المعادن

المعادن

المعادن تتكون القشرة الأرضية من انواع الصخور الثلاث :

ا) الصخور النارية
ب) الصخور الرسوبية
ج) الصخور المتحولة

والوحدة الاساسية التى يتكون منها الصخر هى المعدن والمعادن الشائعة فى القشرة الارضية حوالى 200معدن اشهرها مجموعة معادن السيليكات ومجموعة معادن الكربونات. تعريف المعادن: هو وحدة بناء الصخور و هو مادة صلبة ذات قيمة اقتصادية تستخرج من الارض تتكون فى الطبيعة من اصل غير عضوى ولها تركيب كيميائى ثابت وذراتة تتركب فى شكل بلورى محدد و مميز.

1) للشخص العادى : هو مادة ذات قيمة اقتصادية تستخرج من الارض

2) لجيولوجى متخصص فى عالم المعادن : هو مادة صلبة غير عضوية تتكون فى الطبيعة ولها تركيب كيميائى محدد وذراتة تتركب فى شكل بلورى مميز.

 

 

 

 

 

3) ج) لجيولوجى متخصص فى الجيولوجيا الاقتصادية : فان الوقود من فحم وبترول سائل وهى ذات اصل عضوى هى ايضا مواد معدنية نظرا لقيمتها القتصادية العالية . البلورة : بما ان البناء الداخلى للمعدن ثابت ( ترتيب الذرات) فان الاوجة الخارجية للبلورة تكون ثابتة ايضا فى المعدن الواحد

. ويتحدد الشكل الخارجى تبعا لدرجة نموها فى الاتجاهات الثلاثة للفضاء حيث انة : · اذا كانت البلورة متساوية الابعاد الثلاثة – بلورة مكعبة ( شكل كروى) · اذا نمت فى اتجاة واحد اكثر من الاتجاهين الاخرين تكون بلورة عمدانية الشكل ثم ابرية مع زيادة الاستطالة. · اذا نمت فى اتجاهين اكثر من الاتجاة الثالث تكون بلورة قرصية الشكل ثم صفائحية مع زيادة الاستطالة تكون المعادن

1) معادن تتكون من عنصر واحد فقط مثل الذهب والكبريت والجرافيت و يسمى معدن عنصرى و قد يكون فلزى او لافلزى

2) معادن تتكون من حدوث اتحاد كيميائى بين عنصرين او اكثر لتكوين مركب كميائى ثابت هناك 8 عناصر تكون اكثر من 98% من صخور القشرة الارضية وهى بالترتيب: اكسجين- سيليكون- الومنيوم- حديد – كالسيوم- صوديوم- بوتاسيوم- ماغنسيوم لابد من تساوى الشحنات الموجبة و السالبة فى المعدن الخواص الفيزيائية للمعادن

1) خواص بصرية
2)خواص تماسكية
3) خواص فيزيائية اخرى
4) خواص مساعدة

هذة الخواص تساهم فى التعرف على المعادن فى اماكن تواجدة اولا: الخواص البصرية: وهى تعتمد على تفاعل المعدن مع الضوء الساقط علية والمنعكس منة واهمها: *البريق *اللون *خاصية عرض الالوان *الشفافية *المخدش .

ا) البريق: – ( درجة عكس المعدن للضوء)

1. بريق فلزى: – حيث يعكس المعدن الضوء بدرجة كبيرة فيكون المعدن لامعا ( مثال الذهب)
2. بريق لافلزى:- حيث يكون بريق المعدن لايشبة بريق الفلزات مثل :- بريق زجاحى –لؤلؤى ماسى حريري ترابى(مطفى)

ب)اللون(يعتمد لون المعدن على طول الموجات الضوئية التى تنعكس منه) و تنقسم المعادن الى

1) معادن ذات لون حقيقى (متاصل) وهو لون ثابت مثل:- الكبريت(اصفر) والمالاكيت (الجنزارة) اخضر 2) معادن ذات الوان متغيرة : وذلك بسبب: · حدوث تغير فى التركيب الكيميائى( دون تغير فى التركيب الذرى) ·

وجود شوائب فى المعدن : وهذا يؤدى لحدوث تغير فى لون المعدن مثل: # الكوارتز ( المرو) المعدن النقى شفاف يسمى البللور الصخرى ولكنه يتغير الى : وردى اوارجوانى :- بسبب وجود شوائب من اكسيد الحديد والمنجنيز ابيض اولبنى :- بسبب وجود فقاعات غازية اسود :- بسبب تكسير بعض الروابط التساهمية # السفاليريت ( كبريتيد الزنك) المعدن النقى اصفر شفاف ويتحول الون الىالبنى لوجود نسبة قليلة من الحديد تحل محل بعض ذرات الزنك .

ج) خاصية عرض الالوان :- ( تلا عب الالوان) وهى عبارة عن تغير لون المعدن مع حركةعين الانسان وهى موجودة فى الاحجار الكريمة او النصف كريمة( احجار الزينة) ومنها :- الماس يعطى بريق احمر وبنفسجى فى كل الاتجاهات الاوبال تظهر به خاصية اللالاة حيث يتموج بنسيج أليافى فيسمى ( عين الهر )

د) الشفافية هى قدرة المعدن على انفاذ الضوء خلاله وتنقسم المعادن الى :-
شفافة : تنفذ كل الضوء الساقط عليها نصف شفافة : تنفذ بعض من الضوء الساقط عليها معتمة : لا تنفذ اى من الضوء الساقط عليها
ه) المخدش :-هو لون مسحوق المعدن . ولون المخدش ثابت فى المعادن التى يتغير لونهابسبب وجود الشوائب( لذلك يفضل المخدش على اللون فى التعرف على المعدن ) 0(علل؟؟؟؟؟)

ثانيا: الخواص التماسكية:- ا)الصلادة ب) الانفصام ج) المكسر ح) القابلية للسحب والطرق أ‌) الصلادة:- وهى مقاومة المعدن للخدش او البرى وهناك مقياس العالم موة للصلادة وهو من 10 درجات كالاتى:
تلك1 جبس2 كالسيت 3 فلوريت4 اباتيت 5 ارثوكليز6 كوارتز7 توباز8 كوراندم 9 ماس10 الاحجار الكريمة صلادتها تزيد عن 5 7 – احجار الزينة المقلدة صلادتها تقل عن 6 وتستخدم هذة الخاصية للتفرقة بينها. *وسائل تعيين صلادةالمعدن:- 1)اقلام الصلادة( وهى ذات صلادة محددة ) 2) ظفر الانسان 5 2 3) نصل سكين 5 5 4) اللوح الخزفى 5 6 5) مبرد صلب 7

 

ب) الانفصام:- وهو قابلية المعدن للتشقق على امتداد مستويات ضعيفة الترابط وتنقسم المعادن الى:- 1) معادن لها سطح انفصال فى مستوى واحد مثل الميكا ( على شكل قشوراو صفائح) 2) معادن لها اكثر من مستوى انفصام مثل :- الهاليت: انفصامة مكعبى الكالسيت : انفصامة معينى الجرافيت : انفصامة قاعدى وهناك معادن لا تظهر فيها خاصية الانفصام مثل الكوارتز .

 

ج) المكسر:- وهو الشكل الناتج عن كسر المعادن التى لا تتميز بوجود انفصال واضح . وتنقسم المعادن الى :- 1) مكسر محارى ( الكوارتز) 2) مكسر خشن ( غير منتظم) 3) مكسر مسنن ( غالبية المعادن ) 4) مكسر مستوى ( ناعم ) د) القابلية للسحب والطرق :- وهي قابلية المعدن للتشكيل لاسلاك او رقائق بالطرق او السحب مثل الذهب والفضة والنحاس>

 

 

وتعتبر المعادن غير قابلة للطرق والسحب اذا تكسرت عندة الطرق عليها مثل الافلزات ثالثا خواص فزيائية اخرى :- 1) الوزن النوعى للمعدن ( خفيف – متوسط – ثقيل ) 2) الخواص المغناطيسية 3) الخواص الحرارية ( درجة انصهار المعدن ) رابعا خواص مساعدة اخرى :-

 

1) المذاق ( ملحى – مر ) 2) الملمس ( ناعم – دهنى ) 3) الرائحة امثلة من المعادن الاقتصادية الشائعة الذهب الماس الجالينا الكالسيت الذهب معدن عنصرى فلزى و يوجد الذهب فى عروق المرو ( الكوارتز) على شكل قشور لا ترى بالعين ( او كتل كبيرة نادرا) ويعتبر الخام اقتصاديا اذا احتوى الطن من المرو على اكثر من 05 جرام من الذهب. وتنتج افريقيا 60 % من انتاج العالم من الذهب واغلبة فى جنوب افريقيا وغانا يوجد الذهب فى مصر فى عروق المرو فى الصحراء الشرقية الخواص الفزيائية لمعدن الذهب:- صلادتة منخفضة 5 2 – 3 قابل للطرق والسحب بلوراتة نادرة وهى تنتمى لفصيلة المكعب ( ثمانى الاوجة) الوزن النوعى للذهب النقى3 19 موصل جيد للحرارة و الكهرباء الماس معدن عنصرى لافلزى يتركب من الكربون وبلوراتة من فصيلة المكعب يوجد الماس فى صخور فوق قاعدية تبلورت فى باطن الارض تحت ضغط وحرارة شديدة تنتج افريقيا 90 % من انتاج العالم من الماس ( جنوب افريقيا – غانا – غينيا )

 

الخواص الفيزيائية لمعدن الماس : –

 

1) صلادتة مرتفعة ( 10 ) وبريقة الماسى بسبب بساطة تركيبة الداخلى حيث ترتبط ذرات الكربون مع بعضها بروابط تساهمية 2) بلورات الماس بريقها مطفى ويكتسب الماس بريقة الساطع بعد عملية صقلة ( لزيادة عدد الاوجة) ويستخدم الماس النقى الشفاف كاحجار كريمة للزينة : اما الالوان الاقل شفافية فتستخدم فى قطع المعادن. الجالينا الخام الاساسى للرصاص وبلوراتة من فصيلة المكعب . والجالينا تتواجد عادة مصاحبة لمعدن السفاليريت ( Z n s ) لتشابة ظروف تكوينها ويتواجد المعدنان فى مصر فى ام غيج جنوب القصير على ساحل البحر الاحمر وتستخدم الجالينا فى استخراج فلز الرصاص – كحل للعين بعد طحنة . الكالسيت CaCo3 اكثر المعادن شيوعا فى الصخور الرسوبية ( صخور الحجر الجيرى ) بلورات المعدن من فصيلة الثلاثى وتكون على هيئة معينى الاوجة – صلادتة 3 والانفصام كامل معينى الاوجة. الكالسيت هو المكون الاساسى لصخور الرخام المتحولة عن الحجر الجيرى بالحرارة و الضغط الحيوانات البحرية وبعض الطحالب تستخدم الكالسيت فى بناء هياكلها الجيرية وترسبة بعد موتها