โคลัมไบต์หรือที่เรียกว่าไนโอไบต์ไนโอไบต์-แทนทาไลต์และโคลัมเบตมีสูตรทางเคมีทั่วไปคือ( Fe ^II , Mn ^II ) Nb O เป็น กลุ่ม แร่ สีดำ ที่เป็นแร่ของไนโอเบียม มีความมันวาว แบบกึ่งโลหะ มีความหนาแน่นสูง และเป็นไนโอเบตของเหล็กและแมงกานีส ไนโอไบต์มีการใช้งานมากมายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การก่อสร้าง และอุตสาหกรรมการแพทย์ การหาอายุของแร่โคลัมไบต์ส่วนใหญ่ทำได้โดยการหาอายุด้วยยูเรเนียม-ตะกั่วซึ่งเป็นกระบวนการที่ช้า

โคลัมไบต์มีองค์ประกอบและสมมาตรผลึก ( ออร์โธรอมบิก ) เหมือนกับแทนทาไลต์^{[ 6 ]}ในความเป็นจริง ทั้งสองมักถูกจัดกลุ่มเข้าด้วยกันเป็นชุดแร่กึ่งเดี่ยวที่เรียกว่าโคลัมไบต์-แทนทาไลต์หรือโคลแทนในคู่มือแร่หลายเล่ม อย่างไรก็ตาม แทนทาไลต์มีความหนาแน่นจำเพาะมากกว่าโคลัมไบต์มาก มากกว่า 8.0 เมื่อเทียบกับ 5.2 ของโคลัมไบต์^{[ 7 ]}การก่อตัวของโคลัมไบต์ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของโลหะที่มีอยู่ซึ่งส่งผลต่อโครงสร้างผลึกของแร่และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

โคลัมไบต์เป็นพอลิมอร์ฟของทาพิโอไลต์พวกมันมีองค์ประกอบทางเคมีเหมือนกันแต่สมมาตรของผลึกต่างกัน คือ ออร์โธรอมบิกสำหรับโคลัมไบต์และเตตระโกนัลสำหรับทาพิโอไลต์^{[ 8 ]}ผลึกเดี่ยวที่ใหญ่ที่สุดของโคลัมไบต์ที่บันทึกไว้ประกอบด้วยแผ่น หนา 6 มม. (0.24 นิ้ว)ขนาด76 ซม. × 61 ซม. (30 นิ้ว × 24 นิ้ว ) ^{[ 9 ]}        

โคลัมไบต์ประกอบด้วยธาตุทอเรียมและยูเรเนียม ในปริมาณที่แตกต่างกัน ทำให้เป็นสารกัมมันตรังสี^{[ 10 ]}โคลแทน ซึ่งเป็นโคลัมไบต์ชนิดที่มีแทนทาลัมเป็นองค์ประกอบหลัก มักถูกขุดโดยคนงานเหมืองรายย่อยและคนงานเหมืองฝีมือ ซึ่งมีความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์เนื่องจากสภาพการทำงานที่ไม่ได้รับการควบคุม

กลุ่มแร่ชนิดนี้ถูกค้นพบครั้งแรกในเมืองแฮดดัม รัฐคอนเนตทิคัตประเทศสหรัฐอเมริกา^{[ 11 ]}การพบโคลัมไบต์ในสหรัฐอเมริกาเป็นที่ทราบกันเมื่อวันที่ 13 เมษายน พ.ศ. 2448 จากการตีพิมพ์งานวิจัยเกี่ยวกับองค์ประกอบของตัวอย่างเก่า ซึ่งสันนิษฐานว่ามาจากจอห์น วินโทรป (ค.ศ. 1606–1676) ผู้ว่าการคนแรกของอาณานิคมคอนเนตทิคัต และนักสะสมแร่ตัวยง ในบรรดาตัวอย่างอื่นๆ อีก 600 ตัวอย่าง ตัวอย่างที่เกี่ยวข้องนี้ได้รับการบริจาคโดย จอห์น วินโทรป (ค.ศ. 1681–1747) หลานชายของผู้ว่าการ ซึ่งเป็นผู้มีชื่อเดียวกันกับเขาให้แก่ฮันส์ สโลนประธานราชสมาคมแห่งลอนดอน เมื่อวินโทรปได้รับตำแหน่งสมาชิกของราชสมาคมในปี ค.ศ. 1737 ^{[ 12 ]}

ในปี พ.ศ. 2344 ชาร์ลส์ แฮทเช็ตต์ได้ค้นพบธาตุไนโอเบียมในตัวอย่างเดียวกัน^{[ 13 ]}ซึ่งเขาตั้งชื่อว่าโคลัมเบียมเพื่อเป็นเกียรติแก่นักสำรวจ ค ริสโตเฟอร์ โคลัมบัส^{[ 14 ]}

โคลัมไบต์ก่อตัวเป็นผลึกทึบแสงที่มีสีดำถึงน้ำตาลเข้ม^{[ 15 ]}การก่อตัวของผลึกจะแตกต่างกันไปตามชนิดของสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่

โคลัมไบต์ก่อตัวเป็นอนุกรมกับเฟอร์โรแทนทาไลต์ซึ่งเป็นอะนาล็อกที่มีแทนทาลัม เป็นองค์ประกอบ หลัก และแมงกาโนโคลัมไบต์ ซึ่งเป็นอะนาล็อกที่มีแมงกานีสเป็นองค์ประกอบหลัก แมงกาโนโคลัมไบต์มีสูตรทางเคมีเป็น (Mn, Fe)(Nb, Ta) O โดยมักมีแทนทาลัมและเหล็กในปริมาณเล็กน้อย แมงกาโนโคลัมไบต์มักพบในเพกมาไทต์ ซึ่งเป็นหินอัคนีเนื้อหยาบ^{[ 15 ]}

เฟอร์โรโคลัมไบต์ซึ่งเป็นสมาชิกที่มีธาตุเหล็กสูงในกลุ่มโคลัมไบต์ คือFeNb O และ อาจมี ดีบุกและทังสเตน ในปริมาณเล็กน้อย โคลัมไบต์ชนิดนี้มักพบในเพกมาไทต์ในรูปของหินอัคนีเนื้อหยาบ^{[ 15 ]}

อิตโตรโคลัมไบต์คือ โคลัมไบต์ที่มี อิตเทรียมเป็นองค์ประกอบหลัก โดยมีสูตรทางเคมีคือ (Y,U,Fe)(Nb,Ta)Oเป็นกัมมันตรังสีที่พบในโมซัมบิก ^{[ 16 ]}แร่นี้เกิดขึ้นเนื่องจากเพกมาไทต์และหินแกรนิตโลหะหายาก ^{[ 15 ]}

อะตอมของโคลัมไบต์ก่อตัวเป็นโครงสร้างทรงแปดเหลี่ยม โดยที่ อะตอม ของไนโอเบียมหรือแทนทาลัมล้อมรอบอะตอมของออกซิเจน โดยรวมแล้ว โคลัมไบต์ก่อตัวเป็นผลึกออร์โธรอมบิกซึ่งให้ความยาวโดยประมาณของแกนผลึกเป็น a ≈ 14.27, b ≈ 5.73 และ c ≈ 5.06 Å ^{[ 17 ]}โคลัมไบต์ชนิดต่างๆ เช่น แมงกาโนโคลัมไบต์หรือเฟอร์โรโคลัมไบต์ สามารถเปลี่ยนความยาวของแกนผลึกได้^{[ 17 ]}

เนื่องจากโคลัมไบต์สามารถสร้างสปีชีส์กับแร่ธาตุอื่นๆ ได้ คุณสมบัติทางกายภาพของแร่จึงอาจเปลี่ยนแปลงไป เมื่อเฟอร์โรโคลัมไบต์ได้รับความร้อน จะเกิดการขยายตัวที่เท่ากันของแกน 'a' และ 'b' ^{[ 17 ]}นอกจากนี้ เนื่องจากขนาดของไอออนและโครงสร้างโดยรวม เฟอร์โรโคลัมไบต์จึงสามารถบีบอัดได้มากกว่าแมงกาโนโคลัมไบต์^{[ 17 ]}เมื่อแมงกาโนโคลัมไบต์ได้รับความร้อน จะเกิดการขยายตัวของแกน 'a' ส่งผลให้โครงสร้างเปลี่ยนแปลงอย่างไม่สม่ำเสมอ^{[ 17 ]}

เมื่อสกัดไนโอไบต์จากโคลัมไบต์ในกระบวนการกลั่นแร่ สามารถพบการใช้งานในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การก่อสร้าง และการแพทย์^{[ 18 ]}ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศสามารถสร้างซูเปอร์อัลลอย ได้ ซูเปอร์อัลลอยจากไนโอไบต์สร้างวัสดุที่มีมวลต่ำและมีความต้านทานสูง ซึ่งมักใช้ในยานอวกาศ ^{[ 18 ]}ในการก่อสร้าง เหล็กกล้า ความแข็งแรงสูงผสมโลหะต่ำ (HSLA) บางชนิดถูกสร้างขึ้นจากไนโอไบต์^{[ 18 ]}นอกจากนี้ ไนโอไบต์ที่สกัดจากโคลัมไบต์ยังสามารถใช้สร้างชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่นการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) และนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแน นซ์ (NMR) ^{[ 18 ]}

โคลัมไบต์มักพบในเพกมาไทต์และตะกอนน้ำพา รวมถึงหินแกรนิต [ 19 ] แร่โคลัมไบต์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแมกนีเซียม เหล็ก ไนโอเบียม และแทนทาลัม โดยพบดีบุก ไทเทเนียมและสแกนเดียมในปริมาณเล็กน้อย[ ^{19 ] องค์ประกอบ}โดยรวมของโคลัมไบต์มีอิทธิพลต่อโครงสร้างผลึกส่งผลให้เกิด^{กระบวนการก่อตัว}ที่แตกต่างกัน ปัจจุบันมีทฤษฎีสำคัญสองทฤษฎีสำหรับการก่อตัวของโคลัมไบต์ ทฤษฎีหนึ่งพัฒนาขึ้นเนื่องจากแรงดึงดูดที่แข็งแกร่งของไนโอเบียมและแทนทาลัมภายในโคลัมไบต์กับสารละลายซิลิเกตที่พบในเปลือกโลกหรือเนื้อโลก^{[ 20 ]}นอกจากนี้ การมีอยู่ของแมกมาทำให้เกิดโคลัมไบต์โดยผ่าน กระบวนการ ตกผลึก สอง กระบวนการ^{[ 15 ]} กระบวนการ ตกผลึกแรกสร้าง แกน ไนโอเบียมและ กระบวนการ ตกผลึก ที่สอง สร้างขอบแทนทาลัม^{[ 15 ]}ทฤษฎีนี้โดดเด่นเนื่องจากเนื้อสัมผัสของแร่ในช่วงระยะของเหลว และการตกผลึก เศษส่วนของแมกมา ที่เกิดขึ้นระหว่างการก่อตัว^{[ 20 ]}อีกทฤษฎีที่โดดเด่นเกี่ยวกับการก่อตัวของไนโอเบียมและแทนทาลัมในแร่โคลัมไบต์ เกิดขึ้นเนื่องจากของเหลวไฮโดรเทอร์มอล^{[ 20 ]}ทฤษฎีนี้ชี้ให้เห็นว่าของเหลวไฮโดรเทอร์มอลมีปฏิสัมพันธ์กับโคลัมไบต์ระหว่างการก่อตัว และส่งผลให้เกิดผลึกที่ไม่เป็นระเบียบ^{[ 15 ]}

เป็นไปได้ว่าทั้งสองทฤษฎีทำงานร่วมกันเพื่อก่อให้เกิดแร่โคลัมไบต์ ตลอดจนโคลัมไบต์ชนิดต่างๆ เช่น แมงกานีโคลัมไบต์ เฟอร์โรโคลัมไบต์ และอิตโตรโคลัมไบต์

แร่โคลัมไบต์มีศักยภาพที่จะเป็นสารกัมมันตรังสีเนื่องจากมีปริมาณยูเรเนียมและทอเรียม ในปริมาณเล็กน้อย แร่กัมมันตรังสีไม่เสถียรและปล่อยรังสีไอออนซึ่งก่อให้เกิดผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ แต่ละประเทศมีกฎหมายที่แตกต่างกันเกี่ยวกับการขนส่งวัสดุกัมมันตรังสี^{[ 21 ]}

เมื่อทำการขุดโคลัมไบต์ การปนเปื้อนของน้ำใต้ดินและน้ำผิวดินเป็นเรื่องที่น่ากังวลเนื่องจากมีโลหะหนักอยู่ในเศษหิน นอกจากนี้ เศษหินยังอาจนำไปสู่การระบายน้ำเสียจากเหมืองที่เป็นกรดซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อน้ำใต้ดินและน้ำผิวดิน^{[ 21 ]}เพื่อให้ได้โคลัมไบต์บริสุทธิ์ จะมีการผลิตเศษหินจำนวนมาก ซึ่งส่งผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อมโดยรอบ^{[ 21 ]}

ในระหว่างการสกัดไนโอไบต์หรือแทนทาลัมจากโคลัมไบต์ จะใช้กรดเข้มข้นที่อุณหภูมิสูงซึ่งส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมกรดไฮโดรฟลูออริกและกรดซัลฟิวริกถูกใช้ในกระบวนการกลั่นแร่ที่อุณหภูมิระหว่าง 250-300  °C ^{[ 18 ]}กรดเหล่านี้สามารถทำให้ดินเป็นกรดมลพิษทางอากาศและมลพิษทางน้ำซึ่งส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศ เทคโนโลยีปัจจุบันในการกลั่นแร่โคลัมไบต์ไม่มีความเลือกสรร ทำให้มีสิ่งเจือปนอยู่ในตัวอย่างโคลัมไบต์ที่ผ่านการกลั่น^{[ 18 ]}ในการกำจัดสิ่งเจือปน จำเป็นต้องใช้กรดที่มีความเข้มข้นสูงขึ้น ซึ่งนำไปสู่ความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมที่มากขึ้น^{[ 22 ]}

มีวิธีการหาอายุของแร่กลุ่มโคลัมไบต์อยู่ 3 วิธี โดยแต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสีย วิธีเหล่านี้ได้แก่การหาอายุด้วยยูเรเนียม-ตะกั่ว (U-Pb) การวิเคราะห์มวลสารด้วยพลาสมา เหนี่ยวนำโดยใช้เลเซอร์อะเบลชั่น (LA-ICP-MS) และการวิเคราะห์มวลสารด้วยไอออนรอง (SIMS) วิธี U-Pb สามารถระบุตำแหน่งและอายุของกลุ่มแร่โคลัมไบต์ได้โดยใช้อัตราส่วน U/Pb ^{[ 23 ] [ 24 ]}วิธีนี้มักใช้ร่วมกับการวิเคราะห์มวลสารด้วยการเจือจางไอโซโทปและการแตกตัวเป็นไอออนด้วยความร้อน (ID-TIMS) เพื่อเพิ่มความแม่นยำ^{[ 23 ] [ 24 ]}วิธี LA-ICP-MS ใช้ในการหาอายุของแร่โคลัมไบต์-แทนทาไลต์ในสถานที่จริง โดยมีข้อผิดพลาดน้อยกว่าร้อยละ 5 ในอัตราส่วนไอโซโทปของยูเรเนียมและตะกั่ว^{[ 24 ]}วิธี SIMS มีความละเอียดเชิงพื้นที่และความแม่นยำสูงในการวัดไอโซโทปของตะกั่วในแร่โคลัมไบต์^{[ 24 ]}วิธี LA-ICP-MS และ SIMS ไม่ได้ใช้กันทั่วไปเนื่องจากขาดวัสดุอ้างอิงที่ได้รับการรับรอง^{[ 24 ]}

การทำเหมือง แบบดั้งเดิมและขนาดเล็กสร้างงานให้กับผู้คนนับล้าน แต่โดยทั่วไปแล้วมักส่งผลกระทบเชิงลบต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม^{[ 25 ]}การทำเหมืองประเภทนี้ดำเนินการโดยกลุ่มคนเล็กๆ โดยทั่วไปอยู่ภายใต้สหกรณ์เหมืองแร่ขนาดใหญ่ โดยใช้อุปกรณ์การสกัดแบบง่ายๆ^{[ 26 ]}อุปกรณ์การสกัดแบบง่ายๆ นี้อาจรวมถึงจอบพลั่วอ่างและเครื่องจักรหนักขนาดเล็ก[ 26 ^{]โคลแทน}ซึ่งเป็นโคลัมไบต์ชนิดที่มีแทนทาลัมเป็นองค์ประกอบหลัก มักถูกขุดโดยคนงานเหมืองแบบดั้งเดิมเนื่องจากมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในด้านอิเล็กทรอนิกส์^{[ 27 ]} การทำเหมืองแบบ ดั้งเดิมและขนาดเล็กเป็นเรื่องปกติในภูมิภาคต่างๆ เช่น แอฟริกา เอเชีย โอเชียเนีย อเมริกากลาง และอเมริกาใต้^{[ 26 ]}แม้ว่าการทำเหมืองประเภทนี้จะมีความสำคัญต่อเศรษฐกิจและวิถีชีวิตในท้องถิ่น แต่ก็มักไม่มีการควบคุม ซึ่งนำไปสู่การทำเหมืองที่ผิดกฎหมายและสภาพการทำงานที่ไม่ปลอดภัย เนื่องจากสภาพที่ไม่มีการควบคุม การปฏิบัติที่ไม่เหมาะสมต่อคนงานเหมืองแบบดั้งเดิม ความรุนแรง การค้าที่ผิดกฎหมาย และบางครั้งการใช้แรงงานเด็กอาจเกิดขึ้นได้^{[ 26 ]}นอกจากนี้ ผลกระทบต่อสุขภาพในระยะยาวมักเกิดขึ้นเมื่อทำการขุดโคลแทน เนื่องจากมีสารกัมมันตรังสีอยู่ในแร่^{[ 25 ]}ในประเทศต่างๆ เช่น เซียร์ราลีโอน ไลบีเรีย และสาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโก การค้าขายแร่ธาตุที่มีกำไรสูง เช่น โคลแทน เกิดขึ้นเนื่องจากรัฐขาดการควบคุม การทำเหมือง แบบดั้งเดิมและขนาดเล็กในภูมิภาค^{[ 26 ]}

• อิซาห์, โมฮัมเหม็ด เอนฮา; อับดุลมูมิน, นูฮู อับดุลกาดีร์; เอเลายี่, พอล ดี.; ออดู, เอฟราอิม (09-12-2019) "ผลของกิจกรรมการขุดโคลัมไบท์/แทนทาไลต์ (COLTAN) ต่อคุณภาพน้ำในเขตเหมือง Edege-Mbeki ของรัฐ Nasarawa ทางตอนกลางตอนเหนือของไนจีเรีย " แถลงการณ์ของศูนย์วิจัยแห่งชาติ . 43 (1): 179. ดอย : 10.1186/ s42269-019-0237-0 ISSN 2522-8307 . 
• Zuo, Yushan; Gao, Zhengxi; Zuo, Lei; Zhang, Peng; Liu, Rui; Zhang, Qing; Zhang, Tingting (2022-12-03). "โครงสร้างระดับจุลภาคของแร่โคลัมไบต์-แทนทาไลต์จากแหล่งแร่ Ta-Nb Zhaojinggou ในเขตแผ่นเปลือกโลกจีนตอนเหนือ: หลักฐานโดยตรงของกลไกการก่อตัวของแร่กลุ่มโคลัมไบต์" Geofluids . 2022 e8125419. doi : 10.1155 /2022/8125419 . ISSN 1468-8115 . 

• โคลตัน
• รายชื่อแร่ธาตุ

• ข้อความบน Wikisource:
  • " โคลัมไบต์ " สารานุกรมสากลฉบับใหม่ปี 1905
  • " โคลัมไบต์ " สารานุกรมบริแทนนิกา (  ฉบับที่ 11) ปี 1911
  • " โคลัมไบต์ " สารานุกรมฉบับใหม่ของคอลลิเออร์ปี 1921