کانی

كاني

کانی عبارت است از عناصر یا ترکیبات شیمیایی طبیعی جامد ، همگن ، متبلور و ایزوتروپ با ترکیبات شیمیایی نسبتاً معین که در زمین یافت می شود. خواص فیزیکی کانیها در حدود مشخص ممکن است تغییر نمایند. کانیها به صورت اجسام هندسی با ساختمان اتمی منظم متبلور می گردند که به آن بلور می گویند. اگر بلور یک کانی را به قطعات کوچک و کوچکتر تقسیم نماییم سرانجام به کوچکترین جزء دارای شکل هندسی منظم خواهیم رسید که آن را واحد تبلور ، سلول اولیه و یا سلول واحد بلور می نامند. از کنار هم قراردادن واحدهای تبلور شبکه بلور که سازنده اجسام متبلور است ایجاد می گردد. .

بیش از 4000 گونه کانی توسط انجمن جهانی کانی شناسی (ima) شناسایی شده است. از این تعداد، 150 کانی را می توان جزو کانی های معمول و 50 کانی را می توان از کانی های تا ندازه ای کمیاب بشمار آورد. بقیه آن ها کانی های کمیاب یا بسیار کمیاب هستند.

● اختصاصات کانی ها :

کانیها را بر اساس خواص مختلفی دسته بندی می کنند این خواص عبارتند از:

ـ درجه سختی

ـ لومینسانس

ـ چگالی

ـ ماکل

ـ رخ

ـ سطح شکست

ـ خاصیت پیروالکتریسیته

ـ خاصیت پیزوالکتریسته

ـ لمس کانی

ـ رنگ در کانی ها

ـ رنگ خاکه

ـ انواع جلا

ـ شفافیت

ـ ضربه پذیری

ـ بو

ـ مزه

ـ خواص رادیواکتیویته

ـ خواص مغناطیسی

● درجه سختی:

درجه سختی، میزان مقاومت یک کانی در برابر خراشیده شدن را نشان می دهد.سختی کانی به نوع پیوند و چگونگی استقرار اتمها در مولکولهای آن بستگی دارد. برای مقایسه سختی، دوکانی را بر روی هم می کشند، کانی دارای سختی بیشتر بر روی کانی کم مقاومت تر خط می اندازد، و اگر دو کانی دارای سختی یکسان باشند می توانند بر روی همدیگر خط بی اندازند. البته باید توجه نمود که آیا واقعاً خراشیدگی پدید آمده است یا خیر، زیرا کانی های نرم ممکن است اثری از خود بر روی کانیهای مقاومتر پدید آورند که البته این اثر با مالش پاک می گردد.

برای سنجش سختی کانی های مختلف 10 کانی را به عنوان مبنای سختی انتخاب کرده اند و سختی سایر کانی ها را نسبت به آنها می سنجند. این مقیاس به نام مقیاس موس معروف است.

1) تالک

2) ژیپس

3) کلسیت

4) فلویورین

5) آپاتیت

6) ارتوز

7) کوارتز

8) توپاز

9) کرندوم

10) الماس

● رخ یا کلیواژ (Cleavage):

برخی از بلورها در امتدادهای بخصوصی به آسانی و به صورت سطوح صاف شکسته می شوند. این سطوح به نام سطوح رخ یا کلیواژ خوانده می شود. باید توجه داشت که سهولت شکستن کلیواژ در کانی های مختلف متفاوت است و حتی ممکن است یک کانی دارای امتداد کلیواژهای مختلف باشد

▪ رخ کامل (Prefect cleavage ) : درصورتی که کانی به راحتی و به صورت صفحات نازک با سطوح صاف و و صیقلی بشکند می گویند که داری رخ کامل است . مانند میکا و ژیپس .

▪ رخ خوبGood cleavage)) : هرگاه کانی در امتداد سطوح معینی بشکند و سطوح صاف ایجاد کند در آن صورت می گویند که دارای رخ خوب است , در این کانیها همواره کانی در جهات سطوح رخ می شکند و سطوح شکست ناهموار ندارد . مانند کلسیت , نمک طعام , گالن .

▪ رخ مشخص : (Distinct cleavage) کانیهایی که دارای این نوع رخ هستند گاهی در جهات رخ و به صورت سطوح صاف و صیقلی میشکنند و گاهی با ایجاد سطوح ناهموار می شکنند مانند : فلدسپاتها , آمفیبولها .

▪ رخ ناقص : (Imperfect cleavage ) دراین نوع رخ ؛سطوح صاف بسیار کم است و عمدتاُ سطوح ناهموار ایجاد می شود . مانند بریل , آپاتیت

● چگالی کانیها (وزن مخصوص، وزن حجمی):

چگالی بلورهای دارای شکل هندسی منظم، از طریق محاسبه حجم جسم و تعیین نسبت حجم به وزن جسم بدست می آید. برای بدست آوردن چگالی کانیهای فاقد شکل معین می توان قطعه ای از کانی مورد نظر را به استوانه مدرج حاوی آب قرار داد. تفاوت سطح آب در قبل و بعد از قراردادن کانی برابر با حجم کانی می باشد.

همچنین می توان وزن یک نمونه را در هوا و به صورت غوطه ور در آب از طریق ترازو به دست آمد. چگالی کانیها به ترکیب شیمیایی آنها بستگی دارد، ناخالصی های موجود در یک کانی می تواند از جرم مخصوص آن کانی را تغییر دهد به همین دلیل جرم و به دنبال آن چگالی را بین دو عدد نزدیک به هم در نظر می گیرند.برخی از کانیها در آب محلول هستند، جهت محافظت از این نوع کانی ها در طول آزمایش، بهتر است از مایعاتی چون استون، الکل و بنزین استفاده نمود. البته باید چگالی این مایعات را قبلاً تعیین و با آب مقایسه نمود.در برخی از کانیها چگالی یکی از ویژگیهای مهم در شناسایی به شمار می رود، به عنوان مثال وزن مخصوص گالن و باریت بسیار بالا بوده در صورتی که دیاتومیت بسیار سبک می باشد.

● ماکل یا دو قلویی( Twining):

رشد توأم دو یا چند بلور هم شکل که از نظر بلورشناسی جزء یک گروه می باشند و از قوانین خاصی تبعیت می نمایند را دوقلویی می گویند. نمود این پدیده ایجاد عناصر تقارن ( صفحه تقارن , محور تقارن و غیره ) اضافی می باشد . دو نوع دوقلویی بسته به چگونگی قرار گرفتن بلورهای منفرد به طور ساده و با هم و یا در داخل یکدیگر تقسیم وجود دارد،که عبارتند از:

▪ ماکل تماسی(متقاطع) : که به دو قسمت ساده و پلی سسنتتیک ( چند گانه) تقسیم می شود.

▪ ماکل متداخل : به دو قسمت ساده و صلیبی تقسیم می شود

● سطح شکست( Fracture):

یکسان بودن قدرت پیوندهای شیمیایی در تمام جهات در برخی از کانیها سبب می شود کانیها در اثر ضربه به صورت نامنظم شکسته شوند سطح پدید آمده را سطح شکست می گویند. انواع شکستگی عبارتند از:

▪ شکستگی صدفی : (Conchoidal Fracture ) هرگاه سطح حاصل از شکستگی به صورت یک سطح صاف و مقعر که شبیه به سطح داخلی صرف دو کفه ایها است باشد به نام شکستگی صدفی نامیده می شود مانند شکستگی سنگ شیشه و کالسدوین.

▪ شکستگی رشته ای : ( Fibrous Fracture ) در این نوع شکستگی محل شکستگی مانند شکسته شدن چوب است و حالت رشته ای دارد . این نوع شکستگی در تومولیت و آکتینولیت دیده می شود .

▪ شکستگی مضرس : ( Hackly Fracture ) دراین حالت سطح شکستگی حالت داندانه ای و تیز دارد . این شکستگی در اغلب عناصر طبیعی مانند : طلا , مس , پلاتین دیده می شود .

▪ شکستگی ناهموار : ( Uneven Fracture ) در این توع شکستگی سطح ناهموار و زبری ایجاد می شود . این حالت در کانیهای سولفیدی ,آپاتیت و کاسیتریت دیده می شود .

● لومینسانس ( Luminescence ):

خاصیتی است که در برخی کانیها هنگام حرارت دادن آنها به صورت التهابی نورانی دیده می شود این این خاصیت در دمای بین 50 تا 100 درجه سانتیگراد در طیف مریی دیده می شود و در دمای بالاتر از 450 درجه سانتیگراد خاتمه می یابد. (م-نظری جزوه آموزشی 1378)

به عبارتی دیگر هر گاه دسته ای اشعه نورانی به یک جسم تابیده شود معمولاً قسمتی از آن جذب و تبدیل به حرارت می شود. ولی در برخی از کانیها قسمتی از انرژی تبدیل به انرژی نورانی با طول موج بزرگتر شده و معمولاً رنگ آن عوض می شود. این قابلیت به نام خاصیت نوردهی یا لومینسانس خوانده می شود. (مدنی و شفیعی ـ زمین شناسی عمومی )

پدیده لومینسانس در اثر تغییر تراز الکترونها در اثر تحریک فیزیکی ایجاد می گردد. برخی از کانیها اگر تحت تأثیر نور شدید یا نور ماوراء بنفش و یا مالش شدید قرار گیرند این خاصیت را از خود بروز می دهند.

پدیده لومینسانس به انواع مختلفی تقسیم می شود که برخی از آنها عبارتند از فلورسانس، فسفرسانس، ترمولومنیلساس و تریبولومنیلساس می باشد.

▪ فلورسانس( Fluorescence) : اگر به محض قطع شدن محرک، نوری که ایجاد می شود از بین برود اصطلاحاً به آن فلورسانس گفته می شود. کانیهای دارای این خاصیت در نور فرابنفش تغییر رنگ می دهند مانند نور ساطع شده از شبرنگ خیابانها برای شناسایی این خاصیت می توان از لامپهای تست اسکناس استفاده نمود.

▪ فسفرسانس( Phosphorescence) : اگر تا مدتی پس از قطع انرژی این خاصیت نوردهی تا مدتی باقی بماند به نام فسفرسانس نامیده می شود مانند برخی از ساعتهای مچی که خاصیت شبرنگ دارند و در تاریکی نور از خود ساطع می کنند.کانی خالص هیچ وقت دارای خاصیت فسفرسانس نیست برای اینکه کانی دارای خاصیت مزبور باشد لازم است که در آن مقداری ناخالصی که فسفرزا گفته می شود وجود داشته باشد (دکتر قریب، شناخت سنگها جلد 2)

▪ ترمو لومینسانس( Thermoluminescene) : پدید ه ایی که طی آن برخی کانیها هنگام حرارت دادن به صورت التهابی ، نورانی دیده می شود این خاصیت در دمای بین 50 تا 100 درجه سانتیگراد در طیف مریی دیده می شود و در دمای بالاتر از 450 درجه سانتیگراد خاتمه می یابد.

▪ فتولومینسانس (Photoluminescence) : اگر لومینسانس بر اثر تحریک کانیها با نور مریی و یا پرتو فرابنفش پدیدار شود به نام فتولومینسانس نامیده می شود مثل : پیروفیلیت ( Pyrophylite )

▪ کاتولومینسانس ( Cathodoluminescence ) : اگر عامل محرکه پرتوهای کاتدیک یا پرتوx باشد به نام کاتدولومینسانس خوانده می شود مثل : گیبسیت Gibbsite

▪ تریبولومینسانس (triboluminescence) : گاهی پدیده لومینسانس بر اثر ضربه ایجاد می شود که به نام تریبولومینسانس نامیده می شود مثل : کوارتز ( Quartz )

▪ الکتولومینسانس ( Electroluminedcenec ) : گاهی اثر جریانات الکتریکی بر لومینسانس موثر است که به آن الکترولومینسانس گفته می شود

▪ کریستالولومینسانس ( Crysthlloluinescence ) : گاهی رشد و تشکیل کانی جدید نیز با تایش نور همراه است و بنام کریستالو لومینسانس خوانده می شود.

▪ ترمولومینسانس ( Thermoluminescence ) : گاهی در اثر حرارت کانیها خاصیت لومینسانس از خود نشان می دهند که در این صورت پدیده را ترمو لومینسانس گویند مثل : آپاتیت ( Apatite )

● خاصیت پیروالکتریسیته ( Pyroelectricity ) :

کانیهایی که در اثر حرارت دادن و یا سرد کردن دارای بارهای الکتریکی می شوند را گویند . البته این پدیده در بلورهایی مشاهده می گردد که فاقد مرکز تقارن می باشد. بارهای الکتریکی دو سر این کانیها مخالف همدیگر می باشد همچنین بارهای الکتریک هر قطب بر اثر سرد کردن مخالف با بارهای الکتریکی آن قطب بر اثر حرارت دادن است. در اثر گرم شدن در یکی از دو انتهای محور تقارن این نوع بلورها با رالکتریکی مثبت و در انتهای دیگر بار منفی به وجود می آید و هنگام سرد شدن این عمل معکوس می شود. بلور کوارتز به خوبی خاصیت پیروالکتریسیته از خود نمایش می دهد به طوریکه در رویه های آنها یکی در میان بارالکتریکی مثبت و منفی در اثر دما ایجاد می شود.از این خاصیت برای تبدیل انرژی حرارتی به انرژی الکتریکی بخصوص بهره برداری از انرژی خورشیدی استفاده می کنند . تورمالین یکی از کانیهایی است که دارای خاصیت پیروالکتریسیته می باشد.

● خاصیت پیزوالکتریسته ( Piezoelectricity ) :

بعضی از کانیها بر اثر فشارها و یا کششهای مکانیکی در جهات معینی دارای بارهای الکتریکی می شوند که در دو طرف کانی این بارها مخالف یکدیگرند هستند . مثلا کوارتز بر اثر فشار مکانیکی در جهت محور x و یا کشش در جهت محور y دارای بار الکتریکی مخالف در دو سر کانی و در جهت محور c می شود و اگر جهت فشار یا کشش را عوض کنیم بارهای دو سر بلور تغییر می کند . امروزه به علت مصرف زیاد صفحه های پیزوالکتریک آنها را از بلورهای مصنوعی اتیلن دیامین. تارترات، فسفات آلومینیوم و بعضی مواد دیگر به قیمت ارزان تهیه می کنند.

● لمس :

به وسیله دست زدن به کانیها می توان فهمید که کدام یک بیشتر و کدامیک کمتر دما را هدایت می کنند. به عنوان مثال توپار خیلی سردتر از کوارتز است چون کوارتز بیشتر هادی دما است. بعضی از کانیها لمس زبر و عده ای مثل تالک حالت صابون مانند و نرم و لغزنده ای دارند. و یا گرافیت و نفلین لمس چرب دارند. بعضی دیگر به دلیل داشتن خلل و فرج زیاد به زبان می چسبند مثل کایولن.

● رنگ ( Color ):

رنگ کانی ها معمولا خیلی متغیر است و بسته به عوامل فیزیکی و شیمیایی در حد وسیعی تغییر می کند. بطوری که نمی توان آن را جز مشخصه های اصلی در نظر گرفت. ولی رنگ خاکه کانی یعنی رنگی که در اثر مالش آن با یک صفحه چنین حاصل می شود، نسبتا ثابت تر است و در خیلی موارد به شناسایی کانی کمک می کند.

▪ ایدیوکروماتیک : ( Idiochromatic ) کانیهای خود رنگ را گویند . رنگ این کانیها به دلیل ترکیب شیمیایی یا ساختمان داخلی آنها است و همواره ثابت است مانند سبز مالاکیت یا رنگ آبی در لازوریت .

▪ آلوکرماتیک : ( Allochromatic ) کانیهای دگر رنگ را گویند . این نوع رنگ بدلیل وجود ناخالصی در کانی به وجود می اید و با توجه به انواع ناخالصی ؛ تنوع رنگی نیز دیده می شود . مثل کانی کوارتز که به رنگهای متنوعی دیده میشود .

▪ پزوروکرماتیک : (Pesudochromatic ) کانیهای دارای رنگ کاذب را گویند . این نوع زنگ در اثر انعکاس نور در سطوح مختلف کانیهای شفاف یا نیمه شفاف اینجاد می شود ؛ بدین صورت که شعاعهای نوری پس از برخورد به سطوح کریستالی کانیها در جهات مختلف منعکس می شوند و در نتیجه تداخل آنها رنگهای متفاوتی به چشم می خورد . مثل کانی لابرادوریت . در بعضی از کانیها مانند کالکوپریت تداخلی از چند رنگ به صورت رنگین کمان منعکس می شود .

● انواع جلا (Luster species):

اشعه ای که در سطح کانی منعکس می شود منظره ویژه ای به آن می دهد که به نام جلای کانی خوانده می شود. جلای کانی به خواص سطح و قدرت جذب آن بستگی دارد و به انواع فلزی ، الماسی ، شیشه ای ، صمغی ، مومی ، صدفی ، چرب و ابریشمی تقسیم می شود.

▪ جلای فلزی : (metallic Luster) این نوع جلا در کانیهایی که نور را از خود عبور نمی دهند و تماماُ منعکس می کنند دیده می شود مانند کانهای فلزی مثل : گالن , هماتیت و طلا.

▪ جلای نیمه فلزی : ( Sub metallic Luster) در این نوع کانیها که نور را از خود عبور نمی دهند مقدار انعکاس نور کمتر از حالت قبلی است مثل : ماگنتیت , پیرولوزیت , کرومیت و . .

▪ جلای شیشه ای : ( Vitreous Luster ) کانیهای مانند شیشه که نور از آنها عبور میکند دارای این نوع جلا هستند مثل : لیمونیت , کوارتز , باریت و . . .

▪ جلای نیمه شیشه ای : (Sub vitreous Luster ) در کانیهایی که مقدار نور عبوری از آنها کمتر از شیشه است دیده می شوند مثل : کلسیت , آلونیت و . . .

▪ جلای صمغی : ( Resinous Luster ) این حات از جلا شبیه صمغ است مثل : بلاند , آپاتیت , ارپیمان , رآلگار و. . .

▪ جلای چرب : ( Greasy Luster ) در این حالت جسم چرب نیست ولی حالت چربی دارد مثل : کوارتز , تالک , اپال و تورمالین نیز تا حدی داری جلای چرب می باشند .

▪ جلای مرواریدی : ( Pearly Luster ) در انی حلت جسم جلایی مانند مروارید دارد مثل : سلستیت , دولومیت و . . .

▪ جلای الماسی : ( Adamantine Luster ) در کانیهایی که شکست نور زیاد دارند این نوع جلا دیده می شود مثل : سروزیت , مالاکیت , اسفالریت و . . .

▪ جلای ابریشمی : ( Silky Luster) در اثر تجمع رشته های نازک بعضی از کانیهای این نوع جلا به وجود می اید مثل : آزبست , هورنبلند , الکسیت و . . .

● شفافیت (Transparency ) :

▪ شفاف : ( Transparent ) کانی نور را کاملا از خود عبور میدهد و میتوان از پشت آن اشیاء را دید مثل: ورقه نازک ژیپس یا کوارتز.

▪ کدر : کانی نور را از خود عبور نمی دهد مثل مگنتیت , گالن و . . .

▪ نیمه شفاف : ( Translucent ) کانی نور را خود عبور می دهد ولی از پشت آن اشیاء دیده نمی شوند مثل : کوارتز ناخالص , هالیت و . .

▪ اندک شفاف : ( Sub translucent ) نور از ورقهای نازک کانی عبور می کند مثل : فلوریت , پلاژیوکلاز.

● ضربه پذیری ( Tenacity ) :

رفتار کانیها در مقابل ضربه های وارده به آنها می باشد که شامل چهار قسمت می باشد:

▪ شکننده : ( Brittle ) که در اثر ضربه خرد می شوند مثل : گوگرد .

▪ چکش خوار : ( Malleable ) که قابلیت چکش خواری را دارا می باشد مثل : کانیهای فلزی چون طلا , مس

▪ برش پذیر : ( Sectile ) که توانایی برش خوردگی را دارا می باشند مثل : ژیپس .

▪ خم پذیر : ( Flexible ) که قابلیت ارتجاء را دارا می باشند مثل : میکا

کانی

مطالب مشابه :

هفدهمين همايش بلور شناسی و کانی شناسی

بیستمین همایش «انجمن بلورشناسی و کانی شناسی ایران» برگزار می‌شود

کانی چیست ؟

کانی

کانی شناسی

کانی چیست

سایت تخصصی-همایش بلور شناسی و کانی شناسی ایران

ویژگی‌های کانی ها