با وجود این واقعیت که بسیاری از مردم تصور تقریبی از چیستی آن دارند، برخی نمی توانند مفهوم "معدنی" را تعریف کنند. طبقه بندی کانی ها شامل تعداد زیادی از عناصر بسیار متنوع است که هر کدام به دلیل مزایا و ویژگی های خود در زمینه فعالیت خاصی کاربرد پیدا کرده اند. بنابراین، مهم است که بدانید آنها چه خواصی دارند و چگونه می توان از آنها استفاده کرد.
مواد معدنی محصولات واکنش های شیمیایی مصنوعی یا طبیعی هستند که هم در داخل پوسته زمین و هم در سطح آن رخ می دهند و از نظر شیمیایی و فیزیکی همگن هستند.
طبقه بندی
امروزه بیش از 4000 سنگ مختلف شناخته شده است که در دسته «معدنی» قرار می گیرند. طبقه بندی کانی ها بر اساس معیارهای زیر انجام می شود:
- ژنتیکی (بسته به منشا)؛
- عملی (مواد خام، سنگ معدن، سنگ های قیمتی، سوخت و غیره)؛
- شیمیایی.
شیمیایی
در حال حاضر بیشترینطبقه بندی کانی ها بر اساس ترکیب شیمیایی آنها که توسط کانی شناسان و زمین شناسان مدرن استفاده می شود، بسیار گسترده است. این بر اساس ماهیت ترکیبات، انواع پیوندهای شیمیایی بین ساختارهای مختلف عناصر، انواع بسته بندی و بسیاری از ویژگی های دیگری است که یک کانی می تواند داشته باشد. طبقه بندی مواد معدنی از این نوع، تقسیم آنها به پنج نوع را فراهم می کند، که هر کدام با غلبه ماهیت خاصی از رابطه بین واحدهای ساختاری مشخص مشخص می شود.
انواع:
- عناصر بومی؛
- سولفیدها;
- اکسیدها و هیدروکسیدها;
- نمک اسیدهای اکسیژن؛
- هالیدها.
بعلاوه، با توجه به ماهیت آنیون ها، آنها به چندین کلاس تقسیم می شوند (هر نوع تقسیم بندی خاص خود را دارد)، که در آنها قبلاً به زیر کلاس هایی تقسیم می شوند که می توان از آنها متمایز کرد: چارچوب، زنجیره، جزیره، هماهنگی و کانی لایه ای. طبقه‌بندی کانی‌هایی که از نظر ترکیب مشابه و ساختار مشابهی دارند، ارتباط آنها را در گروه‌های مختلف فراهم می‌کند.
ویژگی انواع کانیها
- عناصر بومی. این شامل متالوئیدها و فلزات بومی مانند آهن، پلاتین یا طلا و همچنین فلزات غیر فلزی مانند الماس، گوگرد و گرافیت می شود.
- سولفیت ها و همچنین آنالوگ های مختلف آنها. طبقه بندی شیمیایی کانی ها شامل نمک های اسید هیدروسولفوریک مانند پیریت، گالن و غیره در این گروه است.
- اکسیدها، هیدروکسیدها و سایر آنالوگهای آنها که عبارتند ازترکیب فلز با اکسیژن مگنتیت، کرومیت، هماتیت، گوتیت نمایندگان اصلی این دسته هستند که با طبقه بندی شیمیایی کانی ها متمایز می شوند.
- نمک اسیدهای اکسیژن.
- Halides.
همچنین شایان ذکر است که در گروه "نمک های اسیدهای اکسیژن" طبقه بندی مواد معدنی بر اساس طبقه بندی نیز وجود دارد:
- کربنات ها؛
- سولفاتها;
- تنگستات ها و مولیبدات ها؛
- فسفات;
- سیلیکات.
کانی‌های سنگ‌ساز نیز وجود دارند که به سه گروه تقسیم می‌شوند:
- magmatic;
- رسوبی;
- متامورفیک.
براساس مبدا
طبقه بندی کانی ها بر اساس منشاء شامل سه گروه اصلی است:
- درون زا. چنین فرآیندهای تشکیل مواد معدنی در اکثر موارد شامل نفوذ به پوسته زمین و انجماد متعاقب آن آلیاژهای داغ زیرزمینی است که معمولاً ماگما نامیده می شود. در عین حال، تشکیل کانی ها در سه مرحله ماگمایی، پگماتیت و پست ماگمایی انجام می شود.
- برون زا. در این حالت، تشکیل مواد معدنی در شرایط کاملاً متفاوت نسبت به درون زا انجام می شود. تشکیل کانی اگزوژن شامل تجزیه شیمیایی و فیزیکی مواد و تشکیل همزمان نئوپلاسم هایی است که در برابر محیطی دیگر مقاوم هستند. کریستال ها در نتیجه هوازدگی کانی های درون زا تشکیل می شوند.
- دگرگونی. صرف نظر از روش های تشکیل سنگ ها، استحکام یا پایداری آنها، آنهاهمیشه تحت تأثیر شرایط خاص تغییر خواهد کرد. سنگ هایی که به دلیل تغییر در خواص یا ترکیب نمونه های اصلی تشکیل می شوند معمولاً دگرگونی نامیده می شوند.
به گفته Fersman و Bauer
طبقه بندی کانی ها بر اساس Fersman و Bauer شامل چندین سنگ است که عمدتاً برای ساخت محصولات مختلف در نظر گرفته شده است. شامل:
- جواهرات;
- سنگ های رنگی؛
- سنگ های ارگانوژن.
خواص فیزیکی
طبقه بندی کانی ها و سنگ ها بر اساس منشاء و ترکیب شامل نام های بسیاری است و هر عنصر دارای خواص فیزیکی منحصر به فردی است. بسته به این پارامترها، ارزش یک نژاد خاص و همچنین امکان استفاده از آن در زمینه های مختلف فعالیت انسانی تعیین می شود.
سختی
این مشخصه نشان دهنده مقاومت یک جامد خاص در برابر اثر خراش ماده دیگر است. بنابراین، اگر ماده معدنی مورد نظر نرمتر از ماده ای باشد که روی سطح آن خراشیده شده است، علائم روی آن باقی می ماند.
اصول طبقه‌بندی کانیها بر اساس سختی مبتنی بر استفاده از مقیاس موهس است که با سنگهایی انتخاب شده خاص نشان داده می‌شود که هر کدام از آنها می‌توانند نام‌های قبلی را با انتهای تیز خود خراش دهند. این شامل فهرستی از ده مورد است که با تالک و گچ شروع می شود و همانطور که بسیاری می دانند با الماس خاتمه می یابد - سخت ترین آنهاماده.
در ابتدا مرسوم است که سنگ را روی شیشه اجرا می کنند. اگر خراش روی آن باقی بماند، در این صورت طبقه بندی مواد معدنی بر اساس سختی از قبل امکان اختصاص بیش از کلاس 5 به آن را فراهم می کند. پس از آن، سختی از قبل در مقیاس Mohs مشخص شده است. بر این اساس، اگر خراش روی شیشه باقی بماند، در این صورت نمونه ای از کلاس 6 (فلدسپات) گرفته می شود و پس از آن سعی می شود آن را روی ماده معدنی مورد نظر بکشند. بنابراین، اگر، برای مثال، فلدسپات خراش بر روی نمونه باقی بگذارد، اما آپاتیت، که در شماره 5 است، خراش ایجاد نکرده باشد، کلاس 5.5 به آن اختصاص داده می شود.
فراموش نکنید که بسته به مقدار جهت کریستالوگرافی، برخی کانی ها ممکن است از نظر سختی متفاوت باشند. به عنوان مثال، در دیستن، در صفحه برش، سختی در امتداد محور بلند کریستال دارای مقدار 4 است، در حالی که در همان صفحه به 6 افزایش می یابد. کانی های بسیار سخت را فقط می توان در گروه غیرفلزی یافت. درخشش.
درخشش
تشکیل درخشندگی در کانی ها به دلیل انعکاس پرتوهای نور از سطح آنها انجام می شود. در هر کتابچه راهنمای مواد معدنی، طبقه بندی تقسیم را به دو گروه بزرگ ارائه می دهد:
- فلزی;
- با درخشش غیر فلزی.
اولین سنگهایی هستند که خط سیاهی می دهند و حتی در قطعات نسبتاً نازک مات هستند. اینها عبارتند از مگنتیت، گرافیت و زغال سنگ. مواد معدنی با درخشندگی غیرفلزی و رگه رنگ نیز در اینجا به عنوان یک استثنا در نظر گرفته می شوند. این در مورد طلا استبا رگه‌ای مایل به سبز، مسی با رگه‌های قرمز خاص، نقره‌ای با رگه‌های سفید نقره‌ای و تعدادی دیگر.
ماهیت فلزی شبیه درخشندگی شکستگی تازه فلزات مختلف است و حتی زمانی که کانی‌های تشکیل‌دهنده سنگ در نظر گرفته می‌شوند، به خوبی روی سطح تازه نمونه دیده می‌شود. طبقه بندی براق نیز شامل نمونه های مات است که از دسته اول سنگین تر هستند.
درخشش فلز مشخصه کانی هایی است که کانی فلزات مختلف هستند.
رنگ
شایان ذکر است که رنگ فقط برای برخی از مواد معدنی یک ویژگی ثابت است. بنابراین، مالاکیت همیشه سبز می ماند، طلا رنگ زرد طلایی خود را از دست نمی دهد و غیره، در حالی که برای بسیاری دیگر ناپایدار است. برای تعیین رنگ، ابتدا باید یک تراشه تازه تهیه کنید.
باید توجه ویژه ای به این واقعیت داشت که طبقه بندی خواص مواد معدنی نیز مفهومی مانند رنگ خط (پودر آسیاب شده) را ارائه می دهد که اغلب با استاندارد تفاوتی ندارد. اما در عین حال، نژادهایی نیز وجود دارند که در آنها رنگ پودر به طور قابل توجهی با رنگ آنها متفاوت است. به عنوان مثال، آنها شامل کلسیت هستند که می تواند زرد، سفید، آبی، آبی و بسیاری از تغییرات دیگر باشد، اما پودر به هر حال سفید باقی می ماند.
پودر یا صفت یک ماده معدنی روی چینی به دست می آید که نباید با هیچ لعاب و لعاب پوشانده شود.در بین حرفه ای ها به سادگی "بیسکویت" نامیده می شود. خطی با ماده معدنی تعیین شده در امتداد سطح آن کشیده می شود و پس از آن کمی با انگشت آغشته می شود. ما نباید فراموش کنیم که مواد معدنی سخت و همچنین بسیار سخت هیچ اثری از خود به جای نمی گذارند زیرا آنها به سادگی این "بیسکویت" را خراش می دهند، بنابراین ابتدا باید قسمت خاصی از آنها را روی کاغذ سفید بتراشید و سپس آن را به حالت دلخواه بمالید.
برق
این مفهوم دلالت بر خاصیت یک کانی برای شکافتن یا شکافتن در جهت خاصی دارد و سطح صاف براقی از خود باقی می گذارد. شایان ذکر است که اراسموس بارتولین، که این خاصیت را کشف کرد، نتایج تحقیقات را برای یک کمیسیون نسبتا معتبر، از جمله دانشمندان مشهوری مانند بویل، هوک، نیوتن و بسیاری دیگر ارسال کرد، اما آنها پدیده های کشف شده را تصادفی تشخیص دادند. و قوانین نامعتبر است، اگرچه به معنای واقعی کلمه یک قرن بعد معلوم شد که همه نتایج صحیح بوده است.
بنابراین، پنج درجه بندی اصلی برش وجود دارد:
- بسیار عالی - این ماده معدنی را می توان به راحتی به صفحات کوچک تقسیم کرد؛
- عالی - با هر ضربه چکش، نمونه به قطعاتی تقسیم می شود که توسط صفحات برش محدود می شوند؛
- شفاف یا متوسط - هنگام تلاش برای شکافتن کانی، قطعاتی تشکیل می شوند که نه تنها توسط صفحات برش، بلکه توسط سطوح ناهموار در جهت های تصادفی محدود می شوند؛
- ناقص - با معین یافت می شودپیچیدگی ها؛
- بسیار ناقص - تقریباً بدون شکاف.
برخی از مواد معدنی چندین جهت برش دارند که اغلب به ویژگی اصلی تشخیصی آنها تبدیل می شود.
Kink
این مفهوم به معنای سطح شکاف است که از امتداد شکاف در کانی عبور نکرده است. تا به امروز، مرسوم است که بین پنج نوع اصلی شکستگی تمایز قائل شویم:
- صاف - هیچ انحنای قابل توجهی بر روی سطح وجود ندارد، اما مانند آینه صاف نیست، همانطور که در مورد رخ می دهد؛
- پله - معمولی برای کریستال هایی با برش کم و بیش شفاف و بی نقص؛
- ناهموار - به عنوان مثال، در آپاتیت، و همچنین تعدادی از مواد معدنی دیگر که شکاف ناقص دارند، آشکار می شود؛
- تراشیده - مشخصه کانی های فیبری است و تا حدودی شبیه به شکستن چوب در سراسر دانه است؛
- conchoidal - شکلی شبیه به یک پوسته؛
سایر املاک
تعداد زیادی از مواد معدنی دارای ویژگی تشخیصی یا متمایزکننده ای مانند مغناطیس هستند. برای تعیین آن، مرسوم است که از یک قطب نما استاندارد یا یک چاقوی مغناطیسی مخصوص استفاده کنید. آزمایش در این مورد به شرح زیر انجام می شود: یک قطعه کوچک یا مقدار کمی پودر از ماده آزمایش گرفته می شود و پس از آن با یک چاقوی مغناطیسی یا نعل اسب لمس می شود. اگر پس از این روش، ذرات معدنی شروع به جذب کنند، این استوجود مغناطیس خاصی را نشان می دهد. هنگام استفاده از قطب نما، آن را روی یک سطح صاف قرار می دهند، پس از آن منتظر می مانند تا فلش تراز شود و ماده معدنی را به آن بیاورد، بدون اینکه به خود دستگاه دست بزند. اگر فلش شروع به حرکت کرد، این نشان دهنده مغناطیسی بودن آن است.
برخی مواد معدنی که حاوی نمک های کربنیک هستند، هنگامی که در معرض اسید هیدروکلریک قرار می گیرند، شروع به انتشار دی اکسید کربن می کنند که به شکل حباب ظاهر می شود، به همین دلیل است که بسیاری از مردم به آن "جوش" می گویند. در میان این کانی ها برجسته هستند: مالاکیت، کلسیت، گچ، مرمر و سنگ آهک.
همچنین برخی از مواد را می توان به خوبی در آب حل کرد. این توانایی مواد معدنی به راحتی با طعم قابل تشخیص است، و به ویژه، این مورد در مورد نمک سنگ، و همچنین نمک های پتاسیم و سایر موارد صدق می کند.
اگر نیاز به انجام مطالعات مواد معدنی برای گداخت پذیری و احتراق باشد، ابتدا باید یک قطعه کوچک از نمونه را جدا کنید و سپس با استفاده از موچین آن را مستقیماً از یک مشعل گازی، لامپ روح به داخل شعله بیاورید. یا شمع.
اشکال حضور آنها در طبیعت
در اکثریت قریب به اتفاق موارد در طبیعت، کانی‌های مختلف به صورت رشدهای درون‌روشی یا تک بلوری وجود دارند و می‌توانند به صورت خوشه‌ای نیز نشان داده شوند. دومی شامل تعداد زیادی دانه با ساختار کریستالی داخلی است. بنابراین، سه گروه اصلی وجود دارد که ظاهر مشخصی دارند:
- ایزومتریک، به طور مساوی در هر سه جهت توسعه یافته است؛
- کشیده، داشتن شکل های درازتر در یکی از جهات؛
- کشیده در دو جهت در حالی که سومی کوتاه است.
لازم به ذکر است که برخی از مواد معدنی می توانند به طور طبیعی بلورهایی را تشکیل دهند که به طور طبیعی رشد می کنند، که سپس به آنها دوقلو، سه راهی و نام های دیگر می گویند. چنین الگوهایی اغلب نتیجه رشد درونی یا رشد درونی کریستال ها هستند.
بازدید
رشدهای متقابل منظم و تجمعات نامنظم بلورها را با "برس" یا دروزهایی که روی دیواره غارها و حفره های مختلف در سنگ ها می رویند اشتباه نگیرید. دروسها رشدهای متقابلی هستند که از چندین کریستال کم و بیش منظم تشکیل شده و همزمان در یک انتها به نوعی سنگ رشد می کنند. تشکیل آنها به یک حفره باز نیاز دارد که امکان رشد آزاد مواد معدنی را فراهم می کند.
در میان چیزهای دیگر، بسیاری از کانی‌های کریستالی با شکل‌های نامنظم نسبتاً پیچیده متمایز می‌شوند که منجر به تشکیل دندریت‌ها، شکل‌های متخلخل و غیره می‌شود. تشکیل دندریت ها به دلیل تبلور بیش از حد سریع مواد معدنی است که در شکاف ها و منافذ نازک قرار دارند و سنگ ها در این مورد شروع به شبیه شدن به شاخه های گیاهی نسبتاً عجیب می کنند.
اغلب شرایطی وجود دارد که مواد معدنی تقریباً به طور کامل یک فضای خالی کوچک را پر می کنند که منجر به تشکیل ترشحات می شود. آنها از یک ساختار متحدالمرکز استفاده می کنند وماده معدنی آن را از پیرامون تا مرکز پر می کند. ترشحات به اندازه کافی بزرگ، که فضای خالی در داخل دارند، معمولاً ژئود نامیده می شوند، در حالی که تشکیلات کوچک لوزه نامیده می شوند.
ندول ها بتن ریزی هایی به شکل گرد یا کروی نامنظم هستند که تشکیل آنها به دلیل رسوب فعال مواد معدنی در اطراف یک مرکز خاص اتفاق می افتد. اغلب، آنها با ساختار داخلی تابشی شعاعی مشخص می شوند و بر خلاف ترشحات، برعکس، از مرکز به سمت حاشیه رشد می کنند.
