المعادن والنظام البلوري العجيب

وكجيولوجيون عرفنا اكثر عن المعدن بأنه مادة صلبة متبلورة، غير عضوية عامة، لها تركيب كيميائي ثابت أو متغير في مدى محدود، تتواجد في الطبيعة. والمعدن هو الوحدة البنائية للصخور، والتي تتكون من مجموعات من المعادن. والمعادن تكون متجانسة، ولا يمكن تقسيمها بالطرق الميكانيكية إلي مكونات أصغر. أما معظم الصخور فيمكن فصلها إلي مكوناتها المعدنية باستخدام وسائل مناسبة. وهناك قلة من الصخور مثل الحجر الجيري تحتوي على نوع واحد من المعادن هو الكالسيت، بينما هناك صخور أخرى، مثا الجرانيت، تتكون ليس من معدن واحد، وإنما من عدد من المعادن. ولكي نعرف ونصنف الأنواع المختلفة من الصخور الموجودة على الأرض وكيف تكونت، فإننا يجب أن ندرس المعادن المكونة لها.

ونعود إلي التعريف السابق للمعدن، فنجد أنه ينص على أن المعدن يتكون من مادة صلبة ومتبلورة، مما يعني استبعاد كل السوائل والغازات. وعندما نقول إن المعدن متبلور، فإننا نقصد أن الجزيئات الصغيرة المكونة له – الذرات- تكون مرتبة بنظام ثابت في الأبعاد الرئيسية الثلاثة. وتوصف المواد الصلبة التي ينقصها الترتيب المذكور بأنها مادة زجاجية أو غير متبلورة. فزجاج النوافذ يكون غير متبلور مثله مثل بعض الزجاج المتكون في الطبيعة خلال ثورة البراكين. وبالتالي فإن كل المواد غير المتبلورة لا تعتبر من المعادن. ولكي يطلق على المادة مصطلح معدن، فإنها يجب أن توجد في الطبيعة. مثل الماسات المستخرجة من مناجم الماس في جنوب إفريقيا. أما الماس المصنع في المعامل فلا يمكن اعتباره من المعادن، مثله مثل آلاف المنتجات الصناعية التي يخلقها الكيميائيون



رواسب الجبس

الرسوبية الكيميائية chemically fromed sedimentary rocks 2. التبلور من محاليل مائية crystallization from aqueous solutions و يمكن أن تكون هذه المحاليل المائية موجودة على سطح القشرة الأرضية ، و هي تكون الغلاف المائي ، فالمعادن التي تتبلور من هذه المحاليل تكون الصخور و إذا كان للكائنات الحية نصيب في تبلور هذه المعادن فتتكون الصخور الرسوبية العضوية organically fromed sedimentary rocks . و يمكن أيضا أن تكون هذه المحاليل المائية الناتجة من بقايا تبلور الصهارة ، و في هذه الحالة تسمى هذه المحاليل محاليل حارة أو صهارية hydrothermal solutions or juvenile waters . و تكون المعادن المتبلورة من هذه المحاليل الحارة الكثير من الخامات الفلزية الاقتصادية metallic ores .
3. يمكن أن تتكون بعض المعادن من إعادة ترتيب الذرات في بلورات المعادن السابقة التكوين ، و يمكن أن يصحب إعادة الترتيب هذا إزالة أو إضافة بعض الذرات عند تكون المعدن الجديد ، و في كثير من الحالات تساعد المحاليل التي تتخلل الشقوق الموجودة في الصخور هذا التغير من معدن إلى معدن جديد . و إذا تم هذا التغير في إعادة النظام البلوري للمعادن تحت ظروف من الضغط العالي و الحرارة العالية ، فإن المعادن الجديدة تكون صخورا متحولة metamorphic rocks . و لكن يمكن أيضا أن يتم هذا التغير فوق سطح الأرض نتيجة لهذه العمليات تتكون الرسوبيات المتبقية residual deposits و المعادن الطينية clay minerals .

وكل هدا نسبة الى عمليات التبلور المعقدة والتي هي موضوع الحديث

يمكن تقسيم نظم البلورات إلى سبعة نظم بلورية وذلك على أساس أطوال المحاور البلورية أ، ب، ج والزوايا البلورية؟،؟،؟، والنظم البلورية السبع هي:

نظام المكعب
نظام الرباعي
نظام السداسي
نظام الثلاثي
نظام المعيني القائم
نظام أحادي الميل
نظام ثلاثي الميل


يتسم كل معدن بأحد تلك الأنظمة، حيث تتلاحم خلايا النظام من دون فراغات بحيث تكون الصورة العينية للمجموع مطابقة تماما لهيكل الخلية الأساسية. ويمكن تصور ذلك بسهولة في حالة كون الخلية الأساسية المكعبة، فيحدها من اليمين مكعبا ومن اليسار مكعبا، ومن فوقها مكعبا ومن تحتها مكعبا، وأمامها مكعبا وخلفها مكعبا، يذل تكون الخلية الأساسية قد تغطت تماما بمكعبات تحدها من جميع جهاتها الست. ثم تُشغل طبقة الخلايا الأساسية السطحية بنفس الطريقة المذكورة وبهذا تكبر البلورة المعدنية.