انواع کانی از نظر نحوه تشکیل

کانی اولیه یا درون زاد

کانی‌های درون زاد همان طور که از نامشان پیدا است، در درون زمین یعنی کیلومترها زیر زمین تشکیل شده‌اند. ماده اصلی تشکیل دهنده کانی‌های درون زاد و بطور کلی مادر همه کانی‌ها جسم سیال خمیر مانندی است که به نام ماگما خوانده می‌شود. با توجه به نحوه تشکیل کانی‌‌های مختلف از ماگما ، می‌توان مراحل مختلفی برای تشکیل کانی‌ها تشخیص داد که این مراحل شامل مراحل ماگمایی اولیه ، پگماتیتی ، پنوماتولیتیک و گرمابی است.

کانی‌های ثانویه یا برون زاد

این کانی‌ها از تغییر و تبدیل کانی‌های اولیه یا درون زاد بوجود می‌آیند. کانی‌های اولیه عموما در شرایط فشار و درجه حرارت بالا تشکیل شده‌اند و به همین خاطر این کانی در شرایط سطح زمین که متفاوت با شرایط تشکیل آنها می‌باشد چندان سازگار نیستند. کانی‌های اولیه برای سازگار شدن با شرایط سطح زمین ، خرد و تجزیه شده و به کانی‌های ثانویه یا برون زاد تبدیل می‌شوند. فرآیندهای مختلفی همچون هوازدگی ، رسوبی و بیولوژیکی به تشکیل کانی‌های ثانویه کمک می‌کنند.

انواع کانی‌ها

تاکنون سه هزار کانی در دنیا شناخته شده است. برای مطالعه آنها ابتدا باید به طریقی آنها را طبقه بندی کرد. اولین طبقه بندی نسبتا علمی کانی‌ها را ابوعلی سینا ، دانشمند ایرانی انجام داده است. در این تقسیم بندی کانی‌ها به چهار گروه اصلی سنگ‌ها و مواد خاکی ، مواد سوختنی ، نمک‌ها و فلزات تقسیم می‌شدند. امروزه کانی‌ها را بر اساس نحوه تشکیل ، ترکیب شیمیایی و ساختمان آنها طبقه بندی می‌کنند. بر اساس ترکیب شیمیایی و ساختمان داخلی کانی‌ها می‌توان آنها را به انواع زیر تقسیم کرد.

کانی‌هایی که دارای اتم های آزاد بوده و شامل کانی‌هایی هستند که بطور آزاد و به شکل عنصر در طبیعت یافت می‌شوند.
کانی‌هایی که از ترکیب کاتیون‌ها با آنیون‌های ساده تشکیل شده‌اند و شامل سولفورها ، هالیدها و اکسیدها هستند.

شناسایى کانى‌ها

زمین‌شناسان براى شناسایى کانى‌ها از روش‌هاى گوناگونى، مانند رنگ‌ شعله، طیف نورى، میکروسکوپ‌هاى پلاریزان، میکروسکوپ الکترونى و پرتو ایکس، بهره مى‌گیرند.

رنگ‌شعله. در این روش تکه‌اى از کانى یا پودر آن را روى شعله نگه مى‌دارند و با دستگاهى به آن مى‌دمند. با تغییر رنگى که در شعله پدید مى‌آید، مى‌توان برخى از کانى‌ها را شناسایى کرد. سدیم رنگ زرد، پتاسیم رنگ نارنجى، منیزیم رنگ قرمز، کلسیم رنگ نارنجى، باریم رنگ سبز مایل به زرد و مس رنگ سبز درخشان، به وجود مى‌آورد.

طیف نور. در این روش مقدار اندکى از یک کانى را در دستگاهى، که با جرقه‌ى الکتریکى و در فشار زیاد کار مى‌کند، قرار مى‌دهند تا کانى بخار شود. در این حالت، اتم‌هاى عنصرهاى سازنده‌ى کانى، طول موج ویژه‌اى تولید مى‌کنند که پس از عکس‌بردارى مى‌توان با کمک آن‌ها به عنصرهاى سازنده‌ى کانى پى ‌برد.

میکروسکوپ پلاریزان. در این روش، ضخامت یک قطعه سنگ را که داراى کانى‌هاى گوناگون است، به اندازه‌اى کم مى‌کنند تا شفاف شود و نور از آن بگذرد. سپس آن را زیر میکروسکوپ پلاریزان بررسى مى‌کنند. اکنون از روى شکل ظاهرى، نوع شکستگى، ضریب شکست نور، رنگ و دیگر ویژگى‌ها، کانى را شناسایى مى‌کنند.

میکروسکوپ الکترونی. لایه‌ى نازکى از کانى را با این میکروسکوپ مطالعه مى‌کننند. باریکه‌ى الکترونى به کانى برخورد مى‌کند و بخشى از آن به کانى جذب مى‌شود که سایه‌اى از کانى روى صفحه‌ى ویژه‌اى به وجود مى‌آورد. بررسى این سایه از نظر شکل ظاهرى، شکستگى‌ها و ساختمان درونى کانى‌ها، به شناسایى کانى مى‌انجامد.

پرتو ایکس. این روش در شناسایى کانى‌ها، به‌ویژه کانى‌هایى که ترکیب شیمیایى مشابهى دارند، بسیار کارآمد است. پرتوهاى ایکس را به بلور کانى مى‌تابانند. بخشى از این پرتوها از کانى مى‌گذرد و بخشى پس از برخورد با ذره‌هایى که در گوشه‌هاى شبکه‌ى بلور کانى قرار دارند، بازتاب مى‌یابد. با برسى عکس به دست آمده از اثر این پرتوها بر فیلم عکاسى، مى‌توان کانى مورد نظر را شناسایى کرد.

شناسایى کانى‌هاى آشنا

به کمک ویژگى‌هاى فیزیکى و شیمیایى کانى‌ها، مى‌تـوان به روش‌هاى ساده‌ترى برخى از کانى‌هاى بسیار شناخته شده را شناسایى کرد.

شکل بلور. اندازه‌ى بلورها ممکن است بسیار بزرگ یا بسیار کوچک باشد. در حالى که وزن کانى بریل ممکن است تا 200 تن هم برسید، برخى کانى‌ها تنها با پرتوهاى ایکس دیده مى‌شوند. شکل کانى‌ها نیز بسیار گوناگون است. با وجود این، زاویه‌هاى بین سطح‌هاى مشابه در همه‌ى بلورهاى یک کانى همواره یکسان است. براى مثال، بلور نمک، چه بزرگ و چه کوچک، همواره مکعبى شکل است و بین سطح‌هاى خود، زاویه‌ 90 درجه دارد.

سختی. دانشمند اتریشى به نام فردریش موهس(1839-1773) مقیاسى براى درجه‌ى سختى کانى‌ها وضع کرد. مقیاس او از درجه‌ى یک براى تالک(نرم‌ترین کانى) تا درجه‌ى 10 براى الماس (سخت‌ترین کانى) است. بر اساس این مقیاس، سختى ناخن انسان، 5/2، سکه‌ى مسى 5/3 و چاقوى فولادى قلم‌تراش، 5/5 است. اکنون با توجه با این که در اثر کشیدن این چیزها بر سطح کانى، در آن خراش ایجاد مى‌شود یا نه، سختى کانى را اندازه مى‌گیرند و با توجه با سختى، کانى را شناسایى مى‌کنند.

رَخ(کلیواژ). رخ به شکستگى کانى‌ها در راستاى سطح صاف، پس از وارد شدن ضربه‌اى شدید، مانند ضربه‌ى چکش، گفته مى‌شود. میکا در یک جهت مى‌شکند و ورقه ورقه مى شود؛ کوارتز خورد مى‌شود؛ نمک خوراکى رخ سه جهتى قائم و کلسیت رخ سه جهتى غیر قائم دارد.

رنگ. برخى کانى‌ها همیشه به یک رنگ دیده مى‌شوند. براى مثال، طلا همواره زرد، مالاکیت، گرافیت همیشه سیاه و مالاکیت به رنگ سبز فیروزه‌اى است. رنگ را باید در سحى که به تازگى شکسته شده است، مشاهده کرد. زیرا هوازدگى رنگ سطح رویى را تغییر مى‌دهد.

اثر بر چینى بدون لعاب. در این روش کانى را بر چینى بدون لعاب( پشت نعلبکى بخشى که لعاب ندارد) مى‌کشند تا لایه‌ى نازکى از آن بر سطح چینى بماند. کانى‌هاى نافلزى اثر بى‌رنگ یا به رنگ روشن دارند و کانى‌هاى فلزى رنگ‌هاى تیره‌ترى پدید مى‌آورند. براى مثال، کانى زرد رنگ پیریت، رنگ سیاه برجاى مى‌گذارد و اثر هماتیت، که بیش‌تر به رنگ خاکسترى و ساه است، قرمز قهوه‌اى دیده مى‌شود.

جلا. جلو یا درخشندگى سطح کانى نیز در شناسایى آن سودمند است. کانى‌هاى فلزى نور را به‌خوبى بازمى‌تابانند و به اصطلاح جلاى فلزى دارند. هالیت و کوارتز، جلاى شیشه‌اى و اوپال و اسفالریت، جلاى صمغى دارند.

چگالى(جرم‌حجمى). براى به دست آوردن چگالى کانى‌ها، جرم آن‌ها را با ترازو و حجم را با استوانه‌ى درجه‌بندى شده داراى آب، اندازه مى‌گیرند تا با تقسیم کردن جرم بر حجم، چگالى کانى به دست آید. چگالى بیش‌تر کانى هاى سیلیکاتى، که بخشى زیادى از پوسته‌ى زمین را مى‌سازند، حدود 5/2 تا 5/3 گرم بر سانتى‌متر مکعب است. کانى‌هایى که در ساختمان خود عنصرهاى سنگینى مانند سرب و باریوم دارند، داراى چگالى بالایى هستند. براى مثال، چگالى گالن(PbS)، حدود 5/7 گرم بر سانتى‌متر مکعب است.

خواص مغناطیسی

بعضی از کانی‌ها دارای خواص آهنربایی طبیعی‌‌اند که کمک موثری در شناسایی آنها بشمار می‌رود.

خواص شیمیایی

از خواص شیمیایی کانی‌ها نیز می‌توان برای شناسایی آنها استفاده کرد. از جمله این خواص می‌توان قابلیت انحلال کانی در آب و محلول‌های شیمیایی ، تشکیل املاح با اسیدها و بازها و ... نام برد.

نامگذاری کانی‌ها

کانی‌ها عموما اسامی ناآشنا دارند و تنها عده معدودی از آنها دارای نام ایرانی هستند. اسامی کانی‌ها بر اساس یک سری ضوابط و قوانین بین المللی تعیین می‌شود که عبارتند از:

نام عده زیادی از کانی‌ها در واقع اسم محلی است که برای اولین بار در آنجا پیدا شده‌اند و به انتهای نام منطقه پسوند ایت اضافه شده است. به عنوان مثال ایلمنیت از نام کوههای ایلمن واقع در اورال و تیرولیت از تیرول که محلی در اتریش است گرفته شده است.
نام بعضی از کانی‌ها از اصطلاحات خاص بعضی کشورها گرفته شده است. مثلا سافیر از اصطلاحات محلی هندوستان است.
نام عده دیگری از کانی‌ها از رنگ آنها در زبان یونانی گرفته شده است. مثلا هماتیت به معنی قرمز خونی، آزوریت به معنی آبی رنگ ، کلریت به معنی سبز رنگ و آلبیت به معنی سفید رنگ است.
بعضی از کانی‌ها نام خود را از خواص ویژه‌ای که داشتند گرفته‌اند. مثلا دیستن ، در زبان یونانی به معنی دارای «دو سختی» است.
نام بعضی از کانی‌ها مربوط به عناصر موجود در آنهاست. مثلا نیکلین دارای نیکل و کوپریت دارای مس است.
نام بعضی از کانی‌ها از اسم محققینی که آنها را برای اولین بار یافته‌اند مشتق شده است. مثلا براگیت به نام کاشف آن «براگ» و بیرونیت به نام یابنده آن ابوریحان بیرونی و ... گرفته شده است.