كوّن الهيماتيت حضاراتٍ لآلاف السنين، لأنه المصدر الرئيسي للحديد على سطح الكوكب. استخدم الهيماتيت أول مرة بصفته الصباغ الرئيسي للوحات الكهوف التي غالبًا ما كان لها لون قريب إلى الأحمر، الأمر الذي يعد سمة مميزة له. لاحقًا تلك الفترة، أصبح الهيماتيت وما زال المصدر الرئيسي للحديد، ما نقل العالم من العصر الحجري إلى الحديدي.
مع أن الهيماتيت يوجد بعدة أشكال وحجوم وألوان، فإنه غالبًا يحوي خطوطًا حمراء، لذلك لُقب حجر الدم، وسُمي «هيماتيت» لغلبة اللون الأحمر عليه نسبةً إلى كلمة دم باليونانية-haima.
قد يبدو الحجر باللون الرمادي الفولاذي أو الأسود أو البني أو الأحمر أو مشعًا على شكل بلورات معدنية أو باهتًا على شكل صخرة خشنة ضاربة إلى الحمرة.
للهيماتيت أهمية خارج كوكب الأرض أيضًا، إذ يعد سبب اللون الأحمر لكوكب المريخ، فهو يشكل من 10 إلى 15 بالمئة من تربة الكوكب، وتنتشر حبيباته الدقيقة حول الكوكب خلال العديد من العواصف الترابية الموسمية.
ما الهيماتيت؟
الهيماتيت هو أكسيد الحديد في شكله الأساسي الذي يتكون من 70 بالمئة من الحديد و30 بالمئة من الأكسجين، ذو الصيغة الكيميائية Fe2O3. باعتباره أكثر المعادن وفرةً في كوكب الأرض، فهو مثالي للتنقيب عن الحديد والحصول على مشتقاته كالفولاذ.
رغم وفرته، لا يوجد الهيماتيت عادةً مفردًا، إنما يوجد مختلطًا مع معادن أخرى كأكسيد الحديد الأسود.
ينتُج الهيماتيت من تفاعل الحمم البركانية مع المواد المحيطة وقد يتآكل في طبقات مركزة من الصخور الرسوبية المنحدرة، وينفصل عنها بتأثير توزع الجاذبية.
وحسب قول براد ليبلانك، كبير علماء الجيولوجيا في مصفاة النفط Sweet Lake Land & Oil في لوزيانا: «يمكن أن ينتج الهيماتيت أيضًا من ترسب مياه بحيرة بشكل طبقة في القاع».
حجر المغرة الحمراء (طين ملون بكميات متفاوتة من الهيماتيت)، يوجد في منتزه سيرا جيلادا الطبيعي، في إليكانتي الواقعة في إسبانيا، وهذا الحجر غالبًا ما استخدم في طلاء الكهوف.
بما أن الهيماتيت يتكون بطرق مختلفة، فربما تختلف خواصه الفيزيائية، ما يصعب الأمر على كل من يتعلم الجيولوجيا، بزيادة صعوبة التعرف على الصخر من الشكل الخارجي فقط. ليس من السهل تخيل أن بلورات قوس قزح المعدنية هي نفس معدن عينة خشنة سوداء، لكن المعدن في الواقع هو الهيماتيت في الحالتين.
للمعدن تسمية واحدة تعود إلى وقت تلقيبه بحجر الدم. بغض النظر عن شكل الهيماتيت، نظرًا لارتفاع نسبة الحديد والأكسجين، فإنه عندما يُخدش بأي شيء، يخلف ذلك مسحوقًا أحمر.
حسب ليبلانك: «إذا لم تكن متأكدًا ما العينة التي بيدك، يمكنك خدشها، فإذا شكل ذلك خطًا قريبًا للأحمر، فالعينة هيماتيت غالبًا».
كيف تشكل الهيماتيت؟
عندما كانت الأرض مغطاة بالمحيطات البدائية قبل 2.4 مليار سنة، كان هنالك وفرة من الحديد والماء طبيعيًا. عندما بدأت الحياة المبكرة للنباتات المائية التي بإمكانها معالجة ضوء الشمس والقيام بعملية التركيب الضوئي، مع تشكل هذه النباتات بدأت المحيطات تمتلئ بالأكسجين.
ارتبط الأكسجين بالحديد في الماء مكونًا جزيئات الصدأ. مع مرور الوقت، غرقت هذه الجزيئات في قاع المحيط، وضُغطت في رواسب من الحديد التي تعد المصدر الرئيسي للهيماتيت اليوم. تراكمت هذه الرواسب لمئات ملايين السنين بعد ذلك.
إضافة للهيماتيت في رواسب الحديد، يوجد أكسيد الحديد الأسود، الذي يعد مصدرًا آخرًا للحديد، ذو الصيغة الكيميائية Fe3O4 التي تختلف قليلًا عن الصيغة الكيميائية للهيماتيت. يعتبر اختلاط هذا المعدن مع الهيماتيت بنسب مختلفة أحد أسباب اختلاف أشكال الهيماتيت.
استخدامات الهيماتيت
بينما يُستخرج الهيماتيت بشكل أساسي للحصول على الحديد، إلا أن هناك العديد من الاستخدامات الأخرى لهذا المعدن، وتعود إلى أقدم الحضارات.
الهيماتيت هو أحد المكونات الرئيسية لـحجر «المغرة الحمراء»، وهو صبغة تستخدم في الدهانات، وأدوات التجميل، والرسم على الزجاج، ورسومات الكهوف المبكرة في العصور القديمة.
تتلون المعادن الصدئة والمعادن الناتجة عنها باللون الأحمر طبيعيًا، ما أمن دائمًا هذا اللون للحضارات القديمة. استخدمت المغرة الحمراء أيضًا في لوحات عصر النهضة.
نظرًا لأن الهيماتيت قد يوجد بأشكال معدنية وبلورية رفيعة، فإنه يستخدم أيضًا في المجوهرات. عندما يكون المعدن مصقولًا أو منحنيًا، يعطي مظهرًا معدنيًا رائعًا، مما يجعله مثاليًا للخرز بجميع الأشكال والأحجام.
استخدم المعدن «حجر شفاء»، فكان يقال إنه يخفف المشاكل الطبية كفقر الدم وتشنجات الساق والأرق. لكن هذه الادعاءات ليس لها أساس علمي، لكن يوجد استخدام طبي حقيقي للهيماتيت، فهو يصد الأشعة السينية، لذلك يستخدم في الوقاية من الإشعاع في المعدات الطبية.
لكن هذه الاستخدامات الأخرى للهيماتيت لا تشكل جزءًا مهمًا من استخدامات المعدن عمومًا مقارنةً باستخدامه في الحصول على الحديد.
بينما يمكن العثور على الهيماتيت فعليًا في كل مكان في العالم، تستخرج كميات كبيرة منه في أماكن مثل الصين والبرازيل وفنزويلا وأستراليا وجنوب إفريقيا، وفي جميع أنحاء الولايات المتحدة وكندا. بعض هذه المناجم تستخرج أكثر من 100 مليون طن من خام الحديد (المتضمن للهيماتيت وأكسيد الحديد الأسود ومنتجات أخرى) سنويًا.
اقرأ أيضًا:
اكتشاف سبب توهج معدن غريب تلقائيًا
وجد الفيزيائيون معدنا موصلا للكهرباء دون نقل الحرارة
ترجمة: وسام برهوم
تدقيق: مازن النفوري
