تعرف المعادن Identifying Minerals
- يجري الجيولوجيون كثيرًا من الاختبارات للتعرف على المعادن.
- تعتمد هذه الاختبارات على الخواص الفيزيائية والكيميائية للمعادن، ومنها: الشكل البلوري والبريق والقساوة والانفصام والمكسر والمخدش واللون والنسيج والكثافة والوزن النوعي، وبعض الخواص الأخرى.
(1) الشكل البلوري Crystal Form
- بعض المعادن تمتاز بأشكال بلورية مميزة يمكن تعرفها بسهولة.
- الهاليت (ملح الطعام) غالبًا ما تكون بلوراته المكعبة كاملة الأوجه، وبلورات الكوارتز ذات النهايتين المدببتين والمحاطة بستة أوجه جانبية تمثل ميزة لها تسهل تعرُّفها.
- لأن البلورات المكتملة النمو نادرة التشكل، لذا يندر تعرف المعدن اعتمادًا على شكل بلوراته.
(2) البريق Luster
- تسمى الكيفية التي يعكس بها المعدن الضوء الساقط على سطحه البريق Luster.
- يوجد نوعان من البريق الفلزي واللافلزي.
- الفضة والذهب والنحاس والجالينا لها سطوح لامعة تعكس الضوء، كما تعكس قطع السيارة المصنوعة من الكروم الضوء الساقط عليها، لذا يقال إن لهذه المعادن بريقًا فلزيا.
- المعادن ذات البريق الفلزي ليست جميعها فلزات ولكن سطحها لامع كالفلزات.
- أما المعادن ذات البريق اللافلزي - ومنها الكالسيت والجبس والكبريت والكوارتز - فلا تلمع كالفلزات.
- ويوصف البريق اللافلزي بأنه باهت أو لؤلؤي أو شمعي أو حريري أو أرضي (مطفي).
- يوضح الشكل التالي الفرق في البريق الناتج بسبب الاختلافات في المكونات الكيميائية للمعدنين (المظهر الصفحيي اللامع للتلك يكسبه بريقه اللؤلؤي، في حين أن الكاؤولينيت - وهو أيضاً معدن أبيض لكنه على النقيض من التلك - ذو بريق أرضي).
- يعد البريق اللافلزي للمعادن صفة غير مميزة لها؛ فالمعدن الذي يبدو شمعيًا لشخص ما قد لا يبدو كذلك لشخص آخر، لذا لابد أن يقترن اختبار البريق باختبارات فيزيائية أخرى لتعرُّف المعادن.
(3) القساوة Hardness
- أكثر الاختبارات مصداقية واستخداماً في تعرُّف المعادن هو القساوة Hardness وهو مقياس لقابلية المعدن للخدش.
- طور الجيولوجي الألماني فريدريك موهس مقياسًا لتعرف قساوة المعادن المجهولة، بمقارنتها بقساوة عشرة معادن معلومة القساوة.
- المعادن المختارة في مقياس موهس يمكن تعرفها بسهولة، ويكثر وجودها في الطبيعة إلا الألماس.
- يمثل معدن التلك الدرجة رقم 1 في مقياس موهس للقساوة؛ لأنه من أطرى المعادن، ويمكن خدشه بظفر الأصبع.
- وفي المقابل فإن الألماس يمثل الرقم 10 في المقياس نفسه لذا يستخدم لجعل أدوات القطع ومنها مثقاب الحفر ومعدات الصقل أكثر حدة.
- يوضح الشكل التالي معدني الماس والكورندوم.
- يستخدم المقياس المبين في الجدول التالي بالطريقة الآتية:
- المعدن الذي يُخدَشُ بظفر الإصبع قساوته تعادل 2 أو أقل
- المعدن الذي لا يُخدش بظفر الإصبع ويُخدَشُ قطعة نحاسية تتراوح قساوته بين 2.5-3.5.
- أما المعدن الذي يخدش قطعة نحاسية فقساوته أكبر من 3.5.
- يمكن أن تستخدم مواد أخرى شائعة كتلك المدونة في الجدول.
- يوضح الشكل التالي معدنين مختلفين في قساوتهما. (المعدن العلوي يمكن خدشه بظفر الأصبع، والمعدن الشفاف السفلي لايمكن خدشه بظفر الأصبع لكن يخدشه معدن آخر).
(4) الانفصام والمكسر Cleavage and Fracture
- يُحدد البناء البلوري كيف تنكسر المعادن، فهي تنكسر بسهولة عند المستويات التي تكون الروابط الذرية على طولها ضعيفة.
- يقال عن المعدن الذي ينقسم بسهولة وبشكل مستو في اتجاه واحد أو أكثر أن له انفصامًا Cleavage.
- ولتعرف المعدن حسب انفصامه يقوم الجيولوجيون بعدً مستويات الانفصام، ودراسة الزوايا بينها.
- فعلى سبيل المثال لمعدن المايكا انفصام بمستوى واحد إذ ينفصم إلى رقائق بسبب ضعف الروابط الذرية له.
- الشكل التالي يوضح انفصام مكعب تام لمعدن الهاليت؛ بمعنى أنه ينفصل بمستويات ثلاثة؛ بسبب ضعف التجاذب الذري على طول هذه المستويات.
- أما معدن الكوارتز فينكسر بدون انتظام بحواف متعرجة بسبب الترابط الذري المحكم. ويقال عن المعادن التي تنكسر بحواف خشنة متعرجة إن لها مكسراً Fracture.
- الصوان والجاسبر والكالسيدوني (أنواع مختلفة من الكوارتز المجهري البلورات) تظهر مكسراً فريدًا بأشكال قوسية تشبه زخارف أصداف المحار، ويسمى هذا المكسر مكسرًا محاريًّا.
(5) المخدش Streak
- يترك المعدن الذي يُخدَش بقطعة البورسلان مسحوقاً ملوناً على سطحها.
- المخدش Streak هو لون مسحوق المعدن.
- يكون مخدش المعادن اللافلزية في العادة أبيض اللون، لذا يكون المخدش مفيداً جداً في تعرف المعادن الفلزية أكثر من المعادن اللافلزية.
- قد لا يشبه مخدش المعدن الفلزي لونه الخارجي، كما في الشكل التالي:
- على سبيل المثال يوجد معدن الهيماتيت بهيئتين ينجم عنهما مظهران مختلفان فالهيماتيت الذي يتكون بفعل التجوية والتعرض للهواء والماء يكون مظهره صدئًا، وبريقه أرضيّاً، بينما الهيماتيت الذي تكون من الصهارة لونه فضي، ومظهره فلزي، أما مخدشهما فأحمر إلى بني
- لا يمكن أن نستخدم المخدش إلا مع المعادن الأطرى من قطعة الخزف، وهذا سبب آخر يجعل استعمال المخدش في تعرف المعادن محدودًا.
