الأحجار والمعادن الجيولوجية. كتالوج الحجارة الزرقاء والأزرق الداكن

إذا كانت لديك رغبة في إضافة معلومات أو تصحيحها على موقعنا ، فسيسعدنا أيضًا تقديم المساعدة!

ترجمت من القرون الوسطى لاتينيمينيرا تعني خام. المعدن هو مادة صلبة مستقلة كيميائيًا وفيزيائيًا ولها تركيبة موحدة نسبيًا. نشأت نتيجة عمليات فيزيائية وكيميائية ذات أصل طبيعي تحدث في أحشاء الأرض والكواكب الأخرى. يشير عادةً إلى مكون من الصخور أو النيازك أو الخامات. أسمائهم على نطاق واسع أحجار مشهورةوردت في العصور القديمة - في تلك الأيام التي لم يكن فيها علم المعادن موجودًا بعد ، لكن الناس استخدموا بالفعل أنواعًا عديدة من المعادن بنشاط.

يعود تاريخ استخدام المواد الخام المعدنية إلى قرون عديدة: العصر الحجريجاء قبل فترة طويلة من النحاس والحديد. في ذلك الوقت ، كانت الأدوات والأسلحة المنزلية الرئيسية مصنوعة من الحجر. نعم ، لا يزال الناس يستخدمون الخشب والعظام ، لكنهم ما زالوا يطلقون على العصر الحجري ، وهذا ليس من قبيل الصدفة ، فهو الذي جعل من الممكن تحقيق قفزة في التنمية تمس الحاجة إليها.

منذ العصور القديمة ، انجذب الناس للمعادن ، ولا يترك جمالهم الساحر وقوتهم الغامضة أي شخص غير مبال حتى الآن. تنوع الأشكال والألوان ، روعة الظلال التي أنشأتها الطبيعة ، تسحر. كان القدماء يعبدون الأحجار الكريمة ، معتبرينها رموز الخلود. وهذا ليس مفاجئًا ، لأن الأجيال البشرية تدخل في النسيان الواحد تلو الآخر ، كل شيء يتدفق ويتغير ، فقط الحجارة تبقى إلى الأبد. هذه الأشياء ل الإنسان المعاصرليست مجرد سلع فاخرة طريقة عظيمةاستثمار رأس المال. إنها مصدر إلهام للشعراء وزينة للنساء ، وموضوع بحث للعلماء ومادة عمل لصائغي المجوهرات.

يؤمن الناس قوة سحريةالمليئة بالمعادن. يعرف العلماء كم من الأسرار التي لم يكشف عنها العلم مخبأة في طبقات الصخور وفي أعماق قشرة الأرض. بالنسبة للبعض ، فهو مصدر للشفاء والقوة الداخلية ، وبالنسبة للآخرين فهو موضوع إعجاب وإعجاب. لكنهم لا يتركون أي شخص غير مبال. الغوص في عالم هذه المبهر هدايا جميلةالطبيعة ، متنوعة وممتعة للغاية بحيث يمكنك الإعجاب بها إلى ما لا نهاية. تعرف على المزيد حول الكنوز التي تقع تحت أقدامنا!

إذن ما هو المعدن؟

تسمى المعادن أجسامًا طبيعية متجانسة ، وهي مركبات كيميائية ذات تركيبة معينة لها بنية بلورية وتتشكل نتيجة العمليات الجيولوجية. هم مكونات الصخور.

الصخور هي كتل أو مجاميع من نوع أو أكثر من الأنواع المعدنية أو المواد العضوية التي تكونت نتيجة للعمليات الطبيعية.

هذه هي المواد التي تتكون منها القشرة الأرضية. توجد صخور صلبة وفضفاضة وناعمة وموحدة.

هناك بعض المفاهيم الأخرى المتعلقة بما ورد أعلاه. الصنف المعدني هو مجموعة من المعادن لها اختلافات طفيفة في التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية. يُفهم الفرد المعدني على أنه جسم معدني معزول بواسطة واجهة.

أصل المعادن

التكوين هو عملية تكوين المعادن. تنقسم هذه العمليات إلى ثلاث مجموعات ، حسب مصدر الطاقة.

1. العمليات الصخرية (الناقصة)

يحدث التكوين عن طريق تصلب وتبلور الصهارة.
هذا المحلول الذائب ، الذي يتكون أساسًا من السيليكات (مركبات السيليكون) ويحتوي على جميع العناصر الكيميائية ، إما أن يتغلب على مقاومة الصخور العلوية ويتدفق إلى السطح ، أو يبقى في الأعماق ويبرد ويتبلور هناك. وفقًا لذلك ، يتم تصنيف المنتجات إلى فائض وتطفل على التوالي.

نظرًا لأن أي صهارة لها تركيبة سليسية في الغالب ، يحدث تكوين السيليكات (المعادن السليسية) هناك. العديد منها عبارة عن معادن مكونة للصخور تشكل الجرانيت والسيانيت والديوريت والصخور البلورية الأخرى. إلى حد كبير ، يتم تمثيلهم بالفلسبار ، الجرانيت ، الميكا ، الهورنبلند ، الزبرجد الزيتوني ، إلخ. أثناء تكوينهم ، يتم نقل Si ، Al ، Ca ، Fe ، Mg ، Ti ، K ، Na ، H2 ، O2 من الصهارة إلى الذوبان المتبقي.

عندما تندمج الصهارة في القشرة الأرضية ، تكون درجة حرارة الصهارة حوالي 1200 درجة مئوية. بنهاية التبلور ، تنخفض درجة الحرارة إلى 500-600 درجة مئوية ، وعند هذه الدرجة ، يتغلغل الذوبان المتبقي في شقوق الصخور ، ويشكل عروق البغماتيت.

يدخل جزء من المواد المتطايرة إلى الصخور المتبلورة من خلال الشقوق. أنها تعمل على المعادن المكونة لها وتحويلها. لذلك تتشكل الخامات الخضراء والتنغستن والموليبدينوم والقصدير وخامات المعادن النادرة في الجرانيت.

مع مزيد من الانخفاض في درجة الحرارة ، يتم إطلاق المحاليل المائية الحرارية. من بينها يتم تكوين رواسب من الذهب والزنك والنحاس والفضة واليورانيوم والرصاص والأنتيمون والزئبق والقصدير والزرنيخ.

2. العمليات المتحولة (الذاتية)

أنها تنطوي على تغييرات في المعادن في الأمعاء تحت تأثير الضغط ودرجة الحرارة. تحدث هذه الظواهر بالتزامن مع تغيير في الوضع الجيولوجي والظهور الأصلي للصخور.

تخصيص التحول الإقليمي والاتصال. تؤثر العمليات من النوع الأول على مساحات كبيرة وتحدث على أعماق كبيرة. في هذه الحالة ، يتم تشكيل الصخر الزيتي والنيس. يتكون التحول التلامسي من تأثير الصهارة (خاصة الجرانيت) عند التطفل على طبقات المارل والحجر الجيري. نتيجة لذلك ، يتحولون إلى كرات ورخام. ترتبط رواسب الحديد والتنغستن والموليبدينوم والقصدير والكوبالت أحيانًا بها.

3. العمليات الخارجية

تعود هذه الظواهر إلى عوامل خارجية مرتبطة بطاقة الشمس. تحدث عند الضغط الطبيعي ودرجة الحرارة المنخفضة بالقرب من سطح الأرض. وهي تتمثل في حقيقة أن الصخور والمعادن المكشوفة والتي تحدث في أعماق ضحلة تخضع للتجوية (التدمير) تحت التأثيرات الميكانيكية والكيميائية للمياه والشمس والرياح والكائنات الحية وما إلى ذلك. يتم نقل بعض الصخور والمعادن المدمرة ، بعضها لا يزال في مكانه ، ويشكل غرينيات من الذهب ، والبلاتين ، والزركون ، والماس ، والعقيق ، والقصدير ، والمغنتيت ، ومشتقات التنغستن ، إلخ. يتم تدمير العديد من المعادن المكونة للصخور وتذويبها. يتم حمل أملاحهم عن طريق المياه ، وفي المناطق القاحلة تترسب ، مكونة رواسب من الجبس ، وأملاح الصوديوم والبوتاسيوم ، والميرابيليت.

أي أن تكوين المعادن الخارجية يحدث نتيجة للعمل المتبادل لعوامل الغلاف الجوي والغلاف الحيوي والغلاف المائي على المعادن الموجودة على سطح الأرض. المعادن الجديدة التي تشكلت بهذه الطريقة من المعادن الأصلية تسمى supergene.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك نوع فرعي كيميائي حيوي لتكوين المعادن الخارجية. يتكون من تحويل بقايا الكائنات الحية ونشاطها الحيوي. نتيجة لذلك ، تتشكل المعادن القابلة للاحتراق والطباشير والحجر الجيري والكبريت الأصلي وبعض خام الحديد البني والفوسفوريت. الفلسبار ، بلاجيوجلاز ، هورنبلند ، وما إلى ذلك شائعة جدًا.

تصنيف

الرئيسي ، كقاعدة عامة ، النظر في التصنيف الإنشائي الكيميائي.

لذلك ، تشتمل المواد الكيميائية البلورية على 9 أنواع:

1. السيليكات.أملاح أحماض السيليك. ممثلة بمعادن تكوين الصخور الأكثر شيوعًا في قشرة الأرض (أكثر من 90٪ من كتلتها) ، والتي تعد جزءًا من جميع أنواع الصخور. وهي تشمل حوالي 800 نوع ، مقسمة على أساس هيكل الشبكة البلورية إلى 6 أنواع فرعية: الجزيرة ، الحلقة ، السلسلة ، الشريط ، الطبقة ، الإطار. هذه هي الفلسبار ، بلاجيوجلاز ، هورنبلند ، إلخ.
2. كربونات.تمثل أملاح حمض الكربونيك حوالي 80 عنصرًا. الأكثر شيوعًا من بينها المغنسيت والكالسيت والدولوميت.
3. أكاسيد وهيدروكسيدات.وهذا يشمل حوالي 200 مركب من المعادن مع مجموعات الأكسجين والهيدروكسيل. وهي مقسمة إلى مركبات بالسيليكون (كوارتز ، إلخ) ومركبات مع معادن (الهيماتيت ، ليمونيت ، إلخ). تشكل حوالي 17٪ من كتلة القشرة الأرضية.
4. كبريتيدات.حوالي 200 مركب بالكبريت (بيريت ، بورنيت ، سينابار ، إلخ).
5. كبريتات.ما يقرب من 260 نوعًا من المعادن ممثلة بأملاح حامض الكبريتيك (الجبس ، الباريت ، الأنهيدريت ، إلخ).
6. هاليدات.أملاح أحماض الهالوجين. وهي تشمل حوالي 100 عنصر (هالايت ، سيلفين ، فلوريت ، إلخ).
7. الفوسفات.أملاح حامض الفوسفوريك بما في ذلك الأباتيت والفوسفوريت.
8. تنغستات.أملاح حمض التنغستيك (ولفراميت ، سكيليت ، إلخ).
9. العناصر الأصلية.تشمل 45 قطعة تتكون من عنصر واحد (ذهب ، كبريت ، ألماس ، إلخ).

التركيب الكيميائي

هناك أيضًا تصنيف إنشائي كيميائي قريب من هذا. وفقًا لذلك ، هناك نوعان: غير عضوي و المعادن العضوية.

الأول يشمل الفئات التالية:

• العناصر الأصلية والمركبات المعدنية ؛
• النتريدات والكربيدات والفوسفيدات.
• كبريتيد ، سلفوسالت وما شابه ذلك ؛
• مركبات الهالوجين وأملاح الهالة ؛
• أكاسيد.
• أملاح الأكسجين.

حسب وفرتها ، تنقسم المعادن إلى أربعة أنواع:

• 1. تشكيل الصخور. يشكلون غالبية الصخور.
• 2. ملحق. غالبًا ما يكون موجودًا فيها ، ولكن عادةً ما يصل إلى 5 ٪.
• 3. ركاز. أنها تشكل تراكمات كبيرة في شكل رواسب خام وتحتوي على مكونات ذات قيمة صناعية.
• 4. نادر. قليل أو واحد.

هناك ثلاثة أشكال للوجود في الطبيعة:

1. الأفراد المعدنية.هذه هي الأجزاء المكونة للركام ، ممثلة بالبلورات والحبوب وغيرها من أشكال الفصل ، مفصولة بواجهات.
2. المجاميع المعدنية.تداخل الأفراد من معدن واحد أو معادن مختلفة ليس لها علامات واضحة شخصيات متناظرة. هناك مرحلة واحدة ومتعددة.
3. الأجسام المعدنية- تراكمات الركام ذات الحدود الطبيعية. يمكن أن يتراوح حجمها من المجهرية إلى الأشياء الجيولوجية المماثلة.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام التصنيف الجيني الذي تمت مناقشته أعلاه.

معادن ثانوية

هذا هو اسم المعادن التي تشكلت أثناء الميتاسوماتيزم ، أثناء تجوية المعادن والصخور الأخرى ، أي أثناء العمليات التي تحول الصخور المتكونة بالفعل. أطلق إسكاليا (رسام صخور فنلندي) على هذه المعادن لاحقًا (باللاتينية - لاحقة).

وتشمل هذه المعادن في الصخور النارية: الإيدوت ، الزوسيت ، السربنتين ، المسكوفيت ، التورمالين ، التلك ، الكالسيت ... وبعبارة أخرى ، جميع مركبات حمض الهيدروكربونات التي لا يمكن إطلاقها من الصهارة السائلة الناري. لكن العديد من المعادن التي تتشكل بشكل عام بشكل مباشر أثناء تصلب الصهارة يمكن أن تكون موجودة أيضًا في صخرة أو أخرى كمعدن ثانوي (على سبيل المثال ، الكوارتز ، المعادن الخام ، وغيرها).

فصل الثانوية عن التكوينات الأوليةيلعب دورًا مهمًا في علم الصخور. تسلط المكونات الأولية الضوء على ظروف نشأة الصخور ، وتمكن المعادن الثانوية من تتبع مسار بعض التغييرات والتحولات التي مرت بها الصخور.

أخيرًا ، يتم تقسيم المعادن وفقًا للأهمية العملية الموضحة أدناه.

ملكيات

تنقسم الخصائص إلى مواد كيميائية وفيزيائية وبصرية ومغناطيسية.

الخواص الكيميائية يتم تحديدها من خلال العناصر التي تتكون منها: الصيغة الكيميائية للمعدن. هذه الخصائص هي التي تحدد قابلية ذوبان المعادن والأحماض.

الخصائص الفيزيائية يحددها التركيب الكيميائي وهيكلها البلوري. يظهر بعضها اعتمادًا على الاتجاه البلوري. بناءً على هذه المعلمة ، يتم تقسيمها إلى عناصر عددية ومتجهة (تعتمد الأولى ، والأخيرة لا). تتضمن الخصائص العددية الكثافة ، وتشمل خصائص المتجه الصلابة والميزات البلورية.

أيضًا الخصائص الفيزيائيةمصنفة إلى نشاط ميكانيكي ، بصري ، مغناطيسي ، إنارة ، حراري ، كهربائي ، إشعاعي.

يتم استخدام العديد من المعلمات لتحديد المعادن في الحقل (خصائص التشخيص). بالإضافة إلى الخصائص الخارجية الرئيسية ، مثل الشكل واللون ، والصلابة ، والفصل ، والانقسام ، والهشاشة ، والتألق ، والكسر لهذا الغرض. يتم تشخيص بعض المعادن بالمرونة والمرونة.

بواسطة الخواص الميكانيكيةيمكن ايجاده:

• هش (الجزء الرئيسي) ؛
• طيع؛
• غير مرن (بين الأوراق والقشور) ؛
• هش ومرن (معادن ليفية).

هشاشة- قوة الحبيبات المعدنية التي تتجلى أثناء الانقسام الميكانيكي.

من بين الخصائص الفيزيائية ، مؤشر مهم جدا للمعادن صلابة. بناءً عليه ، تم إنشاء مقياس موس مكون من 10 أرقام. في ذلك ، تتوافق كل قيمة مع معدن (من التلك إلى الماس). في الوقت نفسه ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن هذه المعلمة تختلف بالنسبة لبعض الأنواع المعدنية أطراف مختلفة(على سبيل المثال ، للكيانيت 5.5 و 7). هذا بسبب الكثافة غير المتكافئة للشبكة البلورية.

انقسامإنها القدرة على الانقسام على طول الاتجاهات البلورية.

تلون- وجود غشاء رقيق ملون أو متعدد الألوان على سطح معرض للعوامل الجوية. إنه نتيجة الأكسدة.

شبكهذه خاصية تشخيصية مهمة. بفضله ، يتميز سطح الشظايا المتكونة أثناء الصدمة ، ويشكل ميزات سطحية على شق جديد غير مفصل.

كثافةهي الكتلة لكل وحدة حجم للمادة. ويسمى أيضًا الجاذبية النوعية. حسب كثافتها ، يمكن أن تكون المعادن:

• ضوء - ما يصل إلى 2500 كجم لكل متر مكعب ؛
• متوسط ​​- من 2500 إلى 4000 كجم لكل متر مكعب ؛
• ثقيل - من 4000 إلى 8000 كجم لكل متر مكعب ؛
• ثقيل جدا من 8000 كجم للمتر المكعب فأكثر.

تعتمد كثافة المعدن بشكل مباشر على تكوينه ونوع هيكله وعدد العناصر الدقيقة وطبيعتها ، وكذلك على ظواهر مثل metamict والترطيب.

جاذبية معينةهي نسبة كثافة المعدن إلى كثافة الماء. يتم استخدامه لتحديد كتلة الوحدة ويعمل كميزة تشخيصية لبعض الفئات. لذا، أعلى قيمةهذه المعلمة تمتلكها معادن أصلية ومركبات بين المعادن (على سبيل المثال ، للذهب 19.3 جم / سم 3) ، الأكاسيد والكبريتيدات من بين المعادن الشائعة بسبب وجود عناصر ذات كتلة ذرية عالية في التركيبة.

الخواص البصرية

لون.يتم تعريفه في بعض المعادن ، وفي حالات أخرى يكون متغيرًا للغاية. يمكن تفسير هذا الأخير من خلال وجود العديد من التعديلات أو تعدد الأفكار. في الحالة الأولى ، بسبب إدراج الشوائب في التركيب الكيميائي ، يحصل المعدن على لون مختلف. في الثانية ، يتغير لون البلورات حسب اتجاه الضوء.

• حجر ابيض
• الحجارة السوداء
• الألوان والأحجار الكريمة الحمراء
• حجر برتقالي
• حجر أصفر
• الحجر الأخضر
• الحجر الأزرق
• الحجر الأزرق
• الحجر الأرجواني
• حجر الليلك
• حجر وردي
• حجر بني
• أحجار شفافة

لون الخط.يظهر عند الخدش. نفس لون المعدن في المسحوق. اللمعان هو تأثير ضوئي ناتج عن عكس جزء من تدفق الضوء. تحدده الانعكاسية.

الانكسار والاستقطاب والتشتت هي خصائص الثوابت البصرية.

الخواص المغناطيسيةيحددها محتوى الحديدوز.

مكان الميلاد

مجموعات كبيرة المعادنتسمى الودائع. هناك عدة تصنيفات.

• وفقًا لحالة تراكم المواد المعدنية ، يتم تقسيمها إلى غاز ، سائل ، صلب.
• بواسطة الاستخدام الصناعى: خام ، قابل للاحتراق ، غير فلزي ، مائي.
• وفقًا لتعقيد التركيب الجيولوجي: بسيط (المجموعة 1) ، معقد (المجموعة 2) ، شديد التعقيد (المجموعة 3) ، بأجسام صغيرة ، حدث مضطرب ، تقلب في السُمك والبنية ، أو جودة غير متساوية (المجموعة 4).
• حسب الموقع بالنسبة إلى سطح الأرض: مفتوح ، مدفون.
• حسب شروط التكوين: نارية ، متحولة ، خارجية.

يمكنك معرفة المزيد عن المعادن في قسم الرواسب المعدنية. لدينا أوصاف لأكثر من 40000 موقع حول العالم.

طلب

حوالي 15 في المائة من المعادن المعروفة اليوم تستخدم في الصناعة. تستخدم في صنع بعض المعادن أنواع مختلفةالمعادن وبعض أخرى العناصر الكيميائية.

استخدام أنواع معينة من المعادن للأغراض الفنية بناءً على خصائصها الفيزيائية:

• تستخدم المعادن الصلبة مثل الماس أو العقيق أو العقيق لصنع مواد كاشطة ومضادة للاحتكاك ؛
• تستخدم الأحجار الكهروإجهادية مثل الكوارتز في صناعة الإلكترونيات ؛
• المسكوفيت أو الفلوجوبيت ، المرتبط بالميكا ، بسبب وجود خصائص العزل الكهربائي ، تستخدم في الراديو والهندسة الكهربائية ؛
• الكوارتز أو البيروفيلايت - في صناعة منتجات السيراميك ؛
• التلك - لإنتاج مواد التشحيم وفي الصناعة الطبية ؛
• يستخدم الأسبستوس كعازل للحرارة ؛
• يستخدم سبار أو الفلوريت الأيسلندي في صناعة البصريات.

تستخدم المواد الخام المعدنية في جميع الصناعات. تنقسم المعادن إلى معادن خام وغير خام قدر الإمكان. من أول الحصول على العناصر المعدنية، ومن الثاني - المواد الخام غير المعدنية لإنتاج المنتجات الإنشائية والطبية والكيميائية وغيرها.

بشكل منفصل ، تجدر الإشارة إلى القيمة الجمالية للمعادن. الحجارة المعروفة المستخدمة في المجوهرات. يتم استخدامها بشكل أكبر كمواد خام للزينة وفي شكلها الأصلي كمعارض للمتاحف والمجموعات.

هناك تصنيفات على أساس القيمة. وفقًا لأحدها (VNII Yuvelirprom) ، يتم تقسيمها إلى مجوهرات (ماس ، بيريت ، لؤلؤ ، إلخ) ، مجوهرات وزينة (فيبروليت ، أفينتورين ، أزوريت ، إلخ) وزينة (سبج ، أونيكس ، مرمر ، إلخ. .).

يُعرف تصنيف مشابه بشكل أفضل ، والذي بموجبه يتم تقسيم المعادن إلى ثمينة وشبه الكريمة والزينة.

هذه التصنيفات مشروطة للغاية ، لأنها تستخدم في المقام الأول المعايير الجمالية والعديد من المعايير (الصلابة والتركيب الكيميائي واللون وما إلى ذلك) ولا توجد حدود واضحة لأي منها.

المعادن الشعبية

الماسهو تعديل مكعب للكربون. في شكل نقي (شفاف) ، يتم تمثيله فقط بواسطة هذا العنصر. المتغيرات الملونة تشمل شوائب مختلفة. يتم تصنيعه بعدة طرق من الكربون. وهذا هو الأكثر معدن صلب(10 على مقياس موس). يتم استخدامه في قواطع الزجاج ومعدات الحفر والمجوهرات.

زمرد- تعديل البريل بمزيج من Cr3 + أو أكاسيد V و Fe. ويختلف عنه باللون الأخضر والشفافية. وجدت في البلورات والركام. إنه من أصل متحولة. صلابة عالية (7.5 - 8) ومقاومة للأحماض. يتميز الزمرد الصناعي بكثافته المنخفضة ومعامل انكساره. تستخدم أساسا في صناعة المجوهرات.

روبيممثلة بتعديل اكسيد الالمونيوم بمزيج من Cr3 + ، Fe3 + ، V3 +. يختلف عنه باللون الأحمر (البنفسجي ، البني). يتم الحصول على الأحجار الاصطناعية عن طريق زراعة اكسيد الالمونيوم من الذوبان. تتميز بلون موحد ، على عكس الألوان الطبيعية. ثاني أصعب معدن بعد الماس (9). يتم استخدامه في صناعة الأدوات ، صناعة الساعات وتكنولوجيا الليزر ، صناعة المجوهرات.

الياقوت- مجموعة متنوعة من اكسيد الالمونيوم ، بما في ذلك الشوائب Fe3 + ، Fe2 + ، Ti. من وجهة نظر معدنية ، تعتبر المتغيرات فقط الياقوت. من اللون الأزرق، مع المجوهرات - أي ألوان ما عدا الأحمر. الأصناف الاصطناعية نقية (عديمة اللون) وبها شوائب ( ألوان مختلفة). يتم استخدامه في طب العيون وطب الأسنان وإنتاج النظارات والشاشات الواقية وصناعة المجوهرات.

الكسندريت- مجموعة متنوعة من الكريزوبيريل مع خليط من الكروم. يتميز بتعدد التلاون القوي (يتغير اللون من درجات الأزرق الداكن والأخضر إلى اللون الأرجواني) ، هناك خيارات شفافة. صلابة - 8.5. لديها أصل ناري. بلورات اصطناعيةتم الحصول عليها بطريقتين. يستخدم بشكل رئيسي في صناعة المجوهرات.

لؤلؤة- التكوين الحيوي. تتشكل في قذائف الرخويات. لا ينطبق على المعادن ، ولكنه يشمل الأراجونيت. ممثلة بأجساد مستديرة أو ذو شكل غير منتظمالصلابة 3 - 4. تأتي بألوان مختلفة (أبيض ، أسود ، أزرق ، مصفر ، أخضر ، وردي ، إلخ). هناك تقليد مصنوع من الزجاج والبلاستيك. تستخدم بشكل رئيسي في صناعة المجوهرات.

العنبر- التكوين الحيوي ، الذي يمثله الراتينج المتحجر من العصر الباليوجيني والعصر الطباشيري الأعلى. يحدث في شكل تكوينات غير متبلورة بصلابة 2 - 2.5. اللون - من الأصفر الفاتح إلى البني ، عديم اللون ، أحمر ، مخضر ، أبيض. هناك تقليد مصنوع من الراتنجات الطبيعية والبلاستيك. تطبق بشكل رئيسي في صناعة المجوهرات ، أقل في المستحضرات الصيدلانية والإلكترونية والكيميائية ، الصناعات الغذائيةالعطور.

في هذا المقال:

لمعرفة إجابة السؤال عن كيفية اختلاف الحجر عن المعدن ، عليك التفكير التركيب الكيميائيواستخدام هذه المواد. من حيث المبدأ ، يمكن تسمية الأحجار بالمعادن والعكس صحيح ، ولن يكون هناك خطأ جسيم في هذا. ولكن لا يزال هناك العديد من الاختلافات المهمة التي يتم من خلالها تمييز هذه العناصر وتصنيفها.

مبادئ التمييز

لفهم جوهر المشكلة والاختلافات ، عليك التفكير في عوامل مثل:

• وجود المعادن والصخور. هذا التصنيف أساسي في علم المعادن. يكمن جوهرها في حقيقة أن المعادن هي مواد لها بنية متجانسة ، لكن الصخور أو الأحجار فقط غير متجانسة في التركيب.
• تستخدم المعادن في المجوهرات ، وتشيع الأحجار في الصناعات والبناء.
• من وجهة نظر الباطنية ، المعادن لها خصائص سحرية ، في حين أن الأحجار لا تمتلكها.
• تختلف تكلفة الأحجار أحيانًا بآلاف المرات عن سعر المعادن. دائمًا ما تكون المعادن أغلى ثمناً ، وهناك عدد أقل منها في الطبيعة ، حيث يوجد دائمًا عدد أقل من المواد النقية من المواد ذات الشوائب. تبدو أكثر جمالًا ، على الرغم من وجود فوائد أكثر من الأحجار أو الصخور العادية. تسمح الصخور بإنتاج الحرارة ، وتستخدم في العديد من فروع الطاقة.
• أصل طبيعي. المعادن هي منتجات الطبيعة التي توجد مباشرة في التربة. لذلك ، لا يمكن تسمية الصدفية وأحجار الراين والأحجار الأخرى المصنوعة في المختبر بالمعادن ، ولكن يمكن تسميتها بالحجارة. لا تناسب الفئة والمواد العضوية ، على سبيل المثال ، العنبر ، النفاث.

من الناحية المثالية ، فإن المعادن متجانسة حقًا ، وغالبًا ما توجد شوائب في تكوين البلورة ، والتي تسمى عيوبًا أو شوائب ، وينخفض ​​سعر المنتج بسبب ذلك. إذا سمي أحد المعادن بحجر ، فمن الأفضل اختيار صفة "ثمين" أو "شبه ثمين" أو "زخرفي".

تصنيف الحجارة

على هذا النحو ، لا يوجد تصنيف للأحجار والمعادن. يفصل الجواهريون الأحجار وفقًا لمعايير واحدة ، والجيولوجيون وعلماء المعادن - وفقًا للآخرين ، البائعين - وفقًا لقيمة البضائع. نشأت المحاولات الأولى لطلب الأحجار من Kluge ، Gyurich - أساتذة علم المعادن.

أوضح باور هذه المسألة في عام 1986. لذلك ، قام بتقسيم جميع الأحجار الكريمة إلى أحجار كريمة وزينة وأحجار من أصل عضوي. علاوة على ذلك ، لم يتم تضمين صخور الصخور في هذا التصنيف. في المقابل ، تم تقسيم الطبقات إلى أوامر. ولكن من المعتاد الآن استخدام تصنيف V. Ya. Kievlenko ، والتي بموجبها يتم تمييز المجموعات التالية:

1) أحجار المجوهرات. عادة ممثلو هذه الفئة هم الأغلى وأجمل:

• أطلب: الماس والزمرد والياقوت والياقوت ؛
• الترتيب الثاني: الكسندريت ، التاديت ، الياقوت ، باستثناء اللون الأزرق ، ؛
• الترتيب الثاني: الديمانتويد ، الإسبنيل ، الأبيض النبيل الأول ، الزبرجد ، التوباز ، الروزوليت ، حجر القمرالتورمالين الأحمر
• الترتيب الرابع: الزركون الاصطناعي ، الممثلون الفرديون للبيريل ، الفيروز ، الكريسوليت ، الجمشت ، الكريسوبراسي ، البيروب ، الألماندين ، السترين.

2) المجوهرات وأحجار الزينة.

• أطلب: rauchtopaz ، حجر الدم الهيماتيت ، ؛
• الترتيب الثاني: العقيق ، العقيق الأبيض ، الكاهونيت ، الأمازونيت ، الرودونيت ، الهليوتروب ، زهرة الكوارتز، سبج قزحي الألوان ، أوبال عادي ؛ لابرادور. بيضاء مسامية ، سبار.

3) أحجار الزينةأو تلك التي لا يمكنك صنع المجوهرات منها فحسب ، بل أيضًا العناصر الداخلية. وتشمل هذه: يشب ، الجانيت ، الجزع ، الرخام الملون ، حجر السج ، الفلوريت.

تتشكل معظم المعادن في الأرض على شكل بلورات ، أي أنها تتبلور وتكتسب ترتيبًا منتظمًا للذرات والأيونات والجزيئات. غالبًا ما يكون للبلورات شكل صارم وجوانب. وشبكتها ، أي الهيكل الداخلي تحدد خصائص مثل الشكل والصلابة والكثافة ونوع الكسر.

لكن الصخور عبارة عن تجمعات تتكون من عدة أجزاء مدمجة معًا. تعتمد خصائصها وهيكلها على ظروف التكوين ، بما في ذلك درجة الحرارة وعمق الحجر. يتم تصنيف جميع الأحجار إلى مجموعات مثل:

• الصخور المنصهرة. تقع الحجارة في عمق الأرض (أكثر من 100 كيلومتر) وتخرج إلى السطح مع الصهارة أثناء ثوران بركاني.
• رسوبية. الصخور التي تتكون على سطح الأرض تحت تأثير الظروف الجوية.
• متحولة. الحجارة التي يتم الحصول عليها نتيجة لتغيير في الصخور الأصلية بسبب التشريد التكتوني للأرض أو تأثير درجة الحرارة.

بالمناسبة ، قد يشمل هذا التصنيف بعض المعادن ، على سبيل المثال ، التورمالين ، التوباز ، الكوارتز. وهناك أيضًا تصنيف وفقًا لمعايير مثل التركيب الفيزيائي والكيميائي للحجر. في هذه الحالة يميز العالم:

• شذرات (الماس) ؛
• كبريتيد.
• هاليدات.
• أكاسيد.
• النترات والكربونات.
• الكبريتات والفوسفات.
• بورات.
• السيليكات.

حوالي 10-15 حجر مناسبة لكل مجموعة. إذا ساد عنصر واحد على الأقل من الجدول الدوري في الحجر ، فسيتم تسمية مجموعة من العينات باسمه ، على سبيل المثال ، إذا كانت التركيبة تحتوي على الزرنيخ ، فسيتم تسمية الأحجار بالزرنيخ. في المجموع ، تم اكتشاف أكثر من 4 آلاف نوع من الأحجار ، بما في ذلك المعادن ، وبالتالي فإن التصنيفات ضخمة جدًا ويصعب تذكرها.

جميع طرق ترتيب الأحجار لا تهم الجواهريين كثيرًا ، لأنهم كذلك المهمة الرئيسية- تحديد قيمة العينة ومعالجتها وليس تركيبها الكيميائي واسمها. إنها التكلفة التي تلعب دورًا مهمًا في تحديد ما إذا كان حجرًا أو معدنًا. إذا كان الحجر ، فإن الحرفيين وعلماء الأحجار الكريمة يقررون كم هو ثمين.

تكلفة المعادن والأحجار

في بعض الأحيان ، من أجل معرفة القيمة وحسابها ، يكفي فهم الحجر الأصلي أم لا. ولكن في معظم الحالات مع الكريستال والماس الشفاف ، يتم حل المشكلة باستخدام جدول وتقييم "4C":

• نقاء (وضوح). يشير هذا العامل إلى وجود شوائب في المجوهرات. في بعض الأحيان يمكن إخفاؤها بقطع. تتشكل أثناء نمو المعدن في فيفو. يُسمح بالتضمينات في الهيكل من أجل توطين وحجم معينين. إذا كان الأمر كذلك ، فسيتم إيلاء اهتمام أقل للإدراجات. وإذا كانت النسخة لا يمكن معالجتها بسبب وجود كمية كبيرة من الشوائب ، فلا تختلف عنها حجر عاديمن الأرض.
• لون. المعادن لها مجموعة متنوعة من الظلال. هناك حالات لها عدة ظلال وما زالت تسمى المعادن وليس الأحجار. هناك خيارات تغير اللون حسب الإضاءة.
• يقطع. يتم إعطاء المجوهرات شكلاً يؤكد تألقها وفضائلها الأخرى.
• الكتلة (بالقيراط). يتم وزن المنتجات وتقييمها بالقيراط. قيراط واحد يساوي 0.02 جرام.

بالطبع ، لا أحد يقيم الأحجار والصخور العادية وفقًا لهذه المعايير ، لأنها ليست منفردة ، ولكن يتم تقييمها بالكتلة الإجمالية. يتم نقل الأحجار بمئات الأطنان بغض النظر عن الشكل والحجم. كما أن رواسب المعادن والأحجار العادية لها توطين مختلف. لا تتقاطع الصناعات الخاصة باستخراج العينات مع بعضها البعض ، وقد تختلف التقنية نفسها وحجم استخراج العينات.

على الرغم من أن الأحجار والمعادن هي من بين هدايا الأرض ، إلا أنها لا تزال تختلف في المحتوى عن بعضها البعض. يكفي أن الأحجار مفهوم أوسع يشمل المعادن. لكن يتم استخدام كل نوع من أنواع الحجر لأن البشرية بحاجة إليه لأسباب مختلفة.



علم المعادن من أهم العلوم الجيولوجية - دراسة المعادن وأصلها وهيكلها وتكوينها وظروفها في الطبيعة وتصنيفها وقيمتها العملية للإنسان.
يرتبط موضوع علم المعادن ارتباطًا وثيقًا بعلوم مثل الكيمياء والجيوكيمياء والطبقات والفيزياء والرياضيات والصخور وغيرها.

في مهدها ، تم استخدام علم المعادن مرة أخرى في المجتمع البشري البدائي ، عندما احتاج الناس إلى معرفة معادن معينة ، وخصائصها وإمكانية استخدام هذه الخصائص في الممارسة العملية - لتصنيع الأدوات المنزلية ، والأسلحة البدائية ، والأدوات ، وما إلى ذلك. أولاً ، كان المعدن الذي وجه إليه الشخص العقلاني نظرته العملية هو الصوان (نوع من الكوارتز دقيق الحبيبات). هذا معدن منتشر على نطاق واسع في الطبيعة ، نظرًا لخصائصه الفيزيائية ، فقد كان مناسبًا تمامًا لحل المشكلات الموضحة أعلاه.
بعد ذلك بقليل ، بدأ الناس في دراسة خصائص المعادن الأخرى ، مثل الطين - لصنع الأطباق والأشياء الأخرى ، تم استخدام الهيماتيت ، الجيوثايت ، أكاسيد المنغنيز لصنع الطلاء وتطبيق اللوحات الصخرية ، إلخ.

بمرور الوقت ، ازداد دور المعادن في التطور التطوري للمجتمع البشري بشكل كبير. لذلك ، احتل علم المعادن الحديث مكانته اللائقة بين أهم العلوم الجيولوجية. دراسة المعادن وخصائصها كانت ولا تزال جانب مهمازدهار المجتمع البشري ، وهو المفتاح لمزيد من التطور الديناميكي للعديد من العلوم والمعرفة العامة للكون المحيط.

ما هو المعدن واختلافه عن غيره من المواد

المعادن عبارة عن تكوينات طبيعية صلبة لها بنية داخلية موحدة نسبيًا وتركيب كيميائي في جميع أنحاء الجسم. بنية المعادن ، في معظم الحالات ، لها شكل بلورات مختلفة شكل هندسي، والذي يرجع إلى الروابط بين العناصر الكيميائية التي يتكون منها المعدن على المستوى الجزيئي أو الذري. بعبارة أخرى - المعدنية - مادة صلبة تتشكل بطبيعتها ، لها تركيبة كيميائية موحدة في جميع أنحاء الجسم ونفس البنية الداخلية.
كلمة المعدنية من أصل لاتيني - "مينيرال" تعني - "خام".

مثال على معدن بسيط هو ملح الطعام (كلوريد الصوديوم أو هاليد). بلورات ملح الطعامتتكون من شبكة مجهرية ، حيث توجد ذرات عنصرين كيميائيين - الكلور والصوديوم ، مترابطين بقوة بواسطة رابطة أيونية.
بناءً على هذا التعريف ، يمكننا أن نستنتج أن المعادن لا تشمل مخاليط العناصر الكيميائية (حتى الكثيفة والصلبة ، ولكن غير المتجانسة) ، والمواد الغازية والسائلة ، وكذلك التكوينات الصلبة للعناصر الكيميائية ، الرابطة بين الذرات والجزيئات التي فيها ليس له هيكل مرتب.
لا تشمل المعادن أيضًا التكوينات العضوية - الفحم والنفط في أي حالة تجمع. ومع ذلك ، في بعض الأعمال العلمية ، تصنف التكوينات الصلبة العضوية على أنها فئة خاصة - معادن عضوية ، لكن مثل هذا التصنيف ليس له دعم موحد في الأوساط العلمية الجيولوجية.

لتسهيل فهم الفرق بين المعادن والتكوينات الطبيعية الأخرى ، يمكننا إعطاء الأمثلة التالية: الماء في حالته الطبيعية ليس معدنًا ، ولكن في الحالة الصلبة (جليد) ، إنه معدن ، الروابط بين العناصر الكيميائية التي يتم فيها الحفاظ على (الأكسجين والهيدروجين) على المستوى الذري ولها بنية موحدة واضحة في جميع أنحاء الجسم.

تشمل المعادن أيضًا مواد أصلية تتكون من عناصر كيميائية متجانسة. الأكثر شيوعًا في الطبيعة شذرات الكبريت والفضة والذهب والنحاس والجرافيت والماس. في كثير من الأحيان - شذرات من الحديد والأوكتيوم والإيريديوم والبلاديوم وبعض العناصر الأخرى. كل هذه الشذرات هي معادن بحكم التعريف ، لأنها تشكل مادة صلبة تتكون من عنصر كيميائي واحد بهيكل بلوري داخلي مرتب.
ومع ذلك ، فإن المواد المحلية نادرة في الطبيعة. بالمقارنة مع المعادن التي تشكلها المركبات الكيميائية ، لا تشكل القطع أكثر من 1٪ من الوزن الكليمعادن كوكبنا.

غير المعدنية ، بحكم التعريف ، المواد الصلبة ذات الزي الموحد الهيكل الداخلي, من صنع الإنسان، أي بشكل مصطنع ، بغض النظر عن مدى تشابهها مع المواد الطبيعية ذات الخصائص والخصائص.

خليط المواد الصلبة ، التي يتكون كل منها من جزيئات معدنية ، ليس أيضًا معدنًا ، مثل الجرانيت ، والجابرو ، والرخام ، وما إلى ذلك. لا المعادن. أعطت الكوارث الطبيعية والعوامل الكيميائية والفيزيائية الخارجية للصخور بعض الخصائص الهيكلية والصلابة ، ومع ذلك ، لا يمكن اعتبار الروابط بين المعادن الفردية في الصخور بمثابة شبكة هيكلية واحدة لهذه المواد ، وبالتالي لا تنتمي الصخور إلى المعادن.

لا تشكل بعض المواد الصلبة شبكة هيكلية بلورية داخلية على الإطلاق وتكون في حالة غير متبلورة (زجاجية عادة). تسمى هذه المواد أحيانًا المعادن الميتامكت . في أغلب الأحيان ، تحتوي هذه التكوينات الطبيعية على عناصر مشعة تدمر الشبكة الهيكلية لهذه المعادن تحت تأثير الإشعاع الصلب.

يُعرف حاليًا ما يقرب من 6000 معدن مختلف ويتم وصفه ، ويتم اكتشاف معادن جديدة كل عام. أحيانًا يقوم العلماء أيضًا "باكتشافات مضادة" ، مما يثبت أن المعدن الموصوف سابقًا ليس كذلك من حيث التعريف أو أنه مجموعة متنوعة وثيقة الصلة بمعدن آخر معروف.

في عام 2006 ، تم تشكيل لجنة IMA للمعادن الجديدة ، والتسمية والتصنيف (CNMNC) ، وتتألف من العلماء مختلف البلدان، التي يشمل نطاق مهامها منهجيات المعادن المعروفة والمكتشفة حديثًا. حالياً قائمة كاملةالمواد المعترف بها كمعادن تشمل حوالي 6000 اسم ، بما في ذلك تلك التي تعتبر فقدت مصداقيتها ، أي مستبعدة من كتالوج المعادن لأي سبب من الأسباب.
على وجه الخصوص ، فإن الهورنبلند ، الذي كان يعتبر منذ وقت ليس ببعيد أحد أكثر المعادن شيوعًا في قشرة الأرض ، فقد المصداقية الآن ، ووفقًا للعلماء ، ليس معدنًا.

سمح تطور العلم والتكنولوجيا للإنسان بإجراء تخليق وإنتاج المواد الاصطناعية ، والتي تعتبر في خصائصها نظائر لبعض المعادن الثمينة. لكن لا يمكن تسمية هذه المواد الاصطناعية بالمعادن بحكم تعريفها ، والتي بموجبها يكون المعدن مادة صلبة تكونت نتيجة لها تأثير العوامل الطبيعيةوليس بشكل مصطنع. لهذا السبب ، لا يمكن صنع معدن حقيقي بأيدي الإنسان.

أمثلة على المعادن المعروفة: الملح ، والجليد ، والكوارتز - أكثر المعادن شيوعًا على الأرض ، والميكا ، والجرافيت ، والماس ، والكوراندوم (أكسيد الألومنيوم) ، والملكيت ، والطين.



تصنيف المعادن

في تطوير أي علم ، يعد التنظيم الصحيح لموضوع الدراسة أمرًا مهمًا للغاية. علم المعادن ليس استثناء. أساس تصنيف المعادن هو تركيبها الكيميائي ، أي العناصر الكيميائية الرئيسية أو الرئيسية (المكونة) لمعدن معين ، وكذلك الهيكل الداخليلها شعرية الكريستال.
كل شيء حاليا المعادن الشهيرةمجتمعة في 14 فئة ، كل منها يجمع بين العديد من الأنواع المكونة من "آباء" متشابهين - عناصر كيميائية ولها بنية داخلية مماثلة.
يوجد أدناه جدول يصف هذه الفئات. وتجدر الإشارة إلى أن في مصادر متعددةالمعلومات ، قد يختلف تصنيف المعادن إلى حد ما ، لأن العديد من الأسئلة حول تصنيف هذه المواد لا تجد إجماعًا بين العلماء ، ولكن يتم مراعاة المبادئ الأساسية الموضحة أعلاه.

فئة المعادن	العنصر الرئيسي أو الاتصال	أمثلة على المعادن
العناصر الأصلية		الذهب والنحاس والحديد
الكربيدات (بما في ذلك النتريد والفوسفيدات)	الكربون (ج)	المويسانتي ، الكربوراندوم
الكبريتيدات والسلفوسالت (بما في ذلك الزرنيخيدات والسيلينيدات والتيلورايد)		بيريت ، سينابار ، جالينا
أكاسيد	الأكسجين (O)	الهيماتيت ، اكسيد الالمونيوم
هيدروكسيدات	أيونات الماء (OH)
هاليدات	* الهالوجينات	الفلوريت ، سيلفين
الكربونات (بما في ذلك النترات والبورات)	حمض الكربونيك (H2CO3)	الكالسيت ، الملكيت ، الدولوميت ، المغنسيت
النترات	حمض النيتريك(HNO3)	نترات البوتاسيوم ، أمونيت
بورات	حمض البوريك(H3BO3)
الفوسفات (بما في ذلك الزرنيخات والفانات)	حمض الفوسفوريك (P2O5 nH2O)
كبريتات	المعادن المثالية ، التي تم تعريفها في بداية المقال ، نادرة جدًا بطبيعتها. عادة ، في تكوين العديد من المعادن ، توجد جزيئات من شوائب كيميائية مختلفة بكميات صغيرة ، وغالبًا ما تكون غير متبلورة (لا تشكل رابطة أيونية بلورية مع الشبكة الرئيسية للمعادن) وتغير خصائصها الفيزيائية. على سبيل المثال ، الياقوت والياقوت الأزرق ، اللذان يعتمدان على اكسيد الالمونيوم ، بهما شوائب من العناصر الكيميائية التي تمنحهما ألوان مختلفة، من الأحمر الدموي إلى الأزرق ، يرجع اللون الأخضر للملكيت والزمرد إلى محتوى النحاس أو الكروم في هذه المعادن ، وما إلى ذلك. المعادن الطبيعيةهناك شوائب غير متجانسة لا تشكل رابطة ذرية مع البلورة ، ببساطة - ذبابة في المرهم في برميل من العسل. قيمة المعادن للبشر يتم تحديد القيمة العملية للمادة بالنسبة لشخص ما من خلال تركيبتها الكيميائية (على سبيل المثال ، يتم استخراج جميع المعادن من معادن خام) ، والخصائص الفيزيائية (في أغلب الأحيان - القوة والصلابة والمرونة) والجمال الطبيعي الخارجي (وهذا ينطبق بشكل خاص على المعادن التي تشكل الأحجار الكريمة ومواد الديكور). بعض المعادن لها خصائص فيزيائية محددة وفريدة من نوعها يتم استخدامها في النشاط الاقتصاديشخص. على سبيل المثال ، بعض أنواع الميكا هي عوازل كهربائية ممتازة ، والأسبستوس عازل للحرارة ، والمغنسيت مادة حرارية ، والكوارتز له خصائص مستخدمة في الإلكترونيات اللاسلكية ، والبصريات ، والسيراميك ، إلخ. الخصائص البدنيةتعتمد المعادن على طبيعة التبلور (الشبكة الهيكلية) ، والعناصر الكيميائية المكونة ووجود شوائب غير متبلورة. 

تمنح الطبيعة الإنسان فرصة التمتع بالفوائد التي تنتجها. لذلك ، يعيش الناس براحة تامة ولديهم كل ما يحتاجون إليه. بعد كل شيء ، الماء والملح والمعادن والوقود والكهرباء وأكثر من ذلك بكثير - كل شيء يتم إنشاؤه بطبيعة الحالوتحولت كذلك إلى الشكل الضروري للإنسان.

الشيء نفسه ينطبق على المنتجات الطبيعية مثل المعادن. تعد هذه الهياكل البلورية المتنوعة العديدة مادة خام مهمة لعدد كبير من العمليات الصناعية الأكثر تنوعًا في النشاط الاقتصادي للناس. لذلك ، سننظر في أنواع المعادن وما هي هذه المركبات بشكل عام.

المعادن: الخصائص العامة

بالمعنى المقبول عمومًا في علم المعادن ، يعني مصطلح "معدن" جسمًا صلبًا يتكون من عناصر كيميائية وله عدد من الأفراد الخصائص الفيزيائية والكيميائية. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تتكون بشكل طبيعي فقط ، تحت تأثير بعض العمليات الطبيعية.

يمكن أن تتكون المعادن من كل من المواد البسيطة (الأصلية) والمواد المعقدة. طرق تكوينهم مختلفة أيضًا. هناك مثل هذه العمليات التي تساهم في تكوينها:

تم جمع تجمعات كبيرة من المعادن في أنظمة موحدةتسمى الصخور. لذلك ، لا ينبغي الخلط بين هذين المفهومين. معادن الجباليتم استخراجها بدقة عن طريق سحق ومعالجة قطع كاملة من الصخور.

يمكن أن يكون التركيب الكيميائي للمركبات قيد الدراسة مختلفًا ويحتوي على عدد كبير منشوائب مختلفة. ومع ذلك ، هناك دائمًا شيء رئيسي واحد يهيمن على التكوين. لذلك فهو الحاسم ، والشوائب لا تؤخذ في الاعتبار.

هيكل المعادن

هيكل المعادن بلوري. هناك عدة خيارات للمشابك التي يمكن تمثيلها بها:

• مكعب؛
• سداسي الشكل؛
• معيني.
• رباعي الزوايا؛
• أحادي.
• ثلاثي الزوايا؛
• ثلاثي الميل.

يتم تصنيف هذه المركبات وفقًا لـ التركيب الكيميائيتعريف الجوهر.

أنواع المعادن

يمكن إعطاء التصنيف التالي ، والذي يعكس الجزء الرئيسي من تكوين المعدن.

بالإضافة إلى المجموعات المذكورة أعلاه ، هناك أيضًا مركبات عضوية تشكل رواسب طبيعية كاملة. على سبيل المثال ، الخث والفحم والأوركيت وأكسالات الكالسيوم والحديد وغيرها. فضلا عن العديد من الكربيدات ومبيدات السيليكا والفوسفيدات والنتريد.

العناصر الأصلية

هذه معادن (يمكن رؤية الصورة أدناه) ، والتي تتكون من مواد بسيطة. على سبيل المثال:

غالبًا ما تحدث هذه المواد في شكل تجمعات كبيرة مع معادن أخرى وقطع من الصخور والخامات. استخراج واستخدامهم في الصناعة أهميةلشخص. إنها الأساس ، والمواد الخام للحصول على المواد ، والتي يتم من خلالها تصنيع مجموعة متنوعة من الأدوات المنزلية ، والهياكل ، والمجوهرات ، والأجهزة ، وما إلى ذلك.

الفوسفات ، الزرنيخات ، الفانات

تشمل هذه المجموعة الصخور والمعادن التي هي في الغالب من أصل خارجي ، أي أنها توجد في الطبقات الخارجية من قشرة الأرض. يتكون الفوسفات فقط في الداخل. يوجد في الواقع الكثير من أملاح أحماض الفوسفوريك والزرنيخ والفانيديك. ومع ذلك ، إذا أخذنا في الاعتبار الصورة العامة ، فإن نسبتهم في اللحاء بشكل عام صغيرة.

هناك العديد من البلورات الأكثر شيوعًا التي تنتمي إلى هذه المجموعة:

• الأباتيت؛
• فيفيانيت.
• لينداكريت.
• روزنيت.
• الكرنوت.
• باسكويت.

كما لوحظ بالفعل ، تشكل هذه المعادن صخورًا ذات حجم مثير للإعجاب.

أكاسيد وهيدروكسيدات

في هذه المجموعةتشمل المعادن جميع الأكاسيد ، البسيطة منها والمعقدة ، والتي تتكون من معادن ، وغير فلزية ، ومركبات بين الفلزات وعناصر انتقالية. النسبة الإجمالية لهذه المواد في القشرة الأرضية 5٪. الاستثناء الوحيد الذي ينطبق على السيليكات ، وليس على المجموعة قيد الدراسة ، هو أكسيد السيليكون SiO 2 بجميع أنواعه.

يستطيع أن يقود كمية كبيرةومع ذلك ، فإننا نشير إلى أمثلة على هذه المعادن الأكثر شيوعًا:

1. جرانيت.
2. المغنتيت.
3. الهيماتيت.
4. إلمنيت.
5. كولومبيت.
6. الإسبنيل.
7. جير.
8. جيبسيت.
9. رومانشيت.
10. هولفرتيت.
11. اكسيد الالمونيوم (الياقوت والياقوت).
12. البوكسيت.

كربونات

تشتمل هذه الفئة من المعادن على مجموعة كبيرة ومتنوعة من الممثلين ، والتي لها أيضًا عنصر مهم قيمة عمليةلشخص. لذلك ، هناك الفئات الفرعية أو المجموعات التالية:

• الكالسيت.
• الدولوميت.
• أراجونيت.
• الملكيت؛
• معادن الصودا
• bastnäsite.

تتضمن كل فئة فرعية من عدة وحدات إلى عشرات الممثلين. في المجموع ، هناك حوالي مائة كربونات معدنية مختلفة. أكثرها شيوعًا:

• رخام؛
• حجر الكلس؛
• الملكيت؛
• الأباتيت؛
• سيدريت.
• سميثسونايت.
• المغنسيت.
• كربوناتيت وغيرها.

يتم تقدير بعضها على أنها شائعة ومهمة جدًا مواد البناء، يتم استخدام البعض الآخر لإنشاء مجوهرات، يجد البعض الآخر تطبيقًا في التكنولوجيا. ومع ذلك ، كلها مهمة ، والتعدين نشط للغاية.

السيليكات

المجموعة الأكثر تنوعًا من المعادن من حيث الأشكال الخارجية وعدد الممثلين. يرجع هذا الاختلاف إلى حقيقة أن ذرات السيليكون الكامنة وراء تركيبها الكيميائي قادرة على الاندماج في نوع مختلفعن طريق تنسيق العديد من ذرات الأكسجين حول نفسها. نعم ، يمكنهم أن يتشكلوا الأنواع التاليةتصميمات:

• جزيرة؛
• سلسلة؛
• الشريط.
• المورقة.

هذه المعادن ، التي يمكن رؤية صورها في المقالة ، معروفة للجميع. بواسطة على الأقلالبعض منهم. بعد كل شيء ، فهي تشمل:

• توباز.
• رمان؛
• الكريسوبراسي.
• حجر الراين.
• أوبال؛
• العقيق الأبيض وغيرها.

يتم استخدامها في المجوهرات ، ويتم تقييمها على أنها تصميمات متينة للاستخدام في التكنولوجيا.

يمكنك أيضًا الاستشهاد كمثال بالمعادن التي لا تشتهر أسماؤها جيدًا الناس العاديين، لا تتعلق بعلم المعادن ، لكنها مع ذلك مهمة جدًا في الصناعة:

1. داتونيت.
2. زيتون.
3. مورانيت.
4. كريسوكول.
5. يوديالايت.
6. البريل.

أهلاً بكم!قررت اليوم أن أتحدث عن المجوهرات المصنوعة من أجل الشخص. هذه أحجار كريمة يتم استخراجها من أحشاء الأرض ، حيث توجد المعادن. وفي هذا المنشور سنتحدث عن المعادن والمواد الخام التي تصنع منها هذه المجوهرات الجميلة ...

تتكون قشرة الأرض (المزيد عن قشرة الأرض) بشكل أساسي من مواد تسمى -. لعبت المعادن دورًا مهمًا للغاية في تطور البشرية وخلق الحضارات.

استخدم الناس في العصر الحجري أدوات الصوان. أتقن رجل منذ حوالي 10000 عام طريقة الحصول على النحاس من الخام ، ومع اختراع البرونز (سبيكة من القصدير والنحاس) ، بدأ عصر جديد - العصر البرونزي.

منذ بداية العصر الحديدي قبل 3300 عام ، أتقن الإنسان أكثر فأكثر المزيد من الطرقاستخدام المعادن المستخرجة من قشرة الأرض. ما زال صناعة حديثةتعتمد على الموارد المعدنية للأرض.

يتطلب العثور على ودائع جديدة معرفة ماهيتها ، والقدرة على التمييز بينها ، وكيف انتهى بها المطاف حيث وجدناها.

تم إحصاء حوالي 3000 نوع من المعادن من قبل العلماء ، لكن 100 منها فقط منتشرة على نطاق واسع.

تنتمي المعادن إلى العالم غير العضوي (غير الحي).غالبا ما تكون صلبة. فقط الزئبق هو استثناء.

المواد العضوية وغير العضوية.

كل ما يتم استخراجه من الأرض ، يسميه الكثير بالمعادن. أيضًا ، تشمل الوقود الأحفوري والفحم على سبيل المثال في هذه الفئة.

علماء المعادن هم الأشخاص الذين يدرسون المعادن بشكل احترافي. وهم يعتقدون أن النفط والفحم والغاز الطبيعي هي مواد عضوية ، لأنها تشكلت من بقايا حيوانات ونباتات حية ، وبالتالي فهي ليست معادن.

المعادن لها تركيبة كيميائية محددة.إنها دائمًا متجانسة ، بمعنى آخر ، جميع أجزاء المعدن متشابهة. وهي تختلف في هذا عن الصخور التي تتكون من عدة معادن.

تتكون المعادن من عناصر كيميائية ، أي مواد لم يعد من الممكن أن تتحلل إلى مواد أخرى. كيميائيا. في شكله الطبيعي ، من أصل 107 عنصرًا معروفًا للعلم ، يوجد 90 عنصرًا في قشرة الأرض.

بعض في القشرة الأرضية شكل نقيأو شبه نقي. يطلق عليهم العناصر الأصلية.

هناك 22 عنصرًا أصليًا ، من بينها الفضة والذهب والماس (أحد أشكال الكربون).

قشرة الأرض.

تتكون 74٪ من كتلة القشرة الأرضية من عنصرين: السيليكون والأكسجين. 24.27٪ أخرى هي العناصر الستة الأخرى: الحديد والألمنيوم والصوديوم والكالسيوم والمغنيسيوم والبوتاسيوم. يشكلون معًا ما يقرب من 99 ٪ من قشرة الأرض.

أكثر المعادن شيوعًا هي هذه عبارة عن سيليكات ، مركب كيميائي من السيليكون والأكسجين ، غالبًا مع مزيج من واحد أو أكثر من العناصر الستة الأخرى.

السيليكات مثل الميكا والكوارتز والفلسبار هي الأكثر شيوعًا. بنسب مختلفة ، الثلاثة هي المكونات الرئيسية لأنواع مختلفة من الجرانيت. غالبًا ما يتراكم الكوارتز المتآكل من الجرانيت على طول الساحل ويشكل الشواطئ الرملية.

تعريف المعادن.

المعادن الشائعة مثل الفلسبار والكوارتز والميكا تسمى المعادن المكونة للصخور. وهذا ما يميزهم عن المعادن التي توجد بكميات قليلة فقط.

معدن آخر مكون للصخور هو الكالسيت. تشكل صخور الحجر الجيري.

يوجد الكثير من المعادن في الطبيعة.طور علماء المعادن نظامًا كاملاً لتعريفهم ، والذي يعتمد على الخصائص الكيميائية والفيزيائية.

تساعد الخصائص البسيطة جدًا ، مثل الصلابة أو اللون ، في بعض الأحيان على التعرف على المعدن. وأحيانًا يتطلب ذلك اختبارات معملية معقدة باستخدام الكواشف.

يمكن التعرف على بعض المعادن من خلال اللون ، مثل الملكيت (الأخضر) واللازورد (الأزرق). لكن اللون غالبًا ما يكون خادعًا ، لأنه يختلف على نطاق واسع في العديد من المعادن.

تعتمد الاختلافات في اللون على درجة الحرارة والشوائب والإشعاع والإضاءة والتآكل.

السمة المعدنية والصلابة.

السمة المعدنية -إنه المسحوق الذي تحصل عليه عند كشط معدن. السمة هي خاصية مهمة: فهي تختلف في بعض الأحيان عن لون المعدن في العينة وعادة ما تكون ثابتة لنفس المعدن.

أيضًا ، لا تزال المعادن تختلف في الصلابة ، والتي تقدر على مقياس موس (سمي على اسم عالم المعادن النمساوي) من 1 إلى 10.

يتطابق التلك المعدني الناعم مع 1 ، والماس ، أقسى المعادن الطبيعية ، يتوافق مع 10.

جاذبية معينة.

جاذبية معينة، أو الكثافة ، هي النسبة بين وزن مادة ما ونفس كمية الماء. هذه القيمة للتعريف مهمة للغاية.

إذا أخذنا الثقل النوعي للماء على أنه 1 ، فإنه بالنسبة لمعظم المعادن يختلف من 2.2 إلى 3.2. الثقل النوعي لبعض المعادن (يوجد القليل منها) مرتفع جدًا أو منخفض جدًا.

على سبيل المثال ، يتم جرحه في الجرافيت 1.9 ، والذهب من 15 إلى 20 ، حسب درجة النقاء. لتعريف المعادن ، هناك مؤشر آخر هو الانقسام ، أي كيف يتفكك المعدن عند اصطدامه.

تسليط الضوء على المعدن ، يمكنك الحصول على معلومات عنه.تنقل المعادن الشفافة الضوء بسهولة بحيث يمكن رؤية كل شيء من خلالها.

لا تنقل المعادن غير الشفافة الضوء على الإطلاق ، بل تعكسه أو تمتصه. يتم استخدام هذه الخصائص أيضًا أثناء عملية التعريف. غالبًا ما تحتوي المعادن على قزحي الألوان أو بريق معدني.

على سبيل المثال ، الجالن (خام الرصاص) له بريق معدني ، فهو يلمع تقريبًا مثل المعدن ، في حين أن معظم السيليكات تحتوي على زجاجي ، فهي تشبه الزجاج اللامع.

هناك أيضًا أنواع أخرى من التألق - ترابي (باهت) ، لؤلؤي ، حريري (أو ساتان) ، قوي (مثل الماس). قد تحتوي بعض المعادن على عدة أنواع من البريق.

يختلف بريق الكالسيتات من ترابي إلى زجاجي. العديد من المعادن لها خصائص محددة تسهل التعرف عليها. على سبيل المثال ، يعتبر التلك صابوني الملمس ، بينما الزرنيخ ، وهو عنصر أصلي والزرنيخ ، تنبعث منه رائحة الثوم عند تسخينه.

تحت الأشعة السينية أو الأشعة فوق البنفسجية ، تتألق بعض المعادن (يتغير لونها أو يتوهج). البعض الآخر ، تحت الضغط أو عند تسخينه ، مشحون كهربائيًا.

هناك أيضًا معادن لا يمكن التعرف عليها إلا من خلال اختبارات خاصةفي المختبرات.يذوب البعض فقط في الأحماض المركزة ، ولكن ليس في الأحماض المخففة ، والبعض الآخر فقط في الأحماض الساخنة ، ولكن ليس في الأحماض الباردة.

بلورات.

المعادن لها تكوينها الخاص و صيغة كيميائية. الهاليت (ملح الصخور) له الصيغة الكيميائية كلوريد الصوديوم. هذا يعني أن الهاليت مركب كيميائي للصوديوم (Na) و (Cl).

لذلك كل معدن له تركيبة معينة وثابتة ، فإن ذرات عناصره تبني الشبكة ثلاثية الأبعاد الصحيحة لهيكل معين له.

هذه المشابك البلورية عبارة عن أشكال هندسية ، وجوهها المسطحة مرتبة بشكل متماثل.

إذا تركت القليل من الماء المالح في طبق مسطح لفترة من الوقت ، فسوف يتبخر وتتكون بلورات الملح في القاع.

تظهر العدسة المكبرة أنها مكعبات عادية. تعتبر دراسة البلورات مهمة لتحديد المعادن ، حيث أن بلورات معظم المعادن لها شكل منتظم ومحدد.

هناك سبعة أنظمة أساسية في علم البلورات ، أو متساوي القياس ، تسمى التآزرات.على سبيل المثال ، ينتمي الفيروز إلى النظام الثلاثي ، والياقوت ينتمي إلى النظام السداسي ، والماس ينتمي إلى النظام المكعب.

يمكن وصف كل نظام وفقًا لخصائص تناظره - الخصائص التي ، عندما تدور بلورة حول محور ، تسمح لها بالظهور في شكل متطابق مرتين أو أكثر في دورة واحدة كاملة.

من خلال عدد محاور التناظر ، يمكنك تحديد البلورة.

المعادن الثمينة.

صنع الناس في العصر الحجري مجوهرات من الذهب في العصر البرونزي - من الفضة. العديد من المعادن تحت تصرف صائغي المجوهرات اليوم.

الماس (خاصة عديم اللون) هو أغلى الأحجار الكريمة.أيضًا ، تشمل أغلى الأحجار: الياقوت والزمرد والياقوت ، والتي يتم تقييمها أولاً وقبل كل شيء بسبب لونها.

هذه الحجارة غالية الثمن لدرجة أن وزنها يقاس بالقيراط. قيراط واحد يساوي 200 ملليغرام.

الماس هو نوع من الفحم النقي كيميائيا ولا يختلف في التركيب الكيميائي عن الجرافيت المعدني اللين العادي ، وهو مألوف لنا من أقلام الرصاص.

يتم تقييم الماس بسبب تألقه وصلابته.يكتسب تألقه عند القطع والتلميع. سبب هذا الاختلاف بين الجرافيت والماس هو أن ذراتهم مرتبة بشكل مختلف ، ولديهم بنية داخلية مختلفة.

تعدد الأشكال هو قدرة المادة على الوجود في شكلين أو أكثر بنفس التركيب الكيميائي.

على سبيل المثال ، مجموعة متنوعة نادرة وخضراء من البريل هي الزمرد. تم العثور على أجمل العينات في كولومبيا. تم العثور على أشهر الياقوت في العالم في ميانمار. يتم استخراج الياقوت الأزرق الناعم في تايلاند وسريلانكا.

حسنًا ، الآن ، أعتقد أنه عندما نشتري الأحجار الكريمة لأنفسنا ، سنعرف تكوينها وكيفية استخراجها. وسنفهم القيراط ، وهي القيمة أحجار الكريمة. وسنعرف أيضًا كيف يتم تحديد المعادن ، وكيف يتم تحديد صلابتها ، وما إلى ذلك ...