Iron-rich sedimentary rocks
لوہے سے بھرپور تلچھٹ والی چٹانیں تلچھٹ والی چٹانیں ہیں جن میں 15 ڈبلیو ٹی ٪ یا اس سے زیادہ لوہا ہوتا ہے۔ تاہم، زیادہ تر تلچھٹ والی چٹانوں میں مختلف ڈگریوں میں لوہا ہوتا ہے۔ ان چٹانوں کی اکثریت مخصوص ارضیاتی ادوار کے دوران جمع ہوئی تھی: پریکیمبرین (3800 سے 539 ملین سال پہلے)، ابتدائی پیلیوزوک (539 سے 419 ملین سال پہلے)، اور وسط سے دیر تک میسوزوک (205 سے 66 ملین سال پہلے)۔ مجموعی طور پر، وہ تلچھٹ کے کل ریکارڈ کا ایک بہت چھوٹا حصہ بناتے ہیں۔ لوہے سے بھرپور تلچھٹ والی چٹانوں کا لوہے کی کچ دھاتوں کے طور پر معاشی استعمال ہوتا ہے۔ لوہے کے ذخائر انٹارکٹیکا کے علاوہ تمام بڑے براعظموں پر واقع ہیں۔ وہ لوہے کا ایک بڑا ذریعہ ہیں اور تجارتی استعمال کے لیے ان کی کان کنی کی جاتی ہے۔ لوہے کی اہم کچ دھاتوں کا تعلق آکسائڈ گروپ سے ہے جو ہیماٹائٹ، گوئٹائٹ اور میگنیٹائٹ پر مشتمل ہے۔ کاربونیٹ سائڈرائٹ کی کان کنی بھی عام طور پر کی جاتی ہے۔ لوہے کی تشکیل کی ایک پیداواری پٹی کو لوہے کی رینج کے نام سے جانا جاتا ہے۔ درجہ بندی لوہے سے بھرپور تلچھٹ والی چٹانوں کے لیے تسلیم شدہ درجہ بندی اسکیم انہیں دو حصوں میں تقسیم کرنا ہے: لوہے کے پتھر اور لوہے کی تشکیل لوہے کے پتھر لوہے کے پتھر ساخت میں 15 فیصد لوہے یا اس سے زیادہ پر مشتمل ہوتے ہیں۔ یہ چٹان کے لیے ضروری ہے کہ اسے لوہے سے بھرپور تلچھٹ والی چٹان بھی سمجھا جائے۔ عام طور پر، وہ فینیروزوک سے ہیں جس کا مطلب ہے کہ ان کی عمر موجودہ سے 54 کروڑ سال پہلے تک ہے۔ ان میں درج ذیل گروپوں سے لوہے کے معدنیات شامل ہو سکتے ہیں: آکسائڈ، کاربونیٹ اور سلیکیٹ۔ آکسائڈ پر مشتمل لوہے سے بھرپور چٹانوں میں معدنیات کی کچھ مثالیں لیمونائٹ، ہیماٹائٹ اور میگنیٹائٹ ہیں۔ لوہے سے بھرپور چٹان میں کاربونیٹس پر مشتمل معدنیات کی ایک مثال سائڈرائٹ ہے اور لوہے سے بھرپور چٹان میں معدنیات کی ایک مثال سلیکیٹ کیموزٹ ہے۔ وہ اکثر چونا پتھر، شیل اور باریک دانے والے ریت کے پتھروں سے جڑے ہوتے ہیں۔ وہ عام طور پر غیر بینڈ ہوتے ہیں، تاہم انہیں موقع پر بہت موٹے طور پر بینڈ کیا جا سکتا ہے۔ وہ سخت اور غیر متقی ہوتے ہیں۔ چٹان کے اجزاء سائز میں ریت سے لے کر مٹی تک ہوتے ہیں، لیکن ان میں بہت زیادہ سلیکا نہیں ہوتا ہے۔ وہ زیادہ ایلومینیم بھی ہوتے ہیں۔ وہ ٹکڑے ٹکڑے نہیں ہوتے ہیں اور بعض اوقات ان میں اوائڈز ہوتے ہیں۔ اوائڈز ایک الگ خصوصیت ہو سکتی ہیں حالانکہ وہ عام طور پر لوہے کے پتھروں کا ایک اہم جزو نہیں ہوتے ہیں۔ آئرن اسٹونز کے اندر، اوائڈز آئرن سلیکیٹس اور/یا آئرن آکسائڈز سے بنے ہوتے ہیں اور بعض اوقات باری باری لیمینی میں پائے جاتے ہیں۔ ان میں عام طور پر جیواشم کا ملبہ ہوتا ہے اور بعض اوقات جیواشم جزوی یا مکمل طور پر لوہے کی معدنیات سے بدل جاتے ہیں۔ اس کی ایک اچھی مثال پائریٹائزیشن ہے۔ وہ سائز میں چھوٹے ہوتے ہیں اور لوہے کی شکلوں کے مقابلے میں خراب یا تبدیل ہونے کا امکان کم ہوتا ہے۔ آئرن بال کی اصطلاح کبھی کبھار آئرن اسٹون نوڈل کو بیان کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ لوہے کی شکلیں لوہے کی شکلیں کم از کم 15 فیصد لوہے کی ساخت کی ہونی چاہئیں، بالکل لوہے کے پتھروں اور لوہے سے بھرپور تمام تلچھٹ والی چٹانوں کی طرح۔ تاہم، لوہے کی شکلیں بنیادی طور پر پری کیمبرین عمر کی ہوتی ہیں جس کا مطلب ہے کہ وہ 4600 سے 59 کروڑ سال پرانی ہیں۔ وہ لوہے کے پتھروں سے بہت پرانے ہیں۔ وہ چرٹی ہوتے ہیں، حالانکہ چرٹ کو لوہے کی شکلوں کی درجہ بندی کرنے کے طریقے کے طور پر استعمال نہیں کیا جا سکتا کیونکہ یہ کئی قسم کی چٹانوں میں ایک عام جزو ہے۔ وہ اچھی طرح سے بندھے ہوئے ہیں اور بینڈنگ چند ملی میٹر سے لے کر دسیوں میٹر موٹی تک کہیں بھی ہو سکتی ہے۔ تہوں میں بہت الگ الگ بینڈ والے جانشینی ہوتے ہیں جو لوہے سے بھرپور تہوں سے بنے ہوتے ہیں جو چرٹ کی تہوں کے ساتھ بدلتے ہیں۔ لوہے کی شکلیں اکثر ڈولومائٹ، کوارٹز سے بھرپور ریت کے پتھر اور سیاہ شیل سے وابستہ ہوتی ہیں۔ وہ بعض اوقات مقامی طور پر چرٹ یا ڈولومائیٹ میں درجہ بندی کرتے ہیں۔ ان کی بہت سی مختلف بناوٹ ہو سکتی ہیں جو چونا پتھر سے ملتی جلتی ہیں۔ ان میں سے کچھ بناوٹ مائکرائٹک، پیلٹیڈ، انٹراکلاسٹک، پیلوڈیل، اولیٹک، پیسولائٹک، اور اسٹرومیٹولائٹک ہیں۔ کم درجے کی لوہے کی شکلوں میں، مختلف قسم کے پہلوؤں پر منحصر مختلف غالب معدنیات ہیں۔ آکسائڈ کے پہلوؤں میں غالب معدنیات میگنیٹائٹ اور ہیماٹائٹ ہیں۔ سلیکیٹ فیسیس میں غالب معدنیات گرینالائٹ، مینیسوٹائٹ اور گلوکونائٹ ہیں۔ کاربونیٹ کے پہلوؤں میں غالب معدنیات سائڈرائٹ ہے۔ سلفایٔڈ کے پہلوؤں میں غالب معدنیات پائرایٔٹ ہے۔ زیادہ تر لوہے کی شکلیں محض ان کی ناقابل یقین حد تک بڑھاپے کی وجہ سے خراب یا تبدیل ہو جاتی ہیں، لیکن وہ اب بھی اپنی منفرد مخصوص کیمیائی ساخت کو برقرار رکھتے ہیں۔ یہاں تک کہ اعلی تغیر پذیر درجات پر بھی۔ درجہ جتنا اونچا ہوتا ہے، اتنا ہی زیادہ تبدیل ہوتا ہے۔ نچلے درجے کی چٹانوں کو صرف کمپیکٹ کیا جا سکتا ہے جبکہ اعلی درجے کی چٹانوں کی شناخت اکثر نہیں کی جا سکتی۔ ان میں اکثر بینڈ والے لوہے کی شکلوں اور دانے دار لوہے کی شکلوں کا مرکب ہوتا ہے۔ لوہے کی تشکیل کو ذیلی تقسیم میں تقسیم کیا جا سکتا ہے جسے بینڈڈ آئرن فارمیشنز (بی آئی ایف) اور دانے دار آئرن فارمیشنز (جی آئی ایف) کہا جاتا ہے۔ مندرجہ بالا درجہ بندی کی اسکیم سب سے زیادہ عام طور پر استعمال اور قبول کی جاتی ہے، حالانکہ بعض اوقات ایک پرانا نظام استعمال کیا جاتا ہے جو لوہے سے بھرپور تلچھٹ والی چٹانوں کو تین زمروں میں تقسیم کرتا ہے: لوہے کے ذخائر، لوہے کے پتھر، اور لوہے کی تشکیل۔ بوگ لوہے کا ذخیرہ لوہا ہوتا ہے جو آکسیکرن کے عمل کے ذریعے بوگ یا دلدل میں بنتا ہے۔ بینڈڈ لوہے کی تشکیلات بمقابلہ دانے دار لوہے کی تشکیلات بینڈڈ لوہے کی تشکیلات (بی آئی ایف) اصل میں کیمیائی کیچڑ تھیں اور اچھی طرح سے تیار شدہ پتلی ٹکڑے ٹکڑے پر مشتمل ہوتی ہیں۔ وہ پریکیمبرین میں سوراخوں کی کمی کی وجہ سے یہ ٹکڑے ٹکڑے کرنے کے قابل ہیں۔ بی آئی ایف باقاعدگی سے باری باری پرتیں دکھاتے ہیں جو لوہے اور چرٹ سے بھرپور ہوتی ہیں جن کی موٹائی چند ملی میٹر سے لے کر چند سینٹی میٹر تک ہوتی ہے۔ یہ تشکیل سٹریٹیگرافک طور پر دسیوں سے سینکڑوں میٹر تک بلا تعطل جاری رہ سکتی ہے۔ ان شکلوں میں تلچھٹ کے ڈھانچے جیسے کراس بیڈنگ، درجہ بند بیڈنگ، لوڈ کاسٹ، لہر کے نشانات، مٹی کی دراڑیں، اور کٹاؤ کے راستے شامل ہو سکتے ہیں۔ جی آئی ایف کے مقابلے میں، بی آئی ایف میں لوہے کی معدنیات کا ایک بہت بڑا سپیکٹرم ہوتا ہے، ان کے چہرے زیادہ کم ہوتے ہیں، اور زیادہ کثرت سے ہوتے ہیں۔ بی آئی ایف کو ان کی تشکیل کی نوعیت اور منفرد جسمانی اور کیمیائی خصوصیات سے متعلق خصوصیات کی بنیاد پر قسم کے زمروں میں تقسیم کیا گیا ہے۔ بینڈڈ لوہے کی تشکیل کے کچھ زمرے ریپٹین قسم، الگوما قسم، اور سپیریئر قسم ہیں۔ ریپٹین قسم کی ریپٹین اقسام آرچین اور ابتدائی پروٹروزوک کے گلیشیجینک ترتیبات سے وابستہ ہیں۔ یہ قسم مخصوص ہے کیونکہ ہائیڈرو تھرمل ان پٹ کا اس مدت کے دوران دیگر فارمیشنوں کے مقابلے میں اس فارمیشن کے نایاب ارتھ عنصر (آر ای ای) کیمسٹری پر نمایاں طور پر کم اثر پڑتا ہے۔ الگوما قسم کے الگوما چھوٹے لینٹکولر لوہے کے ذخائر ہیں جو آتش فشاں چٹانوں اور ٹربیڈائٹس سے وابستہ ہیں۔ اس کلاس کی قسم میں لوہے کا مواد شاذ و نادر ہی 1010 ٹن سے زیادہ ہوتا ہے۔ ان کی موٹائی 10-100 میٹر تک ہوتی ہے۔ جزیرے کے آرک/بیک آرک بیسن اور انٹراکریٹونک دراڑ والے علاقوں میں جمع ہوتا ہے۔ اعلی قسم کی اعلی اقسام مستحکم شیلفوں اور وسیع طاسوں میں بڑے، موٹے، وسیع لوہے کے ذخائر ہیں۔ اس کلاس کی قسم میں لوہے کا کل مواد 1013 ٹن سے زیادہ ہے۔ وہ 105 کلومیٹر سے زیادہ تک پھیل سکتے ہیں۔ جمع کرنا حد سے تجاوز کرنے والے سمندروں کے تحت نسبتا اتلی سمندری حالات میں ہوتا ہے۔ دانے دار لوہے کی تشکیلات (جی آئی ایف) اصل میں اچھی طرح سے ترتیب دی گئی کیمیائی ریت تھیں۔ ان میں یکساں، مسلسل بستر کی کمی ہوتی ہے جو غیر متزلزل تہوں کی شکل اختیار کرتی ہے۔ غیر متزلزل پرتیں ممکنہ طور پر بستروں کی شکلوں کی نمائندگی کرتی ہیں جو طوفان کی لہروں اور دھاروں سے پیدا ہوتی ہیں۔ کوئی بھی پرت جو چند میٹر سے زیادہ موٹی ہو اور بلاتعطل ہو، جی آئی ایف کے لیے نایاب ہے۔ ان میں ریت کے سائز کے کلسٹ اور ایک باریک دانے دار میٹرکس ہوتے ہیں، اور عام طور پر ان کا تعلق آکسائڈ یا سلیکیٹ معدنی پہلوؤں سے ہوتا ہے۔ جمع کا ماحول لوہے سے بھرپور تلچھٹ والی چٹانوں سے وابستہ چہرے کی چار قسمیں ہیں: آکسائڈ -، سلیکیٹ -، کاربونیٹ -، اور سلفایڈ-فیسی۔ یہ پہلو سمندری ماحول میں پانی کی گہرائی سے مطابقت رکھتے ہیں۔ آکسائڈ-فیسی سب سے زیادہ آکسائڈائزنگ حالات میں پھسلتے ہیں۔ سلیکیٹ-اور کاربونیٹ-فیسیوں کو انٹرمیڈیٹ ریڈوکس حالات کے تحت تیز کیا جاتا ہے۔ سلفایٔڈ کی شکلیں سب سے زیادہ کم ہونے والے حالات میں تیز ہوتی ہیں۔ اتلی پانیوں میں لوہے سے بھرپور تلچھٹ والی چٹانوں کی کمی ہے جو اس نتیجے پر پہنچتی ہے کہ جمع ہونے والا ماحول براعظمی شیلف اور اوپری براعظمی ڈھلوان سے لے کر کھائی کے میدان تک ہے۔ (خاکہ میں کھائی کے میدان کا لیبل نہیں ہے، لیکن یہ سمندر کے نچلے حصے میں خاکہ کے بالکل دائیں طرف واقع ہوگا)۔ کیمیائی تعاملات فیرس اور فیرک آئرن بہت سی معدنیات کے اجزاء ہیں، خاص طور پر ریت کے پتھروں کے اندر۔ فی 2 + مٹی، کاربونیٹ، سلفایڈ میں ہوتا ہے، اور یہاں تک کہ کم مقدار میں فیلڈ اسپارس کے اندر بھی ہوتا ہے۔ فی 3 + آکسائڈز، ہائیڈروس، این ہائیڈروس اور گلوکونائٹس میں ہوتا ہے۔ عام طور پر، لوہے کی موجودگی کا تعین آکسیکرن سے ہونے والی بعض رنگتیوں کی وجہ سے چٹان کے اندر ہوتا ہے۔ آکسیکرن کسی عنصر سے الیکٹرانوں کا نقصان ہے۔ آکسیکرن بیکٹیریا سے یا کیمیائی آکسیکرن کے ذریعے ہو سکتا ہے۔ یہ اکثر اس وقت ہوتا ہے جب فیرس آئن پانی کے ساتھ رابطے میں آتے ہیں (سطح کے پانی میں تحلیل شدہ آکسیجن کی وجہ سے) اور پانی اور معدنی تعامل ہوتا ہے۔ لوہے کی آکسیکرن/تخفیف کا فارمولا یہ ہے: فی 2 + فی 3 + + ای-یہ فارمولا دائیں طرف آکسیکرن یا بائیں طرف تخفیف کے لیے کام کرتا ہے۔ فی 2 + لوہے کی فیرس شکل ہے۔ لوہے کی یہ شکل الیکٹرانوں کو آسانی سے چھوڑ دیتی ہے اور یہ ایک ہلکا کم کرنے والا ایجنٹ ہے۔ یہ مرکبات زیادہ گھلنشیل ہوتے ہیں کیونکہ وہ زیادہ متحرک ہوتے ہیں۔ فی 3 + لوہے کی فیرک شکل ہے۔ لوہے کی یہ شکل ساختی طور پر بہت مستحکم ہے کیونکہ اس کا ویلینس الیکٹران خول آدھا بھرا ہوا ہے۔ لیٹرائزیشن لیٹرائزیشن ایک مٹی بنانے کا عمل ہے جو چوڑے پتوں والے سدا بہار جنگلات کے تحت گرم اور نم آب و ہوا میں ہوتا ہے۔ لیٹرائزیشن سے بننے والی مٹی میں آئرن اور ایلومینیم آکسائڈ کی مقدار زیادہ ہوتی ہے۔ گوئتھائٹ اکثر اس عمل سے بنایا جاتا ہے اور تلچھٹ میں لوہے کا ایک بڑا ذریعہ ہے۔ تاہم، ایک بار جب یہ جمع ہو جاتا ہے تو ہیماٹائٹ کے ساتھ توازن حاصل کرنے کے لیے اسے پانی سے پاک ہونا ضروری ہے۔ پانی کی کمی کا رد عمل یہ ہے: 2 فی او (او ایچ) → فی 2 او 3 + ایچ 2 او پائریٹائزیشن پائریٹائزیشن امتیازی ہے۔ یہ شاذ و نادر ہی نرم بافتوں کے جانداروں کے ساتھ ہوتا ہے اور ارگونیٹک فوسلز کیلکائٹ فوسلز کے مقابلے میں اس کے لیے زیادہ حساس ہوتے ہیں۔ یہ عام طور پر سمندری جمع کرنے والے ماحول میں ہوتا ہے جہاں نامیاتی مواد موجود ہوتا ہے۔ یہ عمل سلفیٹ کی کمی کی وجہ سے ہوتا ہے جو کاربونیٹ کنکال (یا خول) کو پائیرائٹ (فی ایس 2) سے بدل دیتا ہے۔ یہ عام طور پر تفصیل کو محفوظ نہیں رکھتا ہے اور ڈھانچے کے اندر پائیرائٹ کی شکلیں اتنی ہی مائیکرو کرسٹل ہوتی ہیں۔ میٹھے پانی کے ماحول میں، سلفیٹ کی کم مقدار کی وجہ سے سائڈرائٹ پائیرائٹ کے بجائے کاربونیٹ کے خولوں کی جگہ لے لے گا۔ فوسل کے اندر ہونے والی پائریٹائزیشن کی مقدار کو بعض اوقات ڈگری آف پائریٹائزیشن (ڈی او پی) کہا جا سکتا ہے۔ آئرن معدنیات اینکرائٹ () اور سائڈرائٹ () کاربونیٹ ہیں اور الکلائن کو پسند کرتے ہیں، حالات کو کم کرتے ہیں۔ وہ عام طور پر مٹی کے پتھروں اور گاد کے پتھروں میں کنکریشن کے طور پر پائے جاتے ہیں۔ پائیرائٹ اور مارکاسائٹ (ایف ای ایس 2) سلفایٔڈ معدنیات ہیں اور کم کرنے والے حالات کے حق میں ہیں۔ وہ باریک دانے والے، گہرے رنگ کے مٹی کے پتھروں میں سب سے زیادہ عام ہیں۔ ہیماٹائٹ (فی 2 او 3) عام طور پر سرخ بستروں میں روغن ہوتا ہے اور اسے آکسیڈائزنگ حالات کی ضرورت ہوتی ہے۔ لیمونائٹ (2Fe2O3·3H2O) کا استعمال نامعلوم بڑے پیمانے پر ہائیڈرو آکسائڈز اور لوہے کے آکسائڈز کے لیے کیا جاتا ہے۔ پتلی حصے میگنیٹائٹ اور ہیماٹائٹ میں لوہے سے بھرپور چٹانیں منتقل شدہ روشنی کے تحت خوردبین کے نیچے غیر شفاف ہوتی ہیں۔ عکاسی شدہ روشنی کے تحت، میگنیٹائٹ دھاتی اور چاندی یا سیاہ رنگ کے طور پر ظاہر ہوتا ہے۔ ہیماٹائٹ زیادہ سرخ-پیلا رنگ کا ہوگا۔ پیرائٹ کو غیر شفاف، پیلا سنہری رنگ اور دھاتی کے طور پر دیکھا جاتا ہے۔ کیموسیٹ پتلی حصے میں ایک زیتون سبز رنگ ہے جو آسانی سے لیمونائٹ میں آکسائڈائز ہو جاتا ہے۔ جب اسے جزوی یا مکمل طور پر لیمونائٹ میں آکسائڈائز کیا جاتا ہے، تو سبز رنگ پیلا بھوری ہو جاتا ہے۔ لیمونائٹ خوردبین کے نیچے بھی غیر شفاف ہے۔ کیموزائٹ ایک لوہے کا سلیکیٹ ہے اور اس میں تقریبا صفر کا بائیرفرنجینس ہوتا ہے۔ سائڈرائٹ ایک آئرن کاربونیٹ ہے اور اس میں بہت زیادہ بائرفرنجینس ہے۔ پتلے حصے اکثر سمندری حیوانات کو اوولیٹک لوہے کے پتھروں کے اندر ظاہر کرتے ہیں۔ پرانے نمونوں میں، اوائڈز سکویش ہو سکتے ہیں اور کمپکشن کی وجہ سے دونوں سروں پر دم جھکی ہو سکتی ہے۔ حوالہ جات تلچھٹ والی چٹانیں لوہے کی دھات