شرح الموضوع
تحتوي صخور القشرة الأرضية على خامات معدنية عدة، وتُستخدَم طرائق الاستكشاف الجيولوجي المختلفة في البحث عنها؛ لاستثمارها، والاستفادة منها.
نتاجات التعلّم:
- أتعرّف طرائق الاستكشاف الجيولوجي:** الجيوفيزيائية، والجيوكيميائية.
- أوضح أهمية الطرائق الجيوفيزيائية والجيوكيميائية في البحث عن الخامات المعدنية.
الخامات المعدنية: ما الذي نبحث عنه تحت الأرض؟
أدت الزيادة في عدد سكان العالم وما تبعها من تطور في النشاط الصناعي إلى ضرورة البحث عن مزيد من الخامات المعدنية في صخور القشرة الأرضية
- لسد الطلب المتزايد عليها، وإدخالها في عجلة التنمية، والنهوض بالاقتصاد العالمي
- فما المقصود بالخامات المعدنية؟
- وما طرائق البحث عنها؛ لاستخراجها والاستفادة منها؟
- وقد تكون هذه الخامات المعدنية خامات فلزّية أو خامات لافلزّية
- وتُستخدَم طرائق الاستكشاف الجيولوجي للبحث عنها؛ بغرض استثمارها اقتصاديًا مثل: خام الحديد، وخام النحاس، وخام الفوسفات
- في الأردن:
- الخامات الفلزّية، مثل خامات الحديد والنحاس، واليورانيوم
- الخامات اللافلزّية مثل: الفوسفات، والصخر الجيري النقي، والصخر الزيتي
الفكرة الرئيسة
الاستكشاف الجيولوجي
مرحلتان: التنقيب ثم الاستكشاف
تمرّ عملية الاستكشاف الجيولوجي بمرحلتين أساسيتين للبحث عن الخامات المعدنية والتوصل إلى أماكن توزعها
- وهي عملية مباشرة، مثل: جمع عينات من الصخور والتربة من سطح الأرض، ودراسة خصائصها الفيزيائية والكيميائية
- وغير مباشرة، مثل: استخدام الصور الجويّة والخرائط الجيولوجية
- وفي هذه العملية تُعرف خصائص الصخور، والتراكيب الجيولوجية المختلفة، واحتمالية توافر المياه الجوفية في المنطقة
- وذلك لتجنّب مشكلات عديدة يمكن مواجهتها أثناء عملية استخراج الخامات المعدنية
- ويتمّ الاستكشاف بطريقتين هما: الاستكشاف الجيوفيزيائي، والاستكشاف الجيوكيميائي
الاستكشاف الجيوفيزيائي
الجيوفيزيائي: نقرأ خصائص الصخور من فوق الأرض
يهدف الاستكشاف الجيوفيزيائي إلى البحث عن الخامات المعدنية في المنطقة قيد الدراسة التي تحمل صفات فيزيائية مغايرة عن الصخور المضيفة لها
- ويعتمد الاستكشاف الجيوفيزيائي على الخصائص الفيزيائية لتلك الخامات
- إذ تحدّد هذه الخصائص طريقة الاستكشاف الجيوفيزيائي المراد استخدامه للكشف عنها
| الخاصية | المادة المراد استكشافها (الصخر، المعدن) | طريقة المسح الجيوفيزيائي | الأعماق المقيسة |
|---|---|---|---|
| المغناطيسية | معدن الماغنيتيت، الصخور فوق القاعدية الغنية بالحديد. | المسح المغناطيسي | 0 - 20 km |
| الموصلية الكهربائية | الكبريتيدات، الغرافيت، الماء المالح في شقوق الصخور. | المسح الكهرومغناطيسي والمسح الكهربائي | 0 - 0.01 km |
| الكثافة | الكبريتيدات، الباريت، السلفايت. | المسح الجاذبي | عدة مئات من الأمتار |
| الإشعاعية | الصخور والمعادن التي تحتوي على كل من (البوتاسيوم، الفلسبار، اليورانيوم، الثوريوم). | المسح الإشعاعي | 0 - 0.30 km |
| سرعة الموجات الزلزالية | الكبريتيدات الكتلية. | المسح الزلزالي | 0 - 10 km |
- كل مسح يعتمد على خاصية:
- فالمسح المغناطيسي يعتمد على الخاصيّة المغناطيسية للصخور والخامات المعدنية
- والمسح الكهرومغناطيسي والمسح الكهربائي يعتمدان على الموصلية الكهربائية لها
- والمسح الجاذبي يعتمد على خاصيّة الكثافة
- أما المسح الإشعاعي فيعتمد على الخاصيّة الإشعاعية
- والمسح الزلزالي يعتمد على خاصيّة سرعة الموجات الزلزالية فيها
- يُجرى تحليل للقيم الجيوفيزيائية المجموعة من المسوح المختلفة عن طريق إعداد خرائط كنتورية لها
- وحصر المساحات التي تمثل الشواذ الجيوفيزيائية Geophysical Anomalies وبالتالي أماكن توزع الخام
- أنواع الشاذة:
- موجبة إذا كانت قيمتها أكبر من القيم الطبيعية في المنطقة
- سالبة إذا كانت قيمتها أقل من القيم الطبيعية في المنطقة
مثال 2
تمرين
الاستكشاف الجيوكيميائي
الجيوكيميائي: نحلّل الصخر والتربة لنجد الخام القليل
يُعدُّ الاستكشاف الجيوكيميائي من الطرق المهمة للبحث عن الخامات المعدنية، وخاصة الفلزية منها التي توجد بتراكيز قليلة ولا يمكن الكشف عنها باستخدام الاستكشاف الجيوفيزيائي.
- ويتم في هذا النوع من الاستكشاف إجراء تحليل كيميائي للصخور والتربة ورواسب الأنهار والبحيرات
- بحيث تعطي نتائج التحليل شوادّ جيوكيميائية تكون قيمتها أعلى دائمًا من القيّم الجيوكيميائية الطبيعية في المنطقة
- وتدلُّ على وجود الخامات المعدنية، وتبيّن تراكيزها وأماكن انتشارها في المنطقة.
- طرائق الاستكشاف الجيوكيميائي:
- الاستكشاف الجيوكيميائي باستخدام العيّنات الصخرية Geochemical Exploration Using Rock Samples
- والاستكشاف الجيوكيميائي باستخدام عيّنات التربة
- والاستكشاف الجيوكيميائي باستخدام المياه الجوفية، وغيرها
- وجود عناصر النحاس والكبريت والزئبق بقيم شاذّة قد تكون دالّة على وجود خام الذهب
- وارتفاع تراكيز غاز الرادون بقيم شاذّة في منطقة ما تكون دالّة على خام اليورانيوم
- كيف تتشكل هالات التشتت:
- وقد تتشكّل هالات التشتّت أثناء تشكّل الخامات المعدنية من المحاليل الحرمائية التي تتخلّل الصخور
- إذ يقلّ تركيز الخامات المعدنية والعناصر الدالّة عليها أثناء حركة هذه المحاليل الحرمائية بعيدًا عن مركز الخام
- وقد تتشكّل نتيجة تعرّض الصخور المضيفة للخامات المعدنية والعناصر الدالّة عليها لعمليات التجوية والتعرية المختلفة
- ثمّ تُنقل إلى المناطق المجاورة ما يؤدي إلى انتشارها في مناطق أوسع
- يبدأ تحليل البيانات الجيوكيميائية للمجموعة بطرائق عدّة، مثل الطريقة الإحصائية أو رسم خرائط تساوي القيّم Isopleth Maps
- وذلك لتحديد مواقع الخامات المعدنية
تحليل بيانات جيوكيميائية باستخدام خرائط تساوي القيّم
أوضح المقصود بالخامات المعدنية.
أحدّد الخصائص الفيزيائية للخامات المعدنية التي يعتمد عليها الاستكشاف الجيوفيزيائي للبحث عنها.
مراجعة الدرس
مراجعة الدرس: أختبر نفسي
الفكرة الرئيسة:** أذكر طرائق الاستكشاف الجيولوجي المُستخدَمة في البحث عن الخامات المعدنية.
أوضّح المقصود بكل من: العتبة، وهالات التشتّت، والشواذّ الجيوفيزيائية.
أفرّق بين مفهومي: الاستكشاف، والتنقيب.
أوضّح متى توصف الشاذّة الجيوفيزيائية بأنها موجبة.
يبيّن الشكل الآتي شواذّ جيوفيزيائية كُشِف عنها باستخدام المسح الجاذبي. أدرسه جيدًا، ثم أجيب عن الأسئلة التي تليه:
أ.** أحدّد كلًّا من: القِيَم الطبيعية، والقِيَم الجيوفيزيائية الشاذّة.
ب.** أستنتج نوع الشاذّة الجيوفيزيائية.
جـ.** أفسّر سبب تكوُّن الشاذّة الجيوفيزيائية.
د.** أتوقّع: هل يجب تكشّف الخام على سطح الأرض حتى يُكشَف عنه باستخدام طرائق الاستكشاف الجيوفيزيائي المتعدّدة؟
6. أضع دائرة حول رمز الإجابة الصحيحة في ما يأتي:
1. من الخامات المعدنية اللافلزية الموجودة في الأردن:
2. أي من الطرق الآتية تُستخدَم في المرحلة الثانية من مراحل الاستكشاف الجيولوجي؟
3. أي من العبارات الآتية صحيحة فيما يتعلق بالشاذّة الجيوفيزيائية الموجبة؟
4. من طرق الاستكشاف الجيوكيميائي استخدام:
5. أظهرت عمليات المسح الإشعاعي الجوي في منطقة سواقة في وسط الأردن وجود قيم شاذة لليورانيوم ضمن الصخور:
