اختصاصات کانی ها :

در ادامه مطلب به توصیف ویژگی های خاصه کانی ها می پردازم . شامل :

درجه سختي – لومينسانس – چگالي – ماکل- رخ - سطح شكست- خاصیت پیروالکتریسیته - خاصیت پیزوالکتریسته- لمس کانی – رنگ در کانی ها - رنگ خاکه - انواع جلا   - شفافیت - ضربه پذیری – بو – مزه- خواص رادیواکتیویته - خواص مغناطیسی

»» درجه سختي

درجه سختي، ميزان مقاومت يك كاني در برابر خراشيده شدن را نشان مي‌دهد.سختي كاني به نوع پيوند و چگونگي استقرار اتمها در مولكولهاي آن بستگي دارد. براي مقايسه سختي، دوكاني را بر روي هم مي‌كشند، كاني داراي سختي بيشتر بر روي كاني كم مقاومت‌تر خط مي اندازد، و اگر دو كاني داراي سختي يكسان باشند مي‌توانند بر روي همديگر خط بي‌اندازند. البته بايد توجه نمود كه آيا واقعاً خراشيدگي پديد آمده است يا خير، زيرا كاني‌هاي نرم ممكن است اثري از خود بر روي كانيهاي مقاومتر پديد آورند كه البته اين اثر با مالش پاك مي‌گردد.ميزان سختي و برخي از كانيها در سطوح مختلف متفاوت است. مثلاً برخي از سطوح سينيت را به راحتي مي‌توان با ناخن خراش داد ولي رويه ديگر آن بسيار مقاوم بوده و سختي آن بسيار بالا است.جهت شناسايي كانيها عموماً‌ از جدول سختي موس Mohs استفاده مي‌گردد. اين جدول از 10 كاني با 10 سختي متفاوت تشكيل شده است. 

 

»» لومينسانس( Luminescence )

خاصيتي است كه در برخي كانيها هنگام حرارت دادن آنها به صورت التهابي نوراني ديده مي‌شود اين این خاصیت در دمای بین 50 تا 100 درجه سانتیگراد در طیف مرئی دیده می شود و در دمای بالاتر از 450 درجه سانتیگراد خاتمه می یابد. (م-نظری جزوه آموزشی 1378)

به عبارتی دیگر هر گاه دسته‌اي اشعه نوراني به يك جسم تابيده شود معمولاً قسمتي از آن جذب و  تبديل به حرارت مي‌شود. ولي در برخي از كانيها قسمتي از انرژي تبديل به انرژي نوراني با طول موج بزرگتر شده و معمولاً رنگ آن عوض مي‌شود. اين قابليت به نام خاصيت نوردهي يا لومينسانس خوانده مي‌شود. (مدني و شفيعي‌ـ زمين شناسي عمومي‌)

پديده لومينسانس در اثر تغيير تراز الكترونها در اثر تحريك فيزيكي ايجاد مي‌گردد. برخي از كانيها اگر تحت تأثير نور شديد يا نور ماوراء بنفش و يا مالش شديد قرار گيرند اين خاصيت را از خود بروز مي‌دهند.

پديده لومينسانس به انواع مختلفي تقسيم مي‌شود كه برخي از آنها عبارتند از فلورسانس، فسفرسانس، ترمولومنيلساس و تريبولومنيلساس مي‌باشد.

 

1- فلورسانس( Fluorescence) : اگر به محض قطع شدن محرك، نوري كه ايجاد مي‌شود از بين برود اصطلاحاً به آن فلورسانس گفته مي‌شود. كانيهاي داراي اين خاصيت در نور فرابنفش تغيير رنگ مي دهند مانند نور ساطع شده از شبرنگ خيابانها براي شناسايي اين خاصيت مي‌توان از لامپهاي تست اسكناس استفاده نمود.


2- فسفرسانس( Phosphorescence) : اگر تا مدتي پس از قطع انرژي اين خاصيت نوردهي تا مدتي باقي بماند به نام فسفرسانس ناميده مي‌شود مانند برخي از ساعتهاي مچي كه خاصيت شبرنگ دارند و در تاريكي نور از خود ساطع مي‌كنند.كاني خالص هيچ‌وقت داراي خاصيت فسفرسانس نيست براي اينكه كاني داراي خاصيت مزبور باشد لازم است كه در آن مقداري ناخالصي كه فسفرزا گفته مي‌شود وجود داشته باشد (دكتر قريب، شناخت سنگها جلد 2)

 

3- ترمو لومينسانس( Thermoluminescene)  : پديد ه ايي که طي آن برخي كانيها هنگام حرارت دادن به صورت التهابي ، نوراني ديده مي‌شود اين خاصيت در دماي بين 50 تا 100 درجه سانتيگراد در طيف مرئي ديده مي شود و در دماي بالاتر از 450 درجه سانتيگراد خاتمه مي يابد.


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


5- کاتولومینسانس : ( Cathodoluminescence ) اگر عامل محرکه پرتوهای کاتدیک یا پرتوx باشد به نام کاتدولومینسانس خوانده می شود مثل : گیبسیتGibbsite))


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

 

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


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


9- 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 )

 

»» چگالي(Specific) كانيها  (وزن مخصوص، وزن حجمي) 

چگالي بلورهاي داراي شكل هندسي منظم، از طريق محاسبه حجم جسم و تعيين نسبت حجم به وزن جسم بدست مي‌آيد. براي بدست آوردن چگالي كانيهاي فاقد شكل معين مي‌توان قطعه‌اي از كاني مورد نظر را به استوانه مدرج حاوي آب قرار داد. تفاوت سطح آب در قبل و بعد از قراردادن كاني برابر با حجم كاني مي‌باشد.

همچنين مي‌توان وزن يك نمونه را در هوا و به صورت غوطه‌ور در آب از طريق ترازو به دست آمد. چگالي كانيها به تركيب شيميايي آنها بستگي دارد، ناخالصي‌هاي موجود در يك كاني مي تواند از جرم مخصوص آن كاني را تغيير دهد به همين دليل جرم و به دنبال آن چگالي را بين دو عدد نزديك به هم در نظر مي‌گيرند.برخي از كانيها در آب محلول هستند، جهت محافظت از اين نوع كاني‌ها در طول آزمايش، بهتر است از مايعاتي چون استون، الكل و بنزين استفاده نمود. البته بايد چگالي اين مايعات را قبلاً تعيين و با آب مقايسه نمود.در برخي از كانيها چگالي يكي از ويژگيهاي مهم در شناسايي به شمار مي‌رود، به عنوان مثال وزن مخصوص گالن و باريت بسيار بالا بوده در صورتي كه دياتوميت بسيار سبك مي باشد.

 

»» ماکل یا دو قلويي( Twining)

رشد توأم دو يا چند بلور هم شكل كه از نظر بلورشناسي جزء يك گروه مي‌باشند و از قوانين خاصي تبعيت مي‌نمايند را دوقلويي مي‌گويند. نمود این پدیده ایجاد عناصر تقارن ( صفحه تقارن , محور تقارن و غیره ) اضافی می باشد . دو نوع دوقلويي بسته به چگونگي قرار گرفتن بلورهاي منفرد به طور ساده و با هم و يا در داخل يكديگر تقسيم 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

 

»» رخ يا سطح تورق( Cleavage)

برخي از كانيها هنگام شكستن در امتداد سطوح يا سطح معيني مي‌شكسته. هر قدر قدرت پيوند اتمي در امتداد دو امتداد سطوحي ضعيف‌تر باشد، كاني در آن امتداد راحت‌تر شكسته و رخ بهتري دارد.

 

انواع رخ (Cleavage )

» 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) کانیهائی 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 .

 

»» سطح شكست( Fracture)

يكسان بودن قدرت پيوندهاي شيميايي در تمام جهات در برخي از كانيها سبب مي‌شود كانيها در اثر ضربه به صورت نامنظم شكسته شوند سطح پديد آمده را سطح شكست مي‌گويند.

 

انواع شکستگی (Fracture )

» 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 کالسدوئن.

» 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 .

 

 

خاصیت پیروالکتریسیته : ( Pyroelectricity )

کانیهایی که در اثر حرارت دادن و یا سرد کردن دارای بارهای الکتریکی می شوند را گویند . البته اين پديده در بلورهايي مشاهده مي‌گردد كه فاقد مركز تقارن مي‌باشد. 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 يكي از دو انتهاي محور تقارن اين نوع بلورها با رالكتريكي مثبت و در انتهاي ديگر بار منفي به وجود مي‌آيد و هنگام سرد شدن اين عمل معكوس مي‌شود. بلور كوارتز به خوبي خاصيت پيروالكتريسيته از خود نمايش مي دهد به طوريكه در رويه‌هاي آنها يكي در ميان بارالكتريكي مثبت و منفي در اثر دما ايجاد مي‌شود.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 زياد صفحه‌هاي پيزوالكتريك آنها را از بلورهاي مصنوعي اتيلن ديامين. تارترات، فسفات آلومينيوم و بعضي مواد ديگر به قيمت ارزان تهيه مي‌كنند.

 

لمس : به وسيله دست زدن به كانيها مي‌توان فهميد كه كدام يك بيشتر و كداميك كمتر دما را هدايت مي‌كنند. به عنوان مثال توپار خيلي سردتر از كوارتز است چون كوارتز بيشتر هادي دما است. بعضي از كانيها لمس زبر و عده‌اي مثل تالك حالت صابون مانند و نرم و لغزنده‌اي دارند. و يا گرافيت و نفلين لمس چرب دارند. بعضي ديگر به دليل داشتن خلل و فرج زياد به زبان مي چسبند مثل كائولن.

 

رنگ ( Color ):

در مطالعه کانیها اولین چیزی که توجه را جلب می کند رنگ آنها است . کانیها دارای رنگهای متنوعی هستند . بعضی از کانیها دارای رنگهای مشخصی هستند و به وسیله رنگشان تشخیص داده می شوند.

ایدیوکروماتیک : ( Idiochromatic ) کانیهای خود رنگ را گویند . رنگ این کانیها به دلیل ترکیب شیمیائی 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 آید 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 .

 

رنگ خاکه : ( Streak )

کانیهائی که سختی آنها خیلی زیاد نیست در اثر سایش بر روی چینی بدون لعاب مقداری خاکه یا پودر از خود به جای می گذارند که دارای رنگی متفاوت با رنگ خود کانی است که این اثر را رنگ خاکه گویند.

 

انواع جلا  (Luster species)

جلای فلزی : (metallic Luster) این نوع جلا در کانیهائی 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 کانیهائی 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 جلائی مانند مروارید دارد مثل : سلستیت , دولومیت و . . .

جلای الماسی : ( Adamantine Luster ) در کانیهائی 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 آید 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 .

 

بو (aroma):

از روی بوی بعضی از کانیها نیز تا حدی می توان نوع آنها را تعیین کرد مثلا : ارپیمان , گوگرد و به طور کلی کانیایی از این نوع بوی تند گوگرد را می دهند یا کلسیت مرطوب بوی خاصی مثل مورداب را می دهد .


مزه : ( Taste )

مزه کردن کانیها در بسیاری موارد درست نیست و حتی ممکن است خطرناک نیز باشد ولی تا می توان از این طریق نوع کانی را تعیین کرد مثلا : هالیت طعم شوری دارد یا آلونیت (زاج سفید) طعم ترش و گسی را داراست .


خواص رادیواکتیویته : ( Radioactivity )

بعضی از کانیها دارای خواص رادیواکتیویته هستند که از لحاظ انرژی زایی دارای اهمیت زیادی هستند مثل : اورانیت و تورتیت (برسی این خاصیت توسط دستگاه رایواکتیوسنج یا شکارشگر گایگر صورت می گیرد (


خواص مغناطیسی : ( Magnetic property )

وجود خاصیت مغناطیسی در بعضی از کانیها باعث جذب شدن آنها توسط آهنربا می شود مثل : مگنتیت , پیریت و آهن . ( در بعضی مواقع به علت کم بودن خواص مغناطیسی برای برسی این خاصیت از دستگاه ماگناتومتر استفاده می شود).