الخواص الفيزيائية للمعادن

الخواص الفيزيائية للمعادن
       تنتج الخواص الفيزيائية للمعادن من نوع الذرات وترتيبها في المعدن ويمكن التعرف عليها من خلال النظر أو الاختبارات البسيطة..
       الخواص الضوئية:الخواص التي تنتج عن سقوط الضوء على المعدن                                                                                 مثل:اللون، البريق، الشفافية، المخدش
       ينتج لون المعدن عن: قدرته على عكس نوع معين من الموجات الضوئية أو امتصاصها..
       المعدن الأحمر .. يمتص جميع الموجات الضوئية ويعكس الموجات الحمراء
       المعدن الأسود يمتص جميع الموجات الضوئية... المعدن الأبيض يعكس جميع الموجات الضوئية..
       ألوان بعض المعادن:                                                                         معدن مالاكايت: أخضر ، معدن ماجنتيت: أسود ، معدن الكبريت: أصفر فاقع ، معدن أزوريت: أزرق، معدن السينابار: أحمر قاني ، معدن بيريت: أصفر نحاسي
       عللي: في بعض المعادن يتغير لون المعدن.... ج: لوجود الشوائب والمواد الملونة في المعدن
       الكوارتز النقي عديم اللون.. ولكن يظهر بألوان مختلفة منها:                                                    الكوارتز الوردي: لأنه يحتوي على أكاسيد حديد حمراء..                                               الكوارتز البنفسجي: لأنه يحتوي على أكاسيد منجنيز كشوائب (يعرف باسم أميشست)
       تلاعب الألوان: معادن تظهر ألوان مختلفة في تتابع سريع عندما تدار حول نفسها ببطء..
       من المعادن التي تظهر تلاعب الألوان: الماس ، اللابرادوريت.
       التضوء: يوصف المعدن بأنه متضوء إذا حول الأشكال الأخرى من الطاقة إلى الضوء.
       ينتج التضوء عن تعريض المعدن للحرارة أو للأشعة السينية أو الأشعة فوق البنفسجية.
       إذا عرض معدن الكالسيت الأبيض للأشعة فوق البنفسجية فإنه يعطي اللون الأحمر..
       المخدش أو المحك: لون مسحوق المعدن
       لوحة المخدش: سطح قطعة خشنة من الخزف
       عللي: بعض المعادن لا تخدش من لوحة المخدش                                          ج: إذا كان المعدن أكثر صلادة من لوحة المخدش فإنه لا يترك أثرا عليها ..ويمكن الحصول على مخدش المعدن بطحن جزء صغير منه إلى مسحوق ناعم أو برد طرفه بمبرد.
       يكون مخدش المعدن مشابه للونه الأصلي وقد يختلف تمام الاختلاف كما في:                                1. معدن البيريت لونه أصفر نحاسي، مخدشه أسود مخضر                                     2. الهيماتيت لونه أسود لكن مخدشه أحمر                  3. الماجنتيت لونه أسود ومخدشه أسود        4. الليمونيت لونه أسود لكن مخدشه بني مائل إلى الاصفرار
       البريق: المظهر الذي يبديه سطح المعدن نتيجة لانعكاس الضوء عليه
       يتوقف بريق المعدن على: نوعه وشدته وعلى نوع ومقدار الانعكاسات الضوئية على سطحه
       الشفافية: قدرة شريحة رقيقة من المعدن على إنفاذ الضوء
       تقسم المعادن على أساس قدرة إنفاذها الضوء إلى:                                                                1. معادن شفافة تسمح برؤية الأجسام خلالها (الجبس والكالسيت)                                      2. معادن نصف شفافة يمكن رؤية الأجسام خلالها بغير وضوح (الفلوريت)                         3. معادن لا يمكن رؤية الأجسام خلالها مطلقاً ( الماجنتيت و الهيماتيت )
       تتوقف الخواص التماسكية على: الترتيب الذري الداخلي وقوى الربط بين الأيونات (التركيب البلوري)
       من الخواص التماسكية التي يمكن بواسطتها التعرف على المعدن: 1. الصلادة ، 2. التشقق ، 3. المكسر
       صلادة المعدن: هي مقدار مقاومة المعدن للكشط أو الخدش
       تعين صلادة المعدن بملاحظة التأثير الناتج عن الخدش
       مقياس موهس: مقياس خاص لتقدير صلادة المعدن تقديراً نسبياً
       يحتوي مقياس موهس على عشرة معادن معروفة مرتبة تصاعدياً حسب درجة صلادتها::
              1      2      3      4      5      6      7      8      9      10
المعدن        تالك   جبس كالسيت      فلوريت      اباتيت        ارثوكليز     كوارتز       توباز        كورندم       ماس
       عللي: من الضروري عند تحديد صلادة المعدن اختيار سطح نظيف                           ج: لأن تجمعات المعادن قد تتفتت عند محاولة خدشها قبل أن تخدش
       عللي: تكون صلادة الكيانيت أحياناً 4 وأحياناً 7.. ج: إذا كان اتجاه الخدش موازي لطول البلورة يكون 4                                       بينما يكون 7 إذا كان اتجاه الخدش عمودي على طول البلورة
       صلادة معظم المعادن تختلف اختلافا بسيطا تبعا للاتجاه الذي تخدش فيه
       تتوقف صلادة المعدن على: نوع الروابط بين الأيونات وقوتها
       التشقق: قابلية بعض المعادن للانقسام في اتجاهات منتظمة إذا ما طرقت طرقاً خفيفاً
       مستويات التشقق: أسطح ناعمة تنتج عندما يطرق المعدن طرقاً خفيفاً
       تكون سطوح التشقق في المعدن موازية دائماً لوجه حقيقي أو لوجه يحتمل وجوده في البلورة
       المعدن الذي يمتاز بخاصية التشقق يمكن فصله في اتجاه يوازي اتجاهات التشقق إلى أجزاء عديدة جداً
       عللي: تتشقق معادن الميكا على شكل صفائح رقيقة..                                              ج: تتحد ذرات السيليكون مع ذرات الأكسجين بواسطة رابطة تساهمية قوية لتكون صفائح وتتحد هذه الصفائح مع بعضها بروابط غير مثبتة بواسطة أيونات البوتاسيوم..
       يوصف التشقق تبعاً للسهولة التي يمكن بها الحصول عليه ونعومة السطوح الناتجة وللاتجاه البلوري للمستوى
       عللي: معدن الهاليت والجالينا من المعادن التي تتشقق بلوراتها تشققا كاملا..                 ج: لأنه يمكن بسهولة فصل البلورة في اتجاهات توازي أوجه المكعب..
       الكوارتز من المعادن التي لا يوجد لها تشقق
       المكسر: هو عبارة عن شكل أو هيئة سطح المعدن عندما ينكسر في اتجاهات أخرى غير مستويات التشقق
       يظهر المكسر في المعادن بأشكال مختلفة أهمها:                                                   1. المكسر المحاري   ،   2. المكسر المستوي   ،   3. المكسر الخشن   ،   4. المكسر المسنن
       المكسر المحاري: سطح الكسر يشبه خطوط النمو في صدفة المحار (مكسر الكوارتز والصوان)
       المكسر المستوي: سطح الكسر منبسط أو مستوي (الشيرت)
       المكسر الخشن: سطح الكسر يكون خشناً نتيجة وجود بروزات (البيريت)
       المكسر المسنن: سطح الكسر فيه كأسنان حادة مدببة (مكسر معدن النحاس)
       الوزن النوعي: نسبة كثافة المعدن إلى كثافة الماء
       يشترط ثبات درجة الحرارة والتركيب الكيميائي للمعدن لثبات الوزن النوعي
       يعتمد الوزن النوعي على: الوزن الذري لذراته أوالأيونات المكونة له وعلى قرب الذرات من بعضها...
       عللي: على الرغم من التشابه الكيميائي بين الماس والجرافيت إلا أنهما مختلفين في الوزن النوعي..      ج: لأن ذرات الكربون في الماس مرصوصة رصاً محكماً في نظام مكعب .. أما الجرافيت فذرات الكربون أكثر تباعداً ومرصوصة بطريقة تعطيه النظام السداسي..
       تقسم المعادن حسب وزنها النوعي إلى:                                                          1. معادن خفيفة (أقل من 2.4) الجرافيت        2. معادن متوسطة ( بين 2.4 و 3.2 ) الكوارتز 3. معادن ثقيلة (3.2 و 5.0) الباريت              4. معادن ثقيلة جداً (أكثر من 5)الذهب،الجالينا،الماس
       معدن ينصهر في لهب الشمعة: الاستبنيت
       معدن ينصهر في لهب مصباح بنزن: الهاليت
       معدن ينصهر في لهب البوري: الجارنت ...... أما الكوارتز فإنه لا ينصهر في لهب البوري
       ينصهر  الهاليت عند (800ْ)....الذهب (960ْ)....الكوارتز بين (1650ْ) إلى (1700ْ)....البلاتين (1755ْ)
       الكهرباء الحرارية  توجد في المعادن التي ينقصها مركز التماثل ولها محاور بلورية قطبية تنتهي بأوجه غير متشابهة
       لوحظت هذه الخاصية ولأول مرة في معدن التورمالين
       في معدن التورمالين ينجذب مسحوق أكسيد الرصاص في الطرف السالب والكبريت في الطرف الموجب..
       المحور الكهربي للبلورة: هو المحور الذي تتكون عند طرفيه الشحنات الكهربائية
       تستعمل بلورات التورمالين حالياً في الأجهزة المستخدمة في قياس درجة حرارة انفجار القنابل
       الكهرباء الضغطية: تتولد شحنات كهربائية على بلورات لا يوجد لها مركز للتماثل
       من المعادن التي لها خاصية الكهرباء الضغطية: ( الكوارتز) الذي يستعمل في أجهزة المذياع للتحكم بالتردد كما في ساعات الكوارتز الدقيقة ...
       الخواص المغناطيسية لها أهميتها في فصل خامات المعادن وتركيزها
       هناك بعض المعادن تنجذب إلى المغناطيس الكهربائي مثل (الهيماتيت، الماجنتيت، الألمنيت) ... بينما بعضها لا تنجذب للمغناطيس مثل ( الكالسيت والزيركون والكوارتز)...
       تحتوي بعض المعادن على العناصر المشعة مثل اليورانيوم والراديوم والثوريوم... يصدر عنها إشعاعات يمكن الكشف عنها بواسطة الألواح الفوتوغرافية الحساسة أو بعداد جيجر ((م: البتشبلند U3O8 ))
       معدن الهاليت طعمه مالح ،  معدن البيريت له رائحة كبريتية إذا سخن ، معدن التالك صابوني الملمس



الصخور
       الصخور: كل مادة صلبة تكون جزءاً من القشرة الأرضية وتتكون من معدن واحد أو عدة معادن
       الصخور النارية: هي الصخور التي تكونت من تبلر المادة المصهورة سواء كان تجمدها في باطن الأرض (ماجما) ، أم بعد خروجها إلى الأرض (لافا)  م: الجرانيت والبازلت
       الصخور الرسوبية: هي الصخور التي تكونت نتيجة تفتيت وتكسير صخور قديمة بفعل عوامل التجوية والتعرية...    م: الصخور الرملية والطينية
       الصخور المتحولة: صخور نارية ورسوبية تأثرت بالحرارة الشديدة والضغط حولها إلى صخور ذات صفات جديدة ... م: الرخام والكوارتزيت والاردواز

       الصفة        الصخور النارية (95%)        الصخور الرسوبية      (5% )        الصخور المتحولة
(لا توجد إلا بنسب ضئيلة)
شكلها كتلية دوماً   طبقية غالبا  ورقية .. صفائحية .. حبيبية
التبلر متبلرة غالباً نادرة التبلر  متبلرة غالباً
الأحافير      لاتوجد       توجد غالباً   قد توجد أحيانا
المسامات    لا توجد      توجد غالباً   لاتوجد
       ترتبط أنواع الصخور بعلاقة تسمى ((دورة الصخر في الطبيعة ))
       دورة الصخر: عملية توضح التغير المستمر لسطح الأرض والناتج عن تفاعل المستمر بين الغلاف الجوي والمائي وكتلة الأرض الصلبة...