تتواجد المعادن في النطاق الخارجي من قشرة الكرة الأرضية والذي تبلغ سمك 6 كيلو متر تقريباً، وهو نطاق صلب يتألف من مجموعة من العناصر المتفاوتة مثل: السليكون والألمونيوم والحديد والأكسجين والفسفور والمغنسيوم والتيتانيوم وغيرها.
ويحتل الأوكسجين كمية كبيرة من ضمن العناصر الموجودة في القشرة الأرضية ويأتي السليكون بعده في النسبة ويعتبر الكوارتز أكثر العناصر تواجداً في القشرة الأرضية، والألمونيوم في المركز الثالث بين المعادن.
نشأة وتكون المعادن
يجب أن نعلم بأن الرواسب والخامات تكونت نتيجة تفاعلات وعمليات وظواهر وحركات حدثت داخل باطن الأرض، وترجع إلى أربع عوامل أساسية:
1- وجود غازات منبعثة تتخلل الفجوات والشقوق الموجودة داخل الصخور مما يقوم بالتأثير على المعادن المنتشرة في هذه الفجوات ويعمل على تبلورها وتركزها وتكون رواسب وعروق معدنية وفي الغالب يحدث هذا الأمر بجانب فوهات البراكين.
2- الشقوق الموجدة في القشرة الأرضية يمكن أن يندفع منها “الماجا” أو الصهير حتى يتجمد ثم يكون رواسب وخامات معدنية وبعدها تتباين المعادن التي في الصهير.
3- تنبعث المياه الساخنة من الصهير أو الماجا وتتبلور بعدها المعادن ثم تلتصق المعادن المتبلورة من خلال المحاليل الساخنة في الفجوات والشقوق الموجودة في الصخور ثم تكون الرواسب والخامات.
4- تتعرض المعادن الموجودة في الصخور إلى تغيير في الظروف المحيطة بها فقد يرتفع الضغط أو ترتفع درجة الحرارة نتيجة لتعرض القشرة الأرضية لحركات فتنضغط الصخور على بعضها أو يواجه المعدن مجموعة من الغازات والأبخرة التي تغير الجو المحيط بالمعدن.
المعادن في باطن الأرض ونشأتها وأشكالها
علم المعادن
وقد اتضح لنا أن الصخور في القشرة الأرضية هي ما يطلق على بعضها اسم معدن، بل وتوجد بعض الصخور تتكون من نوع واحد من المعادن مثل “الرخام الأبيض” الذي يوجد في جبال الألب حيث يتكون الرخام الأبيض من معدن “الكالسيت” وأيضاً الصخور البسيطة التي تتكون من معدن واحد أيضاً وهو “الدوولوميت”.
وعلم المعادن هو العلم الذي يهتم بالمعادن الطبيعية التي على حالتها الأولى داخل القشرة الأرضية، بالإضافة إلى اهتمامه بخصائص المعادن وتحليل العينات المعدنية تحليل شامل ودقيق للكشف عن خصائصها ومركباتها الكيميائية.
بعض أنواع المعادن
الذهب: لونه أصفر ذهبي وبريقه فلزي درجة صلادته 2.5 كثافته 19.6 جرام سم3 وهو يوجد في الطبيعة إما على شكل تبر أو على هيئة حبيبات وذرات، وفي الأغلب يستخدم في الزينة والحلي ويوجد منه الذهب الأصفر والذهب الأبيض.
الفضة: درجة صلادته 2.5 إلى 3 كثافته 10.5 جرام سم3 لونه أبيض وبريقه فلزي ويتواجد على الأغلب في المكسيك وكندا وبيرو ويوجد على شكل كتل شجرية أو خيوط ويستخدم للزينة أيضاً.
النحاس: درجة صلادته 3 وكثافته 8.9 جرام سم3 ولونه أحمر وبريقه فلزي ويتواجد على هيئة بلورات متشعبة وأول من عرف النحاس واستخدموه هي دول شرق البحر الأبيض المتوسط منذ 3600 عام قبل الميلاد.
البلاتين: درجة صلادته 4.5 وكثافته 21 جرام سم3 لونه أبيض مائل للرمادي بريقه فلزي ويتوفر على شكل حبيبات مستديرة وأماكنه دول روسيا وكولومبيا وكندا، ويستخدم في صناعة الأوعية المعملية التي تتعرض لدرجات حرارة مرتفعة للغاية ويستخدم للزينة أيضاً.