أهم المرتكزات التي ترتكز عليها الجيولوجيا المنجمية

ما هي أهم المرتكزات التي ترتكز عليها الجيولوجيا المنجمية؟

الجيولوجيا المنجمية هي فرع من فروع علوم الأرض التطبيقية التي تختص بدراسة وتقييم الترسبات المعدنية وطرق الاستخراج والقلع والاستخلاص بفائدة اقتصادية مريحة. الجيولوجيا الاقتصادية وهي عبارة عن الفرع الذي يختص بدراسة مصادر الثروات الطبيعية من القشرة الأرضية التي تكون هدفاً للإنسان بغاية استكشافها واستخراجها لغرض الاستفادة منها في تلبية متطلباته الحياتية، أما بالنسبة للمعادن الاقتصادية فهي مجموعة المعادن ذات القيمة الاقتصادية لعموم المجتمع البشري وتشمل مجموعة المعادن والصخور الصناعية ومواد البناء الأولية التي تستخدم في مجالات الصناعة المختلفة.
كما أن معادن الخامات هي عبارة عن خامات أو مواد أولية أو ترسبات معدنية تحتوي على معدن معين أو مجموعة معادن. فعندما يحتوي المعدن على فلز أو مجموعة فلزات يمكن استخلاصها من الخام بالوسائل التقنية المعروفة وبجدوى اقتصادية، وهناك معادن غثة وهي معادن لا فلزية مصاحبة لمعادن الخامات وهي غير مرغوب بها ولا يمكن الاستفادة منها وتسمى المعادن الغثة أو العقيمة التي تفصل وتستبعد خلال عمليات معالجة واستخلاص المعادن، وبالنسبة للخام أو ما يسمى بالركاز هي ترسبات معدنية تحتوي على عدد من الخامات الفلزية أو لا فلزية ومعادن عقيمة مصاحبة لها تتواجد بأشكال وتراكيز مختلفة في القشرة الأرضية.
وهي تكون هدف للاستكشاف والمعرفة المعدنية للعمل على استغلالها واستثمارها بشكل اقتصادي مثل خام الحديد وخام النحاس وخام القصدير، ويتم التعبير عن تركيز المحتوى الفلزي والمعدني للخام من خلال درجة تركيز الخام وضمن سمك معين في جسم الخام ويعتبر هذا المفهوم مؤشراً لجودة الخام ويعبر عنه بالنسبة المئوية أو بالجزء بالمليون وتعتبر أحد العوامل المهمة التي يجب تعيينها في الترسبات المعدنية لمعرفة مدى جودة الخام، أما الترسبات المعدنية فهي تجمعات لمعادن اقتصادية أو معادن الخامات أو الصخور الصناعية ومواد البناء الأولية التي تتواجد في القشرة الأرضية بأشكال وأحجام وتراكيز مختلفة.
تلك التي تستهدفها عمليات الرصد والتقييم والاستخراج التي تتواجد بتراكيز أكثر من التواجد الطبيعي لها في القشرة الأرضية، ويعرف حد القطع في التركيز بأنه أقل تركيز يمكن عنده استغلال الترسبات المعدنية أو الخام بصورة اقتصادية مريحة والتركيز تحت هذا الحد يُهمل كون الخام المستخرج ليس ذو جدوى ويعتبر حد القطع للتركيز متغير وغير ثابت، إذ يعتمد على التقدم التكنولوجي وعلى زيادة سعر الخام الذي يتيح ويسهل معالجة واستخلاص الخامات واطئة التركيز، يوجد حد قطع للسُّمك وهو أقل سمك يمكن استغلاله لقلع الترسبات المعدنية بصورة اقتصادية ومريحة.
إذ يعتبر السمك الذي يكون أقل من هذا الحد ليس ذو أهمية اقتصادية ويترك الخام في محله، حد القطع للسمك متغير تبعاً لتغير سعر الخام والتقنية والمعدات المستخدمة في القلع، ويعد التقييم المعدني بأنه مجموعة دراسات وتحليل تجري على الخام أو الركاز لإعطاء القرار فيما إذا كان الجسم المعدني أو الخام ممكناً استغلاله أو استثماره بجدوى اقتصادية مبرمجة، والتي تقوم معظمها على مبدأ اقتصادي وكلف ونتاج وبيع وربح وتسويق، أما التقييم المنجمي فهو مجموعة عمليات التخطيط والدراسات والغرض منها تطوير مشاريع التعدين المنجمية ووضع خطط كلف الاستثمار والمبالغ المصروفة لغرض البدء بعمليات استخراج واستخلاص الخامات.
ومن ثم يتم استخدام تلك الخامات للأغراض الصناعية أو بيعها في الأسواق ومعرفة المردودات المالية منها لتحديد كمية الأرباح المستحصلة في الزمن المخطط له، وعملية الاستكشاف المعدني هي البحث والتنقيب عن المعادن أو الترسبات المعدنية الاقتصادية في مناطق جديدة، ومن المحتمل العثور على هذه الترسبات وتحديد شكلها وحجمها وأهميتها الاقتصادية.
أما المنجم فهو حفرة كبيرة إما أن تكون على سطح الأرض وتسمى المنجم السطحي وإما أن تكون على شكل أنفاق وفجوات تحت سطح الأرض وتسمى منجماً تحت سطحي أو منجماً باطنياً ويشمل على عمليات استخراج وقلع ونقل المواد الصخرية والمعدنية أو الخامات من مكان تواجدها الطبيعي بإحدى طرق الاستخراج المنجمي إلى معمل الاستخلاص والمعالجة.
كما أن مفهوم حدود الترسبات المعدنية أو الجسم المعدني في القشرة الأرضية وامتدادها وحجمها وشكلها ويعتبر ذو أهمية في عملية التعدين؛ لأنه يتحكم باختيار طريقة التعدين المستخدمة، والغطاء الصخري يمثل الصخور والتربة غير المرغوب بها التي تعلو الترسبات المعدنية والتي يجب أن تزال وتنقل بعيداً عن موقها إذا تم استخراج الترسبات المعدنية بإحدى طرق التعدين السطحية، ويعرف معامل الكشف بأنه معادلة توضح الكلف الاقتصادية للعمليات التعدينية المتبعة، وهي تمثل العلاقات بين كمية صخور الغطاء الصخري التي يجب أن تزال مقابل كمية الخام التي تستخرج أثناء عمليات التعدين السطحية، وكلما كانت العلاقة عالية وأكبر من خمسة كانت العمليات المنجمية المتبعة غير اقتصادية.
زاوية الرقاد هي الزاوية التي يستقر عندها السفح أو المنحدر للخام أو الركام مع سطح الأرض أو مع الأفق، وهي مهمة أثناء عمل المدرجات (المصاطب) أو المنحدرات في المنجم السطحي لمنع حصول أي انزلاق أو هدم لصخور السفح، وفتحة المنجم هي عبارة عن فتحة منجمية عمودية رئيسية أو بئر رئيسي بقطر يتراوح بين 2 إلى 4 يتم انشاءه دائماً في المنجم تحت السطحي، والذي يستخدم لدخول وخروج العمال باستخدام مصعد كهربائي خاص واستخراج الخام بالعربيات المنجمية وكذلك يكون ممر للتهوية ومرور أسلاك الكهرباء وضع المياه وكافة الخدمات المنجمية الأخرى.
أما النفق الأفقي فهو عبارة عن ممر أفقي يستخدم في الأعمال المنجمية تحت سطحية يتم عمله بالقرب من الخام أو الجسم المعدني ويستخدم لأغراض الاستخراج ونقل الخام، ونعني بكافة الصخور والمعادن اللافلزية بالصخور الصناعية التي يستفاد منها للأغراض الصناعية والأعمال الهندسية المدنية مثل الحصى الرمال والبايرايت، والخامات الأولية هي مواد معدنية تحتوي على فلز أو مجموعة فلزات ولكن بتراكيز واطئة غير اقتصادية لم تصل إلى درجة النضوج.
ولكن ممكن أن تصبح هذه المواد خام ذو قيمة اقتصادية عندما يتأثر بعمليات جيولوجية طبيعية إضافية مثل عمليات الإغناء السطحي وتؤدي إلى زيادة هذه الفلزات، ويعرف احتياطي الخام بأنه عبارة عن مقدار التخزين من الخام الموجود في القشرة الأرضية القابل للاستغلال والاستثمار والتي يتم تحديد كمية الخام وامتدادات بعمليات التحري الجيولوجي وأعمال الحفر، حيث يتواجد الناتج في معظم الأجسام المعدنية أو خامات المعادنا الفلزية أو اللافلزية مصاحبة لها وبدرجة تركيز واطئة، وغالباً ما يتم معالجة واستخلاص هذه المعادن أثناء أعمال استغلال واستخلاص المعادن الرئيسية ذات التراكيز العالية الموجودة في الخام.
وكمثال على ذلك فإن منجم النحاس الكبير في مقاطعة بوكن فيل في غينيا الجديدة، حيث قيم إنتاج أونس من الذهب سنوياً كناتج عرضي أثناء معالجة خام النحاس وأن الأرباح المستحصلة من بيع الذهب تغطي تقريباً جميع تكاليف استخراج وانتاج النحاس، كما أن وجود هذه المعادن المصاحبة تشجع على مبدأ استغلال الخامات ذات التراكيز الواطئة عند ضمان عوائد ربحية مجزية لتغطية التكاليف.