و تعمل البركانية كواحد من أكثر المحركات الجيولوجية إنتاجية للأرض، وتركيز وترشيد مجموعة كبيرة من المعادن والخامات من خلال عمليات عملت لمليارات السنين، نفس السائل المغنطيسي والهيدرومي الذي يدفع الاندلاعات أيضاً إلى التحلل والنقل وتفتيش المعادن القيمة مثل الذهب والفضة والنحاس في كتل الصخرة المكسورة.

المهندس الجيولوجي: كيف أن النشاط البركاني يخلق الثروات المعدنية

وتبدأ عملية تكوين المعادن في عمق الأرض، حيث يولد الإنصهار الجزئي للمنجل مغناطيسا غنيا بالعناصر المذوبة والمتفجرات، حيث ترتفع الماما نحو السطح وتبرد وتبلور، ويصبح السائل المتبقي غنيا تدريجيا بالمعادن والعناصر الأخرى غير المتجانسة، وعندما يُطلق هذا السائل الملوث بالمعادن من خلال الشقوقات والأخطاء والثريات المائية المزروعة.

(ب) كما تنتج النظم الفولكانية كبريتيدات كثيفة على قاع البحر حيث تكون المدخنات السوداء والمدخنات ملوثة بمعادن مذوفة، وعندما تختلط هذه المياه بمياه البحر الباردة، وسادس النحاس، والزنك، والرصاص، وسوائل المكدسات الحديدية المعروفة بسرعة.

إن طول وتعقيد النظم الحرارية البيركانية - المائية يعني أن الرواسب المعدنية يمكن أن تشكل أكثر من آلاف إلى ملايين السنين، مع حدوث عدة حلقات من الإثراء، ونتيجة لذلك سلسلة من أنواع الركاز التي تختلف في المعادن، والمحتوى المعدني، والمدى المكاني، وكلها مرتبطة بالبراكين المحدد الذي شكلت فيه، والاعتراف بهذه البصمات - مثل وجود معادن مختلفة أو المناطق الجيولوجية المحتملة -

أنواع الودائع المعدنية ذات الصلة بالبراكين

إيداعات النحاس الفيزيائية

(ب) الرواسب النحاسية الكبيرة من الدرجة المنخفضة إلى المتوسطة المرتبطة بالاقتحامات الفيزيائية التي تشكل فوق مناطق التخضّص هذه الرواسب هي المصدر الرئيسي للنحاس في العالم وتنتج أيضاً كميات كبيرة من الرواسب من الفولاذ والذهب والفضة.

الإيداعات الحرارية الذهبية

وتتكون الودائع الحرارية الخفية من أعماق ضحلة (أقل من كيلومترات) من سوائل هيدرائية منخفضة الحرارة مرتبطة بالنشاط البركاني، وتتميز بالأعراف والرواسب، وتنشر الخامات التي تحتوي على الذهب الأصلي والكهرباء وال سلفوزالات الفضية، وكثيرا ما تكون هذه الودائع عالية المستوى ولكنها محدودة الحجم، مما يجعلها أهدافا جذابة لعمليات التعدين في الفضاء القصير والمتوسط.

بروكانيّات الإيداعات الكبريتيدية

هذه الودائع تُشكل على قاع البحر أو بالقرب منه عندما تهتز السوائل الحرارية المائية الغنية بالمعادن في مياه البحر الباردة، وتُسجّل الكبريتات كجنيهات مطبقة ومدخنات، وهي تحتوي عادة على طقس واف، وكمبيريت، ومهبل، ومغاينا، بمبالغ متغيرة من الذهب والفضة.

إيداعات سلفيد ماجروماتي

في بعض البيئات البركانية، خاصة تلك المرتبطة بالمغنمات فوق المسافات التي بها درجات حرارة عالية ودرجة منخفضة من النسيج، يمكن لسائل الكبريت غير المصفوف أن يفصل عن الذرة في طبقة البلاستيك وتراكمها في قاعات الماغي، وهذه قطرات الكبريت غنية بقوة في النيكل والنحاس وعناصر من فئة الفول السوداني([1]).

ودائع الحفظ والرسوم العقارية

وعندما تقتحم السوائل المغنطيسية الساخنة صخور الكربون مثل الحجر الجيري أو الدلوميت، فإنها تقود سلسلة من ردود الفعل الكيميائية التي تشكل رواسب كارنية - تجمعات من المعادن الفلكية والمعادن ذات الصلة بالركاز، ويمكن للكارنز أن يستضيف النحاس، والحديد، والزنك، والتنغستن، والذهب.

المعادن والأورثة المشتركة من البركان

وتنشأ مجموعة واسعة من المعادن والفلزات من العمليات البركانية، وتورد القائمة أدناه تفاصيل أهمها من الناحية الاقتصادية، وحالتها المعتادة في البيئات البركانية.

  • Gold and silver:] These precious metals are concentrated in epithermal or porphyry systems, and VMS deposits. Gold is often present as native metal or as tellurides, while silver occurs in sulfosalts and as a byproduct in base-metal ores. The
  • Copper: ] The dominant copper minerals in volcanic deposits are chalcopyrite, bornite, and chalcocite. Porphyry copper deposits provide about 60% of the world's copper, and VMS deposits contribute additional production. Major copper-producing volcanic regions include the Andes, the southwestern.
  • Nickel and chromite:] These metals are hosted in ultramafic volcanic rocks, particularly komatiite and layersions. Nickel is often associated with sulfide minerals such as pentlandite, while chromite forms massive chromitite layers. The[FLK3]
  • Sulfur:] Elemental sulfur is deposited by volcanic gases near fumaroles and hot springs. Large accumulations can be mined directly, and sulfur is also recovered as a byproduct from the smelting of sulfide ores. Ancient volcanic sources of sulfur were critical for the production of gunpowur acid.
  • هذه المعادن الأساسية موجودة في رواسب VMS وفي بعض الأوردة الحرارية، و(السلفايلييت) (الكبريتيد الزنكي) و(الكبريتيد) هي المعادن الرئيسية، مصحوبة غالباً بالفضة.
  • Molybdenum and tungsten:] Molybdenite and scheelite (tungsten ore) occur in porphyry, skarn, and greisen deposits related to highly evolved granitic intrusions. The Climax[Fxim:3T] and [
  • Platinum-group elements:] PGEs, including platinum and palladium, are concentrated in magmatic sulfides and in certain layered intrusions derived from mantle magmas. The Merensky Reef in South Africa is the single largest source of platinum.

أماكن رئيسية للودائع المعدنية البركانية حول العالم

ويتبع توزيع الرواسب المعدنية البركانية الأنماط العالمية لطوابع الصفائح، حيث توجد خطوط فرعية للقشر المحيطي تحت لوحات قارية أو محيطية، وتولد القوس المغنطيسي الذي يشكل أكثر البيئات بروزاً لتكوين الركاز، وتنتج الحدود المتفرقة، مثل التلالات الوسطى، رواسب ضخمة من الكبريتيدات المغنطية، بينما توجد في المقاطعات المائلة.

The Pacific Ring of Fire

هذه الحزامية من البركان النشط ومناطق التخصيب تحتوي على أكبر تركيز من الرواسب المعدنية الفلزية على الأرض، والهامش الغربي للأمريكتين، من ألاسكا إلى باتاغونيا، موطن أكبر رواسب النحاس في العالم، بما في ذلك Chuquicamata, Escondida, and Los Pelambres[FT:]

"جبل "آنديز

The NotFto-dor: Polli-di-dr.

منطقة البحر الأبيض المتوسط

(أ) إيطاليا، اليونان، تركيا، وجزر البحر الأبيض المتوسط لديها تاريخ طويل من الرواسب البركانية للتعدين.

مجمعات الأنهارافيك في جنوب أفريقيا وروسيا

Bushveld Igneous Complex[FLT:] in South Africa is the world's largest layered intructuions of ultramafic magma. It hosts the Merensky Reef and the UG2 chromitite layer, which together supply most of the world's platinum-group elements and a large share of chzot

Seafloor Massive Sulfides and Future Frontiers

وتتجه عمليات الاستكشاف الحديثة نحو نظم بركانية الغواصة، وتُقيّم الثلاجات في وسط المحيط، والأحواض الخلفية، والجبال البحرية التي تستضيف رواسب كبريتيدية ضخمة نشطة وفورية تحتوي على النحاس والزنك والقيادة والذهب والفضة، وتواجه Solwara 1 مع ذلك، مجموعة من المحاولات في بييس.

Economic and Industrial Importance of Volcanic Ores

والمعادن والفلزات المستمدة من رواسب الركاز البركاني ضرورية للحياة الحديثة، فالنحاس هو العمود الفقري للهياكل الأساسية الكهربائية، من شبكات الطاقة إلى الأسلاك في المباني والمركبات، والذهب والفضة حرج بالنسبة للالكترونيات والأجهزة الطبية، وكاحتياطيات نقدية، والنيكل والكوبالت، اللذين كثيرا ما يعثر عليهما معا في رواسب الكبريتيدات البركانية، هما عنصران رئيسيان من بطاريات التي تستخدم في مركبات الليثيوم وقود وقود الكهربائية ونظم تخزين الطاقة.

وفيما عدا المعادن، تستخدم الكبريت البركاني في صناعة المواد الكيميائية لإنتاج حمض السلفوريك، وهو أكثر المواد الكيميائية الصناعية استخداما، المستخدمة في كل شيء من صنع الأسمدة إلى تكرير النفط، كما أن الكروميت أساسي لإنتاج الصلب اللاصق والسوىات فوق السطحية لمحركات الطائرات والتربينات الغازية، وقد أدى الأهمية الاستراتيجية لهذه المواد إلى تجديد الدول لضمان سلاسل الإمداد من المقاطعات المعدنية البركانية، واستثمارها.

إن القيمة الاقتصادية لرواسب الركاز البركاني مذهلة، إذ يمكن أن يولد منجم واحد كبير من خامات البلايين من الدولارات في إيرادات على مدى حياته، مع توفير آلاف الوظائف ودعم الاقتصادات المحلية، غير أن التعدين يجلب أيضا تحديات بيئية واجتماعية، بما في ذلك اضطراب الموائل، واستخدام المياه، والتشريد المجتمعي، وأن ممارسات التعدين المتسمة بالمسؤولية، والأنظمة البيئية الصارمة، والمشاركة مع المجتمعات المحلية للشعوب الأصلية، هي أمور أساسية لتحقيق التوازن بين الفوائد المحتملة لاستخراج المعادن.

الاستكشاف والتسليم: التقنيات الحديثة والتحديات

ويتزايد تطور المستودعات المعدنية البركانية الجديدة، حيث يستخدم علماء الجيولوجيا مزيجا من الصور الساتلية، والدراسات الاستقصائية الجيوكيميائية، والأساليب الجيوفيزيائية مثل رسم الخرائط المغنطيسية والجاذبية، والحفر لتحديد الأهداف الواعدة، ويتيح التقدم في مجال الكيمياء الجيولوجية تحليل العناصر المتأصلة في الرواسب والترب والنباتات لكشف مواقع الحرق الجمري المدفن.

فبعد أن يتم إيداعها، تتوقف أساليب استخراجها على عمقها ودرجة جدتها ودرجة ركازها، وتعدينها من الطوابق المفتوحة شائع بالنسبة لرواسب النحاس الكبيرة القريبة من السطح، بينما يستخدم التعدين تحت الأرض في عروق أعمق وأعلى درجة وكبريتات ضخمة، وتشتمل الابتكارات في تكنولوجيا التعدين، بما في ذلك شاحنات الصهر المستقلة، والمركبات الكهربائية تحت الأرض، والحفر عن بعد، على تحسين السلامة والكفاءة.

ومن التحديات البيئية إدارة النفايات التي تُخلف بعد التجهيز، وهي النفايات الأرضية البشعة التي تُترك بعد التجهيز، ويجب تصميم مرافق تخزين الطحالب لمنع حدوث إخفاقات كارثية، مثل انهيار السدود المأساوية في Mount Polley في كندا و]Brumadinho في البرازيل.

الاستنتاج: النظر إلى الرأس

إن الصلة بين البراكين وتكوين المعادن هي واحدة من أقوى الرؤى العملية في علوم الأرض، وقد استرشدت جهود التعدين البشرية من مصاهر النحاس القديمة في البحر الأبيض المتوسط إلى الحفر المفتوحة الهائلة في الأنديز الحديثة، حيث أن الطلب على المعادن لا يزال ينمو بواسطة الكهرباء والطاقة المتجددة والتكنولوجيا الرقمية التي تنتج أغنى أوعية المعادن في العالم ستظل محورية في استراتيجيات الاستكشاف.

For further reading, the U.S. Geological Survey provides detailed assessments of global mineral resources, including volcanic-hosted deposits. USGS Mineral Resources Program offers comprehensive reports and data. The ]Encyclopaedia Britannica entry on ore deposits covers different classification systems