ما أكثر المعادن شيوعًا في القشرة الأرضية؟ السيليكات والفلسبار
تعتمد الإجابة على المقصود بكلمة «المجموعة». فإذا كنت تسأل عن الفئة الكيميائية الأوسع، فإن معادن السيليكات هي الأكثر انتشارًا في القشرة الأرضية، وتشكّل نحو 92% في أحد النماذج الجيولوجية التعليمية. أما داخل هذه الفئة، فتُعد مجموعة الفلسبار الأكثر وفرة، بنسبة تقارب 51% من مجموع المعادن في ذلك النموذج.
بمعنى آخر، السيليكات هي التصنيف الأكبر الذي يضم عدة مجموعات معدنية، والفلسبارات واحدة من هذه المجموعات. لذلك لا تتعارض الإجابتان: السيليكات هي الفئة المعدنية الأوسع انتشارًا، والفلسبارات هي المجموعة المعدنية الأكثر وفرة ضمنها. وتبقى النسب تقريبية لأنها تختلف باختلاف تركيب القشرة والنموذج المستخدم.
ما أكثر المعادن وفرة في القشرة الأرضية؟
تتصدر الفلسبارات قائمة المجموعات المعدنية الأكثر وفرة في القشرة الأرضية، إذ يشكّل فلسبار البلاجيوكلاز نحو 39%، بينما يضيف الفلسبار القلوي قرابة 12% أخرى. وبذلك تصل نسبة الفلسبارات مجتمعة إلى نحو 51% في التقدير المستخدم هنا.
الفلسبارات معادن سيليكاتية تحتوي على الألومنيوم والسيليكون، إلى جانب عناصر مثل البوتاسيوم أو الصوديوم أو الكالسيوم. وتدخل في تركيب صخور كثيرة، منها الجرانيت والبازلت والريوليت، كما توجد في بعض الصخور المتحولة والرواسب الناتجة عن تفتت الصخور.
يأتي الكوارتز في المرتبة التالية تقريبًا بنسبة 12%. ويتكون أساسًا من ثاني أكسيد السيليكون، ويتميز بصلادة جيدة ومقاومة للتجوية؛ لذلك يمكن أن يتراكم في الرمال والرواسب، كما يوجد في الجرانيت والصخور الأخرى الغنية بالسيليكا.
أبرز المجموعات المعدنية في القشرة الأرضية
يعرض الجدول التالي تقديرًا تقريبيًا لتوزيع المجموعات المعدنية بحسب الحجم. وهذه النسب ليست قياسات ثابتة لكل مكان؛ إذ تختلف التركيبة الفعلية باختلاف نوع القشرة والصخور وطريقة بناء النموذج الجيولوجي.
| الترتيب | المعدن أو المجموعة | النسبة التقريبية | أمثلة على أماكن وجودها |
|---|---|---|---|
| 1 | فلسبار البلاجيوكلاز | 39% | البازلت والجابرو والديوريت، وخاصة الصخور المكوّنة للقشرة المحيطية |
| 2 | الفلسبار القلوي | 12% | الجرانيت والريوليت وبعض الصخور النارية الغنية بالسيليكا |
| 3 | الكوارتز | 12% | الجرانيت والحجر الرملي والرمال والعروق الصخرية |
| 4 | البيروكسين | 11% | البازلت والجابرو وبعض الصخور المتحولة |
| 5 | المعادن غير السيليكاتية | 8% | تشمل مجموعات متنوعة مثل الكربونات والأكاسيد والكبريتيدات |
| 6 | الأمفيبول | 5% | الديوريت والأنديزيت وصخور متحولة مثل النيس والشيست |
| 7 | الميكا | 5% | الجرانيت والبيغماتيت والشيست |
| 8 | معادن الطين | 5% | التربة والصخور الرسوبية ومناطق التجوية |
| 9 | سيليكات أخرى | 3% | مجموعات ومعادن سيليكاتية أقل وفرة، بحسب تصنيف النموذج |
ملاحظة علمية: يعرض الجدول مجموعات معدنية، وليس قائمة بعشرة معادن منفردة. فمثلًا، البيروكسين والأمفيبول والفلسبار أسماء لمجموعات تضم أنواعًا معدنية متعددة، كما أن فئة المعادن غير السيليكاتية تضم معادن مختلفة. لذلك لا يصح التعامل مع كل صف على أنه نوع معدني واحد.
ما أهم المعادن الشائعة في القشرة الأرضية؟
1. الفلسبار
الفلسبار هو الاسم الذي يطلق على مجموعة كبيرة من المعادن السيليكاتية، وينقسم بصورة رئيسية إلى فلسبار البلاجيوكلاز والفلسبار القلوي. ويُعد البلاجيوكلاز شائعًا في الصخور النارية الداكنة مثل البازلت، بينما ينتشر الفلسبار القلوي في صخور مثل الجرانيت. وتُعد وفرة الفلسبارات سببًا رئيسيًا في تصدّرها قائمة معادن القشرة.
2. الكوارتز
يتكون الكوارتز من السيليكا، وصيغته الكيميائية SiO₂. وهو معدن شائع في الصخور القارية، كما يقاوم التجوية الكيميائية والميكانيكية نسبيًا، الأمر الذي يساعد على بقائه وانتقال حبيباته إلى الرواسب والشواطئ والكثبان الرملية. ولهذا قد يكون الكوارتز أكثر المعادن وضوحًا في بعض البيئات السطحية، رغم أن الفلسبارات أكثر وفرة في القشرة ككل.
3. البيروكسين
البيروكسين مجموعة من معادن السيليكات، يدخل الحديد والمغنيسيوم والكالسيوم في تركيب كثير من أنواعها. وتوجد هذه المعادن بكثرة في الصخور النارية الداكنة، مثل البازلت والجابرو، وتساعد دراستها الجيولوجيين على فهم ظروف تكوّن الصخور وتبلورها.
4. الأمفيبول والميكا
الأمفيبول مجموعة من المعادن السيليكاتية، ومن أمثلتها الهورنبلند، وتوجد في أنواع من الصخور النارية والمتحولة. أما الميكا فتتميز ببنيتها الصفائحية التي تسمح بانفصالها إلى رقائق رقيقة، ومن أشهر أنواعها المسكوفيت والبيوتيت. وتظهر بلورات الميكا اللامعة أحيانًا بوضوح في صخور الجرانيت والشيست.
5. معادن الطين والمعادن غير السيليكاتية
تتكون معادن الطين غالبًا نتيجة التجوية الكيميائية لمعادن سيليكاتية أخرى، ومنها الفلسبار. وتنتشر في التربة والرواسب والصخور الرسوبية. أما المعادن غير السيليكاتية فتشمل مجموعات متنوعة، مثل الكربونات التي تضم الكالسيت، والأكاسيد مثل الهيماتيت والمغنيتيت، ومعادن أخرى تختلف في تركيبها وبيئات تكوّنها.
لماذا تختلف المعادن بين القشرة القارية والمحيطية؟
لا تتكون القشرة الأرضية من مادة متجانسة؛ فهناك اختلافات مهمة بين القشرة القارية والقشرة المحيطية. تميل القشرة القارية إلى احتواء نسب أكبر من الصخور الغنية بالسيليكا، مثل الجرانيت، ولذلك يكثر فيها الكوارتز والفلسبار القلوي. أما القشرة المحيطية فتتكون بدرجة كبيرة من صخور بازلتية وجابروية، ويشيع فيها البلاجيوكلاز والبيروكسين ومعادن غنية بالحديد والمغنيسيوم.
كما تؤثر عمليات التبريد والتبلور والتحول الصخري والتجوية والترسيب في نوع المعادن التي تظهر في كل منطقة. ولهذا قد تختلف عينة صخرية من قارة عن عينة أخرى من قاع المحيط، حتى وإن كانتا جزءًا من القشرة الأرضية نفسها.
يمكنك التعرّف بصورة أوسع على تركيب هذه الطبقة في مقال كل ما تريد معرفته عن القشرة الأرضية، كما يمكنك قراءة مقال حقائق حول طبقة الوشاح الأرضي لفهم ما يقع أسفل القشرة.
ما الفرق بين أكثر المعادن وفرة في القشرة والأرض؟
الإجابة تختلف بحسب الجزء الذي نتحدث عنه. ففي القشرة الأرضية، تتصدر الفلسبارات المجموعات المعدنية من حيث الوفرة. أما في الأرض ككل، فيُعتقد أن معدن البريجمانايت هو أكثر المعادن وفرة، لأنه يشكّل جزءًا كبيرًا من الوشاح السفلي، الذي يمتد على أعماق كبيرة تحت سطح الأرض.
البريجمانايت معدن سيليكاتي غني بالمغنيسيوم والحديد، وله بنية بلورية من نوع البيروفسكايت. وتُقدّر نسبته بنحو 38% من حجم الأرض، لكن هذه النسبة تخص الكوكب بأكمله ولا تعني أنه موجود بكثرة في القشرة السطحية.
ظل التعرف المباشر على هذا المعدن صعبًا لأن ظروف الضغط والحرارة التي يستقر فيها توجد في أعماق الوشاح. وفي عام 2014، أعلن باحثون عن تحديده في نيزك تعرض لصدمة ضغط وحرارة شديدة، ما أتاح توصيف عينة طبيعية منه واعتماد اسمه.
ولا ينبغي الخلط بين البريجمانايت، الذي يوجد في أعماق الوشاح، ومعادن القشرة التي يمكن جمع عيناتها مباشرة من الصخور السطحية. ولمعرفة المزيد عن حركة باطن الأرض، يمكنك أيضًا قراءة مقال كيف يحدث الزلزال؟.
أسئلة شائعة حول معادن القشرة الأرضية
ما أكثر مجموعة معدنية وفرة في القشرة الأرضية؟
مجموعة الفلسبار هي الأكثر وفرة، ويُقدّر مجموع فلسبار البلاجيوكلاز والفلسبار القلوي بنحو 51% في أحد التقديرات الشائعة لتركيب القشرة المعدنية.
هل الكوارتز أكثر المعادن وفرة في القشرة الأرضية؟
لا. الكوارتز من أكثر المعادن انتشارًا، وقد يكون شديد الشيوع في الرمال والبيئات السطحية بسبب مقاومته للتجوية، لكن الفلسبارات أكثر وفرة في القشرة الأرضية إجمالًا.
ما أكثر المعادن وفرة في الأرض كلها؟
البريجمانايت هو أكثر المعادن وفرة في الأرض ككل وفق النماذج الجيولوجية، ويتركز في الوشاح السفلي، وليس في القشرة الخارجية.
هل الأكسجين معدن؟
لا، الأكسجين عنصر كيميائي وليس معدنًا. وهو أكثر العناصر الكيميائية وفرة في القشرة الأرضية من حيث الكتلة، يليه السيليكون. أما المعادن فهي مواد طبيعية صلبة ذات تركيب كيميائي وبنية بلورية محددين، وتتكون غالبًا من اتحاد عدة عناصر.
الخلاصة
تُعد الفلسبارات أكثر المجموعات المعدنية وفرة في القشرة الأرضية، ويأتي بعدها الكوارتز والبيروكسين ومجموعات معدنية أخرى. وتختلف النسب من مكان إلى آخر تبعًا لنوع الصخور والبيئة الجيولوجية. أما البريجمانايت، فعلى الرغم من أنه أكثر المعادن وفرة في الأرض ككل، فإنه يوجد أساسًا في أعماق الوشاح السفلي، وليس ضمن المعادن السطحية الشائعة.
المصادر والمراجع
[1] Virginia Tech – Introduction to Earth Science: Minerals
[2] Geosciences LibreTexts – Common Minerals in Earth’s Crust
[3] U.S. Geological Survey – Abundance and Distribution of Chemical Elements in the Earth’s Crust
[4] Tschauner et al. – Discovery of Bridgmanite, Science (2014)
[5] California Institute of Technology – Earth-Building Bridgmanite
