاء الميكانيكية.

◆طرق الفصل

التعويم، والاختيار بالرياح، والاختيار اليدوي، والتقشير، والاختيار بالاحتكاك، والطحن الدقيق، والطحن فائق الدقة، وتعديل السطح.

10.زيتون مصفر

◆الخصائص الفيزيائية

أخضر زيتوني، أخضر مصفر، أخضر رمادي فاتح، أسود مخضر. بريق زجاجي، كسر شائع على شكل صدفة؛ صلابة 6.5~7.0، كثافة 3.27~4.37.

◆التطبيقات

يستخدم كمواد خام لمركبات المغنيسيوم والفوسفات، ويستخدم في إنتاج أسمدة فوسفات الكالسيوم والمغنيسيوم؛ ويمكن استخدام الأوليفين الغني بالمغنيسيوم كمواد حرارية؛ ويمكن استخدام الأوليفين الشفاف ذو الحبيبات الخشنة كمواد خام للأحجار الكريمة.

◆طرق الفصل

إعادة الاختيار، الفصل المغناطيسي.

◆النشأة والظهور

تتشكل بشكل رئيسي بفعل النشاط الصهاري، وتوجد في الصخور فوق القاعدية والقاعدية، وترتبط بالبيروكسين والأمفيبول والماغنيتيت ومعادن مجموعة البلاتين، وما إلى ذلك.