ما هو تعريف الحجر الجيري
ما هو تعريف الحجر الجيري يقصد بالحجر الجيري تلك الصخور البيضاء أو الرمادية التي تستعمل في صناعة مواد البناء والاسمنت، فهو أحد أنواع الصخور الرسوبية المكونة من كربونات الكالسيوم وتأتي على هيئة الكالسيت أو الاراغونية، ويحتوي هذا النوع من الأحجار على كمية ضخمة من كربونات الماغنسيوم والدولميت، وتحتوي على العديد من المكونات الثانوية مثل الطين وكربونات الحديد والبيريت والفلسبار، ولديه نسيج محبب يتراوح حجم حبيباته من 0.001 مم إلى جسيمات مرئية حيث تتكون تلك الحبوب من شظايا مجهرية من أصداف الحيوانات الحفرية.
المحتويات
عرض
خصائص الأحجار الجيرية
- يتشكل معظم الحجر الجيري من ترسيب وتثبيت الهياكل العظمية للكائنات الحيوانية اللافقارية البحرية، وتتمتع رواسب الحجر الجيري بسماكة كبيرة.
- ويستعمل الحجر الجيري لاستخراج الحديد وكأحد مكونات الاسمنت البورتلاندي وكأحد مصادر الجير والبناء والزخرفة، هذا ويعد كل من المارل والاوليتيت والدولوميت والطباشير والرخام أحد أهم أنواع الحجر الجيري.
شاهد أيضًا: كيف تتكون الكهوف الجبلية
أماكن تواجد الحجر الجيري
- تتشكل الأحجار الجيرية في المياه البحرية الهادئة والسطحية والدافئة ويتم العثور على هذا النوع من الصخور عند خط عرض 30 درجة شمالاً و30 درجة جنوبًا.
- ونجد هذا النوع في البحر الكاريبي والمحيط الهندي والخليج الفارسي وخليج المكسيك، ويتشكل هذا النوع في الكهوف الموجودة في جميع أنحاء العالم.
- ومن أكثر الدول المنتجة لهذا الحجر الصين واليابان وروسيا والولايات المتحدة الأمريكية والهند وألمانيا والمكسيك وايطاليا والبرازيل، وتوجد أكبر المحاجر المنتجة لهذا الحجر في ولاية ميشيغان بالولايات المتحدة الأمريكية.
تشكيل الحجر الجيري
- يتشكل هذا النوع من الأحجار في الماء عن طريق تراكم رواسب كربونات الكالسيوم مع الهياكل العظمية للأشكال التي ماتت في المحيط، حيث تختلط مع رواسب الصخور الأخرى بمرور الوقت.
- كما تتشكل الأحجار الجيرية من خلال عملية التبخر وتتم هذه العملية عن طريق تسرب قطرات المياه على جدران الكهوف، ومن ثم انتقالها من خلال الكسور ويتبخر هذا الماء تاركًا وراءه كربونات الكالسيوم التي تكون الحجر الجيري.
أنواع الأحجار الجيرية
- تتنوع الصخور الجيرية ومنها على سبيل المثال الطباشير، فهو أحد الصخور بيضاء اللون طرية ومسامية ذات حبيبات ناعمة بها هياكل متعضيات طافية مثل الغلوبيجرين والكوكوليتات.
- وهي صخور تشبه الأوحال الحالية ذات المنشأ العميق التي تحتوي على الغلوبيجرين، بين أن احتوائها على هياكل أو أجزاء لمتعضيات قاعية مع عناصر فتاتيه أخرى دلالة على أنها رواسب ضحلة المنشأ تم ترسيبها بصورة خاصة.
- وتتصف بعض هذه الصخور بأنها غنية ببعض المجموعات من المنخربات.
- كما أن هناك صخور تتصف باحتوائها على أصداف صفيحيات الغلاصم وقواقع معديات الأرجل، وأيضًا أصداف متعضيات أخرى مثل المنخربات وشوكيات الجلد والقشريات، وأجزاء من القواقع والأصداف المتباينة.
- هذا حيث يوجد نوعين من الأحجار الجيرية أحدهما عضوي والآخر غير عضوي، هذا ويترسب الحجر الجيري الغير عضوي من مياه البحار الاستوائية والمدارية، والسبب وراء ذلك أن هذه المياه تطلق غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يتحد مع كربونات الكالسيوم، حيث تكوين كربونات الكالسيوم الهيدروجينية الذائبة في المياه وتتحول كربونات الكالسيوم الهيدروجينية إلى كربونات الكالسيوم التي تقبل الذوبان.
التركيب الكيميائي للحجر الجيري
- تتدرج ألوان الأحجار الجيرية بين الأبيض والبني والأصفر والوردي والأحمر والأسود، كما يتباين نسيج هذه الصخور فقد يكون نسيج سكري أو نسيج سهل التفتت أو نسيج عضوي يحتوي على بقايا كائنات حية.
- وتتحول الأحجار الجيرية بسبب عمليات الحرارة والضغط إلى أحجار الرخام التي تتميز بصلابته وجمال لونه فهو يستخدم كأحد أحجار الزينة.
شاهد أيضًا: الأحجار الكريمة وتأثيرها الإيجابي على الإنسان
وجود الحجر الجيري في الطبيعة
- تعد بقايا الكائنات الحية أحد أهم مصادر الحجر الجيري الذي يتكون من خلال طرق ترسيب آلية أو عضوية أو كيميائية، وأغلب صخور الحجر الجيري تترسب في مناطق استوائية أو شبه استوائية في بيئة ضحلة حيث يقل عمق الماء عن 15 متر حيث توافر الحرارة والضوء والمواد الغذائية.
الحجر الجيري الكيميائي
- ويتم إنتاج هذا الحجر من خلال ترسيب كربونات الكالسيوم الذائبة في مياه البحر تحت عوامل درجة الحرارة، حيث كمية البخر ونقص حامضي المياه وكمية ثاني أكسيد الكربون إذ يساهم نقص ثاني أكسيد الكربون في ترسيب كربونات الكالسيوم.
أولًا الحجر الجيري البطروخي
- حيث يتكون من حبيبات صغيرة ذات شكل كروي يشبه بطارخ السمك حيث تحتوي تلك الحبيبات على أنواع دقيقة من الرمل.
ثانيًا: الهوابط والصواعد
- وهي أحد أنواع الصخور الجيرية حيث تتكون على شكل أعمدة مخروطية مدلاة من أسقف الكهوف أو على أرضية الكهوف، حيث يتكون هذا النوع من الصخور بسبب تطاير غاز ثاني أكسيد الكربون من المياه الأرضية التي يذوب فيها بيكربونات الكالسيوم.
ثالثًا: الترافرتين
- وهو حجر جيري له درجة كبيرة من المسامية ناتج عن ترسيب كربونات الكالسيوم من المياه الباطنية حول الفاورات واليانبيع الحارة.
استخدامات الحجر الجيري
تعد الأحجار الجيرية من أهم الخامات التي تدخل في العديد من المجالات الصناعية كما يلي:
أولاً: صناعة الاسمنت البورتلاندي
- يعتبر الحجر الجيري من أساسيات هذه الصناعة، حيث يتم خلطه بالمواد المعدنية اللافلزية المعالجة كيميائياً وتبلغ نسبته في هذه الصناعة حوالي 76%.
ثانيًا: صناعة كربونات الصوديوم
- تستخدم الأحجار الجيرية النقية في إنتاج هذه المادة التي تستخدم في صناعة الزجاج وصناعة التنظيف والتطهير، حيث تتم العملية من خلال تفاعل ثاني أكسيد الكربون مع كلوريد الصوديوم والامونيا.
ثالثًا: المساعدة في مصاهر الحديد والفولاذ
- حيث تتضمن خامات الحديد مادة السيليكا والامونيا في صورة شوائب ويتم التخلص منها باستخدام الحجر الجيري كمادة رئيسية.
رابعًا: صناعة الصوف الصخري
- يتم صهر الحجر الجيري الطيني في فرن ويتم سحب الخبث باستخدام فتحة ضيقة، ثم يتم نفخ الناتج بقوة كبيرة بالبخار لإعطاء خيوط من سيليكات الكالسيوم، ويتم جمعها في صورة صوف صخري ويتم استخدامه كعازل للحرارة.
خامسًا: صناعة الجير
- وقد تم التعرف على هذه الصناعة منذ عدة قرون، حيث يتم إحراق الحجر الجيري، ومن ثم يفقد ثاني أكسيد الكربون ونسبة من وزنه تاركًا وراءه أكسيد الكالسيوم وهو ما يعرف بالجير الحي، وهو عبارة عن بودرة تستخدم في العديد من الصناعات الكيميائية.
- ومن أهم خصائص الجير الحي قوة أنجاذبه للاتحاد بالماء مع إعطاء حرارة عالية، إذ ينتج عن ذلك الجير المطفأ وهو ما يستخدم في صناعة مواد البناء أو كساء للمنازل بالإضافة إلى تثبيت المباني وصناعة الورق والزجاج.
شاهد أيضًا: كيف يتم تكوين الجبال
سادسًا: صناعة الحشوات المعدنية
- الحجر الجيري هو أحد أهم المعادن التي تستخدم في صورة حشوات معدنية في العديد من القطاعات، لما يتميز به من سهولة الطحن وقلة امتصاص الزيوت وسرعة امتزاجه وعدم تسببه في تآكل الأجهزة.
- ويتم استخدامه أيضًا في صناعة لفات القار لتغطية الأسقف وجدران الخزانات لعزلها عن التسرب، كما يدخل الحجر الجيري في صناعة المواد البلاستيكية المستخدمة في صناعة القوارب والسيارات وأدوات السباكة وقطع الأثاث، ويتم استخدام بودرة الحجر الجيري الصلب في صناعة المطاط ويستخدم أيضًا كعامل مساعد على التمدد.
- ويزيد الطلب بصورة واضحة على الحجر الجيري عند زيادة نسبة الكالسيت فيه عن 95%، حيث يحتوي الحجر الجيري في الغالب على بعض المعادن غير الكربونيتية.
- منها على سبيل المثال فتات البراكين وبالإضافة إلى احتوائه على حبيبات السيليكا أو الطين وبقايا الأصداف والعظام والهياكل وبعض المواد الكربونيتية، مثل الارجونيت هذا ويشكل الحجر الجيري نسبة 20% من الصخور الرسوبية للقشرة الأرضية.
- وتعتبر أكسيد الحديد من أكثر الشوائب الشائعة في الحجر الجيري التي يكون وجودها بكميات متباينة سببًا في ظهورها بألوان متنوعة تأسيسًا على طريقة تكوينها، حيث يتخذ أشكال مختلفة وأي نوع وشكل صخري بلوري.