کانی شناسی

[Consul 141]

ويژگي‌هاي كاني‌ها


كاني‌ها چيزهاي همگني هستند؛ يعني، ويژگي‌هاي فيزيكي و شيميايي همه‌ي ذره‌هاي سازنده‌ي آن‌ها، يكسان است. براي مثال، اگر يك قطعه هاليت(نمك خوراكي) را به ذره‌هاي بسيار كوچكي بشكنيم، همه‌ي ذره‌هاي به دست آمده، مزه‌ي شوري دارند، به سادگي در آب حل مي شوند و ديگر ويژگي‌هاي نمك را نشان مي‌دهند. كاني‌ها مواد بلوري و جامدي هستند؛ يعني، ذره‌هاي سازنده‌ي آن‌ها بر اساس نظم و قانون معيني كنار هم قرار گرفته‌اند؛ به نحوي كه، همه‌ي سطح‌هاي بيروني يك كاني، صاف است. شكل بلوري و منظم كاني‌ها از آرايش اتم‌ها و مولكول‌هاي دروني آن‌ها ناشي مي‌شود. هر كاني تركيب شيميايي ثابتي دارد. براي مثال، پيريت هميشه FeS2 و كلسيت CaCO3 همواره است. البته، در برخي كاني‌ها ممكن است نسبت برخي عنصرها تغيير كند. براي مثال، در كاني الوينFeMgSiO4 ) ممكن است درصد آهن و منيزيم از بلوري به بلوري ديگر، از صفر تا صد درصد تغيير كند. برخي كاني‌ها، مانند طلا، از يك عنصر درست شده‌اند. البته، طلا كم‌تر به صورت خالص يافت مي‌شود. بلورهاي مكعبي و زرد رنگ طلا، اگر با نقره همراه باشند، روشن‌تر و اگر با مس همراه باشند، قرمزتر به نظر مي‌رسند. بسيار از كاني‌ها از دو يا چند عنصر متفاوت هستند كه با هم مخلوط شده و ماده‌ي مركبي به وجود آورده‌اند. براي مثال، فراوان‌ترين كاني، يعني كوارتز، تركيبي از سيليسيم و اكسيژن است.

[Consul 141]

شكل‌گيري كاني‌ها

كاني‌ها از پيوندهاي گوناگون بين اتم‌هاي عنصرها به وجود مي‌آيند. تا كنون 92 عنصر در طبيعت شناسايي شده است. از بين اين 92 عنصر طبيعي، 8 عنصر اكسيژن، سيليسيوم، آلومينيوم، آهن، كلسيم، سديم، پتاسيم، و منيزيم، حدود 5/98 درصد كاني‌ها را مي‌سازند. از تركيب‌شدن اين عنصرها با هم، كاني‌ها گوناگوني به وجود مي‌آيد. براي مثال، از تركيب شدن اكسيژن با سيليسيوم، اكسيد سيليسيوم SiO2 (كوارتز) و از تركيب‌شدن اكسيژن، سيليسيوم، منيزيم و آهن، الوين( FeMgSiO4 ) به دست مي‌آيد. كاني‌ها علاوه بر اين كه از نظر تركيب شيميايي با هم تفاوت دارند، از نظر شكل ظاهري، رنگ، اندازه و ديگر ويژگي‌ها نيز تفاوت‌هاي زيادي با هم دارند. اين تفاوت‌ها از چگونگي شكل‌گيري آن‌ها برمي‌خيزد. برخي كاني‌ها از سرد شدن ماده‌ي مذاب به دست مي‌آيند. همه‌ي كاني‌هاي سنگ‌هاي آذرين، مانند كوارتز، فلدسپات، ميكا و الوين، اين گونه به وجود مي‌آيند. برخي ديگر از كاني‌ها از سرد شدن بخار در سطح سنگ‌ها يا شكاف‌هاي موجود در آن‌ها به وجود مي‌آيند. سرد شدن گاز گوگرد در قله‌هاي آتش‌فشاني دماوند و تفتان، نمونه‌اي از اين فرايند است. كاني‌ها ديگري از بخار شدن محلول‌هايي به وجود مي‌ايند كه به اندازه‌ي اشباع رسيده‌اند. براي مثال، از بخار شدن آرام‌ درياچه‌هاي مركزي ايران، نمك و گچ به دست مي‌آيد. برخي كاني‌ها از واكنش‌هاي شيميايي يون‌ها در آب به وجود مي‌آيند. براي مثال، در درياهاي گرم، يون كلسيم(+2 Ca) با يون كربنات(+CO32)تركيب مي‌شود و كاني كلسيت(CaCO3) ته‌نشين مي‌شود. برخي كاني‌ها نيز پيامد تخريب شيميايي كاني‌ها ديگر هستند. براي مثال، از تجزيه‌ي شيميايي فلدسپات‌ها، كاني‌هاي رستي(كاني‌هاي تشكيل‌دهنده‌ي خاك) به وجود مي‌آيند.

[Consul 141]

شناسايي كاني ها‌



زمين‌شناسان براي شناسايي كاني‌ها از روش‌هاي گوناگوني، مانند رنگ‌ شعله، طيف نوري، ميكروسكوپ‌هاي پلاريزان، ميكروسكوپ الكتروني و پرتو ايكس، بهره مي‌گيرند.

رنگ‌شعله
در اين روش تكه‌اي از كاني يا پودر آن را روي شعله نگه مي‌دارند و با دستگاهي به آن مي‌دمند. با تغيير رنگي كه در شعله پديد مي‌آيد، مي‌توان برخي از كاني‌ها را شناسايي كرد. سديم رنگ زرد، پتاسيم رنگ نارنجي، منيزيم رنگ قرمز، كلسيم رنگ نارنجي، باريم رنگ سبز مايل به زرد و مس رنگ سبز درخشان، به وجود مي‌آورد.

طيف نور
در اين روش مقدار اندكي از يك كاني را در دستگاهي، كه با جرقه‌ي الكتريكي و در فشار زياد كار مي‌كند، قرار مي‌دهند تا كاني بخار شود. در اين حالت، اتم‌هاي عنصرهاي سازنده‌ي كاني، طول موج ويژه‌اي توليد مي‌كنند كه پس از عكس‌برداري مي‌توان با كمك آن‌ها به عنصرهاي سازنده‌ي كاني پي ‌برد.

ميكروسكوپ پلاريزان
در اين روش، ضخامت يك قطعه سنگ را كه داراي كاني‌هاي گوناگون است، به اندازه‌اي كم مي‌كنند تا شفاف شود و نور از آن بگذرد. سپس آن را زير ميكروسكوپ پلاريزان بررسي مي‌كنند. اكنون از روي شكل ظاهري، نوع شكستگي، ضريب شكست نور، رنگ و ديگر ويژگي‌ها، كاني را شناسايي مي‌كنند.

ميكروسكوپ الكتروني
لايه‌ي نازكي از كاني را با اين ميكروسكوپ مطالعه مي‌كننند. باريكه‌ي الكتروني به كاني برخورد مي‌كند و بخشي از آن به كاني جذب مي‌شود كه سايه‌اي از كاني روي صفحه‌ي ويژه‌اي به وجود مي‌آورد. بررسي اين سايه از نظر شكل ظاهري، شكستگي‌ها و ساختمان دروني كاني‌ها، به شناسايي كاني مي‌انجامد.

پرتو ايكس
اين روش در شناسايي كاني‌ها، به‌ويژه كاني‌هايي كه تركيب شيميايي مشابهي دارند، بسيار كارآمد است. پرتوهاي ايكس را به بلور كاني مي‌تابانند. بخشي از اين پرتوها از كاني مي‌گذرد و بخشي پس از برخورد با ذره‌هايي كه در گوشه‌هاي شبكه‌ي بلور كاني قرار دارند، بازتاب مي‌يابد. با برسي عكس به دست آمده از اثر اين پرتوها بر فيلم عكاسي، مي‌توان كاني مورد نظر را شناسايي كرد.

[Consul 141]

تبلور


معمولا کاني‌ها بصورت اشکال منظم هندسي متبلور مي‌شوند که به آنها بلور مي‌گويند. بلور را مي‌توان به عنوان جسمي که داراي ساختمان اتمي منظم است، تعريف کرد. هرگاه بلور را بطور مداوم به قطعات کوچک تقسيم کنيم‏، به جايي مي‌رسيم که ديگر قابل تقسيم کردن نيست. اين جز کوچک غير قابل تقسيم ، معمولا داراي شکل هندسي منظم است که اتم‌هاي تشکيل دهنده بلور در رئوس ، مراکز سطوح ، وسط يال‌ها و يا مرکز آن قرار دارند و به نام واحد بلور يا سلول اوليه خوانده مي‌شود. هر جسم متبلور از پهلوي هم قرار گرفتن تعداد زيادي سلول اوليه تشکيل شده است که به نام شبکه بلور ناميده مي‌شود. بسته به عناصر قرينه‌اي که در سلول اوليه وجود دارد، اجسام متبلور را به 7 سيستم شامل سيستم مکعبي ، تتراگونال ، تري گونال ، هگزا گونال ، ارتورومبيک ، مونوکلينيک و تري کلينيک تقسيم مي‌کنند.

[Consul 141]

سختی

سختي را مي‌توان به صورت مقاومت کاني در برابر خراشيده شدن تعريف کرد. در کاني شناسي ، سختي يک جسم را با جسم ديگر مي‌سنجند. طبق تعريف اگر جسمي ، جسم ديگر را مخطط کند از آن سخت تر است. براي سنجش سختي کاني‌هاي مختلف 10 کاني را به عنوان مبناي سختي انتخاب کرده‌اند و سختي ساير کاني‌ها را نسبت به آنها مي‌سنجند. اين مقياس به نام مقياس موس معروف است.

1 تالک 2ژيپس 3کلسيت 4فلوئورين 5آپاتيت 6ارتوز 7کوارتز 8توپاز 9کرندوم 10الماس

[Consul 141]

کليواژ
برخي از بلورها در امتدادهاي بخصوصي به آساني و به صورت سطوح صاف شکسته مي‌شوند. اين سطوح به نام سطوح رخ يا کليواژ خوانده مي‌شود. بايد توجه داشت که سهولت شکستن کليواژ در کاني‌هاي مختلف متفاوت است و حتي ممکن است يک کاني داراي امتداد کليواژهاي مختلف باشد.


جرم مخصوص
جرم مخصوص به علت ناخالصي‌هاي موجود در کاني ثابت نيست و هميشه مقدار آن بين دو حد در نظر گرفته مي‌شود. جرم مخصوص يکي از مشخصات مهمي است که توسط آن مي‌توان نوع کاني را مشخص کرد.

رنگ

رنگ کاني‌ها معمولا خيلي متغير است و بسته به عوامل فيزيکي و شيميايي در حد وسيعي تغيير مي‌کند. بطوري که نمي‌توان آن را جز مشخصه‌هاي اصلي در نظر گرفت. ولي رنگ خاکه کاني يعني رنگي که در اثر مالش آن با يک صفحه چنين حاصل مي‌شود، نسبتا ثابت تر است و در خيلي موارد به شناسايي کاني کمک مي‌کند.

جلا

اشعه‌اي که در سطح کاني منعکس مي‌شود منظره ويژه‌اي به آن مي‌دهد که به نام جلاي کاني خوانده مي‌شود. جلاي کاني به خواص سطح و قدرت جذب آن بستگي دارد و به انواع فلزي ، الماسي ، شيشه‌اي ، صمغي ، مومي ، صدفي ، چرب و ابريشمي تقسيم مي‌شود.

[Consul 141]

خواص مغناطيسي
بعضي از کاني‌ها داراي خواص آهنربايي طبيعي‌‌اند که کمک موثري در شناسايي آنها بشمار مي‌رود.


خواص شيميايي
از خواص شيميايي کاني‌ها نيز مي‌توان براي شناسايي آنها استفاده کرد. از جمله اين خواص مي‌توان قابليت انحلال کاني در آب و محلول‌هاي شيميايي ، تشکيل املاح با اسيدها و بازها و ... نام برد.

[msshamraz]

عکس هایی از تعدادی کانی زرد رنگ و زیبا

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

[elc_tabriz]

يه سوال در مورد رشته ي فراوري مواد معدني داشتم فكر كردم اينجا مطرحش كنم بهتر از جاهاي ديگس.

يكم در مورد درساش ميخواستم بدونم كه چي ميخونن و هم اينكه تا چه مقطعي در ايران در دانشگاه

تدريس ميشه.از لطفتون ممنونم.

[hootan0411]

يه سوال در مورد رشته ي فراوري مواد معدني داشتم فكر كردم اينجا مطرحش كنم بهتر از جاهاي ديگس.

يكم در مورد درساش ميخواستم بدونم كه چي ميخونن و هم اينكه تا چه مقطعي در ايران در دانشگاه

تدريس ميشه.از لطفتون ممنونم.

من خودم فراوري مواد خوندم تو دانشگاه صنعتي سهند تبريز ولي متاسفانه كاردانيه و تو ايران كارشناسي نداره البته اين رشته تا دكترا تو ايران تدرسي ميشه ولي من كه كارداني خوندم بايد كارشناسي استخراج معدن بخونم تا بتون تو فوق تو رشته خودم شركت كنم.
72 واحد درس خونديم كه شامل هيدرومتالو‍‍ژي ،كانه آرايي، روشهاي فيزيكي كانه آرايي ، مكانيك سيالات ، كاني شناسي، شيمي تجزيه،فراوري زغال ودرسهايه عمومي بود.