بحث فى علم الجيولوجيا الحلقة 3

البلورات

تعريف البلوره:

البلورة عبارة عن جسم متجانس، لها تركيب كيميائي، تكونت بفعل عوامل طبيعية، تحت ظروف مناسبة من الضغط و درجة الحرارة، يحدها خارجيا اسطح مستوية تسمى أوجه بلورية تعكس الترتيب الذري الداخلي المنتظم.

و تنقسم البلورة من حيث تشكل الاوجه الى :

1- بلورة عديمة الاوجه

2- بلورة ناقصة الاوجة

3- بلورة مكتملة الاوجه

خواص البلورة:

1- الأوجه البلورية: الاسطح الخارجية المستوية التي تحدد شكل البلورة

2- الأحرف البلورية: التقاء وجهين بلورين متجاورين

3- الزوايا المجسمة: التقاء اكثر من وجهين بلورين

4- الشكل البلوري: مجموعة من الاوجه البلورية المتساوية و المتشابهة في الشكل و الوضع و المساحة. و يقسم الشكل البلوري الى:

1- شكل بلوري مقفول، حيث تتكون البلورة من شكل بلوري واحد يشغل بمفرده حيزا معينا من الفراغ

2- شكل بلوري مفتوح، حيث تتكون البلورة من عدة اشكال بلورية مركبة يسمى كل واحد منها شكل بلوري مفتوح لأنه لا يتم لأي واحد منها منفردا ان تشغل حيز معين من الفراغ.

تماثل البلورة

هو العملية التي ينتج عنها أن تأخذ مجموعة من الأوجه المتشابهة نفس المكان الذي تشغله إحداها إذا أديرت البلورة دورة كاملة. ويحدث التكرار لأي ظاهرة موجودة على البلورة كالأحرف و الزوايا المجسمة.

عناصر تماثل البلورة:

1- مستوى التماثل: المستوى الذي يمر بمركز البلورة و يقسمها الى نصفين متساويين و متشابهين

2- محور التماثل : هو الخط الذي لو دارت البلورة حوله دورة كاملة و بدون ازاحة لتكرر وضع البلورة عددا من المرات متخذا في كل مرة نفس المكان و الوضع، ويحدد عدد تكرار الظاهرة درجة المحور(درجة التماثل)، و محاور التماثل هي: ثنائية او ثلاثية او رباعية او سداسية فقط و هي وحدها القادرة على التكرار في الفراغ دون ظهور الفراغات البينية

3- مركز التماثل ( مركز البلورة): نقطة داخل البلورة، تتميز بانه لو تم التحرك منها في اتجاهين متضادين متساويين لوجدنا نفس الضاهرة

المحاور البلورية: وهي الابعاد الداخلية للبلورة و يمكن اجازها كم يلي:

1- المحور الرأسي: من اعلى الى اسفل و يرمز له – ج -

2- المحور الأفقي الجانبي: من اليمين الى اليسار و يرمز له – ب –

3- المحور الأفقي الأمامي: من الخلف الى الامام و يلرمز له – أ -

بعض البلورات تحوي ثلاثة محاور أفقية نرمز لها – أ1 ، أ2 ،ا3 –

الزوايا البلورية: يرمز للزاوية بين المحورين أ و ب: α و يرمز للزاوية بين المحورين ب و ج : β ، و يرمز للزاوية بين المحورين أ و ج : γ

الفصائل البلورية:

وفقا لدرجة التماثل وللابعاد النسبية فان البلورات تقسم الى النظم او الفصائل التالية: المكعب، الرباعي، المعين القائم، آحادى الميل، ثلاثي الميل، سداسي و ثلاثي

المعادن

المعدن: هو الوحدة الاساسية المكونة للصخور – وهو مادة طبيعية، صلبة، متجانسة، تكونت بطريقة غير عضوية و لها تركيب كيميائي محدد.

الخواص الطبيعية للمعادن:

1- خواص بصرية:

1-1 اللون: ثابتة اللون – متغيرة اللون

1-2 المخدش: لون مسحوق المعدن

1-3 الشفافية : شفافة، شبه شفافة، او معتمة

1-4 البريق: قدرة المعدن على عكس الأشعة الضوئية الساقطة علية

1-4-1 بريق فلزي: الذهب

1-4-2 بريق لافلزي: ماسي، زجاجي (الكوارتز)، صمغي(كبريت)، لؤلؤي(التلك)، حريري(الاسبستوس،الجبس)، ترابي(بوكسيت).

2- خواص تماسكية:

2-1 الصلادة: هي المقاومة التي يبدبها المعدن للخدش، وتتبع مقياس موه للصلادة: تلك(1)، جبس(2)، كالسيت(3)، فلوريت(4)، آباتيت(5)، ارثوكليز(6)، كوارتز(7)، توباز(8)، كورندم(9)، الماس(10)

2-2 الانفصام (التشقق):قابلية المعدن للانفصام عند مستويات منتظمة(مستويات الانفصام) و متوازية عند طرقها طرقا خفيفا، و تقسم الى انفصام واضح- في اتجاه أو اكثر- و انفصام غير واضح

2-3 الانفصال:تفتت أو تكسر المعدن نتيجة عوامل خارجية

2-4 المكسر: شكل سطح المعدن عند كسره صناعيا في اتجاهات غير تلك التي ينفصم عندها

2-5 قوة الطرق و السحب: امكانية تشكيل المعدن

2-6 الوزن النوعي

3- الخواص الحسية: الرائحة، المذاق، الملمس

4- خواص أخرى:

4-1 الاشعاع الذري

4-2 المغناطيسية

4-3 الكهربائية

4-4 درجة حرارة الانصهار

التصنيف الكيميائي للمعادن

1- المعادن العنصرية: الذهب و الفضة و النحاس و الجرافيت و الالماس

2- الكبريتيدات: البيريت و الجالينا

3- الاكاسيد: الكوارتز و الماجنيتيت و الهيماتيت و الكروندم

4- الهاليدات: الفلوريت- الهاليت

5- الفوسفات: الاباتيت

6- الكربونات: الكالسيت و الدولوميت و الماجنيزيت

7- الكبريتات: الجبس و الباريت و انهيدريت

8- السيلكات: مجموعة الفلسبارات، مجموعة البيروكسين، مجموعة لامفيبول، مجموعة الميكا، الكوارتز، اوليفين، موسكوفيت، التلك

نشأت المعادن

طرق تكون المعادن نتيجة للعمليات التالية:

1- النشاط الناري

أ‌- التبلور من السائل الصهاري

ب‌- التبلور من المحاليل الحارة

2- عمليات الترسيب

أ‌- التبلور من المركبات الملحية لمياه البحار و المحيطات

ب‌- تكون بعض المعادن في صورة خامات معدنية رسوبية لمنشأة

3- عمليات التحول

أ‌- تكون معادن جديدة بتأثير عوامل التحول مثل الجرافيت(من الفحم)

ب‌- التكون بتركيز الغازات قرب فوهات البراكين

-تغير ألوان المعدن: وجود شوائب، بالإضافة الى التسخين او التعرض للاشعاع الذري

-الكوارتز: الوفرة(الرمال)، رقائقه تستعمل في صناعة الاجهزة الحديثة

-الذهب: معدن عنصري، غالي الثمن، الندرة، غير نشط كيميائيا(لا يصداء و لا يتأكل)، يندمج مع عناصر اخرى مثل النحاس

الأحجار الكريمة:

هي معادن تتميز بالجمال و المتانة و الندرة، وتقسم إلى نفيسة و شبه نفيسة

الخواص الضوئية للأحجار الكريمة:

1- القدرة على كسر الضوء

2- درجة اللون

3- درجة تلاعب الالوان: التغير اللوني مع تغير الاتجاه

4- البريق

وسائل التعرف على الأحجار الكريمة:

1- جهاز معامل الانكسار

2- جهاز التحلل الطيفي

3- جهاز قياس الكثافة

4- جهاز قياس الصلادة

5- جهاز أشعة الحيود السينية

6- القدرة على احداث انكسار للضوء:

- معادن ذات انكسار مزدوج مثل الياقوت و الزمرد و اللؤلؤ

- معادن ذات انكسار منفرد مثل الماس و العقيق و المرو

الأحجار الكريمة الصناعية(شبه النفيسه):هي المعادن التي تمتلك الصفات الكيميائية و التركيبية للمعدن الطبيعي و لكنها محضرة صناعيا

الأحجار الكريمة الزائفة: مواد زائفة لها شكل خارجي يماثل الأحجار الكريمة(بلاستيكية)

صقل الأحجار الكريمة: تتم عملية الصقل بهدف إظهار جمال الحجر الكريم أو إخفاء عيوبه

صلادة الحجر الكريم: ليس بالضرورة أن يتمتع الحجر الكريم بصلادة عالية (مثل اللؤلؤ و المرجان و التركواز)
الصخور

الصخر: مزيج من معادن مختلفة تبلورت أو تجمعت في ظروف جيولوجية خاصة، و هي نارية أو رسوبية أو متحولة

الصخور النارية

هي تلك الصخور التي تكونت نتيجة تصلب المادة المنصهرة، اما في اعماق سحيقة مكوتة الصخور النارية الجوفية، او عند اعماق ضحلة فتتكون الصخور تحت السطحية او على سطح الارض مباشرة فتتكون الصخور البركانية.

الخصائص العامة للصخور النارية:

1- توجد على هيئة كتل لها اشكال مختلفة

2- تتكون في معظم الاحوال من مغادن متبلورة

3- وجود خامات معدنية

4- لا تحوي حفريات

أشكال الصخور النارية

1- السد: يتكون بتداخل السائل الصهاري موازيا لاسطح الطبقات

2- القاطع: ينشاء بتداخل السائل الصهاري في شكل الواح رآسية قاطعة اسطح الطبقات

3- الكتل العميقة: كتل ضخمة تشكل جذور سلاسل الجبال و تمتد لمئات الكيلومترات

4- الدعامة: كتل عميقة تعتبر اجزاء من الكتل العميقة

5- البراكين: ينشأ بتخارج الصهارى على سطح الارض مكونة اشكال قمعية

التركيب المعدني للصخور النارية: و تقسم الى نوعين:

1: معادن ابتدائية: تتكون مباشرة من السائل الصهاري اثناء برودتة:

1- معادن اساسية:معادن فلسية(الكوارتز، الفلسبارات، الفلسباثويد)، مافية(اوليفين، البيروكسين، الامفيبول، الميكا)

2- معادن اضافية (اباتيت، زركون)

2: معادن ثانوية: ناتجة من تغير او تحول المعادن الابتدائية مثل كاولين و كلوريت

نسيج الصخور النارية : الشكل الناتج عن تراص الحبيبات المكونة للصخر و تقسم الى

خشن التحبب جدا، خشن التحبب، متوسط التحبب، دقيق التحبب

الصخور الرسوبية

تنشأالصخور الرسوبية من ترسيب المواد المفتتة أو الذائبة في الماء والتي تنتج من تعرض الصخور المختلفة لعوامل التجوية وتؤدي التعرية الطبيعية الى التفتت المكانيكي للصخور.

الخصائص العامة للصحور الرسوبية:

1- صخور هشة

2- الطبقات

3- وجود حفريات

4- تتكون من حبيبات مستديرة او من بلورات معدنية

5- تحوي كثير من الخامات المعدنية

6- ألوان فاتحة

7- لها تراكيب خاصة : علامات النيم، شقوق الطين

تصنيف الصخور الرسوبية

1- صخور رسوبية ميكانيكية التكوين: تتكون من حبيبات المعادن الناتجة من التفتت الميكانيكي لجميع أنواع الصخور، و نقل المواد المفتتة بفعل المياه أو الهواء أو الجليد الى احواض الترسيب.و تقسم على اساس حجم الحبيبات:

1- الكونجلمرات: و حجم حبيباتها يتراوح بين 2 مم و 250 مم، و منها البريشيا (حبيباتها ذات اجزاء مدببة)

2- الحجر الرملي: و قطر حبيباتها بين 2 و 1/16 مم

3- الجر الغريني : و قطر حبيباتها بين 1/16 و 1/256

4- الحجر الطيني: حبيباتها اقل من 1/256 ، و اذا تشكل الحجر الطيني على شكل رقائق متوازية تولدت بالضغط الواقع عليها سمي (طفلة)

2- صخور رسوبية كيميائية التكوين: تتكون نتيجة ترسيب بعض المركبات الذائبة في المحاليل المائية بعمليات التبخر، او نتيجة تغير الوسط الكيميائي الحاوي لها:

1- الصخور الرسوبية الجيرية: الحجر الجيري و الدولوميت

2- الصخور الرسوبية الملحية:مثل ملح الطعام و الجبس(كبريتات الكالسيوم و الانهدريت (كبريتات الكالسيوم اللامائية)

3- الصخور الرسوبية السليكية: ترسيب مادة السليكا من المحاليل الغروية مثل حجر الصوان (الفلنت)

3- الصخور الرسوبية الكيميائية-المكانيكية التكوين: مزيج من مواد كيميائية النشأة (كربونات الكالسيوم) مع مواد ميكانيكية النشأة(الغرين)، مثل(المارل)

4- صخور رسوبية عضوية التكوين: تراكم بقايا المواد العضوية التي خلفتها الحيوانات أو النباتات التي تعيش في البحار أو اليابسة، و كذلك عمليات التحلل( تفحم النباتات و تحلل بقايا الهياكل الحيوانية). ومن هذه الصخور:

1- الحجر الجيري العضوي او المرجاني: هياكل الحيوانات البحرية المكونة من كربونات الكالسيوم

2- الفوسفات: تراكم و تحلل الهياكل الحيوانية البحرية (فوسفات الكالسيوم)

3- الفحم: ينتج عن تفحم النباتات التي تتعرض للدفن السريع فيمنع من تفاعلها مع الاكسجين الجوي و بالتالي يتم الاحتفاظ بالكربون.

تراكيب الصخور الرسوبية:

1- التطبق: ميل مكونات الصخور ان تأخذ وضع افقي في شكل طبقات

2- التطبق المتدرج: الحبيبات الكبيرة تكون لأسفل ثم تعلوها الاصغر حجما

3- التطبق المتقاطع: تقاطع مستويات التطبق مع مستوى الترسيب(مع اتجاه التيار)

4- التصفح: وجود الصخر على شكل رقائق متوازية بسماكة تقل عن 2 مم

5- علامات النيم: تموجات على سطح الرسوبيات نتيجة تعرضها للرياح او الماء

6- شقوق الطين: عند تعرض الرسوبيات الطينية لفترة جفاف بعد فترة بلل

الصخور المتحولة

هي صخور كانت في الاصل نارية أو رسوبية، حدث لها تغير في الشكل او التركيب المعدني او كليهما- صخور متحولة- وذلك نتيجة تأثير الضغط العالي او الحرارة الشديدة او كلاهما او تاثير المحاليل الكيميائية، عمليات التحول تحدث للصخر و هو في حالته الصلبة.

الخصائص العامة:

1- تحمل بعض الخصائص و التراكيب الاصلية قبل التحول (التطبق، الحفريات)

2- ظهور معادن جديدة

3- التورق : اعادة تشكيل و ترتيب المعادن (المسطحة)بحيث تكون اكثر توازيا

4- تتواجد في الاماكن النشطة تكتونيا

5- اشكال والوان متعددة

عوامل التحول:

1- الحرارة

2- الضغط

3- المحاليل النشطة كيميائيا

أنواع التحول:

1- التحول الحراري:مثل تحول الرخام من الدلومايت و تحول الهورنفلس من الصخور الجيرية، وهو محدود الانتشار

2- التحول الديناميكي: ناتج عن الضغط الذي يؤدي الى تكسير او تراص الصخور مثل الميلونيت

3- التحول الدناميكي- الحراري( الاقليمي): يحدث بتأثير مشترك لكل من الضغط و الحرارة مثل النيس و االشيست، ويكون واسع الانتشار

4- التحول الذاتي: ينتج بفعل النشاط الكيميائي للسوائل الحارة و الغازات مثل صخور السربنتبنبت

نسيج التحول: الشكل الناتج عن وجود الحبيبات او البلورات المطونة للصخر بطريقة خاصة بجانب بعضها، و للصخور المتحولة 3 أنسجة رئيسية:

1- النسيج الغير متورق: ينتج من التحول الحراري الذي يؤدي الى اعادة تبلور المكونات المعدنية للصخر الاصلي قبل التحول دون تغير شكل الحبيبات

2- النسيج المتورق: ينتج من التحوب الاقليمي، يتميز بوجود صفوف من بلورات تتراص على هيئة رقائق او احزمة متوازية، الشستوزي –النيسوزي

3- نسيج الضغط الديناميكي: ينتج من تاثير الضغط الموجه، و نظرا لعدم تجانس التركيب الصخري، ينتج من ذلك نسيج فتاتي دقيق او خشن او نسيج على شكل عدسات طولية عامود على اتجاه الضغط
يـــــــــتـــــــــبــــــــــع

» بحث فى علم الجيولوجيا الحلقة 5
» بحث فى علم الجيولوجيا الحلقة 1
» بحث فى علم الجيولوجيا الحلقة 2
» بحث فى علم الجيولوجيا الحلقة الاخيرة
» بحث فى علم الجيلوجيا الحلقة 4