تعریف دقیق کانی به شرح زیر است. ماده معدنی چیست؟ اشکال وقوع آنها در طبیعت

11. خواص فیزیکی کانی ها.

1. رنگ – رنگ کانی ها m.b. چند نوع:

- اصطلاحی- ویژگی ماده معدنی (مالاشیت، فیروزه)؛

- آلوکروماتیک- توسط ناخالصی های سایر مواد معدنی یا مواد گازی (کارنلین، رز کوارتز) وارد شده است.

-شبه رنگی- رنگ‌بندی کاذب ناشی از تداخل پرتوهای نور (کدر شدن، کدر شدن).

Irisation- شبه رنگ، که در داخل کریستال ظاهر می شود. رنگین کمان (از یونانی íris - رنگین کمان)، پدیده ای نوری که شامل ظاهر شدن رنگین کمان بازی رنگ ها بر روی صورت ها و سطوح شکاف برخی مواد معدنی (به عنوان مثال، کلسیت، لابرادوریت، اوپال و غیره) هنگام عبور نور است.

لکه دار کردن- یک فیلم رنگین کمانی نازک روی سطح یک ماده معدنی که به شدت با رنگ بقیه جرم آن متفاوت است. دلیل P. وجود روی سطح دانه های معدنی لایه های نازک است که در نتیجه تغییر آن (مثلاً تحت تأثیر اکسیژن) و ایجاد یک اثر نور رنگین کمان (به Iridescence) تشکیل شده است. مشخصه بورنیت، کالکوپیریت، لیمونیت و ... هیچ گونه شکستگی از کانی های P. در سطح تازه مشاهده نمی شود.

2. رنگ خط، رنگ پودر ریز ماده معدنی است که هنگام خراشیدن روی یک صفحه چینی بدون لعاب (بیسکویت) باقی می ماند. تلویزیون در مقیاس Maos (5-6) 6-7. خط مطابقت ندارد: پیریت به رنگ زرد برنجی است، رنگ خط سیاه است. هماتیت سیاه رنگ است، رنگ رگه قرمز مایل به قهوه ای است.

3. شفافیت . توانایی یک ماده معدنی برای عبور نور از طریق خود. با مشاهده کانی در برابر نور در سطح کیفی ارزیابی می شود. بر این اساس:

شفاف (کوارتز، اسپار ایسلند، کریستال)؛

شفاف (گچ)؛

شفاف در لبه ها (اوپال)؛

شفاف نیست (پیریت، هماتیت).

4.درخشش – توانایی کانی ها در انعکاس نور فرودی به ضریب شکست کانی بستگی دارد. درخشندگی یک کانی به دلیل انعکاس از سطح سطوح کریستالی یا شکستگی است. بین Me و NeMe تمایز قائل شوید

1. مواد معدنی با درخشش فلزی و فلزی(بیش از 3.0). me-شبیه درخشش فلز تازه (پیریت، گالن)، و فلز مانند (2.6 - 3.0)، - یک سطح فلزی کدر (گرافیت، اسفالریت). این درخشش ها مشخصه فلزات بومی مات (طلا، نقره، مس و غیره)، بسیاری از ترکیبات گوگردی (گالن، کالکوپیریت و غیره) و اکسیدهای فلزی (مگنتیت، پیرولوزیت و غیره) است.

2.بدون درخششمشخصه کانی های رنگ روشن و اغلب شفاف. درخشش غیر فلزی متفاوت است:

الماس. (1.9 – 2.6) قوی ترین درخشندگی مشخصه مواد معدنی با ضریب شکست بالا (الماس، سینابار) است.

شیشه. (1.3 - 1.9) یادآور درخشش از سطح شیشه است. درخشش غیرفلزی مشخصه کانی های شفاف است. ویژگی کانی های با ضریب شکست کم (کلسیت، کوارتز).

چرب. بدرخشید، گویی از سطحی پوشیده شده با یک لایه چربی. این درخشش به دلیل سرکوب متقابل پرتوهای نور منعکس شده از سطح ناهموار ماده معدنی (نفلین، گوگرد بومی) است.

مروارید. یادآور درخشش رنگین کمانی سطح مادر از مروارید صدف دریایی. مشخصه کانی های با برش بسیار عالی و بی نقص (میکا، گچ).

ابریشمی.ذاتی مواد معدنی با ساختار فیبری است. (آزبست).

مات یا مات. مواد معدنی با سطح شکستگی بسیار ریز (چخماق، خاک رس) نیز مشاهده می شود.

درخشش بستگی به این دارد:

شرایط تقریباً حداقل است: اگر سطح صاف نباشد ، درخشش چرب (کوارتز) ، درخشش مومی وجود دارد.

شکل کریستالی: فرم فیبری، این کانی با درخشش ابریشمی مشخص می شود.

برخی از مواد معدنی درخشش متفاوتی بر روی سطوح کریستالی و روی شکستگی دارند. بنابراین، به عنوان مثال، کوارتز دارای درخشندگی شیشه ای در لبه ها است، اما درخشش چرب در شکستگی ها. لایه های نازک روی سطح کهنه و رسوبات مواد خارجی نیز به طور چشمگیری درخشش این ماده معدنی را تغییر می دهند.

5. تلویزیون - توانایی یک ماده معدنی برای مقاومت در برابر تأثیرات مکانیکی خارجی، خراشیدگی و سنگ زنی. یک علامت تشخیصی مهم است.

روش های مختلفی برای تعیین سختی وجود دارد. در کانی شناسی از مقیاس Mohs استفاده می شود. ساخته شده بر اساس نمونه های مرجع، مرتب شده به ترتیب افزایش سختی:

1 تالک Mg3(OH)2

2 گچ Ca*2H2O

3 کلسیت Ca

4 فلوریت CaF2

5 آپاتیت Ca53 (F, Cl)

6 ارتوکلاس K

7 کوارتز SiO2

8 توپاز Al2(F, OH)2

9 کوراندوم Al2O3

مقادیر مقیاس Mohs نسبی هستند و به طور معمول با استفاده از روش خراش تعیین می شوند. آن ها کوارتز فلدسپات ها (اورتوکلاز) را خراش می دهد اما توپاز را خراش نمی دهد. فرآیند تعیین سختی یک کانی در مقیاس Mohs به این صورت است: اگر برای مثال آپاتیت (سختی = 5) کانی مورد مطالعه را خراش دهد و خود نمونه بتواند فلوریت را خراش دهد (سختی = 4) پس سختی از نمونه = 4.5 تعیین می شود.

موارد زیر می توانند جایگزین استانداردهای مقیاس Mohs شوند: تیغه چاقوی فولادی - سختی حدود 5.5، سوهان - حدود 7، شیشه ساده - 5

6. رخ - توانایی کانی ها برای شکافتن یا شکافتن در امتداد سطوح خاص با تشکیل سطحی صاف مانند آینه.

شکاف به ساختار کریستال و ماهیت پیوندهای اتمی مربوط می شود. در امتداد صفحات شکاف، نیروهای پیوند ضعیف تر از سایر جهات هستند. صفحات برش همیشه چگالی اتمی بالایی دارند و در همه موارد موازی با وجوه بلوری احتمالی هستند. بنابراین، برش پیروکسن‌ها و آمفیبول‌ها نیز مستقیماً با ساختار آنها مرتبط است که شامل زنجیره‌هایی از چهار وجهی سیلیکون-اکسیژن است.

شکاف با مشاهده سیستم‌های منظم ترک‌ها در کانی‌های شفاف مانند فلوریت یا کلسیت، یا صفحات بازتابنده صاف که هنگام شکستن کریستال‌ها تشکیل می‌شوند، همانطور که در فلدسپات‌ها، پیروکسن‌ها و میکاها دیده می‌شود، شناسایی می‌شود. ردیابی صفحات برش نقش مهمی به عنوان تعیین جهت در مطالعه نوری دانه های بیگانه شکل زیر میکروسکوپ ایفا می کند که لبه های کاملاً مشخصی ندارند.

درجه کمال تجلی برش کانی مورد مطالعه با مقایسه آن با داده های مقیاس 5 مرحله ای زیر تعیین می شود:

بسیار عالی- این ماده معدنی به راحتی به پوسته ها، صفحات، برگ ها (میکا، مولیبدنیت) تجزیه می شود.

کامل- هنگام ضربه زدن با چکش - سوراخ می شود که شباهت کمتری به کریستال شکسته دارد. بنابراین، هنگام شکستن هالیت، مکعب های منظم کوچک به دست می آیند، هنگام خرد کردن کلسیت، رومبوهدرون های منظم (توپاز، دیوپسید کروم، فلوریت، باریت) به دست می آیند. قطعاتی با لبه های صاف تشکیل می شوند

میانگینمشخصه آن این است که بر روی قطعات کریستالی هم صفحات برش و هم شکستگی های ناهموار در جهت های تصادفی به وضوح مشاهده می شود (فلدسپات ها، پیروکسن ها)

ناقصسطوح صاف تشخیص با بررسی دقیق سطح ناهموار یک تراشه معدنی (آپاتیت، کاسیتیت) دشوار است.

خیلی ناقصه- بدون سطوح صاف

هنگامی که کانی هایی که فاقد شکاف هستند یا شکاف ضعیفی دارند، شکافته می شوند، سطوح شکستگی نامنظم ظاهر می شوند که از نظر ظاهری به این صورت مشخص می شوند: مخروطی (اوپال)، ناهموار (پیریت)، صاف (وورتزیت)، خرد شده (اکتینولیت)، قلاب دار (نقره بومی)، زبر (دیوپساید)، خاکی (لیمونیت).

هنگام فرآوری سنگ، وجود شکاف به دست آوردن سطوح صاف در امتداد صفحات آن را آسان‌تر می‌کند، اما آسیاب و صیقل دادن سایر صفحات را دشوار می‌کند، زیرا ممکن است ترک‌های برش در طول پردازش ظاهر شوند. علاوه بر این، شکاف می تواند باعث خرد شدن مواد معدنی در حین استفاده شود.

12. مورفولوژی تک بلورها و سنگدانه ها .

ظاهر کریستال ها (هابیتوس)؛

دوبل؛

سایه زدن لبه ها

بسته به شرایط تشکیل، کانی های مشابه ممکن است به اشکال مختلف متبلور شوند، اما ساختار داخلی (شبکه بلوری) همیشه یکسان است. در طبیعت، کانی ها به شکل های زیر متبلور می شوند: تک بلورهای منفرد، رشد متقابل دوقلوها و توده ها.

عادت داشتن - ظاهر کریستال ها، m/b:

ایزومتریک- اشکال به طور مساوی در سه جهت فضایی توسعه یافته است: هشت وجهی، لوزی، مکعب (هشت وجهی - الماس، لوزی - الماس، مکعب - باریت، پیریت).

دراز- اشکال دراز در یک جهت فضایی: منشوری، ستونی، ستونی، سوزنی شکل، فیبری (تورمالین - کریستال های منشوری، وولستانیت - کریستال های سوزنی شکل، آزبست - فیبری).

تخت- فرم های کشیده در دو جهت فضایی - جدولی، لایه ای، فلس دار (میکا - کریستال های فلس دار).

شکل کریستال ها اسکلتی و دندریتیک (شاخه های درخت مانند) است.

دوبل - رشد متقابل منظم 2 یا چند کریستال که اغلب نشانه تشخیصی مواد معدنی است.

دوقلوها: برافزایش (به شکل نیزه - به عنوان مثال، دم کبوتر) و جوانه زنی (استاورولیت - 2 منشور شش ضلعی در یکدیگر رشد می کنند)

دوقلوسازی پلی سنتتیک - همجوشی بسیاری از کریستال ها (به عنوان مثال پلاژیوکلازها - K-Na - فلدسپات ها، کربنات ها)

مصالح :

دروزی - رشد متقابل بلورهای خوش فرم، متفاوت از نظر ارتفاع، جهت گیری متفاوت، متحد شده توسط یک پایه مشترک.

برس ها، پوسته ها - مصالح با ارتفاع های مختلف؛

ترشح - تشکیلات معدنی که فضاهای خالی را در سنگ ها پر می کنند. پر شدن از حاشیه به مرکز رخ ​​می دهد. اگر برس ها روی سطح حفره ها ظاهر شوند ، چنین تشکیلاتی را ژئود (آمتیست ، کوارتز) می نامند.

ندول ها - تشکیلات معدنی کروی که در آنها پر شدن ماده از مرکز به اطراف می رود (کربنات).

اولیت ها سازندهای کروی با ساختاری پوسته مانند هستند.

اسفرولیت ها - تشکیلات معدنی کروی با ساختار شعاعی - تابشی (تورمالین)؛

دندریت ها - بلورهایی با ساختار پیچیده درخت مانند (نقره بومی)؛

واحدهای پخت - هنگامی که مواد معدنی از محلول ها (استالاکتیت ها، استالاگمیت ها) متبلور می شوند.

سنگدانه ها می توانند متخلخل، خاکی، درخت مانند باشند.

سنگدانه های خاکی عمدتاً مشخصه کانی های سست و پودری هستند. این شامل برخی از سنگ های رسوبی - رس (کائولن)، بوکسیت است.

جوجه کشی روی لبه ها - خاصیت مشخصه یک کانی خاص است. سایه ها وجود دارد:

موازی عرضی (برای کوارتز).

موازی طولی (تورمالین، اپیدوت).

متقاطع (مگنتیت).

13. پیدایش سنگ ها و کانی ها - کلی، طبقه بندی فرآیندها .

فرآیندهای تشکیل مواد معدنی:

1) درون زا

آذرین

پست ماگمایی

پگماتیت

پنوماتیت

هیدروترمال

2) برون زا

3) دگرگونی

درون زافرآیندها در داخل زمین رخ می دهند و با فعالیت ماگمایی مرتبط هستند. آنها با درجه حرارت بالا و فشار خون مشخص می شوند.

برون زافرآیندهایی در سطح زمین رخ می دهد و با انتقال، رسوب مجدد، هوازدگی و تخریب مکانیکی سنگ ها و کانی ها همراه است.

فرآیندهای دگرگونی- فرآیندهای تبدیل عمیق سنگ ها و کانی های تشکیل شده قبلی تحت تأثیر دما و فشار بالا.

فرآیندهای ماگمایی- بالاترین مرحله t فرآیندهای درون زا مرتبط با تبلور مواد معدنی از ماگما به شکل سنگدانه های سنگ های آذرین (t≈700˚С).

ماگما- یک سیستم سیلیکات چند جزئی حاوی 5-10 درصد فاز گاز.

فرآیند پگماتیت- فرآیند تبلور یک مذاب ماگمایی باقیمانده غنی شده با اجزای فرار، که منجر به تشکیل سنگ های خاصی با ساختار بلوری درشت می شود که به آنها پگماتیت می گویند. ویژگی های تشکیل: کوارتز فلدسپات، رگه های پگماتیت تشکیل می شود.

فرآیندهای پنوماتیتتشکیل مواد معدنی از فاز گاز در برخی از مراحل تبلور ماگما (انتشار P، Cl، F، S امکان پذیر است). بالا آمدن به لایه های بالایی ← تبلور (در هنگام سرد شدن ناگهانی)، مواد معدنی (گوگرد، آمونیاک) تشکیل می شود.

فرآیندهای هیدروترمال- محلول های سنگ داغ آزاد شده از ماگما، از طریق شکاف ها به مناطق سردتر پوسته زمین نفوذ می کنند، بخار آب با سنگ های کناری متراکم می شود و رگه های گرمابی را تشکیل می دهد. مشخصه برای تشکیل کوارتز، کلسیت، باریت.

سلام به همه!امروز تصمیم گرفتم در مورد اینکه جواهرات برای مردم از چه چیزی ساخته می شود صحبت کنم. اینها سنگهای قیمتی هستند که از اعماق زمین استخراج می شوند که حاوی مواد معدنی هستند. و در این پست به طور خاص در مورد مواد معدنی صحبت خواهیم کرد ، در مورد مواد اولیه ای که این جواهرات زیبا از آنها ساخته می شود ...

پوسته زمین (در مورد پوسته زمین بیشتر) عمدتاً از موادی به نام - تشکیل شده است. مواد معدنی نقش بسیار مهمی در توسعه بشر و ایجاد تمدن ها داشته اند.

مردم عصر حجر از ابزارهای سیلیکونی استفاده می کردند. حدود 10000 سال پیش، انسان بر روش تولید مس از سنگ معدن مسلط شد و با اختراع برنز (آلیاژی از قلع و مس)، عصر جدیدی آغاز شد - عصر برنز.

از آغاز عصر آهن در 3300 سال پیش، بشر به روش‌های بیشتری برای استفاده از مواد معدنی که از پوسته زمین استخراج می‌شوند، تسلط پیدا کرده است. صنعت مدرن هنوز به منابع معدنی زمین وابسته است.

یافتن ذخایر جدید مستلزم دانستن اینکه آنها چیستند، توانایی تشخیص آنها و اینکه چگونه به جایی رسیدند که آنها را پیدا کردیم، دارد.

دانشمندان حدود 3000 نوع ماده معدنی را شمارش می کنند، اما تنها 100 نوع از آنها کاملاً گسترده است.

مواد معدنی متعلق به دنیای معدنی (غیر زنده) هستند.آنها اغلب جامد هستند. فقط جیوه استثناست.

مواد آلی و معدنی.

بسیاری از هر چیزی که از زمین استخراج می شود، مواد معدنی نامیده می شود. آنها همچنین سوخت های فسیلی مانند زغال سنگ را در این دسته قرار می دهند.

کانی شناسان افرادی هستند که به طور حرفه ای مواد معدنی را مطالعه می کنند. آنها بر این باورند که نفت، زغال سنگ و گاز طبیعی مواد آلی هستند زیرا از بقایای جانوران و گیاهان زمانی زنده تشکیل شده اند و بنابراین مواد معدنی نیستند.

مواد معدنی ترکیب شیمیایی خاصی دارند.آنها همیشه همگن هستند، به عبارت دیگر، تمام اجزای کانی یکسان هستند. این با سنگ هایی که از چندین کانی تشکیل شده اند متفاوت است.

کانی ها از عناصر شیمیایی تشکیل شده اند، یعنی موادی که دیگر نمی توان آنها را به مواد شیمیایی دیگر تجزیه کرد. از 107 عنصر شناخته شده برای علم، 90 عنصر به طور طبیعی در پوسته زمین یافت می شود.

برخی در پوسته زمین به صورت خالص یا تقریباً خالص وجود دارند. به آنها عناصر بومی می گویند.

22 عنصر بومی شامل نقره، طلا و الماس (نوعی کربن) وجود دارد.

پوسته زمین.

74 درصد از جرم پوسته زمین از دو عنصر سیلیکون و اکسیژن تشکیل شده است. 24.27 درصد دیگر از شش عنصر دیگر تشکیل شده است: آهن، آلومینیوم، سدیم، کلسیم، منیزیم و پتاسیم. آنها با هم تقریباً 99 درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهند.

رایج ترین مواد معدنی عبارتند از آنها سیلیکات هستند، یک ترکیب شیمیایی از سیلیکون و اکسیژن، که اغلب با یک یا چند عنصر از شش عنصر دیگر مخلوط می شوند.

سیلیکات ها مانند میکا، کوارتز و فلدسپات ها رایج ترین هستند. به نسبت های مختلف، هر سه اجزای اصلی انواع مختلف گرانیت هستند. کوارتز فرسایش یافته از گرانیت اغلب در ساحل جمع می شود و سواحل شنی را تشکیل می دهد.

تعیین مواد معدنی

کانی های معمولی مانند فلدسپات، کوارتز و میکا را کانی های سنگ ساز می نامند. این آنها را از مواد معدنی که فقط در مقادیر کم یافت می شوند متمایز می کند.

یکی دیگر از کانی های سنگ ساز کلسیت است. سنگ های آهکی را تشکیل می دهد.

مواد معدنی زیادی در طبیعت وجود دارد.کانی شناسان یک سیستم کامل برای تعیین آنها ایجاد کرده اند که بر اساس خواص شیمیایی و فیزیکی است.

خواص بسیار ساده، مانند سختی یا رنگ، گاهی به تشخیص یک ماده معدنی کمک می کند. و گاهی اوقات این نیاز به آزمایش های آزمایشگاهی پیچیده با استفاده از معرف ها دارد.

برخی از مواد معدنی مانند مالاکیت (سبز) و لاجورد (آبی) را می توان با رنگ تشخیص داد. اما رنگ اغلب فریبنده است، زیرا بین بسیاری از مواد معدنی بسیار متفاوت است.

تفاوت رنگ ها به دما، ناخالصی ها، تشعشع، روشنایی و فرسایش بستگی دارد.

ویژگی معدنی و سختی.

ویژگی معدنی -این پودری است که هنگام تراشیدن یک ماده معدنی بدست می آورید. یک صفت یک ویژگی مشخصه مهم است: گاهی اوقات با رنگ کانی در نمونه متفاوت است و معمولاً برای همان کانی ثابت است.

کانی ها از نظر سختی نیز متفاوت هستند که در مقیاس موهس (به نام کانی شناس اتریشی) از 1 تا 10 ارزیابی می شود.

تالک معدنی نرم روی آن برابر با 1 و الماس، سخت ترین مواد معدنی طبیعی، برابر با 10 است.

وزن مخصوص.

وزن مخصوص یا چگالی، نسبت بین وزن یک ماده و همان مقدار آب است. این مقدار برای تعیین بسیار مهم است.

اگر وزن مخصوص آب را 1 در نظر بگیریم، برای اکثر مواد معدنی از 2.2 تا 3.2 متغیر است. وزن مخصوص برخی از مواد معدنی (فقط تعداد کمی وجود دارد) بسیار زیاد یا بسیار کم است.

به عنوان مثال، برای گرافیت آن را زخمی 1.9، و برای طلا از 15 تا 20، بسته به خلوص است. یکی دیگر از شاخص‌های شناسایی کانی‌ها، برش است، یعنی اینکه چگونه یک کانی در هنگام ضربه به تکه تکه می‌شود.

با نگه داشتن یک ماده معدنی تا نور، می توانید اطلاعاتی در مورد آن به دست آورید.مواد معدنی شفاف به قدری آسان نور را از خود عبور می دهند که همه چیز از طریق آنها دیده می شود.

مواد معدنی مات به هیچ وجه نور را از خود عبور نمی دهند، بلکه آن را منعکس یا جذب می کنند. این ویژگی ها در طول فرآیند تعریف نیز مورد استفاده قرار می گیرند. مواد معدنی اغلب درخشش رنگین کمانی یا فلزی دارند.

به عنوان مثال، گالن (سنگ سرب) دارای درخشش فلزی است، تقریباً مانند فلز می درخشد و بیشتر سیلیکات ها دارای درخشش شیشه ای هستند، آنها شبیه شیشه های براق هستند.

همچنین انواع دیگری از درخشش وجود دارد - خاکی (خارج کننده)، مرواریدی، ابریشمی (یا ساتنی)، آدامانتین (مانند الماس). برخی از مواد معدنی می توانند چندین نوع درخشندگی داشته باشند.

درخشندگی کلسیت ها از خاکی تا شیشه ای متفاوت است. بسیاری از مواد معدنی دارای خواص خاصی هستند که تشخیص آنها را آسان می کند. به عنوان مثال، تالک در لمس حالت صابونی دارد و اسکورودیت و عنصر بومی آرسنیک هنگام حرارت دادن بوی سیر می دهند.

هنگامی که در معرض اشعه ایکس یا اشعه ماوراء بنفش قرار می گیرند، برخی از مواد معدنی فلورسانس می شوند (تغییر رنگ یا درخشش). برخی دیگر تحت فشار یا گرما بار الکتریکی می شوند.

همچنین مواد معدنی وجود دارد که تنها از طریق آزمایش های ویژه در آزمایشگاه ها قابل شناسایی هستند.برخی فقط در اسیدهای غلیظ حل می شوند، اما در اسیدهای رقیق حل نمی شوند، برخی دیگر فقط در اسیدهای گرم حل می شوند، اما در اسیدهای سرد حل نمی شوند.

کریستال ها

مواد معدنی ترکیب و فرمول شیمیایی خاص خود را دارند. هالیت (سنگ نمک) دارای فرمول شیمیایی NaCl است. این بدان معنی است که هالیت یک ترکیب شیمیایی سدیم (Na) و (Cl) است.

بنابراین، هر کانی دارای یک ترکیب خاص و ثابت است، اتم های عناصر آن یک شبکه سه بعدی منظم از ساختاری خاص برای آن می سازند.

این شبکه های کریستالی شکل های هندسی هستند، وجه های صاف آنها به صورت متقارن چیده شده اند.

اگر مقداری آب نمک را برای مدتی در یک ظرف صاف بگذارید، تبخیر می شود و کریستال های نمک در ته آن تشکیل می شود.

یک ذره بین نشان می دهد که آنها مکعب های منظمی هستند. مطالعه کریستال ها برای شناسایی کانی ها مهم است زیرا اکثر کانی ها بلورهایی دارند که شکل منظم و مشخصی دارند.

هفت سیستم کریستالوگرافی یا ایزومتریک اصلی وجود دارد که به آنها سینگونی می گویند.به عنوان مثال، فیروزه به سیستم تری کلینیک، یاقوت به سیستم شش ضلعی و الماس به سیستم مکعبی تعلق دارد.

هر سیستم را می توان با توجه به ویژگی تقارن آن توصیف کرد - ویژگی هایی که وقتی کریستال حول یک محور می چرخد، به آن اجازه می دهد تا به همان شکل دو یا چند بار در یک چرخش کامل ظاهر شود.

برای تعیین کریستال می توان از تعداد محورهای تقارن استفاده کرد.

مواد معدنی گرانبها

مردم در عصر حجر جواهرات را از طلا و در عصر برنز از نقره می ساختند. امروزه انواع مواد معدنی در اختیار جواهرسازان قرار دارد.

الماس (به خصوص بی رنگ) گران ترین سنگ قیمتی است.همچنین، گران ترین سنگ ها عبارتند از: یاقوت، زمرد و یاقوت کبود که در درجه اول به دلیل رنگ آنها ارزش دارد.

این سنگ ها به قدری گران هستند که وزن آن ها بر حسب قیراط اندازه گیری می شود. یک قیراط برابر با 200 میلی گرم است.

الماس نوعی زغال سنگ خالص شیمیایی است و ترکیب شیمیایی آن با گرافیت معدنی نرم معمولی که از مداد برای ما آشناست، تفاوتی ندارد.

الماس ها به دلیل درخشندگی و سختی شان ارزش دارند.درخشش خود را هنگام برش و جلا به دست می آورد. دلیل این تفاوت بین گرافیت و الماس این است که اتم های آنها به طور متفاوتی چیده شده اند، آنها ساختار داخلی متفاوتی دارند.

Polymorphosis توانایی یک ماده برای وجود دو یا چند شکل با ترکیب شیمیایی یکسان است.

به عنوان مثال، یک نوع کمیاب و سبز رنگ از بریل زمرد است. زیباترین نمونه ها در کلمبیا یافت می شوند. معروف ترین یاقوت های جهان در میانمار یافت می شود. یاقوت های کبود زیبا در تایلند و سریلانکا استخراج می شوند.

خوب حالا فکر می کنم وقتی برای خودمان سنگ های قیمتی می خریم از ترکیب آنها و نحوه استخراج آنها مطلع شویم. و قیراط را خواهیم فهمید که ارزش سنگ های قیمتی را نشان می دهد. همچنین می دانیم کانی ها چگونه تعیین می شوند، سختی آنها با چه روش هایی تعیین می شود و غیره...

مواد معدنی طبیعی و مصنوعی. کانی های اولیه و ثانویه.

معدنی (برگرفته از لات قرن قرن هجری. minera - سنگ معدن)- این یک جسم طبیعی با ترکیب شیمیایی و ساختار کریستالی مشخص است که در نتیجه فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی طبیعی در سطح و اعماق زمین، ماه و سایر سیارات رخ می دهد و دارای ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و خاصی است. خواص شیمیایی؛ معمولاً جزء سنگ ها، سنگ معدن ها و شهاب سنگ ها است. یک کانی معمولاً یک ترکیب شیمیایی طبیعی از عناصر یا یک عنصر بومی است که تحت شرایط فیزیکی و شیمیایی محیطی خاصی تشکیل شده است.

کانی شناسی مطالعه کانی ها است. کانی شناسی ترکیبات، خواص شیمیایی و فیزیکی کانی ها، منشاء آنها، فرآیندهای تغییر و تبدیل به کانی های دیگر و همچنین روابط برخی کانی ها با سایر کانی ها در ذخایر معدنی یا سنگ ها را مطالعه می کند.

اصطلاح "معدنی" به معنای یک ماده کریستالی معدنی طبیعی جامد است. اما گاهی اوقات در یک زمینه وسیع تری در نظر گرفته می شود و برخی از محصولات آلی، بی شکل و سایر محصولات طبیعی را به عنوان مواد معدنی طبقه بندی می کند.

برخی از مواد طبیعی که در شرایط عادی مایع هستند نیز کانی محسوب می شوند (مثلاً جیوه بومی که در دمای پایین تر به حالت کریستالی می رسد). آب، برعکس، به عنوان یک ماده معدنی طبقه بندی نمی شود، آن را به عنوان حالت مایع (ذوب) یخ معدنی در نظر می گیرد.

برخی از مواد آلی - نفت، آسفالت، قیر - اغلب به اشتباه به عنوان مواد معدنی طبقه بندی می شوند، یا آنها را به یک کلاس ویژه از "مواد معدنی آلی" طبقه بندی می کنند، که امکان سنجی آن بسیار بحث برانگیز است.

برخی از کانی ها در حالت آمورف هستند و ساختار کریستالی ندارند. به کانی هایی که شکل بیرونی کریستال دارند، اما در حالت آمورف و شیشه مانند هستند، متامیکت نامیده می شوند. به عنوان مثال، نمک سفره به وضوح کریستالی است، در حالی که عقیق بی شکل است. در کانی هایی با ساختار کریستالی، ذرات بنیادی (اتم ها، مولکول ها) در جهت معین و در فاصله معینی از یکدیگر قرار گرفته و شبکه بلوری را تشکیل می دهند. در یک ماده بی شکل، این ذرات به طور آشفته قرار دارند. خواص فیزیکی اولیه آن (سختی، شکاف، شکنندگی، شکل خارجی کریستالوگرافی و غیره) به ساختار داخلی یک کانی (بلور یا بی شکل) بستگی دارد. و به نوبه خود از مهم ترین ویژگی های تشخیصی کانی ها هستند.

ترکیب مواد معدنی با فرمول شیمیایی آن - تجربی، نیمه تجربی، شیمیایی کریستالی بیان می شود. فرمول تجربی فقط رابطه بین عناصر منفرد در کانی ها را منعکس می کند. در آن، با افزایش تعداد گروه های آنها در جدول تناوبی، عناصر از چپ به راست مرتب شده اند، و برای عناصر یک گروه - با کاهش تعداد سریال آنها، یعنی. همانطور که ویژگی های قدرت آنها افزایش می یابد.

در حال حاضر بیش از 3 هزار ماده معدنی در طبیعت یافت و مورد مطالعه قرار گرفته است، اما پراکنش یکسانی ندارند. هر ساله حدود 30 گونه از آنها کشف می شود که تنها چند ده گونه از آنها گسترده است، بقیه نادر هستند. گسترده ترین مواد معدنی حاوی اکسیژن، سیلیکون و آلومینیوم هستند، زیرا این عناصر در پوسته زمین غالب هستند - 82.58٪.

نام کانی ها از محل اولین اکتشاف آنها به افتخار کانی شناسان بزرگ، زمین شناسان و دانشمندان دیگر تخصص ها، کلکسیونرهای معروف مواد معدنی، مسافران، فضانوردان، شخصیت های عمومی و سیاسی گذشته و حال، با توجه به برخی ویژگی های فیزیکی مشخص یا ترکیب شیمیایی. اصل شیمیایی اخیر به ویژه توصیه می شود و اکثر مواد معدنی کشف شده در دهه های اخیر اطلاعاتی در مورد ترکیب شیمیایی خود در نام خود دارند.

در دنیای باستان تلاش هایی برای سیستماتیک کردن مواد معدنی بر اساس مبانی مختلف انجام شده است. در کانی شناسی مدرن انواع مختلفی از طبقه بندی کانی شناسی وجود دارد. اکثر آنها بر اساس یک اصل ساختاری-شیمیایی ساخته شده اند. پرکاربردترین طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی و ساختار کریستالی است. موادی از یک نوع شیمیایی اغلب دارای ساختار مشابهی هستند، بنابراین کانی ها ابتدا بر اساس ترکیب شیمیایی به کلاس ها و سپس بر اساس ویژگی های ساختاری به زیر کلاس ها تقسیم می شوند.

مواد معدنی بسته به منشا آنها طبقه بندی می شوند. اولیه و ثانویه.

کانی های اولیه شامل کانی هایی هستند که برای اولین بار در پوسته زمین یا روی سطح آن در طی تبلور ماگما تشکیل می شوند. رایج ترین کانی های اولیه عبارتند از کوارتز، فلدسپات و میکا که گرانیت یا گوگرد را در دهانه های آتشفشانی تشکیل می دهند.

کانی‌های ثانویه در شرایط عادی از محصولات تخریب کانی‌های اولیه در اثر هوازدگی، در هنگام بارش و تبلور نمک‌ها از محلول‌های آبی یا در نتیجه فعالیت حیاتی موجودات زنده تشکیل شدند. اینها نمک آشپزخانه، گچ، سیلویت، سنگ آهن قهوه ای و غیره هستند.

مهم نیست که دنیای مواد معدنی چقدر غنی و متنوع است، همیشه اینطور نیست می توانید آنها را دریافت کنیدبه مقدار کافی و کیفیت مورد نیاز مردم اغلب به مواد معدنی نیاز ندارند، بلکه فقط به مواد معدنی نیاز دارند که نیازهای روزافزون متالورژی، مهندسی برق و رادیو، نوری-مکانیکی، ساخت ابزار دقیق و سایر صنایع را برآورده کند. الزاماتی که اقتصاد ملی برای مواد معدنی قائل است اغلب بسیار زیاد است: درجه خلوص شیمیایی بالا، شفافیت، برش کامل و غیره. و البته طبیعت همیشه قادر به برآوردن این نیازها نیست. بنابراین انسان با محدود نکردن به استخراج مواد معدنی طبیعی، دائماً به دنبال راه‌ها و ابزارهایی برای دستیابی به کانی‌های مصنوعی است که نه تنها چیزی کم‌تر، بلکه از نظر خواص از مواد طبیعی نیز برتر است. پیشرفت علم و فناوری هر ساله به ما اجازه می دهد تا عمیق تر به اسرار دنیای معدنی نفوذ کنیم. انسان آموخته است که تجهیزات منحصر به فردی ایجاد کند که به دست آوردن مواد معدنی نه تنها از نظر کیفیت کمتر از متولدین اعماق زمین نیست، بلکه می تواند مواد معدنی جدید و قبلاً ناشناخته تولید کند که اغلب دارای خواص بسیار ارزشمند و بدیع هستند.

با روش های مصنوعی (روش سنتز) می توان کانی هایی را که در شرایط طبیعی یافت می شوند (الماس، کوراندوم، کوارتز و غیره) و کانی هایی که به طور مستقل در شرایط طبیعی وجود ندارند (آلیت، بلیت و غیره) را به دست آورد. در محصولات فنی مختلف از جمله سیمان، نسوز و ... گنجانده شده است. در حال حاضر تعدادی از مواد معدنی که به ندرت در طبیعت یافت می شوند اما دارای خواص ارزشمندی هستند (فلوریت، کوراندوم و ...) برای مصارف صنعتی به دست آمده اند.

روش های سنتز مواد معدنی طبیعی را می توان به دو گروه تقسیم کرد:

1) سنتز در شرایط فشار عادی انجام می شود.

2) سنتز در فشارهای بالا انجام می شود.

در حال حاضر، تولید مواد معدنی مصنوعی به فرآیندهای زیر انجام می شود:

1) تبلور مذاب؛

2) واکنش هایی که در آن اجزای گاز شرکت می کنند.

3) بدست آوردن مواد معدنی در حضور محلول های آبی.

4) بدست آوردن مواد معدنی از طریق واکنش در محیط جامد.

اهمیت عملی سنتز مواد معدنی در سال های اخیر به طور چشمگیری افزایش یافته است. با این وجود، اهمیت مواد معدنی مصنوعی هنوز نسبتاً کم است. نقش اصلی متعلق به مواد معدنی طبیعی است - تامین کنندگان اصلی بسیاری از فلزات برای صنعت

مواد معدنی به طور گسترده یافت می شوند کاربرددر دنیای مدرن حدود 15 درصد از تمام گونه های معدنی شناخته شده در فناوری و صنعت استفاده می شود. مواد معدنی به عنوان منابع تمام فلزات و سایر عناصر شیمیایی (کانسنگ فلزات آهنی و غیرآهنی، عناصر کمیاب و کمیاب، سنگ‌های زراعی، مواد خام برای صنایع شیمیایی) ارزش عملی دارند. کاربردهای فنی بسیاری از مواد معدنی بر اساس خواص فیزیکی آنها است.

مواد معدنی سخت (الماس، کوراندوم، گارنت، عقیق، و غیره) به عنوان ساینده و ضد ساینده استفاده می شود. مواد معدنی با خواص پیزوالکتریک (کوارتز و غیره) - در الکترونیک رادیویی؛ میکا (مسکوویت، فلوگوپیت) - در مهندسی برق و رادیو (به دلیل خواص عایق الکتریکی آنها).

آزبست - به عنوان عایق حرارتی؛

تالک - در پزشکی و روان کننده ها؛

کوارتز، فلوریت، اسپار ایسلند - در اپتیک؛

کوارتز، کائولینیت، فلدسپات پتاسیم، پیروفیلیت - در سرامیک؛

منیزیت، فورستریت - به عنوان مواد نسوز منیزیم و غیره.

تعدادی از کانی ها سنگ های قیمتی و زینتی هستند. در عمل اکتشافات زمین شناسی، اکتشاف کانی شناسی و ارزیابی ذخایر معدنی به طور گسترده ای استفاده می شود.

روش‌های غنی‌سازی سنگ معدن و جداسازی مواد معدنی و همچنین روش‌های ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی اکتشاف و اکتشاف ذخایر معدنی بر اساس تفاوت در خواص فیزیکی و شیمیایی کانی‌ها (چگالی، مغناطیسی، الکتریکی، سطحی، رادیواکتیو، درخشنده و سایر خواص) است. ، و همچنین در مورد تضاد رنگ.

سنتز صنعتی تک بلورهای آنالوگ مصنوعی تعدادی از مواد معدنی برای صنایع الکترونیک رادیویی، اپتیک، ساینده و جواهرات در مقیاس بزرگ انجام می شود.

تا به امروز بیش از 4 هزار ماده معدنی شناخته شده است. هر ساله چندین ده گونه معدنی جدید کشف می شود و چندین "بسته" می شوند - آنها ثابت می کنند که چنین ماده معدنی وجود ندارد.

چهار هزار ماده معدنی در مقایسه با تعداد ترکیبات معدنی شناخته شده (بیش از یک میلیون) زیاد نیست.

کلیه فرآیندهای تشکیل کانی ها و سنگ ها را می توان به سه گروه تقسیم کرد:

الف. فرآیندهای درون زا (داخلی) یا، همانطور که اغلب به آنها گفته می شود، فرآیندهای هیپوژن (عمیق) که به دلیل انرژی حرارتی داخلی کره زمین اتفاق می افتد.

ب- فرآیندهای برون زا (خارجی) یا هایپرژنی (سطحی) که عمدتاً تحت تأثیر انرژی خورشیدی در سطح زمین رخ می دهند.

ب- فرآیندهای دگرگونی (دگرگونی) مرتبط با انحطاط انجمن های معدنی تشکیل شده قبلی (اعم از برون زا و درون زا) در نتیجه تغییر شرایط فیزیکوشیمیایی، که در این میان جایگاه اصلی را تغییر فشار و دما اشغال می کند.

نام "معدنی"از کلمه لاتین متأخر "minera" گرفته شده است که به معنای "سنگ معدن" است. بنابراین، یک ماده معدنی، اول از همه، بخشی از سنگ ها و سنگ معدن است، نه تنها روی زمین، بلکه در سایر اجرام منظومه شمسی.

ماده معدنی چیست؟

یک ماده معدنی در فرآیند تغییر خواص شیمیایی و فیزیکی ظاهر می شود. در بیشتر موارد، مواد دارای بدنه متبلور هستند، اما اتفاق می‌افتد که شامل سازندهای آمورف نیز می‌شوند، یعنی آنهایی که شبکه بلوری ندارند.

آنها نامیده می شوند - مواد معدنی. مواد معدنی همچنین شامل تشکیلات هیدروکربنی جامد و برخی از رزین های فسیلی هستند که در کهربا قرار دارند. کانی ها توسط علم - کانی شناسی مورد مطالعه قرار می گیرند.

در مورد اینکه کدام کانی ها سنگ ساز هستند نیز ارزش نوشتن دارد. در میان کل انواع کانی ها، تنها تعداد کمی در تشکیل سنگ ها شرکت می کنند.

مهم ترین کانی های سنگ ساز عبارتند از:

1. گروه کوارتز یا سیلیس.بزرگترین گروه از نظر تعداد آن در پوسته زمین. کریستال های کوارتز شش ضلعی هستند. به خودی خود، اغلب به رنگ شیری است. همچنین سیلیس شفاف نیست. اما می تواند به سختی و استحکام خود ببالد.
2. یا آلومینادومین ماده معدنی فراوان در پوسته زمین. آنها با مقاومت بالا در برابر آتش و همچنین سختی بسیار بالا مشخص می شوند.
3. سیلیکات های آهن منیزیم.چنین مواد معدنی بسیار تیره رنگ هستند. همچنین بسیار چسبناک هستند و وزن مخصوص بالایی دارند.
4. کربنات هابا ارزش ترین کربنات ها منیزیت و دولومیت هستند. سختی کم و وزن مخصوص کم دارند. آنها اغلب در سنگ های رسوبی یافت می شوند.
5. سولفات هابه عنوان مثال، این شامل گچ است. آنها همچنین اغلب در سنگ های رسوبی یافت می شوند. وزن مخصوص و سختی آن نیز بسیار کم است.

همه کانی ها را می توان بسته به منشا آنها به اولیه و ثانویه طبقه بندی کرد:

1. کانی های اولیه آنهایی هستند که در وهله اول در سنگ ها تشکیل شده اند. همانطور که در بالا ذکر شد، اولین کریستال ها سیلیکات بودند که به دلیل انجماد ماگما به وجود آمدند.
2. کانی های ثانویه در نتیجه تخریب و متلاشی شدن کانی های قبلی تشکیل شدند. اوه، شما می توانید در اینجا پیدا کنید.

مواد معدنی چگونه تشکیل می شوند؟

تمام فرآیندهای تشکیل مواد معدنی شناخته شده برای دانشمندان را می توان به سه گروه بزرگ تقسیم کرد:

مواد معدنی چه تفاوتی با سایر مواد دارند؟

وجه تمایز اصلی مواد معدنی از سایر مواد، وجود ساختار داخلی همگن است. بنابراین، مواد مایع و گاز را نمی توان یک ماده معدنی در نظر گرفت. و همچنین مخلوط هایی که ساختار ناهمگن دارند. همچنین سنگ های ایجاد شده به طور مصنوعی کانی نیستند.

ساده ترین کانی ها را می توان در نظر گرفت نمک سفره معمولی. بلورهای آن توسط شبکه های بسیار ریز تشکیل شده اند که حاوی عناصر شیمیایی مانند سدیم و کلر هستند که توسط پیوندهای یونی قوی به هم متصل شده اند.

قابل ذکر است که یک ترکیب اتمی از اکسیژن و هیدروژن که ساختاری همگن دارد به عبارت دیگر یخ یک ماده معدنی محسوب می شود. اما حالت تجمع مایع همان عناصر شیمیایی مواد معدنی دیگر نیست.

خواص فیزیکی مواد معدنی

برای شناسایی یک کانی، افراد مسئول ترکیب مواد و ساختار شبکه بلوری، یعنی خواص فیزیکی آن را مطالعه می کنند.

بنابراین، خواص فیزیکی مواد معدنی:

1. رنگ معدنی.در برخی موارد می توان رنگ یک کانی را با روش طیفی با مطالعه تابش نور آن مشخص کرد. برخی از مواد معدنی بسته به نوری که به آنها می‌تابد، توانایی تغییر رنگ را دارند. همچنین تک تک نمونه ها در تمام طول خود رنگ های متفاوتی دارند. رنگ خط دقیق ترین ویژگی تشخیصی است. برای تعیین رنگ یک کانی معمولا رنگ پودر آن را تعیین می کنند. برای این کار، سوژه روی سطح چینی مات خراشیده می شود.
2. شفافیت.بر اساس این معیار، کانی ها به چند گروه کوچک تقسیم می شوند: شفاف (اشیاء به وضوح قابل مشاهده هستند)، نیمه شفاف (اشیاء نسبتاً ضعیف دیده می شوند)، نیمه شفاف (فقط زمانی که کانی به شکل صفحه نازک باشد منتقل می شود)، مات (شفاف). ماده معدنی به هیچ وجه نور را از خود عبور نمی دهد).
3. بدرخشید.درخشش توانایی یک جسم برای بازتاب نور است. هنگام تشخیص کانی ها بر اساس درخشش، آنها به دو گروه تقسیم می شوند: کانی هایی با درخشش فلزی و کانی هایی با درخشش نیمه فلزی (الماس، شیشه، براق و غیره).
4. رخ.بنابراین، آنها توانایی یک کانی را برای تقسیم به ذرات جداگانه می نامند. در اینجا نیز انواع مختلفی از برش متمایز می شود: بسیار عالی (مواد معدنی بدون تلاش به ذرات منفرد تقسیم می شود)، عالی (با یک ضربه سبک به قطعات خرد می شود و سطوح صاف را تشکیل می دهد)، متوسط ​​(در صورت پراکنده شدن، شکستگی ایجاد می شود)، ناقص. (تشخیص شکاف در کانی دشوار است) و بسیار ناقص (بدون شکاف).
5. پیچ خوردگیماهیت شکستگی با تقسیم مواد معدنی به چند گروه تشخیص داده می‌شود: شکستگی صاف، شکستگی پلکانی، شکستگی ناهموار، شکستگی دانه‌ای، شکستگی خاکی، شکستگی conchoidal، شکستگی سوزنی و شکستگی قلاب‌دار.
6. سختی.این توانایی یک سطح برای مقاومت در برابر نفوذ یک ماده دیگر است. با خراشیدن ماده معدنی با ناخن، چاقو، شیشه یا مواد معدنی دیگر مشخص می شود. در مقیاس موهس اندازه گیری شد.
7. وزن مخصوص.طبقات زیر متمایز می شوند: سبک (وزن مخصوص تا 2.5 گرم در سانتی متر مکعب)، متوسط ​​(از 2.6 تا 4 گرم در سانتی متر مکعب) و مواد معدنی با وزن مخصوص بالا (بیش از 4 گرم در سانتی متر مکعب).
8. مغناطیسی.خاصیت کانی ها برای انحراف سوزن مغناطیسی قطب نما و جذب توسط آهنربا.
9. شکنندگی و چکش خواری.کانی های چکش خوار آنهایی هستند که با ضربه زدن با چکش می توانند شکل خود را تغییر دهند. آنهایی که شکننده هستند هنگام ضربه فرو می ریزند.
10. رسانایی الکتریکی.این توانایی یک ماده، در این مورد یک ماده معدنی، برای هدایت جریان الکتریکی تحت تأثیر میدان الکتریکی است.
11. بو.هنگام سوزاندن، مالش یا خیس شدن، مواد معدنی مختلف بوهای متنوعی به خود می گیرند. به عنوان مثال، مونوکسید کربن یا سولفید هیدروژن.
12. طعم.اثرات طعمی فقط در مواد معدنی محلول در آب وجود دارد.
13. محتوای چربی و زبری.
14. هیگروسکوپی.توانایی یک ماده معدنی برای جذب مولکول های آب.

مواد معدنی به چه صورت در طبیعت یافت می شوند؟

در طبیعت، مواد معدنی را می توان به اشکال مختلف یافت. بنابراین، برخی از نمونه ها ممکن است به شکل تک کریستال باشند. بقیه خوشه ها هستند - کل.

سه نوع سنگدانه معدنی وجود دارد:

1. واحدهای ایزومتریک شکل آنها به طور مساوی در همه جهات توسعه یافته است.
2. کشیده در یک جهت - سوزنی شکل، ستونی، تابشی و منشوری.
3. اشکال در دو جهت کشیده شده است. اینها شامل کریستال های لایه ای، جدولی، فلس دار و برگی هستند.

طبقه بندی مواد معدنی

برای طبقه بندی دقیق تر مواد معدنی، انجمن بین المللی کانی شناسی طبقه بندی زیر را تایید کرده است:

• کلاس.اول از همه، کانی ها بر اساس آنیون هایشان طبقه بندی می شوند. سه گروه وجود دارد: آنیون پایه، کمپلکس آنیونی و بدون آنیون. بنابراین، تمام مواد معدنی به: قطعات، ترکیبات آلی، اکسیدها و هیدروکسیدها، کربنات ها، نیترات ها، سولفات ها و غیره تقسیم می شوند.
• زیر کلاس.زیر کلاس ها کانی ها را با ساختارهای مختلف متمایز می کنند. بنابراین، MMA همه کانی‌ها را به غیرهم، سیکلو، کرو، اینو، فیلو و تکتوسیلیکات تقسیم کرد.
• خانواده.مواد معدنی بسته به شباهت ترکیب شیمیایی یا ساختاری به خانواده هایی تقسیم می شوند.
• سوپرگروهاین شامل آن دسته از مواد معدنی است که در گروه های جداگانه قرار نمی گیرند.
• گروه.مواد معدنی با ساختار و ترکیب شیمیایی یکسان را متحد می کند.
• زیرگروه.

مواد معدنی چگونه استفاده می شود؟

همه مواد معدنی کره زمین در صنایع مختلف کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند:

1. جایگاه اول را بدون شک صنعت به خود اختصاص داده است.به عنوان مثال، فرآوری آلومینا می تواند مقادیر زیادی سیمان تولید کند. میکا عایق حرارتی و الکتریکی خوبی است، کیانیت به عنوان یک ماده نسوز به طور گسترده ای استفاده می شود و از کوارتز برای ساخت شیشه استفاده می شود.
2. مواد معدنی نیز به عنوان سنگ های قیمتی و نیمه قیمتی بسیار مورد استفاده قرار می گیرندبرای تزیین جواهرات آن دسته از مواد معدنی که ارزش بالایی ندارند برای تعمیرات، ساخت و ساز و حتی تزئینات کاربرد فراوانی دارند.
3. گچ، آپاتیت و نمکدان کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.، اما در حال حاضر به عنوان کود.
   کرایولیت، کیانیت و سایر مواد معدنی برای ساخت مجسمه ها و ظروف چینی استفاده می شود.
4. به طور جداگانه، لازم به ذکر است در مورد تنگستن.برای تولید انواع فولادهای نسوز استفاده می شود. و همچنین برای ساخت لامپ های رشته ای.
5. مطمئنا همه گلوله های سربی را می شناسندکه از مواد معدنی نیز ساخته می شوند. سرب همچنین به طور گسترده ای برای محافظت در برابر تشعشعات رادیواکتیو استفاده می شد.
6. این ماده معدنی نیز از دست هنرمندان در امان نماند.از آن به عنوان رنگ برای رنگ های خود استفاده می کنند. به عنوان مثال، آکوامارین آبی تولید می کند، در حالی که سبز زمردی سبز را تولید می کند. رنگ های سینابر رنگ های قرمز روشن و غیره.
7. مطمئناً حتی یک نفر نیست که در زندگی خود حداقل یک جرعه آب معدنی ننوشیده باشد.. به دلیلی نام خود را گرفته است. این اجزای مفید خود را دریافت می کند: نمک ها، قلیایی ها و سایر مواد معدنی. آب در عمق با آنها تعامل می کند و با مواد قلیایی غنی می شود.

چه سنگ هایی مواد معدنی هستند؟

برخی افراد به اشتباه بر این باورند که همه سنگ ها را می توان به عنوان مواد معدنی طبقه بندی کرد. این به عنوان مثال سنگ های هیدروترمال است که کاملا اشتباه است. فقط سنگ های طبیعی را می توان مواد معدنی در نظر گرفت. مثلا، کهربا، آزوریت، تانزانیت.

شما می توانید بیش از هزار سنگ معدنی زیبا را بشمارید، اما همه آنها نیمه قیمتی و بسیار کمتر قیمتی در نظر گرفته نمی شوند. دومی سنگ هایی با زیبایی فوق العاده در نظر گرفته می شوند، اما بسیار نادر هستند، که به طور کامل هزینه بالای آنها را توجیه می کند.

سنگ های قیمتی که متعلق به مواد معدنی هستند را می توان به عنوان مثال labuntsovite - سیلیکات با ترکیب پیچیده در نظر گرفت. یا اوسمیلیت، یک ماده معدنی بسیار کمیاب. چرچیت یک ماده معدنی کمیاب گچ است. کریزوبریل اکسیدی از بریلیم و آلومینیوم است. و البته الماس، یاقوت، زمرد و غیره.

سنگ های نیمه قیمتی البته چندان کمیاب نیستند، بنابراین قیمت آنها کمتر است. اما هنوز نمی توانید اغلب آنها را ملاقات کنید. آمیتیستیکی از سنگ های نیمه قیمتی نیز جزء کانی ها محسوب می شود. اینها همچنین شامل، به عنوان مثال، فیروزه، آکوامارین، توپاز و کهربا هستند.

کانی شناسی علم بسیار جالبی است، همانطور که فرآیند تشکیل کانی ها و مطالعه آنها نیز انجام می شود. مواد معدنی نقش مهمی در زندگی مردم و کل زمین دارند. بنابراین، شما نباید ارزش آنها را کاهش دهید. این همان ثروت سیاره است که هر چیز دیگری است.

یکی از علوم زمین شناسی مهم کانی شناسی است - مطالعه کانی ها، منشاء، ساختار، ترکیب، شرایط در طبیعت، طبقه بندی و ارزش عملی برای انسان.
موضوع کانی شناسی با علومی مانند شیمی، ژئوشیمی، چینه شناسی، فیزیک، ریاضیات، سنگ نگاری و غیره پیوند ناگسستنی دارد.

در دوران طفولیت، کانی شناسی در جامعه بشری بدوی مورد استفاده قرار گرفت، زمانی که مردم به دانش در مورد مواد معدنی خاص، خواص آنها و امکان استفاده از این خواص در عمل نیاز داشتند - برای ساخت وسایل خانه، سلاح های اولیه، ابزار و غیره. شاید اولین مورد. کانی که هومو ساپینس توجه عملی خود را به آن معطوف کرد سنگ چخماق (نوعی کوارتز ریزدانه) بود. این ماده معدنی در طبیعت گسترده است و به دلیل خواص فیزیکی آن برای حل مشکلاتی که در بالا توضیح داده شد مناسب است.
کمی بعد، مردم شروع به مطالعه خواص مواد معدنی دیگر، به عنوان مثال خاک رس - برای ساخت ظروف و اشیاء دیگر، هماتیت، گوتیت، اکسید منگنز برای ساخت رنگ و استفاده از نقاشی های سنگی و غیره استفاده کردند.

با گذشت زمان، نقش مواد معدنی در توسعه تکاملی جامعه بشری به طور تصاعدی افزایش یافته است. از این رو کانی شناسی مدرن جایگاه شایسته خود را در میان مهمترین علوم زمین شناسی به خود اختصاص داده است. مطالعه مواد معدنی و خواص آنها یکی از جنبه های مهم شکوفایی جامعه بشری بوده و باقی می ماند و کلید توسعه پویای بیشتر بسیاری از علوم و دانش عمومی جهان پیرامون است.

ماده معدنی چیست و چه تفاوتی با سایر مواد دارد

مواد معدنی تشکیلات طبیعی جامدی هستند که ساختار داخلی و ترکیب شیمیایی نسبتاً یکنواختی در سراسر بدن دارند. ساختار کانی ها در بیشتر موارد به شکل بلورهایی با اشکال هندسی مختلف است که به دلیل پیوند بین عناصر شیمیایی تشکیل دهنده کانی در سطح مولکولی یا اتمی است. به عبارت دیگر - معدنی - یک ماده جامد که توسط طبیعت تشکیل شده و دارای ترکیب شیمیایی یکنواخت در سراسر بدن و ساختار داخلی یکسان است.
کلمه معدنی منشأ لاتین دارد - "minerale" به معنای "سنگ معدن" است.

نمونه ای از یک ماده معدنی ساده نمک خوراکی (کلرید سدیم یا هالید) است. کریستال های نمک سفره توسط یک شبکه میکروسکوپی تشکیل می شوند که در آن اتم های دو عنصر شیمیایی - کلر و سدیم وجود دارد که توسط یک پیوند یونی محکم به هم متصل شده اند.
بر اساس این تعریف، می‌توان نتیجه گرفت که کانی‌ها شامل مخلوطی از عناصر شیمیایی (حتی متراکم و جامد، اما نه همگن)، مواد گازی و مایع، و همچنین تشکیلات جامد عناصر شیمیایی که در آن هیچ پیوندی بین اتم‌ها و اتم‌ها وجود ندارد، نمی‌شود. مولکول های مرتب شده
مواد معدنی همچنین شامل تشکیلات آلی - زغال سنگ و نفت در هر حالت تجمع نمی شوند. با این حال، در برخی از آثار علمی، سازندهای جامد آلی به یک طبقه خاص - مواد معدنی آلی طبقه بندی می شوند، اما چنین طبقه بندی در محافل علمی زمین شناسی پشتیبانی یکسانی ندارد.

برای سهولت در درک تفاوت بین مواد معدنی و دیگر سازندهای طبیعی، می توان مثال های زیر را ذکر کرد: آب در حالت عادی خود یک ماده معدنی نیست، اما در حالت جامد (یخ) یک ماده معدنی است که در آن پیوندهای بین عناصر شیمیایی (اکسیژن و هیدروژن) در سطح اتمی حفظ می شوند و ساختار همگن مشخصی در سراسر بدن دارند.

مواد معدنی همچنین شامل مواد بومی هستند که توسط عناصر شیمیایی همگن تشکیل شده اند. متداول ترین قطعات موجود در طبیعت عبارتند از گوگرد، نقره، طلا، مس، گرافیت و الماس. قطعات آهن، اکسیم، ایریدیوم، پالادیوم و برخی عناصر دیگر بسیار کمتر رایج هستند. همه این قطعات طبق تعریف کانی هستند زیرا یک ماده جامد متشکل از یک عنصر شیمیایی با ساختار کریستالی داخلی منظم را تشکیل می دهند.
با این حال، مواد بومی در طبیعت کمیاب هستند. در مقایسه با مواد معدنی تشکیل شده توسط ترکیبات شیمیایی، قطعات بیش از 1٪ از کل جرم مواد معدنی در سیاره ما را تشکیل نمی دهند.

طبق تعریف، جامدات با ساختار داخلی یکنواخت کانی نیستند. ساخته دست بشریعنی به صورت مصنوعی، مهم نیست که چقدر از نظر خواص و خصوصیات به مواد طبیعی شباهت دارند.

مخلوطی از مواد جامد که هر کدام از ذرات معدنی تشکیل شده اند نیز کانی نیستند، مانند گرانیت، گابرو، مرمر و غیره. مواد معدنی نیستند بلایای طبیعی، عوامل شیمیایی و فیزیکی خارجی به سنگ ها ویژگی های ساختاری و سختی خاصی داده اند، با این حال، اتصالات بین کانی های منفرد در سنگ ها را نمی توان شبکه ساختاری واحدی از این مواد در نظر گرفت، بنابراین سنگ ها جزو کانی ها طبقه بندی نمی شوند.

برخی از جامدات به هیچ وجه یک شبکه کریستالی داخلی تشکیل نمی دهند و در حالت آمورف (معمولاً شیشه ای) هستند. چنین موادی گاهی اوقات نامیده می شود مواد معدنی متامیک . اغلب، چنین تشکل های طبیعی حاوی عناصر رادیواکتیو هستند که تحت تأثیر تشعشعات سخت، شبکه ساختاری این مواد معدنی را از بین می برند.

در حال حاضر، تقریباً 6000 کانی مختلف شناخته و توصیف شده است و هر سال موارد جدیدی کشف می شود. گاهی اوقات دانشمندان "ضد اکتشافاتی" انجام می دهند و ثابت می کنند که یک کانی که قبلاً شرح داده شده است طبق تعریف چنین نیست یا گونه ای نزدیک از یک کانی شناخته شده دیگر است.

در سال 2006، کمیسیون IMA برای مواد معدنی جدید، نامگذاری و طبقه بندی (CNMNC) متشکل از دانشمندان کشورهای مختلف تشکیل شد که وظایف آن شامل طبقه بندی کانی های شناخته شده و جدید کشف شده است. در حال حاضر، فهرست کامل موادی که به عنوان کانی شناخته شده اند، شامل حدود 6000 نام است، از جمله مواردی که بی اعتبار تلقی می شوند، یعنی به دلایلی از فهرست مواد معدنی حذف شده اند.
به طور خاص، هورنبلند، که در سال های نه چندان دور یکی از رایج ترین مواد معدنی در پوسته زمین به حساب می آمد، اکنون بی اعتبار شده و به گفته دانشمندان، یک ماده معدنی نیست.

توسعه علم و فناوری به انسان اجازه داده است تا سنتز و تولید مواد مصنوعی را انجام دهد که از نظر خواص مشابه برخی از مواد معدنی ارزشمند هستند. اما این مواد مصنوعی را نمی توان با تعریف کانی نامید که بر اساس آن کانی ماده جامدی است که در نتیجه قرار گرفتن در معرض عوامل طبیعی، و نه مصنوعی. به همین دلیل، یک ماده معدنی واقعی نمی تواند توسط دست انسان ایجاد شود.

نمونه هایی از کانی های شناخته شده: نمک، یخ، کوارتز - رایج ترین کانی روی زمین، میکا، گرافیت، الماس، کوراندوم (اکسید آلومینیوم)، مالاکیت، خاک رس.

طبقه بندی مواد معدنی

در توسعه هر علمی، نظام مندی صحیح موضوع مورد مطالعه بسیار مهم است. کانی شناسی نیز از این قاعده مستثنی نیست. اساس طبقه بندی کانی ها ترکیب شیمیایی آنهاست. عناصر شیمیایی اصلی یا اصلی (تشکیل دهنده) یک کانی خاص و همچنین ساختار داخلی شبکه کریستالی آن.
در حال حاضر، تمام مواد معدنی شناخته شده در 14 کلاس ترکیب می شوند که هر یک از آنها گونه های زیادی را ترکیب می کند که از "والدین" مشابه - عناصر شیمیایی و دارای ساختار داخلی مشابه تشکیل شده است.
در زیر جدولی برای توصیف این کلاس ها آمده است. لازم به ذکر است که در منابع مختلف اطلاعات، طبقه بندی مواد معدنی ممکن است کمی متفاوت باشد، زیرا بسیاری از سؤالات در مورد طبقه بندی این مواد در بین دانشمندان اتفاق نظر ندارند، اما اصول اولیه شرح داده شده در بالا رعایت می شود.

کلاس مواد معدنی	عنصر یا اتصال اصلی	نمونه هایی از مواد معدنی
عناصر بومی		طلا، مس، آهن
کاربیدها (از جمله نیتریدها و فسفیدها)	کربن (C)	مویسانیت، کربوراندوم
سولفیدها و سولفوسالتها (از جمله آرسنیدها، سلنیدها و تلوریدها)		پیریت، سینابار، گالن
اکسیدها	اکسیژن (O)	هماتیت، کوراندوم
هیدروکسیدها	یون آب (OH)
هالیدها	* هالوژن ها	فلوریت، سیلویت
کربنات ها (از جمله نیترات ها و بورات ها)	اسید کربنیک (H2CO3)	کلسیت، مالاکیت، دولومیت، منیزیت
نیترات ها	اسید نیتریک (HNO3)	نیترات پتاسیم، آمونیت
بوراتس	اسید بوریک (H3BO3)
فسفات ها (از جمله آرسنات ها و وانادات ها)	اسید فسفریک (P2O5 nH2O)
سولفات ها	کانی های ایده آل که تعریف آنها در ابتدای مقاله بیان شد، در طبیعت بسیار نادر هستند. به طور معمول، بسیاری از کانی ها حاوی مقادیر کمی از ذرات ترکیبات شیمیایی مختلف هستند که اغلب آمورف هستند (با شبکه اصلی کانی پیوند یونی-کریستالی ایجاد نمی کنند) و خواص فیزیکی خود را تغییر می دهند. به عنوان مثال، یاقوت‌ها و یاقوت‌های کبود که بر پایه کوراندوم هستند دارای عناصر شیمیایی هستند که رنگ‌های مختلفی به آن‌ها می‌دهد، از قرمز خونی تا آبی، رنگ سبز مالاکیت و زمرد به دلیل وجود مس یا کروم در این مواد معدنی است. حتی بیشتر اوقات ترکیب مواد معدنی طبیعی حاوی اجزاء ناهمگنی است که با کریستال پیوند اتمی تشکیل نمی دهند. اهمیت مواد معدنی برای انسان ارزش عملی یک ماده برای انسان با ترکیب شیمیایی آن تعیین می شود (به عنوان مثال، تمام فلزات از کانی های معدنی استخراج می شوند)، ویژگی های فیزیکی (اغلب استحکام، سختی و چکش خواری) و زیبایی طبیعی خارجی (این امر به ویژه در مورد مواد معدنی اعمال می شود. سنگ های قیمتی و مواد تزئینی). برخی از مواد معدنی دارای خواص فیزیکی خاص و منحصر به فردی هستند که در فعالیت های اقتصادی انسان استفاده می شود. به عنوان مثال، برخی از انواع میکا عایق های الکتریکی عالی هستند، آزبست یک عایق حرارتی است، منیزیت یک ماده مقاوم در برابر آتش است، کوارتز دارای خواصی است که در رادیو الکترونیک، اپتیک، سرامیک و غیره استفاده می شود. ویژگی های فیزیکی مواد معدنی به ماهیت آن بستگی دارد. تبلور (شبکه ساختاری)، عناصر شیمیایی تشکیل دهنده و اجزاء آمورف موجود است.