معدن

📅 آخر تحديث: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 29 صور
الموسوعة الحرة

بلورات السيرانديت والناتروليت والأنالسيمي والأيجيرين من مونت سانت هيلير، كيبيك ، كندا

في الجيولوجيا وعلم المعادن ، المعدن أو النوع المعدني هو، بشكل عام، مادة صلبة ذات تركيبة كيميائية محددة جيدًا وبنية بلورية محددة تحدث بشكل طبيعي في شكل نقي. [1] [2]

يستبعد التعريف الجيولوجي للمعدن عادةً المركبات التي توجد فقط في الكائنات الحية. ومع ذلك، فإن بعض المعادن غالبًا ما تكون حيوية (مثل الكالسيت ) أو مركبات عضوية بمعنى الكيمياء (مثل المليت ). علاوة على ذلك، غالبًا ما تقوم الكائنات الحية بتصنيع معادن غير عضوية (مثل هيدروكسيلاباتيت ) توجد أيضًا في الصخور.

يختلف مفهوم المعدن عن الصخر ، وهو أي مادة جيولوجية صلبة كبيرة الحجم متجانسة نسبيًا على نطاق واسع بما فيه الكفاية. قد تتكون الصخرة من نوع واحد من المعدن أو قد تكون عبارة عن مجموعة من نوعين أو أكثر من المعادن المختلفة، مفصولة مكانيًا إلى مراحل مميزة . [3]

بعض المواد الصلبة الطبيعية التي لا تحتوي على بنية بلورية محددة، مثل الأوبال أو حجر السج ، تسمى بشكل أكثر دقة المعادن . [4] إذا حدث مركب كيميائي بشكل طبيعي مع هياكل بلورية مختلفة، فإن كل بنية تعتبر نوعًا معدنيًا مختلفًا. على سبيل المثال، الكوارتز والستيشوفيت معدنان مختلفان يتكونان من نفس المركب، ثاني أكسيد السيليكون .

الرابطة الدولية لعلم المعادن (IMA) هي الهيئة المعيارية المعترف بها عمومًا لتعريف وتسمية الأنواع المعدنية. اعتبارًا من يوليو 2024 ، تعترف IMA بـ 6062 نوعًا رسميًا من المعادن. [5]

قد يختلف التركيب الكيميائي لنوع معين من المعادن إلى حد ما بسبب تضمين كميات صغيرة من الشوائب. أحيانًا يكون للأصناف المحددة من النوع أسماء تقليدية أو رسمية خاصة بها. [6] على سبيل المثال، الجمشت هو نوع أرجواني من نوع المعدن الكوارتز . يمكن أن تحتوي بعض أنواع المعادن على نسب متغيرة من عنصرين كيميائيين أو أكثر يشغلون مواقع متكافئة في بنية المعدن؛ على سبيل المثال، تُعطى صيغة الماكيناويت على النحو التالي (Fe,Ni)
9س
8، بمعنى Fe
سني
9- سس
8حيث x هو رقم متغير بين 0 و 9. في بعض الأحيان يتم تقسيم المعدن ذو التركيب المتغير إلى أنواع منفصلة، ​​بشكل تعسفي إلى حد ما، لتشكيل مجموعة معدنية ؛ هذه هي حالة سيليكات الكالسيوم .
سملغ
يفي
2- س - صثاني أكسيد السيليكون
4، المجموعة الزبرجدية .

بالإضافة إلى التركيب الكيميائي الأساسي والبنية البلورية، فإن وصف نوع المعدن يشمل عادةً خصائصه الفيزيائية الشائعة مثل العادة ، والصلابة ، واللمعان ، والشفافية ، واللون، والخطوط ، والمثابرة ، والانقسام ، والكسر ، والانفصال، والجاذبية النوعية ، والمغناطيسية ، والفلورسنت ، والإشعاع ، بالإضافة إلى مذاقه أو رائحته ورد فعله مع الحمض .

يتم تصنيف المعادن حسب المكونات الكيميائية الرئيسية؛ والنظامان السائدان هما تصنيف دانا وتصنيف سترونز. تشكل المعادن السيليكاتية ما يقرب من 90% من قشرة الأرض . [7] [8] وتشمل المجموعات المعدنية المهمة الأخرى العناصر الأصلية ، والكبريتيدات ، والأكاسيد ، والهاليدات ، والكربونات ، والكبريتات ، والفوسفات .

التعاريف

الجمعية الدولية لعلم المعادن

لقد وضعت الجمعية الدولية لعلم المعادن المتطلبات التالية للمادة التي تعتبر معدنًا مميزًا: [9] [10]

  1. يجب أن تكون مادة تحدث بشكل طبيعي وتتكون من عمليات جيولوجية طبيعية ، على الأرض أو أجسام خارج كوكب الأرض الأخرى. وهذا يستثني المركبات الناتجة بشكل مباشر وحصري عن الأنشطة البشرية (من صنع الإنسان) أو في الكائنات الحية (حيوية)، مثل كربيد التنغستن ، وحصوات المسالك البولية ، وبلورات أكسالات الكالسيوم في أنسجة النباتات، وأصداف البحر . ومع ذلك، قد تكون المواد ذات مثل هذه الأصول مؤهلة إذا كانت العمليات الجيولوجية متورطة في تكوينها (كما هو الحال مع إيفينكيت ، المشتق من مادة نباتية؛ أو التاراناكيت ، من ذرق الخفافيش ؛ أو ألبيرسايت ، من مخلفات المناجم). [10] يتم أيضًا استبعاد المواد الافتراضية، حتى لو كان من المتوقع حدوثها في بيئات طبيعية يصعب الوصول إليها مثل قلب الأرض أو الكواكب الأخرى.
  2. يجب أن يكون مادة صلبة في وجودها الطبيعي. الاستثناء الرئيسي لهذه القاعدة هو الزئبق الطبيعي : لا يزال يصنف على أنه معدن من قبل IMA، على الرغم من أنه يتبلور فقط تحت -39 درجة مئوية، لأنه تم تضمينه قبل وضع القواعد الحالية. [11] لا يُعتبر الماء وثاني أكسيد الكربون معادن، على الرغم من وجودهما غالبًا كشواهد في معادن أخرى؛ لكن الجليد المائي يُعتبر معدنًا. [12]
  3. يجب أن يكون له بنية بلورية محددة جيدًا ؛ أو بشكل عام ، ترتيب ذري منظم. [13] تتضمن هذه الخاصية العديد من الخصائص الفيزيائية العيانية ، مثل شكل البلورة، والصلابة، والانقسام. [14] تستبعد الأوزوكيريت والليمونيت والسبج والعديد من المواد غير المتبلورة (غير البلورية) الأخرى التي تحدث في السياقات الجيولوجية.
  4. يجب أن يكون لها تركيبة كيميائية محددة جيدًا إلى حد ما . ومع ذلك، يمكن اعتبار بعض المواد البلورية ذات البنية الثابتة ولكن التركيب المتغير نوعًا معدنيًا واحدًا. فئة شائعة من الأمثلة هي المحاليل الصلبة مثل الماكينايت ، (Fe، Ni) 9 S 8 ، وهو في الغالب كبريتيد حديدي مع جزء كبير من ذرات الحديد تم استبدالها بذرات النيكل . [13] [15] تشمل الأمثلة الأخرى بلورات طبقية مع تكديس طبقات متغير، أو بلورات تختلف فقط في الترتيب المنتظم للشواغر والاستبدالات. من ناحية أخرى، يمكن تقسيم بعض المواد التي لها سلسلة متصلة من التركيبات بشكل تعسفي إلى عدة معادن. المثال النموذجي هو مجموعة الزبرجد (Mg، Fe) 2 SiO 4 ، والتي تعتبر أعضاؤها النهائيون الغنيون بالمغنيسيوم والغنيون بالحديد معادن منفصلة ( الفورستريت والفاياليت ).

تفاصيل هذه القواعد مثيرة للجدل إلى حد ما. [13] على سبيل المثال، كانت هناك عدة مقترحات حديثة لتصنيف المواد غير المتبلورة كمعادن، لكن IMA لم تقبلها.

كما أن IMA مترددة في قبول المعادن التي تحدث بشكل طبيعي فقط في شكل جسيمات نانوية يبلغ قطرها بضع مئات من الذرات، ولكنها لم تحدد الحد الأدنى لحجم البلورة. [9]

يتطلب بعض المؤلفين أن تكون المادة صلبة مستقرة أو غير مستقرة في درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية). [13] ومع ذلك، فإن IMA تتطلب فقط أن تكون المادة مستقرة بدرجة كافية لتحديد بنيتها وتكوينها جيدًا. على سبيل المثال، اعترفت مؤخرًا بالميريديانيت (هيدرات طبيعية من كبريتات المغنيسيوم ) كمعادن، على الرغم من أنها تتشكل وتستقر فقط تحت 2 درجة مئوية.

اعتبارًا من يوليو 2024 ، تمت الموافقة على 6062 نوعًا من المعادن من قبل IMA. [5] يتم تسميتها عادةً على اسم شخص ، يليه موقع الاكتشاف؛ الأسماء المستندة إلى التركيب الكيميائي أو الخصائص الفيزيائية هي المجموعتان الرئيسيتان الأخريان من أصول أسماء المعادن. [16] [17] تنتهي معظم الأسماء بـ "-ite"؛ الاستثناءات عادةً هي الأسماء التي تم تأسيسها جيدًا قبل تنظيم علم المعادن كتخصص، على سبيل المثال الجالينا والماس .

المعادن الحيوية

كان قرار IMA باستبعاد المواد البلورية الحيوية موضوعًا مثيرًا للجدل بين الجيولوجيين وعلماء المعادن. على سبيل المثال، ذكر Lowenstam (1981) أن "الكائنات الحية قادرة على تكوين مجموعة متنوعة من المعادن، بعضها لا يمكن تكوينه بشكل غير عضوي في الغلاف الحيوي". [18]

يرى سكينر (2005) أن جميع المواد الصلبة هي معادن محتملة، ويشتمل على المعادن الحيوية في المملكة المعدنية، وهي تلك التي يتم إنشاؤها من خلال الأنشطة الأيضية للكائنات الحية. ووسّع سكينر التعريف السابق للمعدن لتصنيف "العنصر أو المركب، غير المتبلور أو البلوري، المتشكل من خلال العمليات الجيوكيميائية "، كمعادن. [19]

تقدم التطورات الحديثة في علم الوراثة عالي الدقة وقياس امتصاص الأشعة السينية اكتشافات حول العلاقات البيوكيميائية بين الكائنات الحية الدقيقة والمعادن والتي قد تلقي ضوءًا جديدًا على هذا السؤال. [10] [19] على سبيل المثال، تتعامل "مجموعة العمل المعنية بعلم المعادن البيئي والكيمياء الجيولوجية" التي كلفها معهد المعادن الدولي مع المعادن الموجودة في الغلاف المائي والغلاف الجوي والمحيط الحيوي . [20] يشمل نطاق المجموعة الكائنات الحية الدقيقة المكونة للمعادن، والتي توجد على كل صخرة تقريبًا وتربة وسطح جسيم يمتد عبر العالم إلى أعماق لا تقل عن 1600 متر تحت قاع البحر و70 كيلومترًا في طبقة الستراتوسفير (ربما تدخل طبقة الميزوسفير ). [21] [22] [23]

ساهمت الدورات البيوكيميائية في تكوين المعادن لمليارات السنين. يمكن للكائنات الحية الدقيقة ترسيب المعادن من المحلول ، مما يساهم في تكوين رواسب الخام . يمكنها أيضًا تحفيز إذابة المعادن. [24] [25] [26]

قبل إدراج الرابطة الدولية لعلم المعادن، تم اكتشاف وتسمية ونشر أكثر من 60 معدنًا حيويًا. [27] تعتبر هذه المعادن (مجموعة فرعية مدرجة في جدول لوينستام (1981) [18] ) معادن مناسبة وفقًا لتعريف سكينر (2005). [19] لا يتم إدراج هذه المعادن الحيوية في القائمة الرسمية لأسماء المعادن التابعة للرابطة الدولية لعلم المعادن؛ [28] ومع ذلك، يتم توزيع العديد من ممثلي هذه المعادن الحيوية بين 78 فئة معدنية مدرجة في مخطط تصنيف دانا. [19]

يأخذ تعريف سكينر (2005) للمعدن هذه المسألة في الاعتبار من خلال التصريح بأن المعدن يمكن أن يكون متبلورًا أو غير متبلور. [19] على الرغم من أن المعادن الحيوية ليست الشكل الأكثر شيوعًا للمعادن، [29] إلا أنها تساعد في تحديد حدود ما يشكل معدنًا صحيحًا. ذكر التعريف الرسمي لنيكل (1995) صراحةً التبلور كمفتاح لتعريف مادة ما كمعادن. عرّفت مقالة عام 2011 الإيكوساهيدريت ، وهو سبيكة من الألومنيوم والحديد والنحاس، على أنه معدن؛ سمي بهذا الاسم بسبب تناسقه الإيكوساهيدري الطبيعي الفريد ، وهو شبه بلورة . على عكس البلورة الحقيقية، تكون شبه البلورات مرتبة ولكنها ليست دورية. [30] [31]

الصخور والخامات والأحجار الكريمة

الشيست هو صخر متحول يتميز بوفرة من معادن البلاتي. في هذا المثال، تحتوي الصخرة على صفائح بورفيروبلاستية بارزة من السليمانيت يصل حجمها إلى 3 سم (1.2 بوصة).

الصخر هو عبارة عن مجموعة من معدن واحد أو أكثر [32] أو معادن شبه معدنية. بعض الصخور ، مثل الحجر الجيري أو الكوارتزيت ، تتكون في المقام الأول من معدن واحد - الكالسيت أو الأراجونيت في حالة الحجر الجيري، والكوارتز في الحالة الأخيرة. [33] [34] يمكن تعريف الصخور الأخرى من خلال الوفرة النسبية للمعادن الرئيسية (الأساسية)؛ ​​يتم تعريف الجرانيت من خلال نسب الكوارتز والفلسبار القلوي وفلسبار البلاجيوكليز . [35] تسمى المعادن الأخرى في الصخر بالمعادن الإضافية ، ولا تؤثر بشكل كبير على التركيب الكلي للصخر. يمكن أن تتكون الصخور أيضًا بالكامل من مواد غير معدنية؛ الفحم هو صخرة رسوبية تتكون في المقام الأول من الكربون المشتق عضويًا. [32] [36]

في الصخور، بعض الأنواع والمجموعات المعدنية أكثر وفرة من غيرها؛ وتسمى هذه المعادن بالمعادن المكونة للصخور. الأمثلة الرئيسية على هذه المعادن هي الكوارتز، والفلسبار ، والميكا ، والأمفيبول ، والبيروكسين ، والزبرجد ، والكالسيت؛ باستثناء الأخير، كل هذه المعادن هي سيليكات. [37] بشكل عام، هناك حوالي 150 معدنًا تعتبر مهمة بشكل خاص، سواء من حيث وفرتها أو قيمتها الجمالية من حيث جمعها. [38]

يشار إلى المعادن والصخور ذات القيمة التجارية، بخلاف الأحجار الكريمة أو خامات المعادن أو الوقود المعدني، باسم المعادن الصناعية . [39] على سبيل المثال، يمكن استخدام المسكوفيت ، وهو ميكا بيضاء، في النوافذ (يشار إليه أحيانًا باسم زجاج السمك)، كحشو، أو كعازل. [40]

الخامات هي معادن تحتوي على تركيز عالٍ من عنصر معين، عادةً ما يكون معدنًا. ومن الأمثلة على ذلك الزنجفر (HgS)، وهو خام من الزئبق؛ والسفاليرايت (ZnS)، وهو خام من الزنك؛ والكاسيتيريت (SnO2 ) ، وهو خام من القصدير؛ والكولمانيت ، وهو خام من البورون .

الأحجار الكريمة هي معادن ذات قيمة زخرفية، وتتميز عن غير الأحجار الكريمة بجمالها ومتانتها وندرتها عادةً. يوجد حوالي 20 نوعًا من المعادن التي تتأهل كمعادن جوهرية، والتي تشكل حوالي 35 من أكثر الأحجار الكريمة شيوعًا. غالبًا ما توجد معادن الأحجار الكريمة في عدة أنواع، وبالتالي يمكن أن يشكل معدن واحد العديد من الأحجار الكريمة المختلفة؛ على سبيل المثال، الياقوت والزفير كلاهما من الكوراندوم ، Al2O3 . [ 41 ]

علم أصول الكلمات

كان أول استخدام معروف لكلمة "معدن" في اللغة الإنجليزية ( الإنجليزية الوسطى ) في القرن الخامس عشر. جاءت الكلمة من اللاتينية في العصور الوسطى : minerale ، من mine ، ore. [42]

تأتي كلمة "الأنواع" من الكلمة اللاتينية "نوع معين أو نوع أو نمط له مظهر أو شكل مميز". [43]

كيمياء

هوبنرايت ، العضو النهائي الغني بالمنجنيز في سلسلة الولفراميت ، مع وجود كمية صغيرة من الكوارتز في الخلفية

يتم التحكم في وفرة وتنوع المعادن بشكل مباشر من خلال كيمياءها، والتي تعتمد بدورها على الوفرة العنصرية في الأرض. تشتق غالبية المعادن المرصودة من قشرة الأرض . تشكل ثمانية عناصر معظم المكونات الرئيسية للمعادن، بسبب وفرتها في القشرة. هذه العناصر الثمانية، التي يبلغ مجموعها أكثر من 98٪ من القشرة من حيث الوزن، هي، حسب الترتيب التنازلي للوفرة: الأكسجين والسيليكون والألمنيوم والحديد والمغنيسيوم والكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم . الأكسجين والسيليكون هما أهم عنصرين على الإطلاق - يشكل الأكسجين 47٪ من القشرة من حيث الوزن، ويشكل السيليكون 28٪. [ 44]

المعادن التي تتشكل هي تلك التي تكون أكثر استقرارًا عند درجة حرارة وضغط التكوين، ضمن الحدود التي يفرضها كيمياء الجسم الأم. [45] على سبيل المثال، في معظم الصخور النارية، يوجد الألمنيوم والمعادن القلوية (الصوديوم والبوتاسيوم) الموجودة بشكل أساسي مع الأكسجين والسيليكون والكالسيوم كمعادن الفلسبار. ومع ذلك، إذا كانت الصخرة غنية بشكل غير عادي بالمعادن القلوية، فلن يكون هناك ما يكفي من الألمنيوم للجمع مع كل الصوديوم على شكل فلسبار، وسيشكل الصوديوم الزائد أمفيبولات صوديومية مثل الريبيكايت . إذا كانت وفرة الألمنيوم عالية بشكل غير عادي، فإن الألمنيوم الزائد سيشكل موسكوفيت أو معادن أخرى غنية بالألمنيوم. [46] إذا كان السيليكون ناقصًا، فسيتم استبدال جزء من الفلسبار بمعادن الفلسباثويد. [47] تتطلب التنبؤات الدقيقة بالمعادن التي ستكون موجودة في صخرة ذات تركيبة معينة تتشكل عند درجة حرارة وضغط معينين حسابات ترموديناميكية معقدة. ومع ذلك، يمكن إجراء تقديرات تقريبية باستخدام قواعد عامة بسيطة نسبيًا ، مثل معيار CIPW ، الذي يعطي تقديرات معقولة للصخور البركانية المتكونة من الصهارة الجافة. [48]

قد يختلف التركيب الكيميائي بين الأنواع النهائية لسلسلة المحلول الصلب . على سبيل المثال، تتألف فلسبارات البلاجيوكليز من سلسلة متصلة من الألبيت الغني بالصوديوم (NaAlSi3O8 ) إلى الأنورثيت الغني بالكالسيوم ( CaAl2Si2O8 ) مع أربعة أصناف وسيطة معترف بها بينهما (مرتبة من الصوديوم إلى الكالسيوم): الأوليغوكليز ، والأنديسين ، واللابرادوريت ، والبايتونيت . [ 49] تشمل الأمثلة الأخرى للسلسلة سلسلة الزبرجد من الفورستيريت الغني بالمغنيسيوم والفاياليت الغني بالحديد، وسلسلة الولفراميت من الهيبنيريت الغني بالمنجنيز والفيربيريت الغني بالحديد . [50]

تفسر الاستبدال الكيميائي ومتعددات السطوح التنسيقية هذه السمة المشتركة للمعادن. في الطبيعة، المعادن ليست مواد نقية، وهي ملوثة بأي عناصر أخرى موجودة في النظام الكيميائي المعطى. ونتيجة لذلك، من الممكن استبدال عنصر بآخر. [51] سيحدث الاستبدال الكيميائي بين أيونات ذات حجم وشحنة متشابهين؛ على سبيل المثال، لن يحل K + محل Si 4+ بسبب عدم التوافق الكيميائي والبنيوي الناجم عن اختلاف كبير في الحجم والشحنة. ومن الأمثلة الشائعة للاستبدال الكيميائي استبدال Si 4+ بـ Al 3+ ، وهما متقاربان في الشحنة والحجم والوفرة في القشرة. في مثال البلاجيوكليز، هناك ثلاث حالات للاستبدال. الفلسبار عبارة عن سيليكات إطارية، لها نسبة سيليكون إلى أكسجين تبلغ 2:1، ويتم توفير المساحة للعناصر الأخرى عن طريق استبدال Si 4+ بـ Al 3+ لإعطاء وحدة أساسية من [AlSi 3 O 8 ] − ؛ بدون الاستبدال، ستكون الصيغة متوازنة الشحنة مثل SiO 2 ، مما يعطي الكوارتز. [52] سيتم شرح أهمية هذه الخاصية البنيوية بشكل أكبر من خلال متعددات السطوح التنسيقية. يحدث الاستبدال الثاني بين Na + و Ca 2+ ؛ ومع ذلك، يجب أن يؤخذ في الاعتبار الفرق في الشحنة عن طريق إجراء استبدال ثانٍ لـ Si 4+ بواسطة Al 3+ . [53]

متعددات السطوح التنسيقية هي تمثيلات هندسية لكيفية إحاطة الكاتيون بالأنيون. في علم المعادن، عادة ما يتم النظر إلى متعددات السطوح التنسيقية من حيث الأكسجين، بسبب وفرته في القشرة. الوحدة الأساسية لمعادن السيليكات هي رباعي السطوح السيليكا - واحد Si 4+ محاط بأربعة O 2− . طريقة بديلة لوصف تنسيق السيليكات هي من خلال رقم: في حالة رباعي السطوح السيليكا، يقال إن السيليكون له رقم تنسيق 4. تحتوي الكاتيونات المختلفة على نطاق محدد من أرقام التنسيق المحتملة؛ بالنسبة للسيليكون، يكون دائمًا تقريبًا 4، باستثناء المعادن ذات الضغط العالي جدًا حيث يتم ضغط المركب بحيث يكون السيليكون في تنسيق سداسي (ثماني السطوح) مع الأكسجين. تحتوي الكاتيونات الأكبر على أرقام تنسيق أكبر بسبب الزيادة في الحجم النسبي مقارنة بالأكسجين (الغلاف الفرعي المداري الأخير للذرات الثقيلة مختلف أيضًا). تؤدي التغييرات في أرقام التنسيق إلى اختلافات فيزيائية ومعدنية؛ على سبيل المثال، عند الضغط العالي، كما هو الحال في الوشاح ، فإن العديد من المعادن، وخاصة السيليكات مثل الزبرجد والرمان ، ستتغير إلى بنية البيروفسكايت ، حيث يكون السيليكون في تنسيق ثماني السطوح. ومن الأمثلة الأخرى سيليكات الألومنيوم الكيانيت والأندلوسيت والسليمانيت (متعددة الأشكال، لأنها تشترك في الصيغة Al 2 SiO 5 )، والتي تختلف برقم تنسيق Al 3+ ؛ تنتقل هذه المعادن من بعضها البعض استجابة للتغيرات في الضغط ودرجة الحرارة. [44] في حالة مواد السيليكات، يسمح استبدال Si 4+ بـ Al 3+ بمجموعة متنوعة من المعادن بسبب الحاجة إلى موازنة الشحنات. [54]

نظرًا لأن العناصر الثمانية الأكثر شيوعًا تشكل أكثر من 98% من قشرة الأرض، فإن الكميات الصغيرة من العناصر الأخرى الموجودة عادةً يتم استبدالها بالمعادن الشائعة المكونة للصخور. المعادن المميزة لمعظم العناصر نادرة جدًا، حيث يتم العثور عليها فقط حيث تم تركيز هذه العناصر من خلال العمليات الجيولوجية، مثل الدورة الحرارية المائية ، إلى الحد الذي لم يعد من الممكن استيعابها في المعادن الشائعة. [55]

عندما تتفاعل المعادن، فإن المنتجات تأخذ أحيانًا شكل الكاشف؛ ويطلق على المعدن الناتج اسم شبه شكل الكاشف (أو بعده). يوضح الشكل هنا شبه شكل الكاولينيت بعد الأورثوكلاز . هنا، حافظ شبه الشكل على توأمة كارلسباد الشائعة في الأورثوكلاز.

تغيرات درجة الحرارة والضغط والتركيبة تغير معادن عينة الصخر. يمكن أن تحدث تغييرات في التركيب بسبب عمليات مثل التجوية أو التحول الحراري المائي . تحدث تغييرات في درجة الحرارة والضغط عندما تخضع الصخرة المضيفة لحركة تكتونية أو صخرية في أنظمة فيزيائية مختلفة. تجعل التغييرات في الظروف الديناميكية الحرارية من المناسب أن تتفاعل التجمعات المعدنية مع بعضها البعض لإنتاج معادن جديدة؛ على هذا النحو، من الممكن أن يكون لصخرتين كيمياء صخرية متطابقة أو متشابهة جدًا دون وجود معادن متشابهة. ترتبط عملية التغيير المعدني هذه بدورة الصخر . يتم توضيح مثال لسلسلة من التفاعلات المعدنية على النحو التالي. [56]

الفلسبار الأورثوكلاز ( KAlSi3O8 ) هو معدن يوجد عادة في الجرانيت ، وهو صخر ناري بلوتوني . عندما يتعرض للتجوية، فإنه يتفاعل لتكوين الكاولينيت ( Al2Si2O5 ( OH) 4 ، وهو معدن رسوبي، وحمض السيليسيك ):

2 كالسي 3 O 8 + 5 H 2 O + 2 H + → Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 + 4 H 2 SiO 3 + 2 K +

في ظل ظروف التحول منخفضة الدرجة، يتفاعل الكاولينيت مع الكوارتز لتكوين البايروفيليت ( Al2Si4O10 ( OH ) 2 ) :

Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 + SiO 2 → Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2 + H 2 O

مع زيادة الدرجة المتحولة، يتفاعل البايروفيلليت لتكوين الكيانيت والكوارتز:

Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2 → Al 2 SiO 5 + 3 SiO 2 + H 2 O

بدلاً من ذلك، قد يتغير هيكل المعدن البلوري نتيجة للتغيرات في درجة الحرارة والضغط دون تفاعل. على سبيل المثال، يتحول الكوارتز إلى مجموعة متنوعة من أشكال SiO 2 المتعددة ، مثل التريديميت والكريستوباليت عند درجات حرارة عالية، والكويسيت عند ضغوط عالية. [57]

الخصائص الفيزيائية

يتراوح تصنيف المعادن من البسيط إلى الصعب. يمكن التعرف على المعدن من خلال العديد من الخصائص الفيزيائية، بعضها كافٍ للتحديد الكامل دون لبس. في حالات أخرى، لا يمكن تصنيف المعادن إلا من خلال التحليل البصري أو الكيميائي أو حيود الأشعة السينية الأكثر تعقيدًا ؛ ومع ذلك، يمكن أن تكون هذه الطرق مكلفة وتستغرق وقتًا طويلاً. تشمل الخصائص الفيزيائية المطبقة للتصنيف البنية البلورية والعادة، والصلابة، واللمعان، والشفافية، واللون، والخطوط، والانقسام والكسر، والجاذبية النوعية. تشمل الاختبارات الأقل عمومية الأخرى الفلورسنت ، والفسفور ، والمغناطيسية ، والنشاط الإشعاعي ، والمثابرة (الاستجابة للتغيرات الميكانيكية في الشكل أو الهيئة)، والكهرباء الضغطية والتفاعل مع الأحماض المخففة . [58]

البنية البلورية والعادة

يتميز التوباز بشكل بلوري مستطيل معيني الشكل.

تنشأ البنية البلورية من الترتيب المكاني الهندسي المنظم للذرات في البنية الداخلية للمعدن. وتستند هذه البنية البلورية إلى ترتيب ذري أو أيوني داخلي منتظم يتم التعبير عنه غالبًا بالشكل الهندسي الذي تتخذه البلورة. وحتى عندما تكون حبيبات المعدن صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها أو ذات شكل غير منتظم، فإن البنية البلورية الأساسية تكون دائمًا دورية ويمكن تحديدها بواسطة حيود الأشعة السينية . [13] عادة ما يتم وصف المعادن من خلال محتواها من التماثل. تقتصر البلورات على 32 مجموعة نقطية ، تختلف من حيث تماثلها. يتم تصنيف هذه المجموعات بدورها إلى فئات أوسع، وأكثرها شمولاً هي العائلات البلورية الستة. [59]

يمكن وصف هذه العائلات من خلال الأطوال النسبية للمحاور البلورية الثلاثة والزوايا بينها؛ تتوافق هذه العلاقات مع عمليات التناظر التي تحدد مجموعات النقاط الأضيق. يتم تلخيصها أدناه؛ تمثل المحاور a وb وc المحاور، وتمثل α وβ وγ الزاوية المقابلة للمحور البلوري المعني (على سبيل المثال، α هي الزاوية المقابلة للمحور a، أي الزاوية بين المحورين b وc): [59]

عائلة كريستال الأطوال الزوايا أمثلة شائعة
متساوي القياس أ = ب = ج α = β = γ = 90 درجة العقيق ، الهاليت ، البيريت
رباعي الزوايا أ = ب ≠ ج α = β = γ = 90 درجة الروتيل ، الزركون ، الأندلوسيت
معيني الشكل أ ≠ ب ≠ ج α = β = γ = 90 درجة الزبرجد ، الأراجونيت ، أورثوبيروكسينات
سداسي الشكل أ = ب ≠ ج α = β = 90 درجة، γ = 120 درجة الكوارتز والكالسيت والتورمالين​​
أحادي الميل أ ≠ ب ≠ ج α = γ = 90 درجة، β ≠ 90 درجة الكلينوبيروكسينات ، الأورثوكلاز ، الجبس
ثلاثي السطوح أ ≠ ب ≠ ج α ≠ β ≠ γ ≠ 90° الأنورثيت ، الألبيت ، الكيانيت

تنقسم عائلة البلورات السداسية أيضًا إلى نظامين بلوريين  - الثلاثي ، الذي له محور تماثل ثلاثي، والسداسي، الذي له محور تماثل سداسي.

الكيمياء والبنية البلورية معًا يحددان المعدن. مع تقييد 32 مجموعة نقطية، قد يكون للمعادن ذات الكيمياء المختلفة بنية بلورية متطابقة. على سبيل المثال، ينتمي الهاليت (NaCl) والجالينا (PbS) والبيريكليز ( MgO) جميعًا إلى المجموعة النقطية سداسية السطوح (العائلة المتساوية القياس)، حيث أن لديهم نسبة تكافؤ مماثلة بين العناصر المكونة المختلفة. على النقيض من ذلك، فإن متعددات الأشكال هي مجموعات من المعادن التي تشترك في الصيغة الكيميائية ولكن لها بنية مختلفة. على سبيل المثال، البيريت والماركاسيت ، وكلاهما كبريتيدات الحديد، لهما الصيغة FeS 2 ؛ ومع ذلك، فإن الأول متساوي القياس بينما الأخير معيني الشكل. يمتد هذا التعدد الشكلي إلى كبريتيدات أخرى ذات صيغة AX 2 العامة ؛ تُعرف هاتان المجموعتان مجتمعتين باسم مجموعات البيريت والماركاسيت. [60]

يمكن أن يمتد تعدد الأشكال إلى ما هو أبعد من محتوى التناظر النقي. الألومينوسيليكات هي مجموعة من ثلاثة معادن - الكيانيت والأندلوسيت والسليمانيت -  والتي تشترك في الصيغة الكيميائية Al 2 SiO 5. الكيانيت ثلاثي الميل، في حين أن الأندلوسيت والسليمانيت كلاهما معيني الشكل وينتميان إلى مجموعة النقاط ثنائية الهرم. تنشأ هذه الاختلافات بما يتوافق مع كيفية تنسيق الألومنيوم داخل البنية البلورية. في جميع المعادن، يكون أيون الألومنيوم دائمًا في تنسيق سداسي مع الأكسجين. السيليكون، كقاعدة عامة، يكون في تنسيق رباعي في جميع المعادن؛ والاستثناء هو حالة مثل ستيشوفيت (SiO 2 ، متعدد أشكال الكوارتز عالي الضغط مع بنية الروتيل). [61] في الكيانيت، يكون الألومنيوم الثاني في تنسيق سداسي؛ يمكن التعبير عن صيغته الكيميائية على أنها Al [6] Al [6] SiO 5 ، لتعكس بنيته البلورية. يحتوي الأندلوسيت على الألومنيوم الثاني بتنسيق خماسي (Al [6] Al [5] SiO 5 ) ويحتوي السليمانيت على تنسيق رباعي (Al [6] Al [4] SiO 5 ). [62]

تؤثر الاختلافات في البنية البلورية والكيمياء بشكل كبير على الخصائص الفيزيائية الأخرى للمعدن. إن أشكال الكربون المتآصلة الماس والجرافيت لها خصائص مختلفة تمامًا؛ الماس هو أصعب مادة طبيعية، وله لمعان أدامانتين، وينتمي إلى عائلة البلورات المتساوية القياس، في حين أن الجرافيت ناعم جدًا، وله لمعان دهني، ويتبلور في عائلة البلورات السداسية. يتم تفسير هذا الاختلاف من خلال الاختلافات في الترابط. في الماس، تكون الكربونات في مدارات هجينة sp 3 ، مما يعني أنها تشكل إطارًا حيث يرتبط كل كربون تساهميًا بأربعة جيران بطريقة رباعية السطوح؛ من ناحية أخرى، يتكون الجرافيت من صفائح من الكربون في مدارات هجينة sp 2 ، حيث يرتبط كل كربون تساهميًا بثلاثة أخرى فقط. يتم تثبيت هذه الصفائح معًا بواسطة قوى فان دير فالس أضعف بكثير ، ويترجم هذا التناقض إلى اختلافات كبيرة على المستوى العياني. [63]

التوائم الملامسة كما هو الحال في السبينيل

التوأمة هي نمو بلورتين أو أكثر من نوع معدني واحد. يتم التحكم في هندسة التوأمة من خلال تناسق المعدن. نتيجة لذلك، هناك عدة أنواع من التوأم، بما في ذلك التوأم المتصل، والتوائم الشبكية، والتوائم المتداخلة، والتوائم الاختراقية، والتوائم الدائرية، والتوائم متعددة التركيب. تتكون التوأمة المتصلية أو البسيطة من بلورتين متصلتين على مستوى؛ هذا النوع من التوأمة شائع في السبينل. التوأم الشبكي، الشائع في الروتيل، هو بلورات متشابكة تشبه الشبكة. تحتوي التوأمة المتداخلة على انحناء في المنتصف ناتج عن بداية التوأم. تتكون التوأمة الاختراقية من بلورتين مفردتين نمتا في بعضهما البعض؛ تشمل أمثلة هذا التوأمة توأمة الستوروليت على شكل صليب وتوأم كارلسباد في الأورثوكلاز. تحدث التوأمة الدائرية بسبب التوأمة المتكررة حول محور الدوران. يحدث هذا النوع من التوائم حول ثلاثة أو أربعة أو خمسة أو ستة أو ثمانية محاور، وتسمى الأنماط المقابلة بالثلاثيات، والأربعيات، والخماسيات ، والسداسيات، والثمانيات. التوائم السداسية شائعة في الأراجونيت. التوائم المتعددة التركيبات تشبه التوائم الدورية من خلال وجود توأمة متكررة؛ ومع ذلك، بدلاً من حدوثها حول محور دوراني، تحدث التوأمة المتعددة التركيبات على طول مستويات متوازية، عادةً على نطاق مجهري. [64] [65]

تشير عادة البلورة إلى الشكل العام للبلورة. تُستخدم العديد من المصطلحات لوصف هذه الخاصية. تشمل العادات الشائعة الإبرية، التي تصف البلورات الشبيهة بالإبر كما في ناتروليت ، والشفرة، والشجيرية (نمط الشجرة، شائع في النحاس الأصلي )، والإيكوانت، وهو نموذجي للعقيق، والمنشورية (مستطيلة في اتجاه واحد)، واللوحية، والتي تختلف عن العادة الشفرة في أن الأولى مسطحة بينما الثانية لها استطالة محددة. فيما يتعلق بشكل البلورة، فإن جودة وجوه البلورة تشخيصية لبعض المعادن، وخاصة باستخدام المجهر الصخري. تتمتع البلورات اليوهيدرا بشكل خارجي محدد، في حين أن البلورات غير الهيدرا لا تمتلك ذلك؛ تسمى هذه الأشكال الوسيطة شبه الهيدرا. [66] [67]

صلابة

الماس هو أصعب مادة طبيعية، ويبلغ معدل صلابته على مقياس موس 10.

تحدد صلابة المعدن مدى قدرته على مقاومة الخدش أو الانبعاج. يتم التحكم في هذه الخاصية الفيزيائية من خلال التركيب الكيميائي والبنية البلورية للمعدن.

المقياس الأكثر استخدامًا للقياس هو مقياس صلابة موس الترتيبي ، والذي يقيس مقاومة الخدش. يتم تحديده من خلال عشرة مؤشرات، حيث يخدش المعدن ذو المؤشر الأعلى المعادن التي يقل عنها. يتراوح المقياس من التلك، وهو سيليكات فيلوية ، إلى الماس، وهو شكل متعدد الأشكال من الكربون وهو أصعب مادة طبيعية. يتم توفير المقياس أدناه: [68]

صلابة موس معدن الصيغة الكيميائية
1 التلك Mg3Si4O10 ( OH ) 2​​​
2 جبس CaSO4 · 2H2O​​
3 الكالسيت كربونات الكالسيوم 3
4 فلوريت كاف 2
5 الأباتيت Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH,Cl,F)
6 أورثوكلاز كالسيوم 3 O8​
7 كوارتز ثاني أكسيد السيليكون 2
8 توباز Al2SiO4 ( OH , F ) 2
9 كوروندوم أ 2 أ 3
10 الماس ج
مقياس موس مقابل الصلابة المطلقة
مقياس موس مقابل الصلابة المطلقة

صلابة المعدن هي دالة على بنيته. الصلابة ليست ثابتة بالضرورة لجميع الاتجاهات البلورية؛ الضعف البلوري يجعل بعض الاتجاهات أكثر ليونة من غيرها. [68] يوجد مثال على هذا التنوع في الصلابة في الكيانيت، الذي تبلغ صلابته على مقياس موس 5 1 ⁄ 2 موازية لـ [001] ولكن 7 موازية لـ [100] . [69]

وتشمل المقاييس الأخرى ما يلي؛ [70]

اللمعان والشفافية

يتمتع البيريت بلمعان معدني.

يشير اللمعان إلى كيفية انعكاس الضوء عن سطح المعدن، فيما يتعلق بجودته وكثافته. هناك العديد من المصطلحات النوعية المستخدمة لوصف هذه الخاصية، والتي تنقسم إلى فئات معدنية وغير معدنية. تتمتع المعادن المعدنية وشبه المعدنية بانعكاسية عالية مثل المعدن؛ ومن الأمثلة على المعادن التي تتمتع بهذا اللمعان الجالينا والبيريت. تشمل اللمعان غير المعدنية: الأدامانتين، كما هو الحال في الماس؛ الزجاجي، وهو لمعان زجاجي شائع جدًا في معادن السيليكات؛ اللؤلؤي، كما هو الحال في التلك والأبوفيليت ؛ الراتنجي ، مثل أعضاء مجموعة العقيق؛ الحريري وهو شائع في المعادن الليفية مثل الكريسوتيل الأسبستي . [72]

تصف شفافية المعدن قدرة الضوء على المرور من خلاله. لا تقلل المعادن الشفافة من شدة الضوء الذي يمر من خلالها. مثال على المعدن الشفاف هو المسكوفيت ( ميكا البوتاسيوم)؛ بعض الأنواع شفافة بدرجة كافية لاستخدامها في النوافذ. تسمح المعادن الشفافة بمرور بعض الضوء، ولكن بدرجة أقل من تلك الشفافة. اليشم واليشم (الأشكال المعدنية من اليشم هي أمثلة على المعادن التي تتمتع بهذه الخاصية). تسمى المعادن التي لا تسمح للضوء بالمرور بالمعادن المعتمة. [ 73] [74]

تعتمد شفافية المعدن على سمك العينة. فعندما يكون المعدن رقيقًا بدرجة كافية (على سبيل المثال، في مقطع رقيق للصخور )، فقد يصبح شفافًا حتى لو لم تُرى هذه الخاصية في عينة يدوية. وعلى النقيض من ذلك، تكون بعض المعادن، مثل الهيماتيت أو البيريت، معتمة حتى في المقطع الرقيق. [74]

اللون والخط

اللون ليس عادة خاصية تشخيصية للمعادن. يظهر في الصورة اليوفاروفيت الأخضر (على اليسار) والغروسولار الأحمر الوردي (على اليمين)، وكلاهما من العقيق . تشمل السمات التشخيصية بلورات اثني عشر وجهًا، وبريقًا راتنجيًا، وصلابة حوالي 7.

اللون هو الخاصية الأكثر وضوحًا للمعدن، لكنه غالبًا ما يكون غير تشخيصي. [75] يحدث بسبب تفاعل الإشعاع الكهرومغناطيسي مع الإلكترونات (باستثناء حالة التوهج ، والتي لا تنطبق على المعادن). [76] يتم تعريف فئتين عريضتين من العناصر (الأيديوكروماتيك والألوكروماتيك) فيما يتعلق بمساهمتها في لون المعدن: العناصر الأيديوكروماتيك ضرورية لتكوين المعدن؛ مساهمتها في لون المعدن تشخيصية. [73] [77] ومن أمثلة هذه المعادن المالاكيت (الأخضر) والأزورديت (الأزرق). في المقابل، توجد العناصر الألوكروماتيكية في المعادن بكميات ضئيلة كشوائب. ومن الأمثلة على مثل هذا المعدن أصناف الياقوت والزفير من معدن الكوراندوم . [77] ألوان المعادن شبه الكروماتيكية هي نتيجة لتداخل موجات الضوء. تشمل الأمثلة اللابرادوريت والبورنيت .

بالإضافة إلى لون الجسم البسيط، يمكن أن يكون للمعادن خصائص بصرية مميزة أخرى، مثل تلاعب الألوان، والنجمية ، والتلألؤ ، والتلألؤ المتعدد . تتضمن العديد من هذه الخصائص تباينًا في اللون. يؤدي تلاعب الألوان، كما هو الحال في الأوبال ، إلى عكس العينة ألوانًا مختلفة أثناء تدويرها، بينما يصف تعدد الألوان التغير في اللون عندما يمر الضوء عبر المعدن في اتجاه مختلف. التلألؤ هو مجموعة متنوعة من تلاعب الألوان حيث ينثر الضوء عن طبقة على سطح البلورة أو مستويات الانقسام أو عن طبقات بها تدرجات طفيفة في الكيمياء. [78] على النقيض من ذلك، فإن تلاعب الألوان في الأوبال ناتج عن انكسار الضوء من كرات السيليكا المجهرية المنظمة داخل بنيته الفيزيائية. [79] الالتواء ("عين القط") هو الشريط المتموج من اللون الذي يُلاحظ أثناء تدوير العينة؛ يعطي التواء النجمي، وهو نوع من الالتواء، مظهر نجمة على حبيبات المعدن. الخاصية الأخيرة شائعة بشكل خاص في الكوراندوم عالي الجودة. [78] [79]

يشير خط المعدن إلى لون المعدن في شكل مسحوق، والذي قد يكون أو لا يكون مطابقًا للون جسمه. [77] الطريقة الأكثر شيوعًا لاختبار هذه الخاصية تتم باستخدام لوحة خطوط، مصنوعة من البورسلين وملونة إما باللون الأبيض أو الأسود. خط المعدن مستقل عن العناصر النزرة [73] أو أي سطح تجوية. [77] يتم توضيح مثال شائع لهذه الخاصية مع الهيماتيت ، الملون باللون الأسود أو الفضي أو الأحمر في العينة اليدوية، ولكن به خط أحمر كرزي [73] إلى بني محمر. [77] غالبًا ما يكون الخط مميزًا للمعادن المعدنية، على عكس المعادن غير المعدنية التي يتم إنشاء لون جسمها بواسطة عناصر ألوكروماتيكية. [73] يقتصر اختبار الخط على صلابة المعدن، حيث أن المعادن الأكثر صلابة من 7 تسحق لوحة الخطوط بدلاً من ذلك. [77]

انقسام، فراق، كسر، وصلابة

انقسام قاعدي مثالي كما هو موضح في البيوتايت (الأسود)، وانقسام جيد كما هو موضح في المصفوفة ( الأورثوكلاز الوردي ).

وفقًا للتعريف، تتمتع المعادن بترتيب ذري مميز. ويؤدي الضعف في هذا التركيب البلوري إلى ظهور مستويات من الضعف، ويُطلق على كسر المعدن على طول هذه المستويات اسم الانقسام. ويمكن وصف جودة الانقسام بناءً على مدى نظافة وسهولة كسر المعدن؛ والوصف الشائع، بترتيب تنازلي للجودة، هو "مثالي"، و"جيد"، و"متميز"، و"رديء". وفي المعادن الشفافة بشكل خاص، أو في المقطع الرقيق، يمكن رؤية الانقسام كسلسلة من الخطوط المتوازية التي تميز الأسطح المستوية عند النظر إليها من الجانب. الانقسام ليس خاصية عالمية بين المعادن؛ على سبيل المثال، لا يتمتع الكوارتز، الذي يتكون من رباعيات سطوح السيليكا المترابطة على نطاق واسع، بضعف بلوري يسمح له بالانقسام. وعلى النقيض من ذلك، تتكون الميكا، التي تتمتع بانقسام أساسي مثالي، من صفائح رباعيات سطوح السيليكا التي يتم تثبيتها معًا بشكل ضعيف للغاية. [80] [81]

نظرًا لأن الانقسام هو وظيفة علم البلورات، فهناك مجموعة متنوعة من أنواع الانقسام. يحدث الانقسام عادةً إما في اتجاه واحد أو اتجاهين أو ثلاثة أو أربعة أو ستة اتجاهات. الانقسام القاعدي في اتجاه واحد هو خاصية مميزة للميكا . يوصف الانقسام ثنائي الاتجاه بأنه منشوري، ويحدث في المعادن مثل الأمفيبولات والبيروكسينات. المعادن مثل الجالينا أو الهاليت لها انقسام مكعب (أو متساوي القياس) في ثلاثة اتجاهات، عند 90 درجة؛ عندما تكون هناك ثلاثة اتجاهات من الانقسام، ولكن ليس عند 90 درجة، كما هو الحال في الكالسيت أو الرودوكروزيت ، يطلق عليه الانقسام المعيني. الانقسام ثماني السطوح (أربعة اتجاهات) موجود في الفلوريت والماس، والسفاليرايت له انقسام اثنا عشري السطوح سداسي الاتجاهات. [80] [81]

قد لا تنكسر المعادن ذات الانقسامات العديدة بشكل جيد بنفس القدر في جميع الاتجاهات؛ على سبيل المثال، يتمتع الكالسيت بانقسام جيد في ثلاثة اتجاهات، لكن الجبس لديه انقسام مثالي في اتجاه واحد، وانقسام ضعيف في اتجاهين آخرين. تختلف الزوايا بين مستويات الانقسام بين المعادن. على سبيل المثال، نظرًا لأن الأمفيبولات عبارة عن سيليكات ذات سلسلة مزدوجة والبيروكسينات عبارة عن سيليكات ذات سلسلة واحدة، فإن الزاوية بين مستويات انشطارها مختلفة. تنقسم البيروكسينات في اتجاهين عند حوالي 90 درجة، بينما تنقسم الأمفيبولات بشكل مميز في اتجاهين يفصل بينهما حوالي 120 درجة و60 درجة. يمكن قياس زوايا الانقسام باستخدام مقياس الزوايا التلامسي، وهو مشابه للمنقلة. [80] [81]

الانفصال، والذي يُطلق عليه أحيانًا "الانقسام الزائف"، يشبه في مظهره الانقسام ولكنه ينتج بدلاً من ذلك عن عيوب بنيوية في المعدن، على عكس الضعف المنهجي. يختلف الانفصال من بلورة إلى أخرى في المعدن، في حين أن جميع بلورات معدن معين سوف تنقسم إذا كان التركيب الذري يسمح بهذه الخاصية. بشكل عام، يحدث الانفصال بسبب بعض الضغوط المطبقة على البلورة. تشمل مصادر الضغوط التشوه (على سبيل المثال زيادة الضغط)، أو الذوبان، أو التوأمة. تشمل المعادن التي غالبًا ما تظهر الانفصال البيروكسينات والهيماتيت والمغنتيت والكوروندوم. [80] [82]

عندما ينكسر معدن في اتجاه لا يتوافق مع مستوى الانقسام، يُطلق عليه أنه قد تعرض للكسر. هناك عدة أنواع من الكسر غير المتساوي. المثال الكلاسيكي هو الكسر المحاري، مثل الكسر الموجود في الكوارتز؛ حيث يتم إنشاء أسطح مستديرة، والتي تتميز بخطوط منحنية ناعمة. يحدث هذا النوع من الكسر فقط في المعادن المتجانسة للغاية. الأنواع الأخرى من الكسر هي الليفية، والمتشظية، والمتشققة. يصف الأخير كسرًا على طول سطح خشن ومسنن؛ يوجد مثال على هذه الخاصية في النحاس الطبيعي . [83]

ترتبط المثابرة بكل من الانشطار والكسر. فبينما يصف الكسر والانشطار الأسطح التي تنشأ عند كسر المعدن، تصف المثابرة مدى مقاومة المعدن لمثل هذا الكسر. ويمكن وصف المعادن بأنها هشة أو مطاوعة أو قابلة للطرق أو قابلة للانقسام أو مرنة أو مرنة. [84]

الثقل النوعي

الجالينا ، PbS، هو معدن ذو كثافة نوعية عالية.

تصف الكثافة النوعية كثافة المعدن رقميًا . أبعاد الكثافة هي الكتلة مقسومة على الحجم بوحدات: كجم/م 3 أو جم/سم 3 . تُعرَّف الكثافة النوعية بأنها كثافة المعدن مقسومة على كثافة الماء عند 4 درجات مئوية وبالتالي فهي كمية بلا أبعاد، متطابقة في جميع أنظمة الوحدات. [85] يمكن قياسها كحاصل كتلة العينة والفرق بين وزن العينة في الهواء ووزنها المقابل في الماء. بين معظم المعادن، هذه الخاصية ليست تشخيصية. المعادن المكونة للصخور - عادةً السيليكات أو الكربونات أحيانًا - لها كثافة نوعية تتراوح بين 2.5 و3.5. [86]

الجاذبية النوعية العالية هي خاصية تشخيصية للمعدن. يرتبط الاختلاف في الكيمياء (وبالتالي فئة المعدن) بتغير في الجاذبية النوعية. من بين المعادن الأكثر شيوعًا، تميل الأكاسيد والكبريتيدات إلى أن يكون لها جاذبية نوعية أعلى لأنها تتضمن عناصر ذات كتلة ذرية أعلى. التعميم هو أن المعادن ذات اللمعان المعدني أو الأدامانتين تميل إلى أن يكون لها جاذبية نوعية أعلى من تلك التي لها لمعان غير معدني إلى باهت. على سبيل المثال، الهيماتيت ، Fe 2 O 3 ، له جاذبية نوعية تبلغ 5.26 [87] بينما الجالينا ، PbS، لها جاذبية نوعية تتراوح بين 7.2-7.6، [88] وهو نتيجة لمحتواها العالي من الحديد والرصاص على التوالي. الجاذبية النوعية العالية جدًا هي سمة من سمات المعادن الأصلية ؛ على سبيل المثال، الكاماسيت ، سبيكة الحديد والنيكل الشائعة في النيازك الحديدية لها جاذبية نوعية تبلغ 7.9، [89] والذهب له جاذبية نوعية ملحوظة تتراوح بين 15 و19.3. [86] [90]

خصائص أخرى

الكارنوتيت (الأصفر) هو معدن يحتوي على اليورانيوم المشع .

يمكن استخدام خصائص أخرى لتشخيص المعادن. وهذه الخصائص أقل عمومية، وتنطبق على معادن محددة.

يساعد إسقاط حمض مخفف (غالبًا 10٪ حمض الهيدروكلوريك ) على معدن في التمييز بين الكربونات وفئات المعادن الأخرى. يتفاعل الحمض مع مجموعة الكربونات ([CO3 ] 2− ) ، مما يتسبب في فوران المنطقة المصابة ، مما يؤدي إلى إطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون . يمكن توسيع هذا الاختبار بشكل أكبر لاختبار المعدن في شكله البلوري الأصلي أو شكله المسحوق. يتم إجراء مثال على هذا الاختبار عند التمييز بين الكالسيت والدولوميت ، وخاصة داخل الصخور ( الحجر الجيري والدولوميت على التوالي). يفور الكالسيت على الفور في الحمض، بينما يجب وضع الحمض على الدولوميت المسحوق (غالبًا على سطح مخدوش في الصخر)، حتى يفور. [91] لن تفور معادن الزيوليت في الحمض؛ بدلاً من ذلك، تصبح متجمدة بعد 5-10 دقائق، وإذا تركت في الحمض لمدة يوم، فإنها تذوب أو تتحول إلى هلام السيليكا . [92]

المغناطيسية هي خاصية واضحة جدًا لبعض المعادن. من بين المعادن الشائعة، يُظهر المغنتيت هذه الخاصية بقوة، كما توجد المغناطيسية أيضًا، وإن لم تكن بنفس القوة، في البيروتيت والإلمنيت . [91] تُظهر بعض المعادن خصائص كهربائية - على سبيل المثال، الكوارتز كهربائي ضغطي - ولكن نادرًا ما تُستخدم الخصائص الكهربائية كمعايير تشخيصية للمعادن بسبب البيانات غير الكاملة والتباين الطبيعي. [93]

يمكن أيضًا اختبار المعادن من حيث الطعم أو الرائحة. الهاليت ، NaCl، هو ملح الطعام؛ نظيره الذي يحتوي على البوتاسيوم، السيلفيت ، له طعم مرير واضح. تتميز الكبريتيدات برائحة مميزة، خاصة عندما تكون العينات مكسورة أو متفاعلة أو مسحوقة. [91]

النشاط الإشعاعي هو خاصية نادرة توجد في المعادن التي تحتوي على عناصر مشعة. يمكن أن تكون العناصر المشعة مكونًا محددًا، مثل اليورانيوم في اليورانينيت والأوتونيت والكارنوتيت ، أو موجودة كشوائب أثرية ، كما هو الحال في الزركون . يؤدي تحلل عنصر مشع إلى إتلاف البنية البلورية للمعدن مما يجعله غير متبلور محليًا ( حالة ميتاميكت )؛ يمكن ملاحظة النتيجة البصرية، التي يطلق عليها الهالة المشعة أو الهالة متعددة الألوان ، باستخدام تقنيات مختلفة، مثل البتروغرافيا المقطعية الرقيقة . [91]

تصنيف

أقدم التصنيفات

في عام 315 قبل الميلاد ، قدم ثيوفراستوس تصنيفه للمعادن في أطروحته عن الأحجار . وقد تأثر تصنيفه بأفكار معلميه أفلاطون وأرسطو . وصنف ثيوفراستوس المعادن على أنها أحجار أو أتربة أو معادن. [94]

قام جورجيوس أجريكولا بتصنيف المعادن في كتابه De Natura Fossilium ، الذي نُشر عام 1546، حيث قسم المعادن إلى ثلاثة أنواع من المواد: بسيطة (أحجار، وأتربة، ومعادن، وعصائر متجمدة)، ومركبة (مختلطة بشكل وثيق) ومركبة (قابلة للفصل). [94]

لينيوس

تم تقديم تصنيف مبكر للمعادن بواسطة كارل لينيوس في كتابه الرائد Systema Naturae عام 1735. لقد قسم العالم الطبيعي إلى ثلاث ممالك - النباتات والحيوانات والمعادن - وصنف كل منها بنفس التسلسل الهرمي. [95] بالترتيب التنازلي، كانت هذه هي الشعبة والطبقة والرتبة والعائلة والقبيلة والجنس والنوع. ومع ذلك، في حين تم تبرير نظامه بنظرية تشارلز داروين في تكوين الأنواع وتم تبنيه وتوسيعه إلى حد كبير من قبل علماء الأحياء في القرون التالية (الذين لا يزالون يستخدمون مخطط التسمية الثنائي القائم على اليونانية واللاتينية )، إلا أنه لم يحقق نجاحًا كبيرًا بين علماء المعادن (على الرغم من أن كل معدن مميز لا يزال يُشار إليه رسميًا باسم نوع معدني ).

التصنيف الحديث

يتم تصنيف المعادن حسب الصنف والنوع والسلسلة والمجموعة، بترتيب تصاعدي للعمومية. المستوى الأساسي للتعريف هو مستوى الأنواع المعدنية، حيث يتميز كل منها عن الآخر بخصائص كيميائية وفيزيائية فريدة. على سبيل المثال، يتم تعريف الكوارتز من خلال صيغته ، SiO 2 ، وبنية بلورية محددة تميزه عن المعادن الأخرى التي لها نفس الصيغة الكيميائية (تسمى متعدد الأشكال ). عندما يوجد نطاق من التركيب بين نوعين من المعادن، يتم تعريف سلسلة معدنية. على سبيل المثال، يتم تمثيل سلسلة البيوتايت بكميات متغيرة من العناصر النهائية فلوغوبيت ، وسيدروفيليت ، وأنيت ، وإيستونيت. في المقابل، فإن المجموعة المعدنية هي مجموعة من الأنواع المعدنية ذات بعض الخصائص الكيميائية المشتركة التي تشترك في بنية بلورية. تحتوي مجموعة البيروكسين على صيغة مشتركة وهي XY(Si,Al) 2 O 6 ، حيث X وY كلاهما كاتيونات، حيث يكون X أكبر من Y عادةً؛ البيروكسينات عبارة عن سيليكات أحادية السلسلة تتبلور إما في أنظمة بلورية معينة أو أحادية الميل . أخيرًا، الصنف المعدني هو نوع معين من أنواع المعادن يختلف من خلال بعض الخصائص الفيزيائية، مثل اللون أو شكل البلورة. ومن الأمثلة على ذلك الجمشت ، وهو صنف أرجواني من الكوارتز. [16]

هناك تصنيفان شائعان، دانا وسترونز، يستخدمان للمعادن؛ ويعتمد كلاهما على التركيب، وخاصة فيما يتعلق بالمجموعات الكيميائية المهمة، والبنية. نشر جيمس دوايت دانا ، وهو جيولوجي رائد في عصره، نظام علم المعادن لأول مرة في عام 1837؛ واعتبارًا من عام 1997، وصل إلى طبعته الثامنة. يعين تصنيف دانا رقمًا من أربعة أجزاء لنوع المعدن. يعتمد رقم فئته على المجموعات التركيبية المهمة؛ يعطي النوع نسبة الكاتيونات إلى الأنيونات في المعدن، ويصنف الرقمان الأخيران المعادن حسب التشابه البنيوي داخل نوع أو فئة معينة. يعتمد تصنيف سترونز الأقل استخدامًا ، والذي سمي على اسم عالم المعادن الألماني كارل هوجو سترونز ، على نظام دانا، ولكنه يجمع بين المعايير الكيميائية والبنيوية، والأخيرة فيما يتعلق بتوزيع الروابط الكيميائية. [96]

نظرًا لأن تكوين قشرة الأرض يهيمن عليه السيليكون والأكسجين، فإن السيليكات هي أهم فئة من المعادن من حيث تكوين الصخور وتنوعها. ومع ذلك، فإن المعادن غير السيليكاتية لها أهمية اقتصادية كبيرة، وخاصة كخامات. [97] [98] تنقسم المعادن غير السيليكاتية إلى عدة فئات أخرى حسب كيميائها السائدة، والتي تشمل العناصر الأصلية والكبريتيدات والهاليدات والأكاسيد والهيدروكسيدات والكربونات والنترات والبورات والكبريتات والفوسفات والمركبات العضوية. معظم أنواع المعادن غير السيليكاتية نادرة (تشكل في المجموع 8٪ من قشرة الأرض)، على الرغم من أن بعضها شائع نسبيًا، مثل الكالسيت والبيريت والمغنتيت والهيماتيت . هناك نوعان رئيسيان من الأنماط الهيكلية التي لوحظت في غير السيليكات: التعبئة الوثيقة والرباعي السطوح المرتبط الشبيه بالسيليكات. الهياكل المعبأة الوثيقة هي طريقة لتعبئة الذرات بكثافة مع تقليل المساحة الخلالية. تتضمن عملية التعبئة السداسية تكديس الطبقات حيث تكون كل الطبقات الأخرى متماثلة ("ababab")، في حين تتضمن عملية التعبئة المكعبة تكديس مجموعات من ثلاث طبقات ("abcabcabc"). تشمل نظائر رباعيات السطوح المرتبطة من السيليكا SO4-
4( كبريتات ) PO4-
4( فوسفات ) AsO4-
4( الزرنيخ ) و VO4-
4( الفانادات ) هياكل. تتمتع المعادن غير السيليكاتية بأهمية اقتصادية كبيرة، حيث إنها تركز العناصر أكثر مما تفعله المعادن السيليكاتية. [99]

أكبر مجموعة من المعادن هي السيليكات ؛ فمعظم الصخور تتكون من أكثر من 95% من معادن السيليكات، وأكثر من 90% من قشرة الأرض تتكون من هذه المعادن. [100] والمكونان الرئيسيان للسيليكات هما السيليكون والأكسجين، وهما العنصران الأكثر وفرة في قشرة الأرض. وتتوافق العناصر المشتركة الأخرى في معادن السيليكات مع العناصر المشتركة الأخرى في قشرة الأرض، مثل الألومنيوم والمغنيسيوم والحديد والكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم. [ 101] وتشمل بعض السيليكات المهمة المكونة للصخور الفلسبار والكوارتز والزبرجد والبيروكسين والأمفيبول والغارنيت والميكا .

السيليكات

الأيجيرين ، وهو كلينوبيروكسين من الحديد والصوديوم، هو جزء من الفئة الفرعية من الإينوسيليكات.

الوحدة الأساسية لمعادن السيليكات هي رباعي السطوح [SiO 4 ] 4− . في الغالبية العظمى من الحالات، يكون السيليكون في تنسيق رباعي أو رباعي السطوح مع الأكسجين. في حالات الضغط العالي جدًا، سيكون السيليكون في تنسيق سداسي أو ثماني السطوح، كما هو الحال في بنية البيروفسكايت أو ستيشوفيت متعدد الأشكال الكوارتز (SiO 2 ). في الحالة الأخيرة، لم يعد للمعدن بنية سيليكات، بل بنية الروتيل (TiO 2 )، ومجموعته المرتبطة، وهي أكاسيد بسيطة. ثم يتم بلمرة رباعي السطوح السيليكا هذه إلى حد ما لإنشاء هياكل مختلفة، مثل السلاسل أحادية البعد، والصفائح ثنائية الأبعاد، والإطارات ثلاثية الأبعاد. يتطلب معدن السيليكات الأساسي حيث لم يحدث أي بلمرة للرباعي السطوح عناصر أخرى لموازنة شحنة القاعدة 4-. في هياكل السيليكات الأخرى، هناك حاجة إلى مجموعات مختلفة من العناصر لموازنة الشحنة السالبة الناتجة. من الشائع أن يتم استبدال Si 4+ بـ Al 3+ بسبب التشابه في نصف القطر الأيوني والشحنة؛ في هذه الحالات، تشكل رباعي السطوح [AlO 4 ] 5− نفس الهياكل مثل رباعي السطوح غير المستبدل، لكن متطلبات موازنة الشحنة الخاصة بها مختلفة. [102]

يمكن وصف درجة البلمرة من خلال البنية المتكونة وعدد الزوايا الرباعية السطوح (أو الأكسجين المنسق) المشتركة (للألومنيوم والسيليكون في المواقع الرباعية السطوح): [103] [104]

السيليكات الأورثو (أو السيليكات غير الأورثو)
لا يوجد ارتباط بين متعددات السطوح، وبالتالي فإن رباعيات السطوح لا تشترك في أي زوايا.
ثنائيات السيليكات (أو السيليكات السوروية)
يحتوي على رباعي السطوح يتشاركان في ذرة أكسجين واحدة.
الإينوسيليكات هي سيليكات سلسلة
تحتوي السيليكات ذات السلسلة المفردة على زاويتين مشتركتين، في حين تحتوي السيليكات ذات السلسلة المزدوجة على زاويتين أو ثلاث زوايا مشتركة.
السيليكات الصفائحية
لها بنية صفائحية تتطلب ثلاثة ذرات أكسجين مشتركة؛ وفي حالة السيليكات ذات السلسلة المزدوجة، يجب على بعض رباعيات السطوح أن تشترك في زاويتين بدلاً من ثلاث، وإلا فإن النتيجة ستكون بنية صفائحية.
سيليكات الإطار (أو السيليكات التكتو)
تحتوي على رباعيات السطوح التي تشترك في جميع الزوايا الأربع.
سيليكات حلقية (أو سيليكات حلقية)
كل ما تحتاجه رباعي السطوح هو أن يتشارك في زاويتين لتشكيل البنية الدائرية. [104]

يتم وصف الفئات الفرعية من السيليكات أدناه بالترتيب التنازلي للبلمرة.

التكتوسيليكات

الناتروليت عبارة عن سلسلة معدنية في مجموعة الزيوليت؛ تتميز هذه العينة بعادة بلورية إبرية بارزة للغاية.

تتمتع السيليكات التكتوزية، المعروفة أيضًا باسم سيليكات الإطار، بأعلى درجة من البلمرة. مع تقاسم جميع زوايا رباعي السطوح، تصبح نسبة السيليكون: الأكسجين 1:2. ومن الأمثلة على ذلك الكوارتز والفلسبار والفلسباثويدات والزيوليت . تميل سيليكات الإطار إلى أن تكون مستقرة كيميائيًا بشكل خاص نتيجة للروابط التساهمية القوية. [105]

يشكل الكوارتز (SiO 2 ) 12% من قشرة الأرض، وهو أكثر أنواع المعادن وفرة. ويتميز بمقاومته الكيميائية والفيزيائية العالية. يحتوي الكوارتز على العديد من الأشكال المتعددة، بما في ذلك تريديميت وكريستوباليت في درجات حرارة عالية، وكويزيت عالي الضغط، وستيشوفيت عالي الضغط للغاية . لا يمكن تكوين المعدن الأخير على الأرض إلا من خلال اصطدامات النيازك، وقد تم ضغط بنيته كثيرًا لدرجة أنه تغير من بنية سيليكات إلى بنية روتيل (TiO 2 ). الشكل المتعدد الأشكال للسيليكا الأكثر استقرارًا على سطح الأرض هو كوارتز ألفا. نظيره، كوارتز بيتا، موجود فقط في درجات حرارة وضغوط عالية (يتغير إلى كوارتز ألفا أقل من 573 درجة مئوية عند 1 بار). يختلف هذان الشكلان المتعددان الأشكال من خلال "تجعيد" الروابط؛ يمنح هذا التغيير في البنية كوارتز بيتا تناسقًا أكبر من كوارتز ألفا، وبالتالي يُطلق عليهما أيضًا اسم الكوارتز العالي (β) والكوارتز المنخفض (α). [100] [106]

الفلسبار هو المجموعة الأكثر وفرة في قشرة الأرض، بنحو 50٪. في الفلسبار، يحل Al 3+ محل Si 4+ ، مما يخلق اختلالًا في الشحنة يجب أن يؤخذ في الاعتبار عن طريق إضافة الكاتيونات. يصبح الهيكل الأساسي إما [AlSi 3 O 8 ] − أو [Al 2 Si 2 O 8 ] 2− هناك 22 نوعًا معدنيًا من الفلسبار، مقسمة إلى مجموعتين فرعيتين رئيسيتين - القلوي والبلاجيوكليز - ومجموعتين أقل شيوعًا - السيلسيان والبانالسيت . غالبًا ما تكون الفلسبار القلوي في سلسلة بين الأورثوكلاز الغني بالبوتاسيوم والألبيت الغني بالصوديوم ؛ في حالة البلاجيوكليز، تتراوح السلسلة الأكثر شيوعًا من الألبايت إلى الأنورثيت الغني بالكالسيوم . إن التوائم البلورية شائعة في الفلسبارات، وخاصة التوائم متعددة التخليق في البلاجيوكليز وتوائم كارلسباد في الفلسبارات القلوية. وإذا بردت المجموعة الفرعية الأخيرة ببطء من المصهور، فإنها تشكل صفائح إذابة لأن المكونين - الأورثوكلاز والألبيت - غير مستقرين في المحلول الصلب. ويمكن أن يكون الذوبان على مقياس من المجهري إلى القابل للملاحظة بسهولة في العينة اليدوية؛ ويتشكل نسيج بيرثيتي عندما يذوب الفلسبار الغني بالصوديوم في مضيف غني بالبوتاسيوم. والنسيج المعاكس (مضاد بيرثيتي)، حيث يذوب الفلسبار الغني بالبوتاسيوم في مضيف غني بالصوديوم، نادر جدًا. [107]

الفلدسباثويدات تشبه الفلسبار من الناحية البنيوية، ولكنها تختلف في أنها تتكون في ظروف نقص السيليكون، مما يسمح بمزيد من الاستبدال بواسطة Al 3+ . ونتيجة لذلك، نادرًا ما يتم العثور على الفلدسباثويدات مرتبطة بالكوارتز. ومن الأمثلة الشائعة على الفلدسباثويد النيفلين ((Na، K) AlSiO 4 )؛ وبالمقارنة مع الفلسبار القلوي، فإن النيفلين لديه نسبة Al 2 O 3 :SiO 2 تبلغ 1:2، على عكس 1:6 في الفلسبار القلوي. [108] غالبًا ما يكون للزيوليت عادات بلورية مميزة، تحدث في الإبر أو الألواح أو الكتل المتكتلة. تتشكل في وجود الماء في درجات حرارة وضغوط منخفضة، ولها قنوات وفراغات في بنيتها. للزيوليت العديد من التطبيقات الصناعية، وخاصة في معالجة مياه الصرف الصحي. [109]

السيليكات الصفائحية

المسكوفيت، نوع معدني من مجموعة الميكا، ضمن الفئة الفرعية من السيليكات الرقائقية

تتكون السيليكات الرقائقية من صفائح رباعية السطوح المتبلمرة. وهي مرتبطة بثلاثة مواقع أكسجين، مما يعطي نسبة مميزة من السيليكون: الأكسجين 2:5. تشمل الأمثلة المهمة الميكا والكلوريت ومجموعات الكاولينيت - السربنتين . بالإضافة إلى رباعي السطوح، تحتوي السيليكات الرقائقية على صفيحة من ثماني السطوح (عناصر بتنسيق سداسي بواسطة الأكسجين) والتي توازن رباعي السطوح الأساسي، الذي يحمل شحنة سالبة (على سبيل المثال [Si 4 O 10 ] 4- ). يتم تكديس صفائح رباعي السطوح (T) وثماني السطوح (O) هذه في مجموعة متنوعة من التركيبات لإنشاء طبقات من السيليكات الرقائقية. داخل صفيحة ثماني السطوح، توجد ثلاثة مواقع ثماني السطوح في بنية الوحدة؛ ومع ذلك، قد لا تكون جميع المواقع مشغولة. في هذه الحالة، يُطلق على المعدن اسم ثنائي ثماني السطوح، بينما يُطلق عليه في حالة أخرى اسم ثلاثي ثماني السطوح. [110] ترتبط الطبقات بشكل ضعيف بقوى فان دير فالس ، أو الروابط الهيدروجينية ، أو الروابط الأيونية المتفرقة ، مما يتسبب في ضعف بلوري، مما يؤدي بدوره إلى انقسام قاعدي بارز بين السيليكات الرقائقية. [111]

تتكون مجموعة الكاولينيت-السربنتين من أكوام TO (معادن الطين 1:1)؛ تتراوح صلابتها من 2 إلى 4، حيث يتم تثبيت الصفائح بواسطة روابط هيدروجينية. تتكون معادن الطين 2:1 (البيروفيلايت-التلك) من أكوام TOT، لكنها أكثر ليونة (صلابة من 1 إلى 2)، حيث يتم تثبيتها معًا بدلاً من ذلك بواسطة قوى فان دير فالس. يتم تصنيف هاتين المجموعتين من المعادن حسب احتلالها ثماني السطوح؛ على وجه التحديد، الكاولينيت والبيروفيلايت ثنائي السطوح بينما السربنتين والتلك ثلاثي السطوح. [112]

الميكا هي أيضًا سيليكات صفائحية مكدسة بـ TOT، لكنها تختلف عن أعضاء الفئة الفرعية الأخرى المكدسة بـ TOT وTO في أنها تتضمن الألومنيوم في الصفائح الرباعية السطوح (تحتوي المعادن الطينية على Al 3+ في المواقع الثمانية السطوح). الأمثلة الشائعة على الميكا هي المسكوفيت وسلسلة البيوتايت . ترتبط طبقات TOT للميكا معًا بواسطة أيونات معدنية، مما يمنحها صلابة أكبر من معادن السيليكات الصفائحية الأخرى، على الرغم من أنها تحتفظ بانقسام قاعدي مثالي. [113] ترتبط مجموعة الكلوريت بمجموعة الميكا، ولكن توجد طبقة شبيهة بالبروسيت (Mg(OH) 2 ) بين أكوام TOT. [114]

بسبب بنيتها الكيميائية، تحتوي السيليكات الرقائقية عادةً على طبقات مرنة وشفافة تعمل كعوازل كهربائية ويمكن تقسيمها إلى رقائق رقيقة جدًا. يمكن استخدام الميكا في الإلكترونيات كعوازل، وفي البناء، كحشو بصري، أو حتى مستحضرات تجميل. الكريسوتيل، وهو نوع من السربنتين، هو أكثر أنواع المعادن شيوعًا في الأسبستوس الصناعي، لأنه أقل خطورة من حيث الصحة من الأسبستوس الأمفيبول. [115]

إينوسيليكات

تريموليت أسبستي ، جزء من مجموعة الأمفيبول في الفئة الفرعية من الإينوسيليكات

تتكون الإينوسيليكات من رباعيات السطوح مرتبطة بشكل متكرر في سلاسل. يمكن أن تكون هذه السلاسل مفردة، حيث يرتبط رباعي السطوح باثنين آخرين لتشكيل سلسلة مستمرة؛ بدلاً من ذلك، يمكن دمج سلسلتين لإنشاء سيليكات ذات سلسلة مزدوجة. تحتوي السيليكات أحادية السلسلة على نسبة سيليكون:أكسجين تبلغ 1:3 (على سبيل المثال [Si 2 O 6 ] 4− )، في حين أن الصنف مزدوج السلسلة له نسبة 4:11، على سبيل المثال [Si 8 O 22 ] 12− . تحتوي الإينوسيليكات على مجموعتين معدنيتين مهمتين لتكوين الصخور؛ السيليكات أحادية السلسلة هي في الغالب بيروكسينات ، بينما السيليكات مزدوجة السلسلة غالبًا ما تكون أمفيبولات . [116] توجد سلاسل من الدرجة الأعلى (على سبيل المثال سلاسل ثلاثية الأعضاء، وأربعة أعضاء، وخمسة أعضاء، وما إلى ذلك) ولكنها نادرة. [117]

تتكون مجموعة البيروكسين من 21 نوعًا معدنيًا. [118] تتمتع البيروكسينات بصيغة بنية عامة XY(Si 2 O 6 )، حيث X هو موقع ثماني السطوح، بينما يمكن أن يختلف Y في رقم التنسيق من ستة إلى ثمانية. تتكون معظم أنواع البيروكسين من تبديلات Ca 2+ و Fe 2+ و Mg 2+ لموازنة الشحنة السالبة على العمود الفقري. البيروكسينات شائعة في قشرة الأرض (حوالي 10٪) وهي مكون رئيسي للصخور النارية المافية. [119]

تتمتع الأمفيبولات بتنوع كبير في الكيمياء، ويمكن وصفها بشكل مختلف بأنها "سلة قمامة معدنية" أو "سمكة قرش معدنية تسبح في بحر من العناصر". العمود الفقري للأمفيبولات هو [Si 8 O 22 ] 12− ؛ يتم موازنته بالكاتيونات في ثلاثة مواضع محتملة، على الرغم من أن الموضع الثالث لا يُستخدم دائمًا، ويمكن لعنصر واحد أن يشغل كلا الموضعين المتبقيين. أخيرًا، عادةً ما تكون الأمفيبولات رطبة، أي أنها تحتوي على مجموعة هيدروكسيل ([OH] − )، على الرغم من أنه يمكن استبدالها بفلوريد أو كلوريد أو أيون أكسيد. [120] وبسبب الكيمياء المتغيرة، يوجد أكثر من 80 نوعًا من الأمفيبول، على الرغم من أن الاختلافات، كما هو الحال في البيروكسينات، تنطوي عادةً على مخاليط من Ca 2+ و Fe 2+ و Mg 2+ . [118] يمكن أن يكون للعديد من أنواع معادن الأمفيبول عادة بلورية على شكل أسبستوس . تشكل معادن الأسبستوس أليافًا طويلة ورقيقة ومرنة وقوية، وهي عوازل كهربائية وخاملة كيميائيًا ومقاومة للحرارة؛ وبالتالي، لها العديد من التطبيقات، وخاصة في مواد البناء. ومع ذلك، يُعرف الأسبستوس بأنه مادة مسرطنة، ويسبب أمراضًا أخرى مختلفة، مثل داء الأسبستوس ؛ ويعتبر الأسبستوس الأمفيبول ( الأنثوفيلليت ، والتريموليت ، والأكتينوليت ، والجرونريت ، والريبيكيت ) أكثر خطورة من الأسبستوس السربنتيني الكريسوتيل . [121]

السيليكات الحلقية

مثال على الإلبييت، وهو نوع من التورمالين، يتميز بخطوط لونية مميزة.

تحتوي السيليكات الحلقية أو السيليكات الحلقية على نسبة سيليكون إلى أكسجين تبلغ 1:3. الحلقات المكونة من ستة أعضاء هي الأكثر شيوعًا، مع بنية أساسية من [Si 6 O 18 ] 12− ؛ تشمل الأمثلة مجموعة التورمالين والبيريل . توجد هياكل حلقية أخرى، حيث تم وصف 3 و4 و8 و9 و12. [122] تميل السيليكات الحلقية إلى أن تكون قوية، مع بلورات ممدودة ومخططة. [123]

تتمتع التورمالينات بكيمياء معقدة للغاية يمكن وصفها بالصيغة العامة XY 3 Z 6 (BO 3 ) 3 T 6 O 18 V 3 W. T 6 O 18 هو البنية الحلقية الأساسية، حيث يكون T عادةً Si 4+ ، ولكن يمكن استبداله بـ Al 3+ أو B 3+ . يمكن تقسيم التورمالينات إلى مجموعات فرعية حسب احتلال موقع X، ومن هناك تقسيمها بشكل أكبر حسب كيمياء موقع W. يمكن أن تستوعب المواقع Y وZ مجموعة متنوعة من الكاتيونات، وخاصة المعادن الانتقالية المختلفة؛ يمنح هذا التنوع في محتوى المعادن الانتقالية البنيوية مجموعة التورمالين تنوعًا أكبر في اللون. تشمل السيليكات الحلقية الأخرى البريل، Al 2 Be 3 Si 6 O 18 ، والتي تشمل أصنافها الأحجار الكريمة الزمرد (الأخضر) والأكوامارين (المزرق). يشبه الكورديريت هيكليًا البريل، وهو معدن متحول شائع. [124]

سوروسليكات

غالبًا ما يكون للإيبيدوت لون أخضر فستقي مميز.

تحتوي السيليكات السوروسية، والتي تسمى أيضًا بالسيليكات الثنائية، على رابطة رباعية السطوح-رباعية السطوح عند أكسجين واحد، مما ينتج عنه نسبة 2:7 من السيليكون إلى الأكسجين. العنصر الهيكلي المشترك الناتج هو مجموعة [Si 2 O 7 ] 6− . أكثر السيليكات الثنائية شيوعًا هي أعضاء في مجموعة الإبيدوت . توجد الإبيدوت في مجموعة متنوعة من البيئات الجيولوجية، بدءًا من سلسلة منتصف المحيط إلى الجرانيت إلى الميتابليت . يتم بناء الإبيدوت حول بنية [(SiO 4 )(Si 2 O 7 )] 10− ؛ على سبيل المثال، يحتوي نوع المعدن الإبيدوت على الكالسيوم والألمنيوم والحديد الثلاثي لتوازن الشحنة: Ca 2 Al 2 (Fe 3+ , Al)(SiO 4 )(Si 2 O 7 )O(OH). يساعد وجود الحديد في صورة Fe 3+ وFe 2+ على تخفيف فقدان الأكسجين ، والذي بدوره يعد عاملًا مهمًا في تكون الصخور. [125]

تشمل الأمثلة الأخرى للسوروسيليكات اللاوسونيت ، وهو معدن متحول يتشكل في واجهات البلوشيست (منطقة الاندساس ذات درجة الحرارة المنخفضة والضغط العالي)، والفيسوفيانيت ، الذي يأخذ كمية كبيرة من الكالسيوم في بنيته الكيميائية. [125] [126]

السيليكات الاورثو

الأندراديت الأسود، وهو عضو نهائي في مجموعة العقيق السيليكاتي.

تتكون السيليكات الأورثو من رباعيات سطوح معزولة متوازنة الشحنة بواسطة كاتيونات أخرى. [127] يُطلق على هذا النوع من السيليكات أيضًا اسم السيليكات غير المتجانسة، وله نسبة سيليكون: أكسجين تبلغ 1:4 (مثل SiO4 ) . تميل السيليكات الأورثو إلى تكوين بلورات متوازية متكتلة، وهي صلبة إلى حد ما. [128] تعد العديد من المعادن المكونة للصخور جزءًا من هذه الفئة الفرعية، مثل السيليكات الألومونية ومجموعة الزبرجد ومجموعة العقيق.

تتكون سيليكات الألومنيوم -الكيانيت والأندلوسيت والسليمانيت، وجميعها Al2SiO5 - هيكليًا من رباعي السطوح [SiO4] 4− واحد ، وواحد Al3 + في تنسيق ثماني السطوح. يمكن أن يكون Al3 + المتبقي في تنسيق سداسي (الكيانيت)، أو خماسي (الأندلوسيت) أو رباعي (السليمانيت)؛ أي أشكال معدنية في بيئة معينة تعتمد على ظروف الضغط ودرجة الحرارة. في بنية الزبرجد الزيتوني، تتكون السلسلة الرئيسية من الزبرجد الزيتوني (Mg, Fe) 2SiO4 من فورستريت غني بالمغنيسيوم وفاياليت غني بالحديد. يكون كل من الحديد والمغنيسيوم في شكل ثماني السطوح بواسطة الأكسجين. توجد أنواع معدنية أخرى لها هذا الهيكل ، مثل التيفرويت ، Mn2SiO4 . [129] تحتوي مجموعة العقيق على صيغة عامة هي X3Y2 ( SiO4 ) 3 ، حيث X هو كاتيون كبير منسق ثماني مرات، و Y هو كاتيون أصغر منسق سداسي مرات. هناك ستة أعضاء نهائيين مثاليين للعقيق، مقسمة إلى مجموعتين. تحتوي عقيقات البيرالسبيت على Al3 + في موضع Y : البيروب (Mg3Al2 ( SiO4 ) 3 ) ، والألماندين ( Fe3Al2 ( SiO4 ) 3 ) ، والسبيسارتين ( Mn3Al2 ( SiO4 ) 3 ) . تحتوي أحجار العقيق الأوجرانديت على Ca2 + في موضع X: اليوفاروفيت ( Ca3Cr2 (SiO4 ) 3 ) ، والغروسولار ( Ca3Al2 ( SiO4 ) 3 ) ، والأندراديت ( Ca3Fe2 (SiO4 ) 3 ) . وفي حين أن هناك مجموعتين فرعيتين من العقيق ، توجد حلول صلبة بين جميع العناصر النهائية الستة. [127]

تشمل السيليكات الأورثو الأخرى الزركون والستوروليت والتوباز . الزركون (ZrSiO4 ) مفيد في علم التاريخ الجيولوجي حيث يمكن أن يحل U6 + محل Zr4 + ؛ علاوة على ذلك ، نظرًا لبنيته المقاومة للغاية، من الصعب إعادة ضبطه ككرونومتر. الستوروليت هو معدن شائع متحول متوسط ​​الدرجة. له بنية بلورية معقدة بشكل خاص لم يتم وصفها بالكامل إلا في عام 1986. التوباز (Al2SiO4 ( F , OH) 2 ، والذي يوجد غالبًا في البيغماتيت الجرانيتي المرتبط بالتورمالين ، هو معدن شائع للأحجار الكريمة. [130]

غير السيليكات

العناصر الأصلية

ذهب أصلي. عينة نادرة من بلورات قوية تنمو على ساق مركزية، مقاس 3.7 × 1.1 × 0.4 سم، من فنزويلا.

العناصر الطبيعية هي تلك التي لا ترتبط كيميائيًا بعناصر أخرى. تتضمن هذه المجموعة المعدنية المعادن الطبيعية وشبه المعادن واللافلزات والعديد من السبائك والمحاليل الصلبة. ترتبط المعادن معًا عن طريق الرابطة المعدنية، والتي تمنحها خصائص فيزيائية مميزة مثل لمعانها المعدني اللامع، وقابليتها للطرق والسحب، والتوصيل الكهربائي. تنقسم العناصر الطبيعية إلى مجموعات حسب بنيتها أو خصائصها الكيميائية.

تتضمن المجموعة الذهبية، ذات البنية المكعبة المتراصة، معادن مثل الذهب والفضة والنحاس. مجموعة البلاتين مشابهة في بنيتها لمجموعة الذهب. تتميز مجموعة الحديد والنيكل بالعديد من أنواع سبائك الحديد والنيكل. مثالان على ذلك هما الكاماسيت والتاينيت ، اللذان يوجدان في النيازك الحديدية؛ تختلف هذه الأنواع من حيث كمية النيكل في السبائك؛ يحتوي الكاماسيت على أقل من 5-7٪ نيكل وهو نوع من الحديد الأصلي ، بينما يتراوح محتوى النيكل في التاينيت من 7-37٪. تتكون معادن مجموعة الزرنيخ من أشباه المعادن، والتي لها بعض السمات المعدنية فقط؛ على سبيل المثال، تفتقر إلى قابلية المعادن للطرق. يوجد الكربون الأصلي في شكلين متآصلين، الجرافيت والماس؛ يتكون الأخير عند ضغط مرتفع للغاية في الوشاح، مما يمنحه بنية أقوى بكثير من الجرافيت. [131]

الكبريتيدات

الزنجفر الأحمر (HgS)، وهو خام الزئبق، على الدولوميت.
بلورة سفاليرايت مغلفة جزئيًا بالكالسيت من تكوين ميلووكي الديفوني في ويسكونسن

المعادن الكبريتيدية هي مركبات كيميائية من معدن أو أكثر أو أشباه معادن مع الكالكوجين أو النيتروجين ، والتي يكون الكبريت هو الأكثر شيوعًا منها. يمكن أن يحل التيلوريوم أو الزرنيخ أو السيلينيوم محل الكبريت. تميل الكبريتيدات إلى أن تكون معادن ناعمة وهشة ذات كثافة نوعية عالية. العديد من الكبريتيدات المسحوقة، مثل البيريت، لها رائحة كبريتية عند طحنها. الكبريتيدات عرضة للعوامل الجوية، والعديد منها يذوب بسهولة في الماء؛ يمكن إعادة ترسيب هذه المعادن المذابة لاحقًا، مما يخلق رواسب خام ثانوية غنية. [132] يتم تصنيف الكبريتيدات حسب نسبة المعدن أو أشباه المعادن إلى الكبريت، مثل M:S يساوي 2:1، أو 1:1. [133] العديد من معادن الكبريتيد مهمة اقتصاديًا كخامات معدنية ؛ تشمل الأمثلة السفاليرايت (ZnS)، وهو خام الزنك، والجالينا (PbS)، وهو خام الرصاص، والزنجفر (HgS)، وهو خام الزئبق، والموليبدينيت (MoS 2 )، وهو خام الموليبدينوم. [134] البيريت (FeS 2 )، هو الكبريتيد الأكثر شيوعًا، ويمكن العثور عليه في معظم البيئات الجيولوجية. ومع ذلك، فهو ليس خام الحديد، ولكن يمكن أكسدته بدلاً من ذلك لإنتاج حمض الكبريتيك . [135] ترتبط بالكبريتيدات أملاح الكبريت النادرة ، حيث يرتبط عنصر معدني بالكبريت وشبه معدن مثل الأنتيمون أو الزرنيخ أو البزموت . مثل الكبريتيدات، تكون أملاح الكبريت عادة معادن ناعمة وثقيلة وهشة. [136]

أكاسيد

تنقسم معادن الأكسيد إلى ثلاث فئات: أكاسيد بسيطة، وهيدروكسيدات، وأكاسيد متعددة. تتميز الأكاسيد البسيطة بأن O 2− هو الأنيون الرئيسي والرابطة الأيونية الأساسية. يمكن تقسيمها بشكل أكبر حسب نسبة الأكسجين إلى الكاتيونات. تتكون مجموعة البيركلياز من معادن بنسبة 1:1. تشمل الأكاسيد بنسبة 2:1 الكوبريت (Cu 2 O) والجليد المائي. تحتوي معادن مجموعة الكوراندوم على نسبة 2:3، وتشمل معادن مثل الكوراندوم (Al 2 O 3 ) والهيماتيت (Fe 2 O 3 ). تحتوي معادن مجموعة الروتيل على نسبة 1:2؛ النوع الذي يحمل نفس الاسم، الروتيل (TiO 2 ) هو الخام الرئيسي للتيتانيوم ؛ تشمل الأمثلة الأخرى الكاسيتريت (SnO 2 ؛ خام القصدير )، والبيرولوزيت (MnO 2 ؛ خام المنغنيز ). [137] [138] في الهيدروكسيدات، الأنيون السائد هو أيون الهيدروكسيل، OH − . البوكسيت هو خام الألومنيوم الرئيسي، وهو خليط غير متجانس من معادن الهيدروكسيد دياسبور ، جيبسيت ، وبوهيميت ؛ وهي تتشكل في مناطق ذات معدل مرتفع جدًا من التجوية الكيميائية (الظروف الاستوائية بشكل أساسي). [139] أخيرًا، الأكاسيد المتعددة هي مركبات من معدنين مع الأكسجين. المجموعة الرئيسية ضمن هذه الفئة هي السبينيل ، بصيغة عامة X 2+ Y 3+ 2 O 4. تشمل أمثلة الأنواع السبينيل (MgAl 2 O 4 ) والكروميت (FeCr 2 O 4 ) والمغنتيت (Fe 3 O 4 ). يمكن تمييز الأخير بسهولة من خلال مغناطيسيته القوية، والتي تحدث لأنه يحتوي على الحديد في حالتي أكسدة (Fe 2+ Fe 3+ 2 O 4 )، مما يجعله أكسيدًا متعددًا بدلاً من أكسيد واحد. [140]

هاليدات

بلورات الهاليت المكعب الوردي (NaCl؛ فئة الهاليد) على مصفوفة ناهكوليت (NaHCO3 ؛ كربونات، وشكل معدني من بيكربونات الصوديوم، يستخدم كصودا الخبز ).

معادن الهاليد هي مركبات يكون فيها الهالوجين (الفلور أو الكلور أو اليود أو البروم) هو الأنيون الرئيسي. تميل هذه المعادن إلى أن تكون لينة وضعيفة وهشة وقابلة للذوبان في الماء. تشمل الأمثلة الشائعة للهاليدات الهاليت (كلوريد الصوديوم، ملح الطعام)، والسيلفيت (كلوريد البوتاسيوم)، والفلوريت (كربونات الكالسيوم ) . يتكون الهاليت والسيلفيت عادةً كمتبخرات ، ويمكن أن يكونا معدنين مهيمنين في الصخور الرسوبية الكيميائية. الكريوليت ، Na3AlF6 ، هو معدن رئيسي في استخراج الألومنيوم من البوكسيت ؛ ومع ذلك، نظرًا لأن الوجود المهم الوحيد في إيفيتوت ، جرينلاند ، في بيغماتيت الجرانيت، قد استنفد، يمكن صنع الكريوليت الاصطناعي من الفلوريت. [141]

الكربونات

المعادن الكربوناتية هي تلك التي تكون فيها المجموعة الأنيونية الرئيسية هي الكربونات، [CO3 ] 2− . تميل الكربونات إلى أن تكون هشة، والعديد منها لها انقسام معيني، وتتفاعل جميعها مع الحمض. [142] وبسبب الخاصية الأخيرة، غالبًا ما يحمل الجيولوجيون الميدانيون حمض الهيدروكلوريك المخفف للتمييز بين الكربونات وغير الكربونات. يرتبط تفاعل الحمض مع الكربونات، والذي يوجد غالبًا في شكل كالسيت متعدد الأشكال وأراجونيت ( CaCO3 ) ، بتحلل وترسيب المعدن، وهو مفتاح في تكوين كهوف الحجر الجيري، والسمات الموجودة داخلها مثل الهوابط والصواعد، وأشكال الأرض الكارستية . غالبًا ما تتشكل الكربونات كرواسب حيوية أو كيميائية في البيئات البحرية. مجموعة الكربونات هي هيكليًا مثلث، حيث يحيط كاتيون مركزي C4 + بثلاثة أنيونات O2− ؛ تتكون مجموعات مختلفة من المعادن من ترتيبات مختلفة لهذه المثلثات. [143] أكثر معادن الكربونات شيوعًا هو الكالسيت، وهو المكون الأساسي للحجر الجيري الرسوبي والرخام المتحول. يمكن أن يحتوي الكالسيت، CaCO3 ، على نسبة كبيرة من المغنيسيوم الذي يحل محل الكالسيوم. في ظل ظروف المغنيسيوم العالية، سيتشكل الأراجونيت متعدد الأشكال بدلاً من ذلك؛ يمكن وصف الكيمياء الجيولوجية البحرية في هذا الصدد بأنها بحر أراجونيت أو كالسيت ، اعتمادًا على المعدن الذي يتشكل بشكل تفضيلي. الدولوميت هو كربونات مزدوجة، بالصيغة CaMg(CO3 ) 2 . الدولوميت الثانوي للحجر الجيري شائع، حيث يتم تحويل الكالسيت أو الأراجونيت إلى دولوميت؛ يزيد هذا التفاعل من مساحة المسام (حجم الخلية الوحدوية للدولوميت هو 88٪ من الكالسيت)، مما يمكن أن يخلق خزانًا للنفط والغاز. هذان النوعان من المعادن أعضاء في مجموعات معدنية تحمل نفس الاسم: مجموعة الكالسيت تشمل الكربونات ذات الصيغة العامة XCO 3 ، وتشكل مجموعة الدولوميت معادن ذات الصيغة العامة XY(CO 3 ) 2 . [144]

الكبريتات

وردة الصحراء الجبسية

تحتوي جميع معادن الكبريتات على أنيون الكبريتات، [SO 4 ] 2− . تميل إلى أن تكون شفافة إلى شبه شفافة وناعمة والعديد منها هشة. [145] تتشكل معادن الكبريتات عادةً على شكل متبخرات ، حيث تترسب من المياه المالحة المتبخرة. يمكن أيضًا العثور على الكبريتات في أنظمة الأوردة الحرارية المائية المرتبطة بالكبريتيدات، [146] أو كمنتجات أكسدة للكبريتيدات. [147] يمكن تقسيم الكبريتات إلى معادن لا مائية ومائية. أكثر الكبريتات المائية شيوعًا هو الجبس ، CaSO 4 ⋅2H 2 O. يتشكل على شكل متبخر، ويرتبط بمتبخرات أخرى مثل الكالسيت والهاليت؛ إذا كان يحتوي على حبيبات رمل أثناء تبلوره، يمكن للجبس أن يشكل وردة صحراوية . يتمتع الجبس بموصلية حرارية منخفضة للغاية ويحافظ على درجة حرارة منخفضة عند تسخينه لأنه يفقد تلك الحرارة عن طريق التجفيف؛ وعلى هذا النحو، يستخدم الجبس كعازل في مواد مثل الجص والجدران الجافة. المكافئ اللامائي للجبس هو الأنهيدريت ؛ يمكن أن يتكون مباشرة من مياه البحر في ظروف شديدة الجفاف. تحتوي مجموعة الباريت على الصيغة العامة XSO 4 ، حيث X عبارة عن كاتيون كبير منسق 12. تشمل الأمثلة الباريت (BaSO 4 ) والسيلستين (SrSO 4 ) والأنغليزيت (PbSO 4 )؛ الأنهيدريت ليس جزءًا من مجموعة الباريت، حيث أن Ca 2+ الأصغر يكون بتنسيق ثماني أضعاف فقط. [148]

الفوسفات

تتميز معادن الفوسفات بوحدة رباعية السطوح [PO 4 ] 3− ، على الرغم من إمكانية تعميم التركيب، ويحل محل الفوسفور الإثمد أو الزرنيخ أو الفاناديوم. أكثر أنواع الفوسفات شيوعًا هي مجموعة الأباتيت ؛ والأنواع الشائعة داخل هذه المجموعة هي الفلوراباتيت (Ca 5 (PO 4 ) 3F ) والكلوراباتيت (Ca 5 (PO 4 ) 3Cl ) والهيدروكسيلاباتيت (Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH)). المعادن في هذه المجموعة هي المكونات البلورية الرئيسية للأسنان والعظام في الفقاريات. مجموعة المونازيت الوفيرة نسبيًا لها بنية عامة ATO 4 ، حيث T هو الفوسفور أو الزرنيخ، وغالبًا ما يكون A عنصرًا نادرًا من العناصر الأرضية (REE). المونازيت مهم بطريقتين: أولاً، باعتباره "مصرفًا" للعناصر الأرضية النادرة، يمكنه تركيز هذه العناصر بشكل كافٍ ليصبح خامًا؛ ثانيًا، يمكن لعناصر مجموعة المونازيت أن تتضمن كميات كبيرة نسبيًا من اليورانيوم والثوريوم، والتي يمكن استخدامها في تأريخ المونازيت لتحديد عمر الصخور بناءً على تحلل اليورانيوم والثوريوم إلى الرصاص. [149]

المعادن العضوية

يتضمن تصنيف سترونز فئة للمعادن العضوية . تحتوي هذه المركبات النادرة على كربون عضوي ، ولكن يمكن تكوينها من خلال عملية جيولوجية. على سبيل المثال، يعد الويويليت ، CaC2O4⋅H2O ، أكسالات يمكن ترسبها في عروق الخام الحرارية المائية . بينما يمكن العثور على أكسالات الكالسيوم المائية في طبقات الفحم وغيرها من الرواسب الرسوبية التي تحتوي على مادة عضوية، لا يُعتبر حدوثها الحراري المائي مرتبطًا بالنشاط البيولوجي. [98]

التطورات الأخيرة

تتطور مخططات تصنيف المعادن وتعريفاتها لتتناسب مع التطورات الحديثة في علم المعادن. تضمنت التغييرات الأخيرة إضافة فئة عضوية، في كل من مخططي التصنيف الجديدين دانا وسترونز . [150] [151] تتضمن الفئة العضوية مجموعة نادرة جدًا من المعادن مع الهيدروكربونات . اعتمدت لجنة IMA للمعادن الجديدة وأسماء المعادن في عام 2009 مخططًا هرميًا لتسمية وتصنيف مجموعات المعادن وأسماء المجموعات وأنشأت سبع لجان وأربع مجموعات عمل لمراجعة وتصنيف المعادن في قائمة رسمية بأسمائها المنشورة. [152] [153] وفقًا لهذه القواعد الجديدة، "يمكن تجميع الأنواع المعدنية بعدة طرق مختلفة، على أساس الكيمياء أو البنية البلورية أو الحدوث أو الارتباط أو التاريخ الجيني أو الموارد، على سبيل المثال، اعتمادًا على الغرض الذي يخدمه التصنيف". [152]

علم الأحياء الفلكي

وقد اقترح البعض أن المعادن الحيوية قد تكون مؤشرات مهمة للحياة خارج كوكب الأرض وبالتالي قد تلعب دورًا مهمًا في البحث عن حياة سابقة أو حالية على المريخ . وعلاوة على ذلك، يُعتقد أن المكونات العضوية ( العلامات الحيوية ) التي غالبًا ما ترتبط بالمعادن الحيوية تلعب أدوارًا حاسمة في كل من التفاعلات الحيوية وما قبل الحيوية . [ 154]

في يناير 2014، أعلنت وكالة ناسا أن الدراسات التي أجرتها مركبتا كيوريوسيتي وأوبورتيونيتي على المريخ ستبحث عن أدلة على وجود حياة قديمة، بما في ذلك المحيط الحيوي القائم على الكائنات الحية الدقيقة ذاتية التغذية والكيميائية و /أو ذاتية التغذية الكيميائية ، بالإضافة إلى المياه القديمة، بما في ذلك البيئات النهرية البحيرية ( السهول المرتبطة بالأنهار أو البحيرات القديمة ) التي ربما كانت صالحة للسكن . [155] [156] [157] [158] أصبح البحث عن أدلة على قابلية السكن وعلم الحفريات (المتعلق بالحفريات ) والكربون العضوي على كوكب المريخ هدفًا أساسيًا لوكالة ناسا . [155] [156]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ جون ب. رافرتي، محرر (2011): المعادن ؛ ص 1. في سلسلة الجيولوجيا: التضاريس والمعادن والصخور . مجموعة روزن للنشر. ISBN  978-1-61530-489-9
  2. ^ وينك، هانز رودولف؛ بولاخ، أندريه (2004). المعادن: تكوينها وأصلها. مطبعة جامعة كامبريدج. ص. 10. ISBN 978-0-521-52958-7.
  3. ^ ستيفنسون، تيم؛ ستيفنسون، كارولين. "الصخور والمعادن". متحف أحجار كريمة كريتاون. مؤرشف من الأصل في 18 يوليو 2019. تم الاسترجاع في 18 يوليو 2019 .
  4. ^ أوستن فلينت روجرز وبول فرانسيس كير (1942): علم المعادن البصري ، الطبعة الثانية، ص 374. ماكجرو هيل؛ ISBN 978-1-114-10852-3 . مؤرشف من الأصل في 2023-01-17 على موقع واي باك مشين . 
  5. ^ ab Pasero, Marco; et al. (يوليو 2024). "قائمة المعادن التابعة لـ IMA". لجنة المعادن الجديدة والتسمية والتصنيف التابعة لـ IMA . مؤرشف من الأصل في 25 أبريل 2024. تم الاسترجاع في 19 يوليو 2024 .
  6. ^ "تعريف التنوع المعدني". mindat.org. مؤرشف من الأصل في 2 مارس 2018. اطلع عليه بتاريخ 1 مارس 2018 .
  7. ^ كلاين، كورنيليس؛ هورلبات، كورنيليوس س. الابن. (1993). دليل علم المعادن: (بعد جيمس د. دانا) (الطبعة 21). نيويورك: وايلي. ص. 440. ISBN 0-471-57452-X.
  8. ^ كلاين، كورنيليس (14 أكتوبر 2019). "المعادن – السيليكات". موسوعة بريتانيكا . مؤرشف من الأصل في 25 أكتوبر 2017. استرجاع 20 أبريل 2021 .
  9. ^ ab EH Nickel & JD Grice (1998): "لجنة IMA المعنية بالمعادن الجديدة وأسماء المعادن: الإجراءات والإرشادات الخاصة بتسمية المعادن". علم المعادن وعلم الصخور ، المجلد 64، العدد 1، الصفحات 237-263. doi :10.1007/BF01226571
  10. ^ abc Nickel, Ernest H. (1995). "The definition of a mineral". The Canadian Mineralogist . 33 (3): 689–90. مؤرشف من الأصل في 2018-08-25 . تم الاسترجاع في 2018-04-04 .
  11. ^ "عطارد". Mindat.org. مؤرشف من الأصل في 7 يناير 2018. اطلع عليه بتاريخ 3 أبريل 2018 .
  12. ^ "Ice". Mindat.org. مؤرشف من الأصل في 4 يونيو 2020. استرجاع 3 أبريل 2018 .
  13. ^ abcde Melinda Darby Dyar; Mickey E. Gunter (2007). Mineralogy and Optical Mineralogy . الجمعية المعدنية الأمريكية. ص 2-4. ISBN 978-0-939950-81-2.
  14. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 13-14
  15. ^ "Mackinawite". Mindat.org. مؤرشف من الأصل في 3 يناير 2019. اطلع عليه بتاريخ 3 أبريل 2018 .
  16. ^ أب ديار وجونتر 2008، ص 20-22
  17. ^ ديار وجونتر 2008، ص 556
  18. ^ ab HA, Lowenstam (1981). "المعادن التي تشكلها الكائنات الحية". Science . 211 (4487): 1126–31. Bibcode :1981Sci...211.1126L. doi :10.1126/science.7008198. JSTOR  1685216. PMID  7008198.
  19. ^ abcde Skinner, HCW (2005). "Biominerals". مجلة المعادن . 69 (5): 621–41. Bibcode :2005MinM...69..621S. doi :10.1180/0026461056950275. S2CID  232388764.
  20. ^ "مجموعة العمل المعنية بعلم المعادن البيئي والكيمياء الجيولوجية". اللجان ومجموعات العمل واللجان . الجمعية الدولية لعلم المعادن. 3 أغسطس 2011. مؤرشف من الأصل في 8 مارس 2020. تم الاسترجاع 4 أبريل 2018 .
  21. ^ تاكاي، ك. (2010). "حدود الحياة والمحيط الحيوي: دروس مستفادة من اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة في أعماق البحار وفي باطن الأرض". في جارجود، م.؛ لوبيز-جارسيا، ب.؛ مارتن، هـ. (المحررون). أصول وتطور الحياة: منظور فلكي بيولوجي . كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج. ص. 469-486. ISBN 978-1-139-49459-5.
  22. ^ Roussel, EG; Cambon Bonavita, M.; Querellou, J.; Cragg, BA; Prieur, D.; Parkes, RJ; Parkes, RJ (2008). "Extending the Sub-Sea-Floor Biosphere". Science . 320 (5879): 1046. Bibcode :2008Sci...320.1046R. doi :10.1126/science.1154545. PMID  18497290. S2CID  23374807. مؤرشف من الأصل في 2020-05-10 . تم الاسترجاع 2019-02-01 .
  23. ^ بيرس، دي إيه؛ بريدج، بي دي؛ هيوز، كيه إيه؛ ساتلر، بي؛ بسينر، آر؛ راسل، إن جيه (2009). "الكائنات الحية الدقيقة في الغلاف الجوي فوق القارة القطبية الجنوبية". مجلة علم الأحياء الدقيقة والبيئة في FEMS . 69 (2): 143-57. رمز Bibcode :2009FEMME..69..143P. doi : 10.1111/j.1574-6941.2009.00706.x . PMID  19527292.
  24. ^ نيومان، دي كيه؛ بانفيلد، جيه إف (2002). "علم الأحياء الدقيقة الجيولوجي: كيف تدعم التفاعلات على المستوى الجزيئي الأنظمة البيوكيميائية". ساينس . 296 (5570): 1071-77. رمز Bibcode :2002Sci...296.1071N. doi :10.1126/science.1010716. PMID  12004119. S2CID  1235688.
  25. ^ Warren, LA; Kauffman, ME (2003). "Microbial geoengineers". Science . 299 (5609): 1027–29. doi :10.1126/science.1072076. JSTOR  3833546. PMID  12586932. S2CID  19993145.
  26. ^ González-Muñoz, MT; Rodriguez-Navarro, C.; Martínez-Ruiz, F.; Arias, JM; Merroun, ML; Rodriguez-Gallego, M. (2010). "التمعدن الحيوي البكتيري: رؤى جديدة من الترسيب المعدني الناجم عن Myxococcus". الجمعية الجيولوجية، لندن، المنشورات الخاصة . 336 (1): 31-50. Bibcode :2010GSLSP.336...31G. doi :10.1144/SP336.3. S2CID  130343033.
  27. ^ فايس، أ. (1990). "التمعدن الحيوي. علم الأحياء الخلوي وترسيب المعادن. بقلم كينيث سيمكيس؛ كارل م. ويلبر حول التمعدن الحيوي. بقلم هاينز أ. لوينستام؛ ستيفن وينر". ساينس . 247 (4946): 1129–30. رمز Bibcode :1990Sci...247.1129S. doi :10.1126/science.247.4946.1129. JSTOR  2874281. PMID  17800080.
  28. ^ القائمة الرسمية لأسماء المعادن من IMA (تم تحديثها من قائمة مارس 2009) محفوظ في 2011-07-06 على موقع Wayback Machine . uws.edu.au
  29. ^ K., Hefferan; J., O'Brien (2010). Earth Materials . Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4443-3460-9.
  30. ^ بيندي ، إل . بول جيه ستينهاردت؛ نان ياو؛ بيتر ج. لو (2011). "عشريني الوجوه Al 63 Cu 24 Fe 13 أول شبه بلوري طبيعي". عالم المعادن الأمريكي . 96 (5-6): 928-31. بيب كود :2011AmMin..96..928B. دوى :10.2138/am.2011.3758. S2CID  101152220.
  31. ^ لجنة المعادن الجديدة وأسماء المعادن، تمت الموافقة عليها كمعادن جديدة محفوظ في 2012-03-20 على موقع واي باك مشين
  32. ^ ab Chesterman & Lowe 2008، ص 15-16
  33. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 719-721
  34. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 747-48
  35. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 694-96
  36. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 728-730
  37. ^ ديار وجونتر 2008، ص 15
  38. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 14
  39. ^ جاكسون، جوليا أ.، محرر. (1997). "المعادن الصناعية". قاموس الجيولوجيا (الطبعة الرابعة). الإسكندرية، فرجينيا: المعهد الجيولوجي الأمريكي. رقم ISBN 0-922152-34-9.
  40. ^ نيسي 2000، ص 246.
  41. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 14-15
  42. ^ "معدن مؤرشف 2020-10-02 على موقع Wayback Machine " مدخل في قاموس ميريام وبستر الإلكتروني. تم الوصول إليه في 2020-08-28.
  43. ^ هاربر، دوغلاس. "قاموس علم أصول الكلمات على الإنترنت". etymonline . مؤرشف من الأصل في 29 مارس 2018. استرجاع 28 مارس 2018 .
  44. ^ أب ديار وجونتر 2008، ص 4-7
  45. ^ Sinkankas, John (1964). Mineralogy for amateurs . Princeton, NJ: Van Nostrand. p. 237. ISBN 0-442-27624-9.
  46. ^ بلات، هارفي؛ تريسي، روبرت جيه. (1996). علم الصخور: النارية والرسوبية والمتحولة (الطبعة الثانية). نيويورك: دبليو إتش فريمان. ص. 185. رقم ISBN 0-7167-2438-3.
  47. ^ نيسي 2000، ص 226.
  48. ^ Philpotts, Anthony R.; Ague, Jay J. (2009). Principles of igneous and metamorphic petrology (2nd ed.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. pp. 133–137. ISBN 978-0-521-88006-0.
  49. ^ ديار وجونتر 2008، ص 586
  50. ^ نيسي 2000، ص 308، 352.
  51. ^ ديار وجونتر 2008، ص 141
  52. ^ ديار وجونتر 2008، ص 14
  53. ^ ديار وجونتر 2008، ص 585
  54. ^ ديار وجونتر 2008، ص 12-17
  55. ^ سينكانكاس 1964، الصفحات من 238 إلى 239.
  56. ^ ديار وجونتر 2008، ص 549
  57. ^ ديار وجونتر 2008، ص 579
  58. ^ ديار وجونتر 2008، ص 22-23
  59. ^ أب ديار وجونتر 2008، ص 69-80
  60. ^ ديار وجونتر 2008، ص 654-55
  61. ^ ديار وجونتر 2008، ص 581
  62. ^ ديار وجونتر 2008، ص 631-32
  63. ^ ديار وجونتر 2008، ص 166
  64. ^ ديار وجونتر 2008، ص 41-43
  65. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 39
  66. ^ ديار وجونتر 2008، ص 32-39
  67. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 38
  68. ^ أب ديار وجونتر 2008، ص 28-29
  69. ^ "Kyanite". Mindat.org . مؤرشف من الأصل في 14 سبتمبر 2019 . استرجاع 3 أبريل 2018 .
  70. ^ "صلابة: فيكرز، روكويل، برينيل، موهس، شور ونوب - مات ماتش". matmatch.com . مؤرشف من الأصل في 4 أكتوبر 2021 . تم الاسترجاع 4 أكتوبر 2021 .
  71. ^ "الصلابة". 7 يوليو 2007. مؤرشف من الأصل في 2007-07-07 . تم الاسترجاع 4 أكتوبر 2021 .
  72. ^ ديار وداربي، ص 26-28
  73. ^ اي بي سي دي بوسبي وآخرون. 2007، ص. 72
  74. ^ أب ديار وجونتر 2008، ص. 25
  75. ^ ديار وجونتر 2008، ص 23
  76. ^ ديار وجونتر 2008، ص 131-44
  77. ^ abcdef ديار وجونتر 2008، ص. 24
  78. ^ أب ديار وجونتر 2008، ص 24-26
  79. ^ أب بوسبي وآخرون. 2007، ص. 73
  80. ^ اي بي سي دي ديار وجونتر 2008، ص 39-40
  81. ^ abc Chesterman & Lowe 2008، ص 29-30
  82. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 30-31
  83. ^ ديار وجونتر 2008، ص 31-33
  84. ^ ديار وجونتر 2008، ص 30-31
  85. ^ نيسي 2000، ص 97.
  86. ^ أب ديار وجونتر 2008، ص 43-44
  87. ^ "الهيماتيت". Mindat.org. مؤرشف من الأصل في 11 مايو 2020. تم الاسترجاع 3 أبريل 2018 .
  88. ^ "Galena". Mindat.org. مؤرشف من الأصل في 11 مايو 2020. تم الاسترجاع 3 أبريل 2018 .
  89. ^ "Kamacite". Webmineral.com. مؤرشف من الأصل في 13 ديسمبر 2017. تم الاسترجاع 3 أبريل 2018 .
  90. ^ "الذهب". Mindat.org. مؤرشف من الأصل في 27 أبريل 2018. اطلع عليه بتاريخ 3 أبريل 2018 .
  91. ^ اي بي سي دي ديار وجونتر 2008، ص 44-45
  92. ^ "مفتاح التعرف على المعادن: النشاط الإشعاعي، والمغناطيسية، وتفاعلات الأحماض". الجمعية المعدنية الأمريكية . مؤرشف من الأصل في 2012-09-22 . تم استرجاعه في 2012-08-15 .
  93. ^ هيلمان، دانييل س. (2016). "الكهرباء القائمة على التناظر في المعادن والصخور: ملخص للبيانات الموجودة، مع أمثلة للمعادن المتناظرة مركزيًا التي تظهر الكهرباء الحرارية والكهربائية الانضغاطية". مجلة المعادن . 85 (3). doi :10.2451/2016PM590.
  94. ^ ab Staples, LW (1983). "تصنيف المعادن: التاريخ". موسوعة علم المعادن . موسوعة علوم الأرض. بوسطن: سبرينغر. ص. 247-249. doi :10.1007/0-387-30720-6_76. ISBN 978-0-87933-184-9. تم أرشفة النسخة الأصلية في 2018-06-02 . تم استرجاعها في 2020-08-29 .
  95. ^ Wilk, H (1986). "التصنيف المنهجي للمعادن" (غلاف مقوى) . في Wilk, H (محرر). سحر المعادن . برلين: سبرينغر. ص. 154. doi :10.1007/978-3-642-61304-3_7. ISBN 978-3-642-64783-3. تم أرشفة النسخة الأصلية في 2018-11-14 . تم استرجاعها في 2018-11-13 .
  96. ^ ديار وجونتر 2008، ص 558-59
  97. ^ ديار وجونتر 2008، ص 641
  98. ^ أب ديار وجونتر 2008، ص. 681
  99. ^ ديار وجونتر 2008، ص 641-43
  100. ^ أب ديار وجونتر 2008، ص. 104
  101. ^ ديار وجونتر 2008، ص 5
  102. ^ ديار وجونتر 2008، ص 104-20
  103. ^ ديار وجونتر 2008، ص 105
  104. ^ أب ديار وجونتر 2008، ص 104-17
  105. ^ كلاين وهورلبوت 1993، ص 524.
  106. ^ ديار وجونتر 2008، ص 578-83
  107. ^ ديار وجونتر 2008، ص 583-88
  108. ^ ديار وجونتر 2008، ص 588
  109. ^ ديار وجونتر 2008، ص 589-93
  110. ^ ديار وجونتر 2008، ص 110
  111. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 525
  112. ^ ديار وجونتر 2008، ص 110-13
  113. ^ نيسي 2000، ص 238.
  114. ^ ديار وجونتر 2008، ص 602–05
  115. ^ ديار وجونتر 2008، ص 593-95
  116. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 537
  117. ^ "09.D Inosilicates". Webmineral.com. مؤرشف من الأصل في 2017-07-02 . تم الاسترجاع في 2012-08-20 .
  118. ^ أب ديار وجونتر 2008، ص. 112
  119. ^ ديار وجونتر 2008 ص 612-13
  120. ^ ديار وجونتر 2008، ص 606-12
  121. ^ ديار وجونتر 2008، ص 611-12
  122. ^ ديار وجونتر 2008، ص 113-15
  123. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 558
  124. ^ ديار وجونتر 2008، ص 617-21
  125. ^ أب ديار وجونتر 2008، ص 612-27
  126. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 565-73
  127. ^ أب ديار وجونتر 2008، ص 116-17
  128. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 573
  129. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 574-75
  130. ^ ديار وجونتر 2008، ص 627-34
  131. ^ ديار وجونتر 2008، ص 644-48
  132. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 357
  133. ^ ديار وجونتر 2008، ص 649
  134. ^ ديار وجونتر 2008، ص 651-54
  135. ^ ديار وجونتر 2008، ص 654
  136. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 383
  137. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 400-403
  138. ^ ديار وجونتر 2008، ص 657-60
  139. ^ ديار وجونتر 2008، ص 663-64
  140. ^ ديار وجونتر 2008، ص 660-63
  141. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 425-430
  142. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 431
  143. ^ ديار وجونتر 2008، ص 667
  144. ^ ديار وجونتر 2008، ص 668-69
  145. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 453
  146. ^ تشيسترمان ولوي 2008، ص 456-57
  147. ^ ديار وجونتر 2008، ص 674
  148. ^ ديار وجونتر 2008، ص 672-73
  149. ^ ديار وجونتر 2008، ص 675-80
  150. ^ "تصنيف دانا الطبعة الثامنة – المركبات العضوية". mindat.org . مؤرشف من الأصل في 12 نوفمبر 2016. استرجاع 3 أبريل 2018 .
  151. ^ "تصنيف النيكل-سترونز – السيليكات (الجيرمانات) الطبعة العاشرة". mindat.org . مؤرشف من الأصل في 5 نوفمبر 2018 . تم الاسترجاع 3 أبريل 2018 .
  152. ^ ab Mills, JS; Hatert, F.; Nickel, EH; Ferraris, G. (2009). "توحيد التسلسل الهرمي لمجموعات المعادن: تطبيق على مقترحات التسمية الحديثة". المجلة الأوروبية لعلم المعادن . 21 (5): 1073–80. Bibcode :2009EJMin..21.1073M. doi :10.1127/0935-1221/2009/0021-1994. hdl : 2268/29163 .
  153. ^ أقسام IMA محفوظ في 10 أغسطس 2011 على موقع Wayback Machine . Ima-mineralogy.org (12 يناير 2011). تم استرجاعه في 20 أكتوبر 2011.
  154. ^ ستيل، أندرو؛ بيتي، ديفيد، محرران (26 سبتمبر 2006). "التقرير النهائي لمجموعة توجيه العلوم في مختبر علم الأحياء الفلكية الميداني التابع لبرنامج استكشاف المريخ (MEPAG)". مختبر علم الأحياء الفلكية الميداني (.doc) . مجموعة تحليل برنامج استكشاف المريخ (MEPAG) - ناسا. ص. 72. مؤرشف من الأصل في 2020-05-11 . تم الاسترجاع في 2009-07-22 .
  155. ^ ab Grotzinger, John P. (24 يناير 2014). "مقدمة إلى العدد الخاص - قابلية السكنى، وعلم الحفريات، والبحث عن الكربون العضوي على المريخ". مجلة العلوم . 343 (6169): 386–87. رمز Bibcode :2014Sci...343..386G. doi : 10.1126/science.1249944 . PMID  24458635.
  156. ^ "استكشاف قابلية المريخ للسكن". مجلة العلوم . 343 (6169): 345-452. 24 يناير 2014.
  157. ^ "مجموعة خاصة – كيوريوسيتي – استكشاف قابلية المريخ للسكن". مجلة العلوم . 24 يناير 2014. مؤرشف من الأصل في 20 أبريل 2020. تم الاسترجاع في 24 يناير 2014 .
  158. ^ Grotzinger, JP; et al. (24 يناير 2014). "بيئة نهرية-بحيرية صالحة للسكن في خليج يلونايف، فوهة غيل، المريخ". Science . 343 (6169): 1242777. Bibcode :2014Sci...343A.386G. CiteSeerX 10.1.1.455.3973 . doi :10.1126/science.1242777. PMID  24324272. S2CID  52836398. 

المراجع العامة

  • بوسبي، AB. كوينرادس، ري؛ الجذور، د.؛ ويليس، ب. (2007). الصخور والحفريات . سان فرانسيسكو: مطبعة مدينة الضباب. رقم ISBN 978-1-74089-632-0.
  • تشيسترمان، سي دبليو؛ لوي، كي إي (2008). دليل ميداني للصخور والمعادن في أمريكا الشمالية . تورنتو: دار نشر راندوم هاوس الكندية. رقم ISBN 978-0-394-50269-4.
  • ديار، إم دي؛ جونتر، إم إي (2008). علم المعادن وعلم المعادن البصري . شانتيلي، فيرجينيا: الجمعية المعدنية الأمريكية . رقم ISBN 978-0-939950-81-2.
  • نيسي، ويليام د. (2000). مقدمة في علم المعادن . نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 9780195106916.

قراءة إضافية

  • Hazen, RM; Grew, Edward S.; Origlieri, Marcus J.; Downs, Robert T. (March 2017). "On the Mineralogy of the 'Anthropocene Epoch'" (PDF) . American Mineralogist . 102 (3): 595. Bibcode :2017AmMin.102..595H. doi :10.2138/am-2017-5875. S2CID  111388809. تم الاسترجاع في 14 أغسطس 2017 .حول إنشاء معادن جديدة من خلال النشاط البشري.
تحتوي ويكيميديا ​​كومنز على الوسائط المتعلقة بالمعادن .
يحتوي كتاب ويكيبيديا الجيولوجيا التاريخية على صفحة حول موضوع: المعادن
يحتوي كتاب Wikibook High School Earth Science على صفحة حول موضوع: معادن الأرض
  • قاعدة بيانات Mindat المعدنية، أكبر قاعدة بيانات معدنية على الإنترنت
  • "قاعدة بيانات المعادن" بقلم ديفيد بارثيلمي (2009)
  • "مفتاح التعريف المعدني الثاني" الجمعية المعدنية الأمريكية
  • "قاعدة بيانات البنية البلورية لمجلة American Mineralogist"
  • المعادن وأصول الحياة ( روبرت هازن ، ناسا ) (فيديو، 60 دقيقة، أبريل/نيسان 2014).
  • الحياة الخاصة للمعادن: رؤى من علم المعادن المعتمد على البيانات الضخمة (روبرت هازن، 15 فبراير/شباط 2017)
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=معدن&oldid=1251468439"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate