کانی شناسی

● مقدمه
کانی یا ماده معدنی از مهم‌ ترین اجزا سنگ است.کانی عبارت است از عناصر یا ترکیبات شیمیایی طبیعی جامد، همگن، متبلور و ایزوتوپ با ترکیبات شیمیایی نسبتاً معین که در زمین یافت می‌شود. خواص فیزیکی کانیها در حدود مشخص ممکن است تغییر نمایند. کانیها به صورت اجسام هندسی با ساختمان اتمی منظم متبلور می‌گردند که به آن بلور می‌گویند. 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 می‌نامند. از کنار هم قراردادن واحدهای تبلور شبکه بلور که سازنده اجسام متبلور است ایجاد می‌گردد. علاوه بر کانیهای متبلور با دسته‌ای از ترکیبات دارای تمامی خواص کانی بجز سیستم تبلور هستند که این دسته را شبه ‌کانی می‌نامند و شرایط تشکیل کانیها بسیار متفاوت است، برخی مانند پیریت ممکن است در شرایط بسیار متنوعی ایجاد ‌گردند در حالیکه برخی دیگر به عنوان شاخص کانی، فشار، دما وجود عناصر پرتوزا و ... مورد استفاده قرار می‌گیرند. همه کانیها به استثنا شبه‌کانی‌ها در یکی از ۷ سیستم تبلور شناخته شده متبلور می‌گردند. برخی از کانیها در شرایط مشابه در کنار هم تشکیل می‌گردند که به آنها پاراژنز با کانی‌های همراه گفته می‌شود.
کانیها در طبیعت در اندازه‌های بسیار متفاوتی یافت می‌شوند که بر این اساس آنها را به درشت بلور، متوسط بلور، ریز بلور و مخفی بلور تقسیم می‌نمایند. برخی از انواع درشت بلور و متوسط بلور در نمونه‌های دستی قابل تشخیص بوده، انواع ریز بلور توسط میکروسکوپهای قوی
و کانیهای مخفی بلور را به کمک پرتو ایکس و میکروسکوپهای الکترونی می‌توان شناسایی نمود.
اهمیت اقتصادی کانیها کانیها دارای ارزش اقتصادی بسیار زیادی هستند، بطوری که اقتصاد
بسیاری از کشورهای جهان نظیر سیگی، گینه ... بر اساس مواد معدنی پایه‌ریزی شده است. اگر چه بسیاری از کانیها دارای ارزش درمانی ویژه خود هستند و حتی تعدادی به عنوان مواد سمی و مهلک مورد استفاده قرار می‌گیرند، ولی افرادی نیز وجود دارند که همراه داشتن کانیهای معین را در درمان برخی از بیماریهای موثر می‌دانند. در سراسر جهان عده زیادی علاقمند به جمع‌آوری مجموعه‌های کانی هستند، در یک پیک‌نیک خانوادگی می‌توان نمونه‌هایی از این خلقت زیبای خداوند جمع‌آوری نمود. با توجه به اینکه در کشور ما کانیهای متنوعی وجود دارند و بسیاری از آنها قابل دسترس هستند.
کانیها از دوران پیش از تاریخ، نقشی اصلی در نحوه زندگی بشر و استاندارد زندگی وی داشته‌اند. با گذشت هر سده، اهمیت اقتصادی کانیها به گونه‌ای فزاینده بیشتر شده و امروزه به اشکال بیشماری، از احداث آسمانخراش‌ها گرفته تا ساخت رایانه به آنها وابسته‌ایم. تمدن جدید، به طور شگفت آوری به کانیها وابسته است و کاربرد گسترده آنها را الزامی کرده است. تعداد کمی از کانیها مانند تالک، آزبست، گوگرد و ... به همان شکل استخراج شده، معروف می‌شوند.
اما بسیاری از آنها را برای به دست آوردن یک ماده مفید، باید در آغاز فرآوری کرد. برخی از محصولات آشناتر عبارت‌اند از: آجر، شیشه، سیمان، گچ و چیزی در حدود بیست فلز از آهن گرفته تا طلا. کانسنگ‌های فلزی و کانیهای صنعتی در همه قاره‌ها و در هر جا که کانیهای خاص به اندازه کافی تمرکز یافته و استخراج آنها اقتصادی باشد، استخراج می‌شوند.
به مواد تشکیل دهنده سنگ‌ها کانی می‌‌گو یند یک سنگ ممکن است از یک یا چند کانی ساخته شده باشد در دنیا سه هزار کانی وجود دارد.
● کانی‌شناسی
یکی از شاخه‌های زمین‌شناسی است که به بررسی ویژگی‌های شیمیایی،ژ ساختار بلورین و ویژگیهای فیزیکی کانی‌ها می‌پردازد. پژوهش بر روی
فرایندهای پیدایش و نابودی کانی‌ها نیز در گستره بررسی‌های این دانش قرار می‌گیرد. تا سال ۲۰۰۴ میلادی بیش از ۴۰۰۰ گونه کانی توسط انجمن جهانی کانی‌شناسی (IMA) شناسایی شده است. از این تعداد، ۱۵۰ کانی را می‌توان جزو کانی‌های معمول و ۵۰ کانی را می‌توان از کانی‌های تا ندازه‌ای کمیاب بشمار آورد. بقیه آن‌ها کانی‌های کمیاب یا بسیار کمیاب هستند
● پیشینه
سده‌ها پیش از دستیابی انسان به فلزات و دانش استخراج و مصرف آنها، برخی از سنگها و کانیها مهم‌ترین ابزار دفاعی، زراعی و شکار بشر بشمار می‌آمده‌اند. بشر نخستین، جهت تهیه ابزار سنگی از مواد دارای سختی زیاد همچون سنگ آتشزنه، کوارتزیت، ابسیدین، در کوهی و ... که در محیط زندگی‌اش فراوان بوده استفاده کرده است. نحوه استفاده و بکارگیری این مولد آنچنان در زندگی و پیشرفت انسان مؤثر بوده است که بر این اساس زمان زندگی انسان اولیه را به سه دوره دیرینه‌سنگی، میان‌سنگی و نوسنگی تقسیم شده‌اند. هم‌زمان با شناخت فلزات و استخراج آنها عصر فلزات آغاز گردید. احتمالاً اولین فلز استخراج شده در حدود ۴۵۰ سال ق.م، مس بوده است.
کانیها اجسامی طبیعی، بلورین، جامد، غیر آلی (معدنی) و همگن هستند که مشخصات فیزیکی ثابت و ترکیب شیمیایی مشخصی دارند. با توجه به همگن بودن شیمیایی کانیها، ترکیب آنها را می‌توان به‌وسیله فرمول نشان داد. با این وجود این فرمول در بسیاری از حالات، منظور عادی شمی را مجسم نمی‌کند، به این جهت در نگارش آن مفاهیم کریستال و شیمی به مقیاس وسیعی باید منظور گردد. برای معرفی کانیها علاوه بر فرمول آنها، تمام خواص فیزیکی مانند خواص نورانی، الکتریکی، مقاومت، سختی و بالاخره خاصیت بلورشناسی نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد. اساس مطالعه این خواص موضوع کانی‌شناسی عمومی را تشکیل می‌دهد.
● تاریخچه
مصریان قدیم شش هزار سال قبل از میلاد در صحرای سینا فیروزه را به خاطر رنگ زیبایش استخراج می‌کردند. انسان‌های دوران نوسنگی، سنگ آتشزنه را که دارای سطح شکست تیز است، به عنوان چاقو و سرنیزه، جهت تراشیدن چوب و تهیه نوک تیز کمان به کار می‌برند. علاوه بر تفریت که دارای سطح شکست منحنی شکل است برای تهیه تبر و از سنگ آتشزنه و پیریت جهت تهیه آتش استفاده می‌کردند.
دوره نوسنگی زمانی پایان یافت که انسان توانست در نتیجه آزموده‌های گوناگون از مس و قلع آلیاژی به نام مفرغ یا برنز تهیه کند. در طی عهد برنز بشر قرنها تجربه اندوخت تا سرانجام حدود ۱۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح به کشف و تهیه آهن توفیق یافت. به روایت دیگر حدود ۲۷۰۰ سال قبل عصر مفرغ آغاز شد که در این عصر انسان ابزار خود را از این آلیاژ تهیه می‌نموده است. حدود ۳۰۰۰ سال پ.م مصریها از ذوب سیلیس، شیشه تهیه نمودند و قرنها پیش از میلاد مسیح چین‌ها در فسیلها از کائولن ابزار چینی می‌ساخته‌اند. در طول تاریخ اطلاعات بسیاری در رابطه با چگونگی شکل گیری، جنس، ساختمان و سایر خصوصیات کانیها بدست آمده است.
● سیر تحولی و رشد
در باخترزمین اینگونه ادعا می‌شود که یونانیها نخستین ملتی بودند که جنبه علمی کانیها را بررسی کردند مثل تالس ملطی که ۴۸۵ سال پیش از میلاد به خاصیت کهربایی کانیها اشاره کرده و تمیش تکلس (۵۲۷-۵۴۹ ق.م) که دست به استخراج معادن زد. یک کتاب سنگ‌شناسی که به ارسطو (۳۲۲-۳۸۴ ق.م) نسبت می‌دادند بعدها معلوم شد که در سده هشتم نوشته شده، ولی کتابی از شاگردش یتوفر است (۲۸۸-۳۷۲ ق.م) بجا مانده بنام "راجع به سنگها" که شاید بتوان گفت اولین کتاب علمی کانی‌شناسی است.
کتاب با ارزش دیگری که بعدها نوشته شد به‌وسیله پزشک رومی جالینوس (۲۰۱-۱۱۳ م) بود. اثر دانشمند بزرگ ایرانی، ابوعلی سینا (۱۰۳۷-۹۷۰) تحت عنوان "درباره کانیها" را شاید بتوان گفت اولین کتابی است که کانیها را بطور سامانمند به چهار دسته تقسیم کرده است. از اروپاییان از کانی شناس آلمانی آلبرت فون بول (۲۸۰-۱۱۹ م) یاد می‌کنیم این شخص که به ماگنوس معروف است دارای پنج جلد کتاب از زمینه کانی‌شناسی است. از دو شخصیت دیگر آلمانی به نامهای باسیلوس والنتین و آگریکولا (۱۶۲۳-۱۵۵۵) یاد می‌کنیم که شخص اخیر بعدها به پدر هواشناسی معروف گشت.
آخرین شخصی که کانیها را از نظر ظاهری پژوهید، کانی شناس روسی لموسوف (۱۷۱۱-۱۷۶۵) بود. در سال ۱۶۶۹ یک دانشمند دانمارکی به نام نیلس استنسن قانون ثابت بودن زوایا را کشف کرد. در همین سال شخص دیگری به نام اراسموس بارتولینوس موفق به کلسیت گردید. قانون پارامتر وایس آلمانی در دهه دوم سده بیستم وضع کرد. در سال ۱۸۳۰ هسل ۳۲ کلاسه را ثابت کرد، پس از آن با بهره‌گیری از محاسبات ریاضی فدروف روسی و شنفلیس آلمانی ۲۳۰ شبکه فضایی را ثابت کردند. با کشف اشعه ایکس به‌وسیله رنتگن، تحول عظیمی در کانی‌شناسی بوجود آمد بدینوسیله برای اولین مرتبه ماکس فون لاوه موفق به بررسی ساختمان داخلی بلور گردید. بعد از اینکه استفاده از پرتو ایکس در کانی‌شناسی نشان داده شد، براگ در سال ۱۹۱۳ اولین ساختمان یعنی شبکه نمک طعام را معرفی نمود.

http://geologyir.co.nr/