دراسات معدنية و جيوكيميائية على بعض رواسب الحديد المصفوف من الصحراء الشرقية – مصر، و استخداماتها فى الصناعة

                                                "دراسات معدنية و جيوكيميائية على بعض رواسب الحديد المصفوف من الصحراء الشرقية – مصر، و استخداماتها فى الصناعة.

اسم الطالبة: زينب إسماعيل طمان

توجد رواسب الحديد المصفوف المصاحبة لصخور البركانيات المتحولة البروتيروزوى المتأخر بمنطقتى أبو مروات و سمنة ممثلة لإحدى مكامن الحديد المصفوف المنتشرة بالصحراء الشرقية و التى أثارت طبيعتها كثيرا من الجدل بالنسبة لنشأتها.

تصنف صخور البريكامبرى الموجودة بمنطقتى البحث إلى (بدءا من الأقدم):

(1) صخور السربنتينيت و قرينتها, (2) البركانيات المتحولة التى يوجد بها رواسب الحديد المصفوف, (3) صخور الجرانيتويد القوسية, (4) رواسب الحمامات المولاسية.

 تغطى البركانيات المتحولة مساحة كبيرة من منطقتى البحث حيث تكون تتابعا من البركانيات المفتتة المتحولة المتداخلة مع البركانيات.

تتكون البركانيات المفتتة من توفات و اجلوميرات ذات التركيب البازلتى و الداسيتى و لها بنيات صفائحية و تطابق معكوس و تطابق متدرج و يلاحظ بها بعض الصدوع الصغيرة الملازمة.

و تتكون الكسرات الفتاتية من الكوارتز و الفلسبار و صخور بركانية و جاسبر وأكاسيد حديد (ناشئة من رواسب الحديد المصفوف). أما المتداخلات البركانية فهى مكونة من بازلت أميجدالى بورفيرى و أنديزيت.

تم جمع عينات ممثلة لرواسب الحديد المصفوف و البركانيات المتحولة بمنطقتى البحث للفحص المعدنى و التحليل الجيوكيميائى.

تضمنت هذه الدراسة و التحليلات باستخدام حيود الأشعة السينية و التحليل الكيميائى للمعادن بالرصد الميكروسكوبى الالكترونى و التحليل الطيفى المنتشر و طرق أخرى للتحليل الطيفى و ذلك بالإضافة إلى تجارب عملية لتركيز الحديد فى رواسب الحديد المصفوف باستخدام الفصل المغناطيسى.

يكون الماجنتيت و الهيماتيت و الكوارتز المعادن الأساسية فى الخام بينما توجد معادن الكالسيت و الكلوريت و السيدريت و الدولوميت و الأباتيت و البيريت و الكالكوبيريت و البيروتيت بكميات قليلة. يغلب وجود الماجنتيت و الكوارتز فى خام سمنة بينما يغلب وجود الهيماتيت و معادن الكربونات فى خام أبو مروات.

أمكن تصنيف ستة أنماط من صفوف الرواسب الحديدة هى:

(1) صفوف جاسبر – ماجنتيت, (2) صفوف جاسبر - هيماتيت – ماجنتيت, (3) ) صفوف جاسبر– ماجنتيت – هيماتيت (4) ) صفوف جاسبر - هيماتيت, (5) ) صفوف أكاسيد حديد – جاسبر, (6) صفوف بطروخية.

تم تحقيق الأنسجة الأولية الآتية: التصفيف, الكريات, البطروخى, الاصدع الدقيقة. و تكون أكاسيد السليكون و اكاسيد الحديد المركبات الكيميائية الأساسية لخام الحديد المصفوف و لو أن الفسفور يوجد بكميات قليلة بينما يفتقر الخام بالنسبة للتيتانيوم.

تفتقر رواسب الحديد المصفوف فى عنصر السيريوم مما يشير إلى وجود ظروف مؤكسدة. تفتقر عينات الحديد فى العناصر الأرضية النادرة و زيادة فى عنصر اليوربيوم. هذه الزيادة فى عنصر اليوربيوم تكون شائعة فى رواسب الحديد المصفوف فى عصري الأركى و البروتيروزوي و تعتبر انعكاسا لدخول المحاليل الحر مائية فى البيئة التى يغلبها مياه البحار.

تدل جيوكيميائية البركانيات المتحولة بابى مروات و سمنه على افتقار شديد فى النيكل و الكوبالت و الكروميوم مما يجعل النشأة من الوشاح احتمالا بعيدا أو غير وارد. وجد أن نسبة العناصر الأرضية الخفيفة بسمنة أعلى عن تلك فى أبى مروات.

اظهر توزيع العناصر الشحيحة و العناصر الأرضية النادرة فى صخور البركانيات المتحولة بسمنة سمات البازلت الذى تكون فى الألواح المتقابلة (بازلت قوسى). بينما اظهر توزيع هذه العناصر فى البركانيات المتحولة بابى مروات أنها مشابهة للبازلت المتكون فى أعراف الأحواض القوسية.

يعتقد أن البركانيات المتحولة بابى مروات و سمنة قد ترسبت فى بيئة الجزر القوسية. وجد أن خام راسب سمنة (الحديد المصفوف) دقيق الحبيبات (عادة أقل من 0.1 مم) ذو طبيعة صلدة غنية بالشيرت و هذه الصفات تجعل الراسب صعبا فى طحنه و استخدامه كخام. أما راسب أبو مروات فهو أكثر خشونة و اقل إحتوءا للشيرت و يفضل كخام بعد طحنه.

وجد أن الفصل المغناطيسى المائى أكثر مناسبة لتركيز حديد كل من أبى مروات و سمنة فقد أمكن   باستخدام جهاز الفصل المغنطيسى  (Drum) و أنبوبة ديفيز من رفع تركيز حديد خام أبو مروات من 50.27 % إلى 70.45 % حديد و فى حالة سمنة من 52.33 % إلى 71.01 % حديد. و يفضل استخدام السرعة المتوسطة (60 دورة فى الدقيقة). إذا قورنت بالسرعتين العليا و السفلى.

وجد أن تحميص الخام لدرجة 750 ° – 800 ° م ثم يعقبها فصل مغنطيسي شيئا مفيدا. و يتراوح زمن التحميص من 20 – 30 دقيقة ووجد أن مركز الماجنتيت يصل إلى 71.75 % و الهيماتيت إلى 15.54 % و الكوارتز و الكربونات إلى 8.95 %."