مواضيع المحاضرة: بلورات ومعادن
قراءة
عرض

: المعادنMinerals

ذات تركيب كيميائي صلبة متجانسة التركيب يمكن تعريف المعدن بأنه عبارة عن مادة طبيعية
على منتظم و مميز أو متغير في نطاق محدود وله تركيب بلوري داخلي
ً ثابت ويظهر أحيانا
ويالحظ من التعريف السابق شكل بلورات ويوجد على شكل متبلور في أغلب األحيان.أن
كما . المعدن هو مادة توجد في الطبيعة وليس لإلنسان أو الحيوان أو النبات دخل في تكوينها
لتحديد المعدن حيث أنه ال بد أن نعرف التركيب البلوري
ً نالحظ أن التركيب الكيميائي ليس كافيا
ي الذي يتحكم في كثير من الصفات الطبيعية للمعدن مثل الصالبة والمخدش والوزن النوع
وتوجد المادة الكيميائية على صورة معدن أو أكثر يختلف كل منهما تمام اإلختالف عن .واللون
يوجد الكربون في الطبيعة على صور ة معدن األلماس وهو أصلب المعادن المعروفة
ً اآلخر فمثال
. كما يوجد على صورة معدن الجرافيت وهو من أقل المعادن صالبة
علم المعادن ويختص minera logyبدراسة تلك المواد المتجانسة التي توجد في الطبيعة من
مثل دراسة طرق تكونها ونشاتها وخواصها الفيزياوية والكيمياوية واماكن وجودها . جميع النواحي
. وطرق البحث عنها واستغاللها
نشأة المعادن genesis
تتكون المعادن في الطبيعة باحدى الطرق التالية:-
1- تكوين المعادن . من الصهارة Crystallization from magma
2- السطحية تكوين المعادن من المحاليل Sedimentation from Surface Solution
3- تكوين المعادن من المواد الصلبة metamorphism other minerals
وقد تمكن العلماء حتى اآلن من وصف أكثر من ألفين معدن مختلف إال أن جميع المعادن
الشائعة . التي تدخل في تركيب الصخور وكذلك المعادن االقتصادية ال تتجاوز مئتي معدن فقط
إن نوع الذرات وترتيبها الداخلي في أي معدن ال يحددان شكله البلوري فقط ولكنهما يحددان
ويمكن التعرف على المعادن إلما بواسطة فحصها . خواصه الطبيعية والكيميائية والضوئية
ً أيضا
بالعين الم
ً وتعتبر الخواص الطبيعية مهمة جدا . جردة أو إختبار ات طبيعية أو كيميائية أو ضوئية
للتعرف على المعادن .
اشكال تواجد المعادن
ابرية
صفائحية
كروية

كلوية

بطروخية
شجيرية
شعاعية
الخ

الخواص الفيزيائية للمعادن Physical properties of minerals

تالي ويمكن تقسيمها إلى ال
1 - البصرية الخواص properties Optical:
وهي مجموعة من الخواص التي تعتمد على الضوء مثل اللون والمخدش والشفافية والبريق
.)التفلور والتفسفر( والتضوء
2- التماسكية خواص ال properties Cohesive:
واالنفصام وهي مجموعة من الخواص التي تتوقف على مقدار تماسك المعدن مثل الصالبة
. واالنفصال والمكسر وكذلك قابلية المعدن للسحب والطرق والتشكيل
3- النوعي الوزن gravity Specific :
وتتوقف هذه الخاصية على كيفية رص وترابط جزيئات وذرات ا. لمعدن
4- الحسية الخواص properties Sense:
واس مثل الطعم والم وهي مجموعة من الخواص التي تعتمد على الح. لمس والرائحة
5 - الحرارية الخواص properties Thermal:
ارة مثل قابلية المعدن لالنصهار وهي الخواص التي تعتمد على الحر .
6- اإلشعاعي والنشاط ربائية والكه المغناطيسية الخواص . للمعدنand Electrical
properties Magnetic
: وفيما يلي استعراض موجز ومبسط للخواص الطبيعية
البصرية خواص الproperties Optical:
: وأهمها ما يلي
1- : اللونColour
وخاصة في المعادن الفلزية
ًيعد اللون من الصفات الطبيعية المهمة لتمييز المعادن خارجيا

ولكن اللون ال يعد صفة ثايتة للمعادن في أغلب األحيان ولذلك ال يمكن االعتماد على اللون
ويمكن . لمعرفة المعادن: تقسيم المعادن من حيث اللون إلى قسمين
- معادن ذات ألوان ثابتة مثل اللون األزرق لمعدن األزيورايت واللون األصفر للذهب والبيريت
. واللون األحمر للنحاس
- ذا لون أخضر أو أصفر دن ذات ألوان غير ثابتة مثل معدن معا
ً الفلوريت الذي يكون غالبا
ي أو عديم اللون نتيجة لوجود مواد ملونة على هيئة شوائب أو أو لون أبيض أو بني أو قرمز
. ويتوقف اللون على نوع الضوء الذي يمتصه أو يعكسه المعدن، مواد دخيلة
) وذلك بسبب معادن :ذات الوان متغيرة :
· دون تغير فى التركيب الذرى حدوث تغير (فى التركيب الكيميائى)
· وهذا يؤد :المعدن مثل ى لحدوث تغير فى لون وجود شوائب فى المعدن :

# النقى شفاف يسمى البلور الصخرى ولكنه يتغير الى الكوارتزالمعدن :
 :وردى اوارجوانى - الحديد والمنجنيز بسبب وجود شوائب من اكسيد
 :ابيض - بسبب وجود فقاعات غازية
 :اسود - بسبب تكسير بعض الروابط التساهمية
# كبريتي (د الزنك السفاليريت ) المعدن النقى اصفر شفاف ويتحول الون الىالبنى لوجود نسبة
بعض ذرات الزنك قليلة من الحديد تحل محل

2- : المخدشStreak

ويمكن الحصول عليه بواسطة حك المعدن المراد فحصه على . وهو لون مسحوق المعدن الناعم
السطح غير الالمع بقطعة من الخزف تعرف بلوح المخدشstr eak plate وتعطي معادن .
، لكل واحد منهم
ً مميز ا
ً الحديد السوداء اللون مثل الماجناتيت والهيماتيت واأللمناتيت مخدشا
وقد يتشابه لون . فالهيماتيت مخدشه أحمر بينما الماجناتيت أسود بينما األلمناتيت مخدشه محمر
يت والجرافايت ويالحظ أن المخدش مع لون المعدن كما هو الحال في كل من معدني الليمونا

معظم المعادن ذات البريق الالفلزي لها مخدش ذو لون أبيض أو فاتح ولهذا فإن خاصية
المخدش ليست بالصفة التي يمكن االعتماد عليها عند الرغبة في التفريق بين المعادن ذات
. البريق الالفلزي
3-الشفافية : Transparency
عدن على إنفاذ الضوء خالله وتنقسم المعادن من حيث الشفافية تعتمد هذه الخاصية على قدرة الم
: إلى ثالثة أنواع
أ- : معادن الشفافية Transparent
وهي المعادن التي تسمح بمرور معظم الضوء الساقط عليها ويمكن رؤية ألجسام من خاللها
. بسهولة مثل أنواع الكوارتز والكالسيت
ب- : معادن نصف شفافيةtranslucent
هي معادن تنفذ الضوء بكمية أقل من المعادن الشفافة وال تسمح برؤية األجسام خاللها مثل و
. معدن األوبال
ج- : معادن معتمةOpaque
وهي المعادن التي ال تسمح بمرور الضوء حتى من خالل شرائحها الرقيقة مثل معادن الماجنايت
والبايرايت و . الجالينا
4-البريق : Luster
ويمكن تقسيم الم وهو مظهر سطح . لهذه الخاصية المعدن عندما ينعكس عليه الضوء
ً عادن تبعا
: لقسمين
معادن ذات بريق) أ ( فلزي Metallic Luster . والجالينا مثل بريق الذهب والبارايت
.واغلب المعادن ذات البريق الفلزي تكون قاتمة اللون ومعتمة وثقيلة الوزن. والفضة
معادن ذات بريق الفلز )ب( . يNon -metallic Luster
ويمكن تقسيم البريق ا: لالفلزي إلى أنواع مختلفة أهمها
زجاجي البريق الglassy or vitreous . مثل بريق معدن الكوارتز:
ق الؤلؤي البريpearly . مثل بريق معدن التلك:
ريري البريق الحSilky . مثل بريق معدن األسبستوس:
البريق الصمغيResinous مثل : بريق . معدن السفاليرات والكبريت
الماسي البريق Admantine . مثل بريق معدن األلماس:
البريق الترابيEarthy . مثل بريق معدن البوكسايت:

التماسكية خواص الproperties Cohesive

وتشمل الصالبة والمكسر . واالنفصام وهي الخواص التي تعتمد على قوة ترابط جزيئات المعدن
واالنفصال ةالت. ماسكية
1-الصالبة : Hardness
وهي مقدار المقاومة التي يبديها المعدن للخدش وقد اتفق على عشر درجات ثابتة للصالبة تميز
ويشمل هذه الدرجات العشر مقياس عالمي يسمى مقياس قوة ،
ً معينا
ً كل درجة منها معدنا
. الصالبةMoh’s Scale of hardness يب المعادن حيب صالبتها ويمكن ترت : كالتالي
-1- ;التلك -6- األرثوكليز
-2- &الجبس -7- الكوارنز
-3- & الكالسيت nbssp; 8- التوباز
-4- & الفلورايت nbbsp; 9- الكوراندم
-5- & األباتايت nbbsp; 10- األلماس
2- : االنفصامCleavage
عند طرقها وهو قابلية بعض المعادن لالنفصام أو التشقق عند مستويات معينة منتظمة ومتوازية
ويطلق على هذه ،
ً بحيث تكون األسطح الناتجة عن هذا االنفصام مستوية تقريبا
ً خفيفا
ً طرقا
. األسطح مستويات االنفصامCleavage planes وترتبط اتجاهات مستويات االنفصام
بالتركيب البلوري للمعدن فتكون هذه المستويات موازية لوجه بلوري معين أو عدة
ً وثيقا
ً ارتباطا
أوجه م. ميزة في المعدن القابل لالنفصام
يوصف االنفصام تبعا لعدد مستوياته
1- انفصام في اتجاه واحد مثل معدن الميكا
2- انفصام في اتجاهين مثل معدن الفلورايت
3- انفصام مكعبي مثل معدن الكالينا
4- انفصام ثماني االوجه مثل معدن الفلورايت
ماله بالصفات التالية ويوصف االنفصام تبعا لسهولة حدوثه او اكت
كامل perfectواضح او جيد / Distinct غير كامل / Imperfect صعب او /
ضعيف Poor

3- : االنفصالParting

هي الخاصية التي ال ترتبط بالتركيب البلوري للمعدن عندما يتفتت أو يتكسر إلى أجزاء
ذلك ألن تفتت المعدن يكون بسبب مستويات الضعف في المع. دن وتنتج هذه صغيرة
المستويات عن عوامل خارجية حدثت للمعدن. بعد تبلوره مثل الضغظ والتكسير
4-المكسر : Fracture
في اتجاهات تختلف
ً وهو عبار ة عن الشكل الذي يكون عليه سطح المعدن عند كسر ه صناعيا
، وهناك عدة أشكال لألسطح المعدنية التي تتعرض عن االتجاهات التي ينفصم المعدن فيها
مثل
ً للكسر صناعيا
المحاري المكسر Conchoidal )معدن الكوارتز(
لمكسر الترابي اEarthy .) معدن الكاولين( والبوكسيت
المكسر المستوي even مثل معدن الشيرت
المكسرخشن Uneven مثل معدن البايرايت
المكسر المسنن Hackly
5- التماسكية : او خاصية الطرق والسحب Tenacity
ثني أو وهي الصفة التي تعتمد على قوة الترابط بين ذرات المعدن وتعرف بأنها مقاومة المعدن لل
. وتوصف المعادن حسب المصطلحات اآلتية السحب أو الكسر أو الطحن
قابلة للكسر Brittleقابلة للطرق / Molleableقابلة للسحب / Ductileق / ابلة للقطع
Sectile /

النوعي الوزنgravity Specific

ويمثل الثقل النوعي النسبة بين كتلة المعدن . وتعد هذه الصفة من أهم الصفات الطبيعية للمعدن
ويمكن تحديد الثقل النوعي أل. زكتلة حجم مساو له من الماء: ي معدن بتطبيق المعادلة التالية
= هالثقل النوعي للمعدن
ه -ه 1
حيث إن = وزن المعدن في الهواء ه
ه1 وزن المعدن في الما =ء

( خفيف مثل معدن الجرافيت : ويمكن تسيم المعادلة من ناحية الثقل النوعي إلى 2،2 متوسط .)
( مثل معدن الكوارتز 3،6 ( وثقيل مثل معدن البارايت .) 4،5 وثقي .) مثل معدن الجالينا
ً ل جدا
( 7،6.)
االشعاع الذري:
بعض المعادن بإطالق إشعاعات نتيجة للتحلل الذاتي لذراتها ويمكن الكشف عن هذا تمتاز
ثورايت االشعاع بواسطة أجهزة خاصة مثل عداد جايجر ومن أهم المعادن المشعة اليورانينايت وال
. والمونازايت والبتشلبلند
: المغناطيسية
دن الماجنتايت وهي الخاصية التي تجعل بعض المعادن تتأثر بالمغناطيس مثل مع
مثل
ً بينما ال تتأثر بعض المعادن بذلك إطالقا . والبيروهوتايت. معدن الكوارتز وغيره من المعادن
: الخواص الكهربائية
تتميز بعض المعادن مثل التوباز والكبريت بأن لها قابلية ألخذ شحنات كهربائية عندما تتعرض
لالحتكاك أو دلكها بقطعة من الحرير حيث تلتقط قص. اصات الورق أو قطع صغيرة من القش
ويتم فصل المعادن القابلة للتكهرب من المعادن العديمة القاب. لية بطريقة الفصل الكهروستاتيكي
: االنصهارية
ويمكن أن تساعد هذه الخاصية في التعرف على المعادن حيث أن معظم المعادن لها درجات
د انصهار ثابتة إذا كانت نقية فالذهب ينصهر عن1662° ا تنصهر الفضة عند م بينم 066° .. م
. إلخ
ال: خواص الحسية
1-الرائحة :
تتميز بعض المعادن برائحة خاصة عندما تتعرض لالحتكاك أ: و التسخين أو التنفس عليها مثل
أ- وهي الرائحة التي تنتج ع : رائحة طينية. ند وضع الماء على معدن الكاولين
ب- عند تسخي : ن بع رائحة زنخة. ض عينات حجر الجير القطراني
ج- وتصدر عن بعض المعادن الزرنيخية عند حكها أو : تسخينها مثل معدن رائحة ثومية
. ارزنيوبايرايت
د- عندما ينطلق غاز كبريتيد ال : رائحة كبريتية . هيدروجين بتسخين معدن البايرايت
2- : الملمس
ويوصف ال وهو التأثير الناتج عن لمس المعدن بال، يد: معدن بأنه ذو ملمس
أ- وهو مميز للمع : بارد . ادن العنصرية مثل الذهب والنحاس
ب- . وهو مميز لمعدن التلك:شحمي

ج- . وهو مميز لمعدن األوبال: ناعم

3- الطعم :
و ، تتميز بعض المعادن بطعم معين: قد أمكن معرفة األنواع اآلتية
أ- . طعم قلوي
ب- . طعم ملحي
ج- . طعم مر
د- ط . عم رطب
. وهي صفة ال ينصح باالعتماد عليها، ويميز كل طعم معدن معين
:ويمكن تلخيص هذه الخواص بإيجاز في ما يلي-
أ- فإن هذا الشعاع ينكسر عند معامل االنكسار ، إذا سقط شعاع ضوئي على سطح معدن ما:
، وزاوية االنكسار هي ك ، فإذا كانت زاوية السقوط هي ق . فإن معامل نفاذه من العينة
:االنكسار يمكن كتابته بالشكل التالي-
جا ق= )م( معامل االنكسار
جا ك
. وتسمى هذه المعادلة قانون سنل
ويختلف هذا المعامل ، للمعدن الواحد مهما اختلفت ز اوية السقوط
ً ومعمل االنكسار يكون ثابتا
فمعامل االنكسار لمعدن الزركون يساوي ، باختالف المعادن1،03 اوح قيمة معامل االنكسار وتتر
لمعدن الكوارتز من 1،553 إلى 1،544 أما معامل االنكسار لمعدن الفلورايت فيساوي 1،43 .
ب- : االنكسار المزدوج
وهو أن ينكسر الشعاع الساقط عند نفاذه من المعدن إلى شعاعين لكل منهما زاوية انكسار
والمعادن التي لها خاصية كسر ال،شعاع الساقط إلى شعاعين منكسرين تختلف عن األخرى
معدن الكالسايت ومعامال ، ومن أمثلة هذه المعادن. تسمى المعادن ذات االنكسار المزدوج
االنكسار لهذا المعدن هما 1،651 و 1،416 بفارق قدره 6،172 .
تسمى هذه ، وتسمى المعادن التي يكون لها معامل انكسار ثابت مهما اختلف اتجاه سقوط الضوء
ال، ال تفصل الشعاع الساقط إلى شعاعين
ً والمعادن المتجانسة ضوئيا ،
ً معادن متجانسة ضوئيا
.نما ينكسر الشعاع الساقط إلى شعاع واحد فقط
وا
: التصنيف الكيميائي للمعادن
يوجد المعدن على شكل مركب كيميائي يمكن بواسطة التحليل الكيميائي تحديد العناصر المكونة
معرفة م
ً بيد أن التصنيف الكيميائي له وأيضا ،عادلته الكيميائية وتوجد عدة طرق لتقسيم المعادن

وهو التصنيف المتبع في معظم جامعات ومتاحف،يعد من أبسط وأشمل الطرق لتقسيم المعادن
وتقسم المعادن من حيث تركيبها الكيميائي إلى عدة مجموعات . الجيولوجيا في الوقت الحاضر
: كنا يلي
1- مجموعة . مثل الذهب والماس والكبريت: المعادن العنصرية
2- ، وهي المعادن التي يتحد فيها الكبريت مع العناصر األخرى: مجموعة معادن الكبريتيدات
. مثل الجالينا والبايرايت
3- ، وهي المعادن الناتجة عن اتحاد الكسجين بالعناصر األخرى: مجموعة معادن األكاسيد
مثل الكوارتز والهيما. تايت والليمونايت
4- ، كلور،فلور( وهي المعادن التي تتحد عناصرها مع عناصر الهالوجين : مجموعة الهاليدات
. مثل معدن الهااليت والفلورايت) يود، بروم
5- مثل ، وهي المعادن التي تتحد عناصرها مع مجموعة الفوسفات: مجموعة معادن الفوسفات
. معدن األباتايت
6- مثل مجموعة معادن ، وهي المعادن التي تتحد عناصرها مع مجموعة الكربونات: الكربونات
. الكالسايت والدولومايت
7- وهي المعادن التي تتحد عناصرها مع مجموعة الكبريتات مثل : مجموعة معادن لكبريتات
. االنهيدرايت والجبس
1- وهي المعادن التي تتكون نتيجة اتحاد مج : موعة السيليكا مع مجموعة معادن السيليكات
وتنقسم بدورها إلى عدة ، وتعد السيليكات من أكبر مجموعات المعادن. عنصر أو أكثر
: أهمها ما يلي،مجموعات أخرى-
أ- ومنها الفلسبارات البوتاسية مثل األرثوكليز ومنها الفلسبارات الصودية مثل : الفلسبارات
األلبايت وكذلك الفلسبارات الكلسية مثل األنورثا. يت
ب- . مثل معدن األوليفين: األوليفينات
ج- . مثل األوجايت: البيروكسينات
د- مثل الهورنبلند : األمفيبوالت
الماس

المكعب معدن عنصرى الفلزى يتركب من الكربون وبلوراتة من فصيلة
تبلورت فى باطن االرض تحت ضغط وحرارة شديدة يوجد الماس فى صخور فوق قاعدية
فريقيا تنتج ا09 جنوب افريقيا ( من انتاج العالم من الماس % –غانا – غينيا )

الفيزيائية لمعدن الماس الخواص-:

1) ( صالدتة مرتفعة 19 وبريقة الماسى بسبب ) بساطة تركيبة الداخلى حيث ترتبط ذرات
الكربون مع بعضها بروابط تساهمية
2) لزيادة عدد اس بلورات الماس بريقها مطفى ويكتسب الم ( بريقة الساطع بعد عملية صقلة
االوجة)
اما: االلوان االقل شفافية فتستخدم فى ويستخدم الماس النقى الشفاف كاحجار كريمة للزينة
قطع المعادن.

الجالينا

الخام االساسى للرصاص وبلوراتة من فصيلة المكعب.
ريت السفالي والجالينا تتواجد عادة مصاحبة لمعدن( Z n s ) لتشابة ظروف تكوينها
البحر االحمر ويتواجد المعدنان فى مصر فى ام غيج جنوب القصير على ساحل
فلز الرصاص وتستخدم الجالينا فى استخراج– كحل للعين بعد طحنة .

الكالسيتCaCo3

صخور الحجر الجيرى اكثر المعادن شيوعا فى( الصخور الرسوبية )

االوجة المعدن من فصيلة الثالثى وتكون على هيئة معينى بلورات–صالدتة 3 واالنفصام
كامل معينى االوجة.
 المتحولة عن الحجر الجيرى بالحرارة و الكالسيت هو المكون االساسى لصخور الرخام
الضغط

عد فى بناء هياكلها الجيرية وترسبة ب الحيوانات البحرية وبعض الطحالب تستخدم الكالسيت
حفريات موتها فى قاع البحر ليكون صخر جيرى بة بقايا
الذهب

الكوارتز(معدن عنصرى فلزى و يوجد الذهب فى عروق المرو ) على شكل قشور ال ترى
ويعتبر الخام اقتصاديا اذا احتوى) او كتل كبيرة نادرا( الطن من المرو على اكثر من بالعين
95جرام من الذهب .
 وتنتج افريقيا 69 من انتاج العالم من الذهب % واغلبة فى جنوب افريقيا وغانا
الشرقية يوجد الذهب فى مصر فى عروق المرو فى الصحراء

الذهب الخواص الفزيائية لمعدن:-


oصالدتة منخفضة 5 2 – 3
o قابل للطرق والسحب
o ثمانى (االوجة بلوراتة نادرة وهى تنتمى لفصيلة المكعب )
oلذهب النقى الوزن النوعى ل 3 10
oموصل جيد للحرارة و الكهرباء


رفعت المحاضرة من قبل: Cruz Maldanado
المشاهدات: لقد قام 0 عضواً و 21 زائراً بقراءة هذه المحاضرة






تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل