Free Web Site - Free Web Space and Site Hosting - Web Hosting - Internet Store and Ecommerce Solution Provider - High Speed Internet
Search the Web

مقدمة في علم المعادن

 

 

 

في هذه الصفحات أحاول أن أجعل مرتادي الشبكة العنكبوتية يجدون ولو شيئا يسيرا باللغة العربية عن علم المعادن ليتسنى لهم البحث عما يتطلعون إليه في هذا الفرع الهام من علوم الجيولوجيا وقد اعتمدت على الله عز وجل في كتابتي لهذه الصفحات ثم مصادر غنية من ذخائر العرب العلمية في هذا المجال سوف أضيف أسماء هذه الكتب ومؤلفيها بعد أن أنتهي من كتابة هذه الصفحات

إن شاء الله 

 

الجزء الأول

 

علم المعادن عند العرب

 

 

 ابن سينا

( أبو الحسن على الحسين بن عبد الله ابن سينا المتوفي عام 428  هجرية / 1049 ميلادية )

   * هو المؤسس الرئيسي لعلم الأرض ( الجيولوجيا )

  * أول من درس المعادن وقسمها إلى أربعة أقسام : الاحجار والذائبات      والكباريت ( أو الكبريتيدات ) والأملاح ( أو المتبخرات )

 

البيروني

( أبو الريحان محمد بن أحمد البيروني المتوفي بغزنة بالهند عام 440 هجرية / 1061 ميلادية )

 * ويعتبر كتابه (( الجماهر في معرفة الجواهر )) أروع  ما كتب العرب      في علم المعادن

 * درس الكثير من المعادن , كما أنه فرق بين المعادن والفلزات .

 

التيفاشي

 ( شهاب الدين أبو العباسي أحمد بن يوسف التيفاشي القيسي المتوفي بالقاهرة عام 651 هجرية / 1271 ميلادية )

 * كتابه (( أزهار الأفكار في جواهر الأحجار )) منهجا علميا لدراسة       المعادن والأحجار الكريمة .

 

ابن الأكفاني

 ( محمد  بن  إبراهيم  بن  ساعد  السنجاري  المتوفي  بالقاهرة   عام 749  هجرية / 1369 ميلادية )

  * الف كتاب ((نخب الذخائر في أحوال الجواهر)) وقدم فيه وصفا لأربعة     عشر حجرا من الاحجار الكريمة .

التركيب الكيميائي للقشرة الأرضية

 

النسبة المئوية

الرمز

أسم العنصر

٪46,71

٪27,69

٪8,07 

٪5,05 

٪3,65 

٪2,75 

٪2,58  

٪2,08 

O2

Si

Al

Fe

Ca

Na

K

Mg

 

الأكسجين

السليكون

الألومنيوم

الحديد

الكالسيوم

الصوديوم

البوتاسيوم

المغنسيوم

٪98,58

 

المجموع

 

من خلال العينات التي تم جمعها وتحليلها بواسطة الجيولوجيون أمكن التوصل إلى معرفة متوسط التركيب الكيميائي للجزء الخارجي من الغلاف اليابس للكرة الأرضية ( أنظر الجدول ) رقم (1 )


* ثمانية عناصر من أثنين وتسعين عنصرا الموجودة في الطبيعة تكون حوالي 99 بالمائة من وزن القشرة الأرضية أما بقية العناصر تكون فقط واحد بالمائة من تركيب القشرة الأرضية

* الأكسجين أكثر العناصر أنتشارا وهو لايوجد حر طليق وأنما مرتبط كيميائيا بعناصر أخرى في صخور القشرة الأرضية وكذلك الحال لباقي العناصر الثمانية.

طبيعة المعادن

 

يعتبر الجيولوجيون المعادن مواد نهائية مستقرة ومنتجات لعمليات طبيعية كثيرة ومتفرعة .

معظم الصخور يتكون من خليط من المعادن والقليل منها يتكون من معدن واحد مثل الحجر الجيري ( يتكون من معدن واحد هو الكالسيت )

الغالبية العظمى من المعادن تتواجد في الطبيعة مكونه عروق ومالئة للفجوات وهذه المعادن تكون ذات قيمة اقتصادية وتعرف بأسم الخامات ومنها تستخرج الفلزات .

تعريف المعدن (( حسب ما أصطلح عليه جيولوجي المعادن))

*  المعدن يتكون طبيعيا لا دخل للإنسان أو الحيوان في تكوينه وعلى ذلك بعض المواد مثل الصلب والزجاج لا تعتبر معادن لقيام الإنسان باستخلاصها وكذلك مواد مثل الفحم والبترول لا تعتبر معادن لأن لها أصل عضوي .

 - بعض المواد قد توجد طبيعيا وتنطبق عليها كل الشروط السابقة ولا تعتبر معدن مثل مادة ( أمري ) وذلك لأنه يمكن فصلها إلى معدنين مختلفين هما الكوراندوم والماجنتيت .

 

 * المعدن لابد وأن يكون عنصرا أو مركب كيميائي بحيث يمكن التعبير عنه بقانون كيميائي وكذلك يخضع لقانون النسب الثابتة والمضاعفة , طالما أن المادة متعادلة كهربيا حتى وأن حدث استبدال ذرة مكان أخرى فأن هذا لا يغير من طبيعتها كمعدن .

Sio2  - الكوارتز مثلا

  نجد أن نسبة السليكون إلى الأكسجين هي 1: 2 بالترتيب  

 

* نسب الذرات في المعدن عند تكونه تكون محفوظة وبالتالي ينتج عن ذلك ترتيب الذرات هندسيا في الأبعاد الثلاثة وعندما يكون المعدن حرا في نموه فأن النظام الذري يعكس نفسه في الخارج عن طريق السطوح التي تحد المعدن وينتج تكوين بلورة .

 

المعدن : مادة صلبه متجانسة تكونت بفعل عوامل طبيعية غير عضوية وله تركيب كيميائي محدود ونظام بلوري مميز.

 

 

 

علم البلورات : علم يختص بدراسة البلورات والمواد المتبلورة .

من المعروف أن المواد المتبلورة توجد في الطبيعة في حالة حبيبات منفردة أو مجموعات .

البلورة : جسم صلب متجانس يحده أسطح مستوية تكونت بفعل عوامل طبيعية تحت ظروف مناسبة من الضغط والحرارة , والأسطح المستوية تعرف بالأوجه البلورية .

 

 

 

* الأوجه البلورية : هي عبارة عن تعبير عن البناء الذرى الداخلي للمادة المتبلورة

عملية التبلور : هي العملية التي تنتج لنا البلورات .... وهي عملية تحدث أمام أعيننا إذا ما تبخر ماء البحر أو المحاليل المشبعة ، أو برد مصهور ببطء أو تكثف غاز إلى الحالة الصلبة مباشرة , وكذلك عند تجمد الماء في المناطق الباردة فإنه ينتج بلورات الثلج السداسية الشكل .

تقسيم البلورات حسب الأوجه البلورية

euhedral  1- بلورات كاملة الأوجه

حينما تكون جميع الأوجه موجودة

Subhedral2- ناقصة الأوجه

يكون جزء من الأوجه متكون والباقي غير موجود

 

Anhedral 3- عديمة الأوجه

في هذه الحالة تكون المادة المتبلورة عبارة عن حبيبات لا يحدها أوجه بلورية ,

 Crystallineaggregate  الحبيبات في هيئة مجموعات  وغالبا ماتوجد هذه

                                                                            

   تشترك جميع هذه الأنواع في أن لها بناء ذري داخلي منتظم

 ( أي أن الذرات مرتبه هندسيا في الإتجاهات الفراغية الثلاثة ) .

من ذلك يتضح أنه ليس من الضروري وجود أوجه بلورية تحد المعدن من الخارج أذ أن هذه الأوجه رهن  بالظروف المحيطة بالمادة المتبلورة أثناء عملية التبلور . 

على ذلك يمكن تعريف البلورة بأنها كل مادة صلبة متجانسة ذات بناء ذري داخلي منتظم

* فإذا ما كانت هذه المادة المتبلوره ذات أوجه طبيعية مرتبة في نظام هندسي ويمكن رؤية هذه الأوجه بالعين المجردة أو بالعدسة المكبرة سميت بلورة .

كما في بلورات الهاليت ( كلوريد الصوديوم )

 

 

* إذا كانت المادة الصلبة ينقصها البناء الذري المنتظم فتوصف بإنها مادة غير متبلورة .

وتكون المعادن الغير متبلورة في مملكة المعادن قلة وهي تعتبر إستثناء وليست قاعدة مثل معدن الإوبال والكريزوكولا .

 والكريزوكولا (سيليكات النحاس ) SiaO2.nH2Oالأوبال

 

 ونظرا لأن البناء الذري غير منتظم في هذه المعادن فأن تركيبها

الكيميائي غير ثابت وبالتالي لا يمكن التعبير عنه بقانون كيميائي .فمثلا نسبة الماء في معدن الأوبال     تتراوح مابين 4 و9  من وزن المعدن . أما في معدن الكريزوكولا فأن كميات النحاس والماء متغيرة في مدى كبير وليست ثابتة تصل30%  

* إذا الفرق بين المادة المتبلورة والغير متبلورة في البناء الداخلي فإذا وجدت الأوجه البلورية فإنه يمكن التفريق بين المادة المتبلورة وغير المتبلورة

 * أما في حالة عدم وجود أوجه بلورية فإنه لا يمكن التفريق بين المادة المتبلورة وغير المتبلورة إلا بإستعمال المجهر المستقطب وفي بعض الأحيان بواسطة الأشعة السينية

 

صفحة المعادن

الصفحة الرئيسية