معادن السيليكات

معادن السيليكات إنگليزية: Silicate mineralscode: en is deprecated هي مجموعة من المعادن تشكل أكبر وأهم فئة من المعادن التي على هيئة صخور، وتشكل حوالي 90 في المئة من مكونات القشرة الأرضية. وتصنف على أساس بناء السيليكات في مركباتهم. معادن السيليكات تحتوي جميعها على السيليكون والأوكسجين.

من معادن الفيلوسيليكات الكريسوكولا

يضم هذا القسم عددا كبيرا جدا من المعادن قدر بحوالي 25 في المائة من جميع المعادن المعروفة أو ما يقرب من 40 في المعادن الشاعئة. وباستثناء عدد بسيط جدا من المعادن نجد أن معظم المعادن المكونة للصخور النارية عبارة عن معادن سليكاتية ، وعلى ذلك تكون معادن هذا القسم ما يقرب من 90 في المائة من القشرة الأرضية.

فإذا تذكرنا متوسط التركيب الكيميائية للقشرة الأرضية نجد أن بين كل 100 ذرة في القشرة يوجد حوالي 50 ذرة أكسجين ، 25 ذرة سليكون ، 8 ذرات ألومنيوم ، أما الحديد والكالسيوم والمغنسيوم والصوديوم والبوتاسيوم فيوجد من كل منهما ذرتان أو أكثر . وإذا استثنينا التيتانوم فإننا نلاحظ أن جميع العناصر الأخرى ليس لها قيمة من ناحية الحجم الذي تشغله في بناء القشرة لاأرضية. ولما كان اهتمامنا بالمعادن وطبيعتها أساسه البناء الذري وليس كمية العناصر بالوزن الداخلة في تركيبها ، فإنه من الصواب تماما أن ننظر إلى مكونات القشرة بالنسبة للفراغ الذي تشغله بدلا من النسبة المئوية بالوزن لكمياتها. فإذا نحن فعلنا ذلك ، فإنه تبدو لنا صورة القشرة الأرضية في هيئة هيكل تشغله أيونات الأكسجين مرتبطة بأيونات السليكون والألومنيوم – الصغيرة الحجم ولكن ذات الشحنة العالية – في صورة معقدة قد تكون كثيرا أو قليلا . أما الفراغات البينية في هذا الهيكل المستمر من الأكسجين والسليكون والألومنيوم فإنها تشغل بأيونات المغنسيوم والحديد والكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم في حالات تناسق تتناسب مع نصف قطر أيون كل منها.

ويتبين لنا أن المعادن الغالبة في تركيب القشرة الأرضية هي السليكات والأكاسيد ، والتي تتوقف خواصها المختلفة على الظروف الكيميائية والفيزيائية لنشأتها. ومن بين المجموعات المختلفة للمعادن السليكاتية التي تميز الصخور النارية والرسوبية والمتحولة وعروق الخامات وصخور البجماتيت والصخور المتحولة والتربة ، تقص عليها كل مجموعة منها شيئا عن ظروف البيئة التي تكونت فيها. فإذا نظرنا إلى الصخور على أنها صفحات الكتاب الكبير الذي سجل فيه التاريخ الجيولوجي ، فإن المعادن هي الحروف التي طبعت بها صفحات هذا الكتاب ، وكلما فهمنا هذه الحروف وبنائها سهل علينا قراءة هذا السجل. وهناك دافع آخر يحدو بنا إلى دراسة المعادن السليكاتية ، إن التربة الزراعية التي منها نستمد غذائنا يتكون معظمها من معادن سليكاتية ، وكذلك مواد البناء والأسمنت والزجاج إما أن تتكون من معادن سليكاتية أو مستمدة من معادن سليكاتية ، وتمدنا معادن السليكات بالخامات اللازمة لصناعة الخزف ، كما تسهم بنصيب كبير في حضارتنا ومستوى معيشتنا.

إن النسبة بين نصف قطر أيون السليكون الرباعي التكافؤ (A,42) إلى نصف قطر أيون الأكسجين (A,1.32) تساوي 0.38. وتدل هذه النسبة على أن التناسق الرباعي يمثل الحالة المستقرة لمجموعات السليكون والأكسجين. إن الوحدة الأساسية في تكوين بناء جميع المعادن السليكاتية تتكون من أربعة أيونات أكسجين عند أركان شكل رباعي الأوجه ، حيث تحيط بأيون السليكون الرباعي التكافؤ وتتناسق معه ، شكل (200 ، 201) ، وهذا الرباط القوي الذي يربط بين أيونات الأكسجين والسليكون هو في الحقيقة اللحام أو "الأسمنت" الذي يمسك بمادة القشرة الأرضية فلا تسقط كسفا أو ترابا.

وبالرغم من أن المشاركة بين الإليكترونات موجودة في رباط الأكسجين – السليكون ، إلا أن الطاقة الرابطة لأيون السليكون في مجموعها لا تزال موزعة بالتساوي بين جيرانه الأربعة : أيونات الأكسجين . وعلى ذلك ، فإن قرة أي رباط سليكون – أكسجين بمفرده تساوي نصف مجموعة الماطقة الرابطة الموجودة في أيون الأكسجين ، ونتيجة لذلك ، يكون لكل أيون أكسجين المقدرة على الارتباط بأيون سليكون آخر ، والدخول في مجموعة أخرى رباعية الأوجه أي ترتبط مجموعتا رباعي الأوجه عن طريق أيون الأكسجين المشترك بينهما. وهذ المشاركة قد تتم عن طريق أيون أكسجين واحد من أيونات رباعي الأوجه الأربعة ، أو أيونين أو ثلاثة أيونات ، أو جميع الأيونات الأربعة ، مما يؤدي إلى تكوين أنواع متباينة من البناءات الذرية السليكاتية. ويمكننا أن نطلق على ارتباط المجموعات الرباعية الأوجه عن طريق المشاركة في ذرات الأكسجين إسم "بلمرة Polymerization" ، مستعيرين هذا اللفظ من الكيمياء العضوية ، هذه البلمرة هي السبب في تنوع البنيات السليكاتية.

وهناك علاقة بسيطة ، ولكنها في غاية الأهمية ، بين ظروف نشأة المعادن السليكاتية ودرجة البلمرة ، هذه العلاقة هي: عندما تكون جميع العوالم الأخرى واحدة ، فإنه كلما ارتفعت درجة حرارة التكوين انخفضت درجة البلمرة ، والعكس صحيح. وتتأثر هذه العلاقة بعديد من العوامل الخارجية ، أهما الضغط ودرجة التركيز الكيميائية. ولقد أدت الملاحظات على الأجسام الصخرية النارية المتبلورة على تأييد هذا الرأي بصفة عامة . فقد لوحظ منذ وقت طويل أن المعادن السليكاتية في الصخور النارية تبدي نظاما وتتابعا في تبلورها (يمكن التنبؤ به) يبتدئ بتبلور الأوليفين ، ثم البيروكسين ثم الأمفيبول ثم الميكا. كذلك يبتدئ هذا النظام بمعادن البلاجيوكليز الغنية بالكالسيوم ، ثم ينتهي بالأرثوكليز والكوارتز (انظر صفحة 211). ولقد أيدت التجارب العملية التي قام بها الاستاذ بووين Bowen وزملائه بالمعمل الجيوفيزيائية بواشنطن مثل هذا التتابع في تكوين المعادن السليكاتية بانخفاض درجة الحرارة. ففي بدء عملية التبلو في المجما يتكون الاوليفين غير المتبلمر (درجات حرارة عالية) ، وفي نهاية عملية التبلور يتكون الأرثوكليز والكوارتز المتبلمران تبلمرا كاملا (أيونات الأكسجين الأربعة في رباعي الأوجه الواحد جميعها مشتركة مع مجموعات رباعي أوجه أخرى) وذلك عند درجات الحرارة المنخفضة.

ويلي الألومنيوم عنصري الأكسجين والسليكون في الأهمية بالنسبة لبناء القشرة الأرضية . والألومنيوم ثلاثي التكافؤ نصف قطر أيونه يساوي (A,0.51) . وتساوي النسبة بين نصف قطره ونصف قطر الأكسجين 0.386 وتقابل هذه النسبة عدد التناسق الرباعي. ولكن يلاحظ أن هذه النسبة بين نصفي القطرين مقاربة جدا للحد الأعلى لعدد التناسق الرباعي (انظر جدول 21 صفحة 168) لدرجة أن عدد التناسق السداسي يمكن أيضا بالنسبة للألومنيوم ومستقر تماما مثل عدد التناسق الرباعي. وهذه المقدرة على القيام بدورين مختفين في بناء المعادن السليكاتية هي التي تكسب الألومنيوم أهميته البارزة في الكيمياء البلورية للسليكات ، فعندما يتنساق الألومنيوم مع أربعة ذرات أكسجين عند أركان رباعي الأوجه الأربعة ، فإن المجموعة الناتجة تشغل نفس الفراغ الذي يشغله رباعي الاوجه المكون من السليكات والأكسجين. ويمكن أن ترتبط مع رباعيات أوجع سليكونية مكونة مجموعات متبلمرة. ومن ناحية أخرى يمكن أليون الألومنيوم السداسي التناسق أن يقوم بربط مجموعات رباعية الأوجه بعضها ببعض بواسطة رابطة أيونية بسيطة ، أكثر ضعفا من تلك الرابطة التي تربط السليكون بالأكسجين في رباعي الأوجه ، وعلى ذلك ، فمن الممكن أن يوجد الألومنيوم في البنيات السليكاتية في كل من:

1- مركز رباعي الأوجه ، ذو التناسق الرباعي ، حيث يحل محل السليكون.

2- مركز ثماني الأوجه ، ذو التناسق السداسي ، حيث يحل محل المغنسيوم والحديد الثنائي والثلاثي التكافؤ في هيئة محاليل جامدة.

ويمثل كل من المغنسيوم ، والحديد ثنائي التكافؤ ، والمنجنيز ثنائي التكافؤ والألومنيوم والتيتانيوم رباعي التكافؤ إلى الوجود في البنيات السليكاتية في حالة سداسية التناسق بالنسبة للأكسجين. وبالرغم من أن هذه الأيونات ثنائية وثلاثية ورباعية التكافؤ إلا أن ما تتطلبه من فراغ يكاد يكون واحدا. وأن لها نفس نسبة نصف القطر إلى الأكسجين تقريبا ، وعلى ذلك تمثل إلى أن تشغل نفس النمط من المواقع الذرية. ويجب ألا يغيب عن هذا الذهب أنه في حالة استبدال أيون ثنائي بآخر ثلاثي التكافؤ. لابد أن يحدث في مكان ما في البناء الذري استبدال آخر بين أيون ثنائي التكافؤ وآخر أحادي التكافؤ حيث ينتج بناء متعادل الشحنات الكهربائية.

أما الكاتيونات الأكبر حجما وأقل شحنة كهربائية ، وهي الكالسيوم والصوديوم. نصف قطر أيونيهما A,0.99، A0.97 على التوالي ، فإنهما يتخذان مواقع عدد تناسقها يساوي 8 ، أي تناسق مكعبي ، بالنسبة للأكسجين. وعندما يحل الكالسيوم محل الصوديوم فإن ذلك سوف يؤدي إلى عدم توازن الشحنات الكهربائية ، الأمر الذي يحتم أن يتم في نفس الوقت استبدال آخر بين كاتيون ثلاثي التكافؤ وآخر رباعي التكافؤ. فمثلا ، إذا حل أيون ألومنيوم محل أيون سليكون في موقع رباعي التناسق ، تكون النتيجة أن يفقد البناء الذري شحن موجبة ، وفي هذه الحالة لابد أن يحل الكالسيوم محل الصوديوم في موقع ثماني التناسق ، وبذلك يحتفظ البناء الذري بالتوازن والتعادل بين شحناته الكهربائية وهذا ما يحدث في البناء الذري لمعادن الفلسبار الصودية الكلسية ومعادن سكابوليت ، حيث يحل كل من الصوديوم والكالسيوم محل بعضهما البعض بكل حرية.

أما أكبر الأيونات حجما والشائعة في بناء السليكات فهي أيونات البوتاسيوم والروبيديوم والباريوم والقلويات الأرضية . ولا تحتل هذه الأيونات عادة مواقع الصوديوم والكالسيوم ، بل توجد في مواقع ذات عدد تناسق عالي ذي نمط فريد. وعلى ذلك فإن علاقات المحاليل الجامدة بين هذه الأيونات وبين الأيونات الشائعة محدودة ، وتكون عادة محصورة في البنيات المكونة في درجات الحرارة العالية. حيث تسهل الظروف تكوين المحاليل الجامدة.

وبالاختصار ، نلاحظ – كما هو مبين في جدول (30) – أن الإحلال أو الإستبدال الأيوني شئ شائع وعام بين العناصر المبينة رموزها بين أي زوج من الخطوط الأفقية في الجدول ، وكلنه شئ نادر وصعب بين العناصر التي تفصلها خطوط أفقية. ويمكننا هذا التعميم في العلاقات الإستبدالية بين العناصر الشائعة من كتابة التركيب الكيميائي للسليكات في هيئة قانون عام ، هكذا:

XmYn(ZpOq)Wr

عدد التناسق الأيون + نصف قطر الأيون (A) نسبة RA:RO Z 4 Si4 0.42 0.300 4 Al8 0.51 0.364 Y 6 Al8 0.51 0.364 6 Fe8 0.64 0.457 6 Mg2 0.66 0.471 6 Ti4 0.68 0.486 6 Fe2 0.74 0.559 6 Mn2 0.80 0.571 X 8 Na 0.97 0.693 8 Ba2 0.99 0.707 X 8 - 12 K 1.33 0.950 8 - 12 Ba2 1.34 0.957 8 - 12 Rb 1.47 0.050

جدول (30): عدد التناسق في العناصر المكونة للسليكات

حيث X تمثل الأيونات الكبيرة الحجم ، والمنخفضة الشحنة ، وعدد تناسقها 8 أو أكثر (من الأكسجين). Y تمثل الأيونات المتوسطة الحجم ، والثنائية أو الثلاثية أو الرباعية التكافؤ وعدد تناسقها 6 ، Z تمثل الأيونات الصغيرة عالية الشحنة ، وعدد تناسقها 4 ، O عبارة عن الاكسجين ، W تمثل مجموعات أنيونية إضافية مثل (OH) ، أو أنيونات مثل Cl- ، F- ، الخ. وتتوقف نسبة P، q على كميات متغيرة. فتتوقف على ظروف التعادل الكهربائي في السليكات. ويمكننا أن نعبر عن تركيب أي معدن سليكاتي شائع باستبدال الرموز الموجودة في هذا القانون العام بالعناصر الموجودة في ذلك المعدن ، مثلا ، في معدن بيرليت : القانون العام هو XmYn (ZpOqWr)

وقانون المعدن هو: K (Mg,Fe)8 (AlSi8O10) (OH)2

وعلى أساس درجة البلمرة بين رباعيات الأوجه ، ومدى المشاركة في أيونات الأكسجين الأربعة ، يتكون الهيكل السليكاتي إما من رباعيات أوجه منفصلة أو رباعيات أوجه مضاعفة ولكن منفصلة ، أو من سلسلة منفردة ، أو سلسلة مزدوجة ، أو صفائح ، أو هيكل متشابك في أبعاد ثلاثة. وتستعمل النسبة p:q في القانون العام للمعادن السليكاتية (السليكون:الأكسجين) كأساس لتصنيف هذه المعادن ، إذ تتوقف الخواص الفيزيائية للمعدن واستقراره الكيميائي إلى حد كبير على هذه النسبة.

وحتى عام 1930 ، كانت تحاليل السليكات تفسر عادة بالنسبة إلى أحماض افتراضية للسليكون ، فمثلا الأوليفين Mg2SiO4 كان يسمى أرثولسليكات ، وكان يعتبر ملحا لحامض الأرثوسليسيك H2SiO4 ، أما الإنستانيت MgSiO8 فكان يسمى ميتاسليكات ، وكان يعتبر ملحا لحامض الميتاسيليسيك H2SiO8. ولكننا نعلم الآن ، نظرا إلى أن رابطة الهيدروجين رابطة ذات طبيعة غريبة ، أن مثل هذه الأحماض لا أهمية لها بالمرة بالنسبة للسليكات ، وتمخض هذا الدخان من الأفكار المشوشة عن طبيعة السليكات إلى أفكار سليمة بنيت على أساس البناء الذري تقدم بها الأستاذان براج وبراج. وتصنف المعادن السليكاتية الآن على أساس البناء الذري كما يلي: جدول (31).

القسم ترتيب رباعيات الأوجه المكونة من SiO4 نسبة O:Si مثال من المعادن نيزوسليكات Nisosilicates منفصلة 4:1 أوليفين (Mg,Fe)2SiO4 سوروسليكات Sorosilicates مزدوجة 7:2 هبميمورفيت Zn4(Si2O7)(OH)2.H2O سيكلوسيليكات Cyclosilicates سلسلة منفردة 3:1 بيريل Be8Al2(S6O18)

سلسلة مزدوجة 11:4 إنستاتيت Mg2Si2O6 تريموليت Ca2Mg5(Si8O22)(OH)2 فيللوسليكات Phyllosilicates صفائح 5:2 تلك Mg8(Si4O10)(OH)2

تكتوسليكات Tectosilicates هيكل 2:1 كوارتز SiO2

جدول (31): تصنيف المعادن السليكاتية

(في هذا الجدول اشتقت هذه الصفات من اللغة اليونانية: جزيرة ، سورو: مجموعة ، سليكو: حلقة ، أينو:سلسلة : فيللو: صفحة ، تكتو: هيكل).

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 السيليكات المنعزلة (نيسوسيليكات) أو المتعامدة (الأورثوسيليكات)

Basic (ortho-)silicate anion structure

Nesosilicate specimens at the Museum of Geology in South Dakota

تصنيف رئيسي: سيليكات منعزلة

يضم هذا القسم جميع البنيات السليكاتية ذات رباعي الأوجه SiO4 المنفصل وترتبط رباعيات الاوجه بعضها ببعض فقط عن طريق الكاتيونات البينية. وتتوقف هذه البنيات أساسا على حجم وشحنة هذه الكاتيونات البينية ، فقد تكون هذه الكاتيونات صغيرة الحجم مثل الحديد (الثنائي التكافؤ) والمغنسيوم كما في معادن الأوليفين [(Mg,Fe)2-SiO4] ، أو أيونات كبيرة الحجم نسبيا مثل الزركونيوم (معدن الزركون ZiSiO4) والثورويم (معدن الثوريت ThSiO4) واليورانيوم (معدن كوفينيت USiO4). وقد تحل مجموعات (OH) إحلالا جزئيا محل SiO4. أما في مجموعة معادن الجارنت فترتبط مجموعات رباعي الأوجه بعضها ببعض عن طريق نوعين من الكاتيونات. نوع ثنائي التكافؤ كبيرة الحجم (المغنسيوم والحديدوز والمنجنيز والكالسيوم) ، نوع ثلاثي التكافؤ أصغر حجما (الألومنيوم والكروميوم والحديديك) ، ويكون لها القانون العام A8B2(SiO4)8 ، حيث A تمثل الكاتيونات الثنائية التكافؤ ، B تمثل الكاتيونات الثلاثية التكافؤ.

ويضم هذا القسم أيضا الأشكال المتعددة الثلاثية التركيب الكيميائي Al2SiO5 المعروفة بإسم سيليمنيت وكيانيت وأندلوسيت وجميعها ذات هيئة أليافية وتوجد بصفة مميزة في الصخور المتحولة.

كما يضم هذا القسم معادن توباز وستورليت وداتوليت وديمورتييريت وجميعها ذات بنيات معقدة لوجود الهيدروكسيد والفلورين والبورون في تركيبها الكيميائي. أما في معدن سفين TiSiO5 ، فتوجد إحدى أيونات الأكسجين غير تابعة لرباعي الأوجه المنفصل.

وتصنف المعادن التابعة لهذا القسم كالآتي:

مجموعة فيناسيت

فيناسيت Phenacite (Be2(SiO4) الثلاثي

ويلليميت Willemite Zn2(SiO4) الثلاثي

مجموعة الاوليفين

فورستريت Forstirte Mg2(SiO4) المعيني القائم

فياليت Fayalite Fe2(SiO4) المعيني القائم

مجموعة الجارنت

بيروب Pyrope Mg8Al2(SiO4)9 المكعب

أملنديت Almandite Fe8Al2(SiO4)8 المكعب

سبسارتيت Spessartite Mn8Al2(SiO4)8 المكعب

جروسيولاريت Grossularite Ca8Al2(SiO4)8 المكعب

أندراديت Andradite Ca8Fe2(SiO4)8 المكعب

يوفاروفيت Uvarovite Ca8Cr2(SiO4)8 المكعب

مجموعة الزركون

زركون Zircon Zr(SiO4) الرباعي

مجموعة سليكات الألومنيوم [A;2SiO5]

أندلوسيت Andalusite Al2SiO5 المعيني القائم

سليمينيت Sillimanite Al2SiO5 المعيني القائم

كيانيت Kyanite Al2SiO5 الميول الثلاثة

توباز Topaz Al2(SiO4)(F,OH)2 المعيني القائم

ستوروليت Stairolite Fe2Al6O7(SiO4)(O,OH)2 الميل الواحد

مجموعة كوندروديت

كوندروديت Chondrodite Mg5(SiO4)2(OH,F)2 الميل الواحد

دانوليت Danolite CaB(SiO4)(OH)

سفين Sphene CaTiO(SIO4)

مجموعة فيناسيت

فيناسيت (Be2SiO4)

فصيلة الثلاثي. الصلادة = 7.5 – 8. الوزن النوعي = 2.97 – 3.00. الانفصام غير كامل {211¯0}. البريق زجاجي . اللون أبيض شفاف أو نصف شفاف. فيناسيت معدن نادر ، يوجد في جدد البجماتيت مصاحبا التوباز ، كربوزوبيريل ، بيريل ، أباتيت. قد يستعمل المعدن كحجر كريم.

ويلليميت (Zn2SiO4)

فصيلة الثلاثية ، كتلي أو حبيبي . الصلادة = 5.5. الوزن النوعي = 3.9 – 4.2. الانفصام {1000}. البريق زجاجي أو راتنجي. اللون أخضر مائل للإصفرار ، أو أحمر أو بني ، قد يكون أبيضا عندما يكون نقيا. شفاف أو نصف شفاف. بعض العينات (من منطقة فرانكلين بولاية نيوجيرسي بأمريكا) لها خاصية التضوء. قد يوجد المنجنيز حالا محل الزنك.

يوجد المعدن في الصخور الجيرية المتحولة. نتيجة في بعض الأحيان لتحول معدن هيميمورفيت أو سميثسونيت . يعتبر المعدن خاما مهما للزنك.

مجموعة الأوليفين

أوليفين [(Mg,Fe)2(SiO4]

يتبلور المعدن في فصيلة المعيني القائم ، نظام الهرم المنهكس ، تتكون البلورات عادة من ثلاثة بلورات وثلاثة مسطوحات وهرم منعكس. يوجد المعدن عادة في هيئة كتل حبيبية أو حبيبات منتشرة في وسط معادن أخرى. الصلادة = 6.5 – 7. الوزن النوعي = 3.27 – 4.4. (تتوقف على كمية الحديد بالمعدن). المكسر محاري. البريق زجاجي. اللون أخضر زيتوني إلى أخضر رمادي أو بني. شفاف أو نصف شفاف.

التركيب الكيميائي: سليكات المغنسيوم والحديدوزن ، [Mg,Fe2(SiO4)] توجد متسلسلة كاملة من التشابه الشكلي بين الفورستريت Forstertite Mg2SiO4 وبين الفياليت Fayalite Mg2SiO4. وأغلب أنواع الأوليفين إنتشارا هي الغنية بالمغنسيوم.

الأوليفين من المعادن الشائعة نسبيا والمكونة للصخور ، وتختلف كمية وجوده في الصخر من معدن إضافي إلى معدن أساسي يكون معظم الصخر. يوجد المعدن بصفة رئيسية في الصخور الداكنة اللون الغنية بالحديد والمغنسيوم مثل صخور الجابرو والبيرويدوتيت والبازلت. وهناك نوع من الصخور القاعدية يعرف باسم الدونيت Donite يتكون كله تقرياب من معدن الأوليفين. ويوجد المعدن كذلك كحبيبات زجاجية في النيازك . وأحيانا يوجد المعدن في الصخور الجيرية والدولوميتية المتحولة. يصاحب الأوليفين معادن البيروكسيتات والبلاجيوكليزات القاعدية والماجنتيت والكرواندوم والكروميت والسربنتين.

يعرف النوع الأخضر الشفاف من المعدن بإسم الزبرجد Peridot ، وقد استعمل قدماء المصريين هذا المعدن كحجر كريم. يوجد المعدن في جزيرة البزرجد St. John's Island بالبحر الأحمر جنوب مرسى علم.

الأوليفين من المعادن التي تتحل بسهولة بواسطة العوامل الجوية حيث يعطي معادن السرنتين وأيضا معادن الماجنيزيت وأكاسيد الحديد.

الإسم مشتق من لون المعدن الأخضر الزيتوني Olive green ، ولذلك يطلق عليه أيضا في اللغة العربية اسم "الزيتوني".

مجموعة معادن الجارنت

تشمل هذه المجموعة عدة أنواع من الجارنت كلها في فصيلة المكعب نظام سداسي الثماني الا,جه ، وتتشابه جمعها في هيئتها وتركيبها الكيميائي الأساسي ولكن العناصر الداخلة في هذا التركيب تختلف اختلافا بينا.

يغلب على بلورات هذه المعادن أشكال الإثنى عشر وجها معينا ، شكل (202) ، والأربعة وعشرون وجها منحرفا ، شكل (203) ، حيث يوجد الشكلان مجتمعان مع بعضهما عادة على البلورة الواحدة ، شكل (204).

الصلادة = 6.5 – 7.5. الوزن النوعي = 3.5 – 4.3 (يتغير حسب تغير التركيب الكيميائي) ، البريق زجاجي أو راتنجي. اللون متغير حسب التركيب الكيميائي ، ولكن تكثر الألوان الحمراء ، وكذل اللون البني والأسود والأبيض والأخضر ، والأسود. المخدش أبيض . شفاف أو نصف شفاف.

التركيب الكيميائي: معادن الجارنت عبارة عن سليكات ينطبق عليا القانون A8S2(SiO4)8 ، حيث A تمثل الأيونات ثنائية التكافؤ مثل الكالسيوم والمغنسيوم والحديدوز والمنجنيز ، B تمثل الأيونات الثلاثية التكافؤ مثل الألومنيوم والحديديك والتيتانيوم والكروميوم. وفيما يلي بيان الأنواع المختلفة وتركيبها الكيميائي (انظر القانون الكيميائي على صفحة 368) ووزن8ها النوعي:

اسم نوع المعدن التركيب الكيميائي الوزن النوعي بيروب سليكات مغنسيوم وألومنيوم 3.58 ألمونديت سليكات حديدوز وألومونيوم 4.33 سبسارتيت سلكيات منجنيز وألومنيوم 4.69 جروسيولاريت سليكات كالسيوم وألومنيوم 3.59 أندراديت سليكات كالسيوم وحديديك 3.86 يوفاروفيت سليكات كالسيوم وكروميوم 3.80

بيروب: لونه أحمر قاني أو أسود تقريبا. يوجد عنصر الكالسيوم والحديد عادة ضمن التركيب الكيميائي للمعدن. شفاف وتستعمل هذه الأنواع كحجر كريم.

ألمونديت: لونه أحمر رائق. تستخدم الأنواع الشفافة منه في الأحجار الكريمة ، أما الأنواع الأخرى فهي نصف شفافة ذات لون بني مائل للاحمرار. قد يوجد عنصر الحديديك (محل الألومنيوم) والمغنسيوم (محل الحديدوز).

سبسارتيت: اللون بني أو أحمر ، قد يحل الحديدوز محل جزء من المنجنيز وكذلك الحديديك محل جزء من الألومنيوم.

جروسيولاريت: اللون أبيض أو أخضر أو أصفر بني مائل للاحمرار أو أحمر باهت. يحتوي عادة على الحديدوز (محل الكالسيوم) والحديديك (محل الألومنيوم).

أندراديت: اللون يختلف ما بين الأصفر والأخضر والبني والأسود. وقد يحل الألومنيوم محل الحديدك والحديدوز والمنجنيز والمغنسيوم محل الكالسيوم .

يوفاروفيت: اللون أخضر زمردي.

درجة إنصهار معادن الجارنت هي 3 – 3.5 باستثناء يوفاروفيت الذي لا ينصهر ، وتنصهر الأنواع الحديدة (ألمونديت وأندراديت) إلى كرات مغناطيسية. لا تذوب معادن الجارنت في الأحماض.

تتيمز معادن الجارنت ببلوراتها المكعبة وصلادتها وألوانها. وقد يحتاج الأمر إلى التحليل الكيميائي للتفرقة بين الأنواع المختلفة. ولكن يمكن الإستعاضة عن التحليل الكيميائي بتعيين الوزن النوعي ومعامل الانكسار التي تؤدي إلى التفرقة بينها.

الجارنت من المعادن الشائعة الواسعة الإنتشار. حيث يوجد المعدن كمكون إضافي في الصخور المتحولة وكذلك في عروق البجماتيت وفي بعض أنواع الجرانيت. أما الجروسيولاريت فإنه يوجد بصفة اساسية في الصخور الجيرية المتحولة نتيجة للتحول الحراري أو الإقليمي. ويحتوي الشست الميكائي على نوع الألمونديت. أما البيروب فإنه يوجد عادة في صخور البيرودونيت والسرنتين الناتجة من تحولها. أما سبسارتيت فيوجد في صخر الريوليت. ويوجد اليوفاروفيت في صخر السرنتين مع معدن كروميت. كذلك يوجد معدن الجارنت كحبيبات مستديرة ضمن رمال الشواطئ في بعض الأماكن مثل الرمال السوداء عند رشيد ودمياط.

يستعمل معدن الجارنت (الأخضر والأحمر الشفاف) كحجر كريم متوسط الثمن. وتستعمل كميات كبيرة من المعدن العادي في صناعة أحجار التجليخ وورق الصنفرة وأحجار الطعن والنشر وذلك نتيجة لصلادة المعدن العالية.

مجموعة الزركون

زركون [Zr(SiO4)] يتبلور المعدن في فصيلة الرباعي ، نظام الهرم المنعكس الرباعي المزدوج. يوجد على البلورة مجموعة بسيطة من شكلي المنشور والهرم المنعكس من الرتبة الأولى ، شكل (205 ، 206 ، 207). كذلك يوجد المعدن في هيئة حبيبات غير منتظمة. الصلادة= 7.5. الوزن النوعي = 4.68. البريق ألماسي . اللون بني ، كذلك توجد عينات عديمة اللون أو رمادية أو خضراء أو حمراء . المخدش عديم اللون. نصف شفاف.

التركيب الكيميائي: سليكات الزركونيوم ، ZrO2 .Zr (SiO4) = 67.2% ، SiO4 = 32.8%. لا ينصهر المعدن ولا يذوب في الأحماض . إذا سخنت قطعة صغيرة من المعدن بشدة في اللهب فإنها تتوهج وتعطي ضواء أبيضا. يتميز المعدن بشكله البلوري ولونه وبريقه وصلادته ووزنه النوعي العالي.

معدن الزركون من المعادن الشائعة الواسعة الانتشار في جميع أنواع الصخور النارية ، ويغلب وجوده في الانواع الحمضية مثل الجرانيت والجرانوديوريت والسيانيت والمونزونيت ويكثر وجوده في صخر السيانيت النيفيليني. يوجد المعدن كذلك في الصخور الجيرية المتحولة والشست والنيس. كذلك يكثر وجوده في هيئة حبيبات مستديرة في رمال الشواطي النهرية والبحرية مثل رمال شاطئ رشيد ودمياط ، وكذلك رمال شواطئ أستراليا والبرازيل وفلوريدا.

توجد الأنواع المستعملة في الاحجار الكريمة في رمال الشواطئ النهرية بمنطقة ماتورا بسيريلانكا وفي الحصى المختلط بالذهب في جبال الاورال وأستراليا أما البلورات الكبيرة من المعدن فإنها توجد في جزيرة مدغشقر.

تستعمل الانواع الشفافة من المعدن في الأحجار الكريمة ، ويستعمل المعدن العادي كمصدر لأكسيد الزركونيوم الذي يستخدم في صناعة الحراريات التي تتحمل درجات عالية من الحرارة دون أن تنصهر.

من الأنواع المشابهة للزركون في الشكل والبناء ، معدن الثوريت Th(SiO4).

مجموعة معادن سليكات الألومنيوم [Al2SiO5]

أندولوسيت [Al2SiO5]

يتبلور المعدن في فصيلة المعيني القائم ، نظام الهرم المنعكس. يوجد عادة في هيئة منشورات مربعة منتهية بالمسطوح القاعدي. الصلادة = 4.5. الوزن النوعي = 3.16 – 3.20. البريق زجاجي. اللون أحمر باهت أو بني مائل إلى الاحمرار أو أخضر زيتوين. يحتوي النوع المسمى باسم كياستوليت Chiastolite على شوائب كربونية سوداء اللون مرتبة في هيئة صليب. شفاف أو نصف شفاف أو معتم.

يتميز المعدن بأشكاله البلورية المنشورية المربعة تقريبا وصلادته العالية وعدم انصهاره. أما النوع المسمى "كياستوليت" فيسهل تمييزه بواسطة محتوياته الكربونية المرتبة في هيئة صليب.

يتكون معدن أندلوسيت في الطبيعة نتيجة للتحول الحراري للصخور الطينية والإردواز. وقد يتكون المعدن نتيجة للتحول الاقليمي للصخور وخصوصا التي يتصل تحولها بتدخل الجرانيت.

سبيلمنيت (Al2SiO5)

يتبلور المعدن في فصيلة المعيني القائم ، نظام الهرم المنعكس. يوجد في هيئة بلورات رفيعة غالبا في مجموعات متوازية . كذلك يكثر وجود البلورات الإبرية. الصلادة = 6 – 7. الوزن النوعي = 3.22. الانفصام كامل وموازي للمسطوح الجانبي {010}. البريق زجاجي . اللون بني أو أخضر باهت أو أبيض. شفاف أو نصف شفاف.

يعتبر معدن السبيلمنيت من المعادن النادرة نسبيا . يوجد المعدن في صخور الشت والنيس ذات التحول الحراري العالي. يصاحب المعدن عادة معدن كوراندوم.

كيانيت (Al2SiO5)

يتبلور المعدن في فصيلة الميول الثلاثة. نظام المسطوح. يوجد عادة في هيئة بلورات طويلة لوحية غير منتهية بأوجه بلورية ، كذلك يوجد في هيئة مجموعات نصلية. الصلادة = 5 في إتجاه موازي لطول البلورة ، 7 في إتجاه متعامد على طول البلورة. الانفصام مسطوحي {001} كامل. الوزن النوعي = 3.26 – 3.66. البريق زجاجي أو لؤلؤي. اللون غالبا أزرق يزداد عمقا تجاه الداخل. كذلك توجد بعض العينات بيضاء أو رمادية أو خضراء اللون. يتميز المعدن ببلوراته الفضية ولونه الأزرق والاختلاف الواضح في صلادته باختلاف الاتجاه. يوجد في الصخور المتحولة (النيس والشست).

توباز [Al2(SiO4)(F2OH)2]

يتبلور المعدن في فصيلة المعيني القائم ، نظام الهرم المنعكس. البلورات منشورية منتهية بأهرامات ومسطوح قاعدي. أسطح المنشور تكون عادة مخططة. يغلب وجود المعدن في هيئة بلورات ولو أنه يوجد في بعض الأحيان في هيئة كتل متبلورة أو حبيبية خشنة أو دقيقة الحبيبات.

الصلادة = 8. الوزن النوعي = 3.5 – 3.6. الانفصام كامل وموازي للمسطوح القاعدي {100}. البريق زجاجي. اللون أصفر مثل القش أو مائل للاحمرار أو الزرقة أو الخضرة. شفاف أو نصف شفاف. يتميز المعدن بشكله البلوري وانفصامه القاعدي وصلادته العالية (8) ووزنه النوعي العالي.

يتكون معدن التوباز في الصخور نتيجة لتفاعل الأبخرة الحاملة للفلورين والمنطلقة في المراحل الأخيرة من تجمد المجما عقب تبلور الصخور النارية. يوجد المعدن في فجوات في صخور الريوليت البركاني. وكذلك في الجرانيت والبجماتيت خصوصا الأنواع التي تحتوي على القصدير. ويصاحب المعدن التورمالين والكسيتريت والأباتيت والفلوريت والبيريل (الزمرد) والكوارتز والميكا والفلسبار. أحيانا يوجد المعدن كحبيبات مستديرة في رمال المياه الجارية. يستعمل المعدن كحجر كريم.

ستوروليت [Fe2AlqO6(SiO4)4(O2OH2)]

يتبلور المعدن في فصيلة المعيني القائم. نظام الهرم المنعكس. البلورات منشورية ، شكل (208) . يكثر وجود البلورات التوأمية في هيئة صليب ، شكل (209 ، 210). يندر وجود المعدن في هيئة مجموعات.

الصلادة = 7 – 7.5. الوزن النوعي = 3.65 – 3.75. البريق زجاجي أو راتنجي عندما يكون المعدن غير متحلل ، ولكنه يصبح معتما أو مطفيا عندما يتحلل أو يحتوي على شوائب . اللون بني مائل إلى الاحمرار أو أسود بني ، نصف شفاف أو معتم.

معدن ستوروليت من المعادن الاضافية في صخور الشست المتبلورة والاردواز وفي بعض الأحيان النيس ، يصاحب المعدن عادة الجارنت والكيانيت والتورمالين.

مجموعة كوندروديت

كوندروديت [Mg5(SiO4)2(F2OH)2]

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد. نظام المنشور. يوجد في هيئة حبيبات أو كتل. الصلادة = 6 – 6.5. الوزن النوعي = 3.1 – 3.2. البريق زجاجي أو راتنجي. اللون أصفر باهت أو أحمر. نصف شفاف.

التركيب الكيمائي: سليكات المغنسيوم الفلورية ، ويحل الهيدروكسي محل الفلورين. كما أن الحديد يحل محل جزء من المغنسيوم. تشمل مجموعة كوندروديت أربعة أنواع هي: نوربيرجيت ، كوندروديت ، هيوميت ، كاينوهيوميت.

ومعدن كوندروديت أكثر معادن هذه المجموعة انتشارا ، حيث يوجد في الصخور الجيرية الدولوميتية المتحولة مصاحبا معادن فلوجوبيت ، سبنيل ، بيروتيت ، جرافيت.

داتوليت [SaB(SiO4)(OH)]

يتبلور هذا المعدن في فصيلة المعل الواحد ، نظام المنشور . يوجد عادة في فيئة بلورات أو حبيبات. كذلك يوجد في هيئة كتل متماسكة تشبه الخزف المطفي . الصلادة = 5 – 5.2. الوزن النوعي = 2.8 – 3.0. البريق زجاجي عديم اللون أو أبيض. عادة مائل للخضرة. شفاف أو نصف شفاف.

دانوليت معدن ثانوي النشأة . يوجد عادة في الفجوات الموجودة في طفوح البازلت والصخور المشابهة ، حيث يصاحب معادن الزلوليت والبرهنيت – فيلليت وكالسيت.

سفين [CaTiO(SiO4)] (يعرف أيضا باسم تيتانيت)

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد ، نظام المنشور. تختلف البلورات في هيئاتها . تأخذ الأشكال البلورية الموجودة على المعدن شكل الوتد. الصلادة = 5 – 5.5. الوزن النوعي = 3.4 - 3.55. الانفصام منشورية أو مسقوفي. البريق راتنجي أو ألماسي. اللون رمادي أو بني أو أخضر أو أصفر أسود. شفاف أو نصف شفاف.

سفين من المعادن الاضافية الشائعة نسبيا في الصخور النارية مثل الجرانيت والجرانوديوريت والديوريت والسيانيت النيفيليني حيث يوجد في هيئة بلورات صغيرة. كذلك يوجد في هيئة بلورات كبيرة نسبيا في الصخور المتحولة مثل النيس والشست والأحجار الجيرية المتبلورة. يصاحب عادة معدن كلوريت.

ديمورتيريت [(Al,Fe)7O8(BO8)(SoO4)3]

يتبلور المعدن في فصيلة المعيني القائم . يوجد عادة في هيئة مجموعات متبلورة اليافية أو عمداينة ، غالبا شعاعية. الصلادة = 7. الوزن النوعي = 3.26 – 3.36. الانفصام {001} ضعيف. البريق زجاجي . اللون أزرق أو أزرق مائل للخضرة أو بنفسجي أو وردي. شفاف أو نصف شفاف. التركيب الكيميائي: سليكات الألومنيوم البورونية. يوجد المعدن في صخور الشست والنيس ، وفي أحوال نادرة يوجد في جدد البجماتيت. يستغل المعدن من مناجمه بولاية نيفادا بأمريكا حيث يستخدم في صناعة الخزف من النوع الجيد جدا.

 سوروسيليكات

سوروسيليكات exhibit at Museum of Geology in South Dakota

تصنيف رئيسي: سوروسيليكات

السوروسيليكات (من اليونانية σωρός سوروس، كومة). ويضم هذا القسم المعادن التي تتميز بوجود مجموعات مزدوجة لرباعي الأوجه مكونة من رباعي أوجه SiO4 مرتبطين عن طريق اشتراكهما في ذرة أكسجين شكل ِ(211 – 212). وتكون نسبة السليكون إلى الأكسجين في مثل هذا البناء كنسبة 7:2.

وتعتبر مجموعة معادن الأبيدوت أهم المعادن التي تنتمي إلى قسم السوروسليكات. ويحتوي بناء الابيدوت المعقد على مجموعات من SiO4 المنفصلة ، وSi2O7. وفي التركيب الكيميائي يوجد نوعان من الكاتيونات في الأبيدوت ، مثله في ذلك مثل الجارنت . فتضم الأنواع الممثلة بالرمز X الكاتيونات الكبيرة لسبيا والضعيفة الشحنة مثل الكالسيوم والصوديوم. أما النوع الثاني Y فيضم الكاتيونات الأصغر والأعلى شحنة مثل الألومنيوم والحديديك والمنجنيز ثلاثي التكافؤ وفي حالات نادرة ثنائي التكافؤ. وعلى ذلك يمكن كتابة القانون العام للابيدوت هكذا X2Y2O(SiO4)(Si2O7)(OH).

وجميع أفراد مجموعة الأبيدوت (باستثناء زوبست) متشابهة البناء وتتبلور في فصيلة الميل الواحد حيث تستطيل في اتجاه المحور ب.

وتضم مجموعة المعادن السوروسليكاتية ، بالإضافة إلى مجموعة معادن الأبيدوت معادن : فيزوفيانيت (الذي له بناء ذري مشابه للأبيدوت. أي يحتوي على كل من SiO4 , Si2O7) وهيميورفيت ولاوسونيت وبريهينت.

هيميمورفيت Zu4(SiO7)(OH)2.H2O

يتبلور المعدن في فصيلة المعيني القائم. نظام الهرم . البلورات لوحية موازية للمسطوح الجانيب. يوجد المعدن عادة في هيئة مجموعات بلورية حيث تلتصق البلورات بنهاياتها السفلى. وقد تتفرق البلورات عن بعضها البعض فتبدو كمجموعات دائرية. كذلك توجد المجموعات البلورية للمعدن في هيئة كروية أو حبيبية أو استلاكتيتية أو ترابية.

الصلادة = 4.5 – 5. الوزن النوعي = 3.4 – 3.5. الانفصام منشورية {011}. البريق زجاجي. اللون أبيض ولكنه في بعض الأحيان يكون أزرقا باهتا أو أخضرا باهتا. شفاف أو نصف شفاف. المعدن له خاصية الكهرباء الحرارية واضحة.

معدن هيميمورفيت من المعادن الثانوية النشأة حيث يوجد في الاجزاء العليا المتأكسدة من رواسب الزنك. ويصاحب المعدن معادن سميثسونيت وسفاليريت وسيروسيت وانجليزيت وجالينا. يستعمل المعدن كخام للزنك.

مجموعة معادن الابيدوت

تتكون معادن الأبيدوت من عدة سليكات للألومنيوم والكالسيوم المعقدة ولها القانون العام X2Y8O(SiO4)(Si2O7)(OH) ، جدول (32).

وتتبلور معادن هذه المجموعة باستثناء الزويسيت في فصيلة الميل الواحد.

المعدن Y X كلينوزويسيت Al Ca إبيدوت Al,Fe' Ca بيدمونتيت Al,Fe'',Mn Ca ألانيت Al,Fe'',Be,Mg,Mn Ca,Ce,La,Na

جدول (32): معادن مجموعة الأبيدوت

كلينوزويسيت Ca2Al8O(SiO4)(Si2O7)(OH)

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد. نظام المنشور. البلورات منشورية موازية للمحور ب ومخططة في هذا الاتجاه. الصلادة = 6 – 6.5. الوزن النوعي = 3.25 – 3.27. البريق زجاجي. اللون رمادي أو أبيض أو أخضر رمادي. شفاف أو نصف شفاف ، التركيب الكيميائي. سليكات مائية للكالسيوم والألومنيوم. توجد متسلسلة كاملة من المحاليل الجامدة بين كلينوزويسيت وإبيدوت. يوجد المنجنيز في النوع الأحمر الوردي المعروف باسم توليت Thulite.

يوجد المعدن عادة في صخور الشست التي تكونت نتيجة لتحول الصخور النارية الداكنة التي تحتوي على معادن الفلسبار الكلسية ، ويصاحب عادة معادن الأمفيبول ، يوجد في الصخور النارية كناتج تحلل لمعادن البلاجيوكليز.

زويسيت Zoisite معدن له نفس تركيب كلينوزويسيت الكيميائي. يشبه المعدن كلينوزويسيت في المظهر والوجود في الطبيعة ، وكلنه أقل انتشارا من كلينوزويسيت.

إبيدوت Ca2(Al,Fe)Al2O(SiO4)(Si2O7)(OH)

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد. نظام المنشور. البلورات عادة طويلة مخططة في موازة المحور ب. يوجد المعدن في بلورات خشنة أو دقيقة الحبيبات. كذلك يوجد في هيئة أليافية. الصلادة = 6 – 7. الوزن النوعي = 3.25 – 3.45. الانفصام كامل وموازي للمسطوح القاعدي {100} وغير كامل موازي للمسطوح الأمامي {001}. البريق زجاجي. اللون أخضر فستقي أو أخضر مائل إلى السواد أو الاصفرار ، وقد يكون أسودا في بعض العينات. شفاف أو نصف شفاف. درجة الإنصهار 3 – 4 ، مع حدوث انتفاخ ورغوة. يتميز المعدن بلونه الأخضر وانفصامه الكامل في مستوى واحد.

يوجد معدن إبيدوت عادة في الصخور المتحولة مثل النيس والأمفيبوليت والشست بأنواعه المختلفة. حيث ينتج المعدن من تحلل معادن الفلسبار والبيروكسين والأمفيبول والبيونيت. يصاحب المعدن عادة معدن كلوريت. يتكون معدن إبيدوت أيضا أثناء التحول الحراري للصخور الجيرية غير النقية . يعتبر الإبيدوت من المعادن الواسعة الإنتشار.

معدن بيدمونتيت Piedmontite نوع يشبه الإبيدوت في البناء والتركيب الكيميائي ولكنه يحتوي على المنجنيز (ثلاثي التكافؤ) ، ويوجد في صخور الشست وخامات المنجنيز.

ألانيت (أورثيت) X2Y8O(SiO4)(Si2O7)(OH)

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد ، نظام المنشور. يوجد عادة في هيئة كتلية أو هيئة حبيبات منتشرة. الصلادة = 5 – 6.5. الوزن النوعي = 3.5 – 4.2. البريق تحت فلزي أو راتنجي أو مثل القار. اللون بني أو أسود كالقالر ، وقد يوجد المعدن مغطى بطبقة رقيقة صفراء بنية ناتجة من تحلل المعدن. نصف شفاف. له خاصية النشاط الإشعاعي ولكن بشكل ضعيف.

يوجد ألانيت كمعدن إضافي بصفة قليلة في كثير من الصخور النارية مثل الجرانيت والسيانيت والبجماتيت ويغلب تواجده مع معدن إبيدوت. وقد وجد أن المعدن أيضا في بعض الصخور الجيرية المتحولة بالحرارة ، وكذلك في بعض رواسب الماجنتيت . يوجد المعدن في مصر في عروق البجماتيت بوادي الجمال بالصحراء الشرقية الجنوبية. كما يوجد منتشرا في بعض أنواع الجرانيت بمنطقة أسوان.

فيزوفيانيت (ايدوكريز) Ca10(MgFe2)Al4(SiO4)6(SiO7)2(OH)4

يتبلور المعدن في فصيلة الرباعي ، نظام الهرم المنعكس الرباعي المزدوج. البلورات منشورية الهيئة وتكون عادة مخططة طوليا. يوجد المعدن عادة في هيئة بلورات ، ولكن المجموعات العمدانية أكثر انتشارا. كذلك يوجد في هيئة كتلية أو حبيبية . الصلادة = 6.5. الوزن النوعي = 3.35 – 3.45. البريق زجاجي أو راتنجي. اللون عادة أخضر أو بني ، كذلك قد يكون أصفرا أو أزرقا أو أحمرا. نصف شفاف . المخدش أبيض.

يوجد المعدن عادة في الصخور الجيرية المتبلورة نتيجة للتحول الحراري. اكتشف المعدن في أول الأمر في طفوح بركان فيزوف القديمة وكذلك في الكتل الدولوميتية في مونت سوما بإيطاليا.

بريهنيت Ca2Al2(Si3O10)(OH)2

يتبلور المعدن في فصيلة المعيني القائم. يوجد عادة في هيئة مجموعات متبلورة كلوية أو استلاكتيتية أو مجموعات كروية. البلورات مسطحة (لوحية). الصلادة = 6 – 6.5. الوزن النوعي = 2.8 – 2.95. البريق زجاجي. اللون عادة أخضر فاتح مائل للبياض نصف شفاف.

يوجد بريهنيت كمعدن ثانوي النشأة في الفراغات في صخر البازلت والصخور المماثلة. يصاحب معادن زيوليوت وداتولت وبكتوليت وكالسيت.

 سيكلوسيليكات

Cyclosilicate specimens at the Museum of Geology, South Dakota

تصنيف رئيسي: Cyclosilicates

السيكلوسيليكات (من اليونانية κύκλος كوكلوس، دائرة) هي معادن سيكلوسليكاتية (أو الحلقية) تتكون من حلقات متصلة من رباعي الأوجه SiO4 . وفيها تكون نسبة السليكون إلى الأكسجين كنسبة 3:1. وهناك ثلاثة أنواع من الحلقات المقفولة الممكنة هي:

1- الحلقة الثلاثية Si8O9: مكونة من ثلاثة رباعي الأوجه ، وهذه أبسطها ، شكل (214) ، وهذه ممثلة فقط بالمعدن بنيتويت BaTiSi8O9 Benitotite .

2- الحلقة الرباعية Si4O12: مكونة من أربعة رباعي الاوجه توجد مع المثلثات BO3 ومجموعات (OH) في البناء المعقد لمعدن أكسينيت Axinite.

الحلقة السداسية Si6O16: مكونة من ستة رباعي الأوجه ، شكل (213) ، وهذه تمثل الهيكل الأساسي في بناء معادن البيريل والتورمالين الهامة الواسعة الانتشار.

ويضم هذا القسم المعادن التالية:

بنيتويت Bernitoite BaTiSi8O9 السداسي

أكسينيت Axinite Ca2(Fe,Mn)Al2(BO8)(Si4O12)(OH) الميول الثلاثة

مجموعة البيريل:

بيريل Beryl Be8Al(Si6O61) السداسي

كورديريت Cordierite Ma2Al8(AlSi6Oa8) المعيني القائم

تورمالين Tourmaline XY8Al6(BO3)8(Si6O18)(OH)4 الثلاثي

كريزوكولا Chrysocolla CuSiO8-nH8O خفي التبلور

بنيتويت BaTiSI8O9

يتبلور المعدن في فصيلة السداسي. نظام الهرم المنعكس الثلاثي المزدوج . الصلادة = 6.5. الوزن النوعي = 3.6. درجة الانصهار = 3. اللون أزرق مثل السافير Sapphire أو أزرق باهت أو عديم اللون. يوجد هذا المعدن النادر مصاحبا معدن نطروليت Natrolite في صخور الشست الجلوكوفيني في مقاطعة سان بنيتو في ولايات كاليفورنيا.

أكسينيت Ca2(Fe,Mn(Al2(BO8)(Si4O12)(OH)

يتبلور المعدن في فصيلة الميول الثلاثة ، نظام السطح (المعدن الوحيد الذي يتبلور في هذا النظام). البلورات عادة رفيعة . يوجد عادة في هيئة بلورات ومجموعات متبلورة ، كذلك في هيئة كتل أو صفائح أو حبيبات. الصلادة = 6.5 – 7. الوزن النوعي = 3.27 - 3.35. البريق زجاجي. اللون بني مائل إلى الإحمرار أو بنفسجي أو رمادي أو أخضر أو أصفر . شفاف أو نصف شفاف.

يوجد المعدن في صخر الجرانيوليت (صخر متحول) ، وفي نطاقات التماس مع الكتل الجرانيتية المتداخلة.

بيريل (الزمرد) Be8Al2(Si6O18)

يتبلور المعدن في فصيلة السداسي. نظام الهرم المنعكس السداسي المزدوج. توجد البلورات في هيئة منشورية واضحة. الاوجه عادة مخططة وخشنة. ققدد تبلغ بلورات البيريل أحجاما ضخمة . وقد بلغ طول إحدى البلورات التي وجدت بولايات Maine بأمريكا 27 قدما وكانت تزن اكثر من 25 طنا.

الصلادة = 7.5 – 8. الوزن النوعي = 3.75 – 2.8. الانفصام قاعدي غير كامل. البريق زجاجي. اللون أخضر مائل للزرقة أو أصفر فاتح ، وقد يكون المعدن ذا لون أخضر زمردي أو أصفر ذهبي أو رمادي أو أبيض أو عديم اللون. شفاف أو نصف شفاف. يتميز المعدن عادة ببلوراته السداسية ولونه. كما يختلف عن معدن الأباتيت في الصلادة.

يعتبر معدن البيريل – ولو أنه يحتوي على عنصر البيريليوم النادر – من المعادن الشائعة الواسعة الانتشار. يوجد المعدن في صخور البجماتيت الجرانيتية وكذلك في صخور الشست الميكائي.

توجد الأحجار الكريمة من المعدن في كولومبيا والبرازيل ومدغشقر وبعض ولايات أمريكا . وقد يوجد في مصر في بعض المناطق (سيكايت ونجرس وأم كابو) بجنوب الصحراء الشرقية.

يجد معدن البريل استعمالات كثيرة له في الصناعة. ويعتبر المعدن أهم مصدر لعنصر البيريليوم الذي يستخدم في صناعة بعض السبائك النحاسية ، كما يعتبر البيريل في الوقت الحاضر من المعادن الاستراتيجية الهامة وذلك لاستعماله في أغراض الطاقة الذرية. وتتهافت الدول في الحصول على هذا المعدن الهام.

كورديريت (ديكرويت) Mg2Al8(AlSi5O18)

يتبلور المعدن في فصيلة المعيني القائم. نظام الهرم المنعكس. البلورات عادة منشورية قصيرة مجموعة في هيئة توائم سداسية كاذبة. كذلك يوجد في هيئة حبيبيبة أو كتلية . الصلادة = 7- 7.5. الوزن النوعي = 2.60 – 2.66. الانفصام مسطوحي ضعيف {010}. البريق زجاجي. اللون (ظلال مختلفة). شفاف أو نصف شفاف. يعرض ظاهرة التغير اللوني Pleochroism.

يشبه كورديريت معدن الكوارتز ويفرق عنه بصعوبة. خلافا للكوارتز تنصهر حروف الكورديريت الرفيعة. ويتميز عن الكوراندوم بصلادته الأثل وإذا شوهد التغير اللوني فإن ذلك يعتبر مميزا للمعدن.

يتحلل المعدن عادة إلى معادن الميكا والكلوريت أو التلك ويصبح لونه في هذه الحالة مائلا إلى الإخضرار. يوجد كورديريت كمعدن إضافي في صخور الجرانيت والنيس (النيس الكورديريتي ) والشست وفي نطاقات التحول التماسي (اغلراري).

ترومالين (سليكات معقدة للبورون والألومنيوم)

يتبلور المعدن في فصيلة الثلاثي ، نظام الهرم الثلاثي المزدوج. البلورات عادة منشورية. شكل (215 – 216). الأسطح المنشورية مخططة في حالات كثيرة ومقطعها يشبه مثلث دائري ، شكل (217). تنتهي البولرات عادة بالسطح Pedion. والأهرامات الثلاثية (سالبة وجوبة) ، وقد توجد الأهرامات الثلاثية المزدوج . البلورات شائعة ولكن يوجد المعدن أيضا في هيئة كتل متماسكة أو عمدان دقيقة أو خشنة قد تكون متوازية أو شعاعيا.

الصلادة = 7 – 7.5. الوزن النوعي = 3 – 3.25. البريق زجاجي أو راتنجي، اللون متغير ويتوقف على التركيب الكيميائي. فالتورمالين العادي الذي يحتوي على كمية كبيرة من الحديد (شورليت Schorlite) لونه أسود أو بني. وهناك أنواع أخرى لونها أحمر أو وردي أو أخضر أو أزرق أو أصفر ، ولكن يندر وجود اللون الأبيض أو الشفاف ، وتوجد بعض بلورات التورمالين ذات الألوان المتعددة ، فتظهر البلورة الواحدة متعددة الألوان من الخارج إلى الداخل ، أي أن المقطع المستعرض لمثل هذه البلورة يبدي عدة ألوان موزعة في حلقات أو نطاقات دائرية داخل بعضها ، وللتورمالين خاصية الكهرباء الحرارية وكذلك الكهرباء الضغطية.

التركيب الكيميائي: سليكات معقدة للبورون والألومنيوم ، ويمكن كتابة هذا التركيب في صورة قانون عام هكذا: YX8Al5(BO8)8(Si6O18(OH)4 ، حيث X = Ca , Na ، وY = Mg, Li, Fe, Al.

يتميز المعدن بالأشكال الدائرية لمقاطعه المستعرضة . ويختلف عن معدن الهورنبلند بعدم وجود الانفصام المنشوري.

يوجد معدن تورمالين في صخور البجماتيت الجرانيتية والصخور المجاورة لها. والأنواع الشائعة في البجماتيت هي سوداء ولو أن الألوان الفاتحة الشفافة المستعملة في الأحجار الكريمة توجد أيضا في مثل هذه الصخور ويصاحب التورمالين عادة معادن البجماتيت العادية مثل الأرثوكليز والألبيت والكوارتز والمسكرفيت.وكذلك معادن ليبيدوليت وبيريل وأبات وفلوريت ومعادن أخرى نادرة. وقد يوجد معن الترومالين في الصخور النارية والمتحولة مثل الشست والنيس والصخور الجيرية المتبلورة كمعدن إضافي.

توجد الانواع المستعملة في الاحجار الكرمية في جزيرة علبا وولاية ميناس جيرايس بالبرازيل ، وجبال الاورال بالاتحاد السوفيتي وجزيرة مدغشقر وفي بعض الولايات الأمريكية.

تستعمل الأنواع الشفافة ذات الألوان الجميلة من التورمالين في صناعة الأحجار الكريمة. يختلف ألوان هذه الأحجار الكريمة من أخضر زيتوني إلى أحمر وردي أو أحمر أو أزرق. وفي بعض الأحيان يقطع الحجر بطريقة تجعله يعرض ألوانا مختلفة في الاجزاء المختلفة. ويعرف النوع الأخضر باسم المعدن أي تورمالين ، أما الأحجار الحمراء فتعرف باسم روبيلليت Rubellite ، وتعرف الأحجار الزرقاء النادرة باسم إنديكوليت Indicolite. وتستعمل كثير من بلورات المعدن في صناعة أجهزة الضغط وأجهزة قياس درجات الحرارة العالية وذلك نظرا لخاصيتي المعدن المميزتين. ألا وهما: الكهرباء الضغطية والكهرباء الحرارية.

كريزوكولا CuSiO3nH2O

خفي التبلور أو عديم التبلور. متمساك في هيئة كتل. في بعض الأحيان يكون ترابي. الصلادة = 2 – 4. الوزن النوعي = 2.0 – 2.4. المكسر محاري. البريق زجاجي أو مطفي. اللون أخضر أو أزرق مائل للخضرة. بي أو أسود عندما يكون غير نقي. يتميز المعدن بلونه الأخضر أو الأزرق ومكسره المحاري. يتميز عن التركواز (الفيروز) بصلادته الأقل.

كريزوكولا معدن ثانوي النشأة يوجد في نطاقات الأكسدةة في العروق النحاسية. يصاحب معدن ملاكيت وأزوريت وكوبريت والنحاس العنصري ، الخ. يوجد في الأجزاء السطحية لبعض المناطق في الصحراء الشرقية وسيناء.

من الأنواع المشابهة معدن ديوبتيز Dioptase Cu6(Si6O18)6H2O) ذو اللون الأخضر الذي يوجد في بلورات معينية الأوجه كاملة التكوين.

• 

  Cyclosilicate, [Si₆O₁₈] – 6-membered single rings, beryl (red: Si, blue: O)

• 

  Cyclosilicate, [Si₃O₉] – 3-membered single ring, benitoite

• 

  Cyclosilicate, [Si₄O₁₂] – 4-membered single ring, papagoite

• 

  Cyclosilicate, [Si₉O₂₇] – 9-membered ring, eudialyte

• 

  Cyclosilicate, [Si₆O₁₈] – 6-membered double ring, milarite

 إينوسيليكات

تصنيف رئيسي: إينوسيليكات

إينوسيليكات Inosilicates (من اليونانية ἴς إس [genitive: ἰνός إينوس]، ألياف) قد ترتبط مجموعات رباعي الاوجه SiO4 بعضها ببعض عن طريق اشتراكها في ذرتين من ذرات الأكسجين الاربعة في كل منها. وينتج عن هذا الارتباط بناء في شكل السلسلة (سلسلة مفردة). شكل (218). وقد ترتبط مثل هذه السلاسل المفدرة ببعضها البعض مرة أخرى لتكوين سلاسل مزدوجة ، شكل (219) ، وتميز هاتان البنيتان المعادن الاينوسلكاتية. ففي بناء السلسلة المفردة تشترك ذرتين من ذرات الأكسجين الأربعة في كل من رباعي أوجه SiO4 بين رباعي أوجه متجاورين. وتكون نسبة السليكون إلى الأكسحين في مثل هذا البناء كنسبة 3:1. أما في بناء السلسلة المزدوجة فيشترك نصف عدد رباعي الأوجه في ذرتين من الأكسجين لكل منها ويشترك نصف العدد الآخر في ثلاث ذرات من الأكسجين لكل منها ، وتكون نسبة السليكون إلى الأكسجين في مثل هذا البناء كنسبة 11:4.

وتمثل معادن البيروكسي Pyroxenes ، التي لها القانون الكيميائي العام XY(SI2O6) ، بناء السلسلة المفردة بوضوح ، شكل (218) ، ويمكن أن نتصور هذا البناء على أنه مكون من سلاسل مفردة من السليكون والأكسجين موازية لبعضها البعض ومنتدة بدون نهاية في اتجاه المحور ج ، وتتصل ببعضها البعض فقط عن طريق الكاتيونات المملقة بالرمزين X ، Y (رابطة أيونية). والكاتيونات X كبيرة الحجم ضعيفة الشحنة ، وتكون غالبا عبارة عن صوديوم أو كالسيوم وتتصل بثمانية ذرات أكسجين من جيرانها. أما الكاتيونات Y فهي أصغر حجما وترمز إلى الحديد أو الحديديك ، الألومنيوم ، المنجنيز الثنائي أو الثلاثي التكافؤ ، وحتى الليثيوم أو التيتانوم الرباعي التكافؤ.

وتتبلور معادن البروكسين في فصيلتي المعيني القائم والميل الواحد. فإذا كانت المواضع X ، Y مشغولة بأيونات صغيرة ينتج بناء معيني قائم . أما إذا كانت المواضع X ، Y مشغولة بأيونات كبيرة وصغيرة على التوالي فإنه ينتج بناء ميل واحد. وعندما تكون المواضع X ، Y مشغولة بأيونات كبيرة فإن بناءا ذريا له تماثل الميول الثلاثة ينتج ، مثل معادن ردودونيت M(SiO8) ، ولاستونيت Ca(SiO8). ويوجد في جميع معادن البيروكسي انفصام منشورية {011} يتقاطع في زوايا قائمة تقريبا ، شكل (220) ، ويواوزي السلاسل SiO8 ، كما يوجد بها عادة انفصال ظاهر موازي للمسطوح الأمامي {001} ، والمسطوح القاعدي {100}.

وتحت ظروف خاصة من الضغط والحرارة يتخذا المركبان (Mg,Fe)2(Si2O6) ، Mg2(Si2O6) ، شكل بلوريا آخر (غير المعيني القائم) ينتمي إلى فصيلة الميل الواحد. ومعادن البيروكسي من المعادن الشائعة في تركيب الصخور النارية خصوصا القاعدية منها وكذلك في بعض أنواع الصخور المتحولة.

أما معادن الأمفيبول Amphibles ، وهي من المعادن الشائعة والهامة في تركيب الصخور فإنها تكون مجموعة تشبه إلى حد كبير معادن البيروكسين ، ولكن هناك بعض الفوارق والتي تعزى إلى الإختلاف في البناء الذري بين المجموعتين ، فتتميز معادن الأمفيبول بوجود السلسلة المزدوجة Si4O11 ، شكل (219) ، كبناء أساسي في تركيبها. وتمتد هذه السلاسل المزدوجة بدون نهاية في اتجاه موازي للمحور ج وللانفصام المنشوري الكامل {011}. ولكن مستويات الانفصام في هذه الحالة تتقاطع في زاويتين غير قائمتين تساويان 56º ، 124º تقريبا. شكل (224). وعلى ذلك يستفاد من الاختلاف في زاوية الانفصام للتفرقة السريعة بين معادن الأمفيبول ومعادن البيروكسين. ويجب ألا يغيب عن الذهن أن الانفصام في معادن الأمفيول أوضح بكثير عنه في معادن البيروكسين.

وتتصل السلاسل المزدوجة – كما في حالة البيروكسين – ببعضها البعض عن طريق الكاتيونات الممثلة بالرمزين X ، Y (رابطة أيونية( . وتشغل أيونات الهيدروكسيد (OH) الفراغات الخالية الناتجة من اتصال سلستين مفردتين جنبا إلى جنب مع بعضهما البعض. ويكتب القانون العام لمعادن الأمفيبول هكذا X0-7H7-14Z16O14(OH)4 ، حيث X تمثل أيونات الصوديوم والكالسيوم والبوتاسيوم (بكميات قليلة). أما Y فتضم المغنسيوم والحديدوز والحديديك والألومنيوم والمنجنيز ثنائي التكافؤ . والتيتانيوم – كما هو الحال في معادن البيروكسين ، ولكن لا يوجد الليثيوم في تركيب معادن الأمفيبول.

وبعض معادن الأمفيبول ثنائية التشكل كما هو الحال في معادن البيروكسين ، أي تتبلور في كل من فصيلتي المعيني القائم والميل الواحد.

تتبلور معادن البيروكسين في درجات حرارة أعلى من تلك التي تتبلور عندها معادن الامفيبول. وعلى ذلك فإنها السابقة في التبلور من المجما (انظر صفحة 211). وغالبا تتغير معادن البيروكسين التي تبلورت مبكرا إلى معادن الأمفيبول في مراحل لاحقة من تاريخ الصخر الناري . ويساعد على هذا التغير وجود الماء في السائل المتبقي من المجما عند درجات الحرارة المنخفضة.

X Y بيروكسين أمفيبول Mg Mg إنستاتيت أنثوفيلليت كلينوإنستاتيت كوبفيريت Mg, Fe Mg,Fe برونزيت ، هيبرثين أنثوفيلليت كلينوهيبرثين كمينجتونيت Ca Mg دوبسيد تريموليت Ca Fe هيديتبرجيت أكتينوليت Na Al جيديت جلوكونين Na Fe' إيجيرين ربيكيت Li Al سبوديومين Ca,Na Mg,Fe أوجيت هورنبلند Mn,Al Fe,Ti

جدول (33): الأيونات الشائعة وتركيب معادن البيروكسين والأمفيبول

مجموعة معادن البيروكسين

تضم هذه المجموعة عديدا من الأنواع المعدنية التي تتبلور في فصيلتي المعيني القائم والميل الواحد ، ومع ذلك فهي متقاربة في بنائها الذري . ويوجد في جميع الأنواع انفصام منشورية ضعيف يتقاطع في زوايا تقرب من القائمة (حوالي 87 درجة ، 93 درجة ) ، شكل (220) [قارن بين هذا الانفصام والانفصام في معادن الامفيبول ، شكل (224)]. وتكون معادن البيروكسين متسلسلة متشابهة في تركيبها الكيميائي لمعادن الأمفيبول (انظر جدول 33). وفيما يلي بيان بالأنواع الشائعة من معادن مجموعة البيروكسين.

متسلسلة النستاتيت

انستاتيت Enstatite Mg2(Si2O6) المعيني القائم

هيبرثين Hypersthene (fe,Mg)2(Si2O6) المعيني القائم

متسلسلة الديوبسيد

ديوبسيد Diopside CaMg(SiO6) الميل الواجد

هيدلينبرجيت Hedenbergite café(Si2O6) الميل الواحد

متسلسلة سبوديومين

سبوديومين Spodumene LiNa(Si2O6) الميل الواحد

جيديت Jedeite NaAl(Si2O6) الميل الواحد

إيجيريت Aegirite NaFe(Si2O5) الميل الواحد

متسلسلة أوجيت

أوجيت Augite XY(Si2O5) الميل الواحد

إنستاتيت Mg2(Si2O6) - هيبرثين (Mg,Fe)2(Si2O6)

قلما يوجد معدن إنستاتيت نقيا في الطبيعة ولكنه يحتوي على الحديد. ويحل الحديد محل المغنسيوم بنسب تصل إلى 1:1 ، وتتكون متسلسلة معادن متشابهة الأشكالة بين الطرفين ، فإذا كانت كمية FeO تتراوح بي 5 – 13% سمي المعدن باسم برونزيت أما إذا زادت نسبة FeO عن 13% سمي المعدن باسم هيبرثين. وقد تحتوي هذه المعادن على نسبة بسيطة من الألومنيوم تصل إلى 10% . أما اسم فيروسيليت فإنه يطلق على المركب النقي Fe2(Si2O6).

يتبلور معدنا انستاتيت وهيبرثين في فصيلة المعيني القائم ، نظام الهرم المنعكس ، البلورات منشورية ولكنها نادرة ، يوجد المعدنان عادة في هيئة كتلية أو إبرية أو لوحية. الصلادة = 5.5. الوزن النوعي = 3.2 – 3.5.

الانفصام منشورية كامل {011}. زوايا الانفصام 87 درجة ، 93 درجة. البريق زجاجي أو لؤلؤي على أسطح الانفصام ، أما معدن برونزيت فله بريق شبه فلزي مثل البرونز. اللون رمادي أو أصفر أو أبيض مائل للاخضرار أو أخضر زيتوني أو بني. نصف شفاف. لا ينصهر الانستاتيت ولكن تستدير الحواف الدقيقة فقط في لهب البوري وتزاداد قابيلة المعدن للانصهار بازدياد نسبة الحديد.

يصعب تمييز الأنواع السوداء من هذه المعادن عن معدن الأوجيت في العينات ونلجأ إلى الخواص البصرية للتفرقة بينهما.

توجد هذه المعادن في صخور البيروكسينيت والبيريدوتيت والجابرو والتوريت والبازلت وكذلك في بعض أنواع النيازك.

تضم الأنواع المشابهة معادن كلينو إنستاتيت (ميل واحد) ثنائي الشكل للمركب Mg2(si2O6) ، وكلينوهيبرثين (ميل واحد) ثنائي الشكل للمركب (Mg,Fe)2(Si2O6).

ديوبسيد CaMg(Si2O6)

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد ، نظام المنشور . البلورات منشورية ذات ثمانية جوانب في المقطع المستعرض . كذلك يوجد المعدن في هيئة كتل حبيبية أو عمدانية أو صفائحية. يكثر وجود البلورات التوأمية المركبة حيث يكون المستوى التوأمي هو المسطوح القاعدي {100}.

الصلادة = 5 – 6. الوزن النوعي = 3.2 – 3.3. الانفصام منشوري غير كامل. يكثر وجود الانفصال الموازي للمسطوح القاعدي {100} ، وفي بعض الأجيان يوجد انفصال موازي للمسطوح الامامي {001}. ويتميز نوع المعدن المعروف باسم دياليج Diallage بوجود الانفصال الأخير {001}. لون المعدن أبيض أو أخضر فاتح ويقتم بازدياد نسبة الحديد. البريق زجاجي. شفاف أو نصف شفاف. درجة انصهار المعدن 4.

التركيب الكيمائي: سليكات الكالسيوم والمغنسيوم ، قد يحل الحديد محل المغنسيوم بكل النسب ، وتوجد متسلسلة كاملة من التشابه الشكلي بين الديوبسيد ومعدن هيدينبرجنيت Hedenbergite café(Si2O6).

يتميز المعدن بشكله البلوري ولونه الفاتح وانفصامه المنشوري غير الكامل حيث تتقاطع مستويات الانفصام في زوايا مقدراها 87 درجة ، 93 درجة.

معدن الديوبسيد من المعادن المتحولة التي توجد بصفة مميزة في الاحجار الجيرية المتبلورة حيث يصاحب المعدن معادن تريموليت وسكابوليت وجارنت وسفين وفيزوفيانيت.

سبوديومين LiAl(Si2O6)

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد. نظام المنشور. البلورات منشورية ، مبططة وموازية للوجه {001} ، الاوجه كثيرة التخطيط . البلورات كبيرة الحجم ذات أوجه خشنة.

الصلادة = 6.5 – 7. الوزن النوعي = 3.14 – 3.20. الانفصام منشوري {011} ويتقاعط في زوايا مقدارها 87 درجة ، 93 درجة. يوجد أيضا بالمعدن مستويات انفصال موازية للمسطوح الأمامي {001}. البريق زجاجي. اللون أبيض أو رمادي أو أحمر وردي أو أصفر. شفاف أو نصف شفاف. درجة الانصهار = 3.5.

يتميز المعدن بانفصامه المنشورية ومستويات انفصاله المسطوحية. مسطوح البلورات خشنة (مثل ألياف الخشب) ومميزة عند لمس المعدن.

معدن سبوديومين من المعادن النادرة نسبيا. ولكنه يوجد في هيئة بلورات كبيرة جدا في بعض أنواع الجبماتيت. يستعمل المعدن كمصدر لعنصر الليثيوم. وتستعمل بعض أنواعه الشفافة الخضراء ، هيدينيت (HIddenite) أو الحمراء (kunzite) في صناعة الأحجار الكريمة.

جيديت NaAl(Si2O6)

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد ، نظام المنشور. يندر وجود البلورات المنفردة ، ويغلب وجود المعدن في هيئة كل إبرية متماسكة.

الصلادة = 6.5 – 7. الوزن النوعي = 3.3 – 3.5. الانفصام منشوري {001} يتقاطع في زوايا مقدارها 87 درجة ، 93 درجة. المعدن شديد الصلادة وصعب الكسر. اللون أخضر تفاحي أو أخضر زمردي أو أبيض ذو بقع خضراء. البريق زجاجي أو لؤلؤي على أسطح الانفصام. درجة الانصهار = 2.5. يتميز المعدن بلونه الأخضر ومجموعاته الابرية الشدية التماسك.

يوجد معدن الجيديت بكميات كبيرة في صخر السربنتين حيث يبدو أن المعدن قد تكون نتيجة لتحول صخر غني بالألبيت والنيفيلين . يوجد بصفة خاصة في شرق آسيا وشمال بورما والتبت وجنوب الصين.

استعمل المعدن في الشرق وخصوصا الصين ، في عمل الادوات المختلفة والتماثيل والتحف ذات الروعة والجمال. وقد استعمله الانسان القديم في صنع أسلحته المختلفة وأدوات معيشته.

إيجيريت NaFe'(Si2O6)

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد. نظام المنشور. البلورات إبرية إما عمودية أو في هيئة مجموعات. الصلادة = 6 – 6.5. الوزن النوعي = 3.40 – 3.55. الانفصام منشوري غير كامل {011} يتقاطع في زوايا مقدارها 87 درجة ، 93 درجة ، البريق زجاجي. اللون بني أو أخضر. نصف شفاف. درجة الانصهار = 3.

يتميز المعدن ببلوراته الابرية ولونه الأخضر أو البني وتواجده مع معادن معينة. ولو أن التحقيق الدقيق للمعدن يحتاج إلى الفحص الميكروسكوبي.

يعتبر معدن الإيجيريت من المعادن النادرة نسبيا المكونة للصخور النارية الفقيرة في السليكا والغنية بالصودا مثل السيانيت النيفيليني والونوليت. يصاحب المعدن الأرثوكليز ومعادن الفلسباثويد والاوجيت والأمفيبول الغنية بالصودا.

أوجيت (Ca,Na)(Mg,FeFe'',Al)(Si,Al)2O6

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد. نظام المنشور. البلورات ذات هيئة منشورية قصيرة لوحية ، شكل (221 – 222 – 223) . تتقاطع المنشورات في زوايا مقدارها 87 درجة ، 93 درجة. يوجد المعدن كذلك في هيئة كتل صفائحية أو حبيبية خشنة أو دقيقة.

الصلادة = 5 – 6ز الوزن النوعي = 3.2 – 3.4. الانفصام منشوري جيد {011}. يوجد عادة انفصال قاعدي في البلورات. البريق زجاجي. اللون أخضر قاتم أو أسود. المعدن نصف شفاف.

التركيب الكيميائي: سليكات الكالسيوم والألومنيوم والحديد والمغنسيوم. يمكن اعتبار الأوجيت كمعدن متوسط بين الديوبسيد والهيدينبرجيث وقد حل فيه عنصر الألومنيوم محل جزء من السليكون والمغنسيوم. درجة الانصهار = 4 – 4.5.

يتميز المعدن بشكله البلوري ومقطعه المستعرض ذي الأربعة أو الثمانية جوانب. ويفرق المعدن عن الديوبسيد بلونه الأقتم ، وعن الهورنبلند بزوايا مستويات انفصامه (87 درجة ، 93 درجة).

يعتبر الاوجيت أكثر المعادن البيروكسينية انتشارا ، ومن المعادن الهامة المكونة للصخور ، ويغلب وجود المعدن في الصخور النارية القاتمة اللون خصوصا الأنواع التي تكونت من مجما غنية بالحديد والكالسيوم والمغنسيوم ، مثل صخور البازلت والجايرووالبيريودتيت وفي بعض أنواع السيانيت والنيس.

معادن أخرى لها بناء السلسلة المفردة

ردودنيت Mn(SiO8)

يتبلور المعدن في فصيلة الميول الثلاثة ،نظام المسطوح. البلورات لوحية موازية للمسطوح القاعدي {100}. يوجد المعدن عادة في هيئة كتلية متماسكة أو منفصمة. الصلادة = 5.5 – 6. الوزن النوعي = 3.4 – 3.7. الانفصام منشوري {011} ، {011/} ويتقاطعان في زوايا 88 درجة ، 92 درجة تقريبا. البريق زجاجي. اللون أحمر وردي أو بني. وقد يكون المعدن مغطى بطبقة سوداء من أكسيد المنجنيز. شفاف أو نصف شفاف. درجة الانصهار = 3 ، ويعطي كتلة زجاجية سوداء.

يتميز المعدن بلونه الأحمر الوردي وانفصامه المنشوري. يفرق عن معدن رودوكروزيت بصلادته الأعلى وعدم ذوبانه في الأحماض . معدن رودونيت معدن قليل الانتشار نسبيا.

تستعمل بعض عينات الرودونيت المصقولة في صناعة أحجار الزينة. ومعظم هذه العينات تأتي من جبال الأورال بالاتحاد السوفيتي.

ولاستونيت Ca(SiO8)

يتبلور المعدن في فصيلة الميول الثلاثة ، نظام المسطوح. البلورات لوحية. يوجد عادة في هيئة كتلية مشققة أو أليافية أو متماسكة. الصلادة = 5 – 5.5. الوزن النوعي = 208 – 2.9. الانفصام كامل وموازي لكل من المسطوح القاعدي {100} والمسطوح الأمامي {001}. البريق زجاجي أو لؤلؤي على أسطح الانفصام. وقد يكون البريق حريريا إذا كان المعدن في هيئة ألياف. اللون أبيض أو رمادي. نصف شفاف. ينصهر المعدن عند درجة 4 إلى كرة صغيرة زجاجية بيضاء.

يوجد معدن ولاستونيت في الصخور الجيرية المتبلورة المتحولة بالحرارة ، حيث يصاحب العدن معادن الكالسيت وديوببسيد وجارنت وتريموليت والفلسبارات الجيرية وفيزوفيانيت وإبيدوت.

بكتوليت CS2NaH(SiO8)3

يتبلور المعدن في فصيلة الميول الثلاثة . نظام المسطوح. يوجد عادة في هيئة مجموعات لبلورات إبرية قد تكون شعاعية الترتيب. أو قد يوجد في كتل متماسكة. الصلادة = 5. الوزن النوعي = 2.7 – 2.8. البريق زجاجي أو حريري. عديم اللون أو أبيض رمادي. الانفصام كامل وموازي للمسطوحين القاعدي {100} والامامي {001}. درجة الانصهار = 2.5 – 3. ويعطي مادة زجاجية. معدن بكتوليت معدن ثانوي النشأة ، يتكون في ظروف مشابهة لوجود معادن الزيوليت. يوجد مبطنا للفجوات في صخور البازلت.

مجموعة معادن الأمفيبول

تضم هذه المجموعة عديدا من المعادن الشائعة التي تتبلور في فصيلتي المعيني القائم والميل الواحد ، بينما تتبلور الأنواع النادرة في فصيلة الميول الثلاثة ، ولكن بنياتها جميعا متشابهة. وتكون هذه المعادن مجموعة مشابهة في تركيبها الكيميائي بمعادن البيروكسين ، (انظر صفحة 391) ، ولكن معادن الأمفيبول تحتوي على أيون الهيدروكسيد (OH) . وتشبه معادن الأمفيبول معادن البيروكسين إلى حد كبير ، إلا أنهما يختلفان في زاوية الانفصام.

ففي معادن الأمفيبول تساوي زاويتا الانفسام المنشورية 56 درجة ، 124 درجة تقريبا ، شكل (224) ، بينما تساوي هاتين الزاويتن في معادن البيروكسين 87 درجة ، 93 درجة تقريبا ، شكل (220). وفيما يلي بيان بالأنواع الشائعة من معادن مجموعة الأمفيبول:

أنثوفيلليت Anthophylite (Mg,Fe)7(Si5O22)(OH)2

متسلسلة التريموليت

تريموليت Tremolite Ca2Mg8(Si8O22)(OH)2

أكتينوليت Actinolite Ca2(Mg,Fe)5(Si8O22)(OH)2

متسلسةل الريبيكيت

ريبيكيت Riebecjite Na2Fe8Fe'2(Si8O22)(OH)2

أرفيدسونيت Arfvedsonite Na8Mg4Al(Si8O22)(OH)2

جلوكوفين Glaucophane Na2Mg8Al2(Si8O22)(OH)2

متسلسلة الهورنبلند

هورنبلند Hornblende X2-8Y5-7Z8O22(OH)2

أنثوفيلليت (Mg,Fe)7Si8O22(OH)2

يتبلور المعدن في فصيلة المعيني القائم. (يقابل المعدن معدني إنستاتيت وهيبرثين في مجموعة البيروكسين). يندر وجود المعدن في هيئة بلورات ، ولكن يوجد عادة في هيئة إبرية أو منشورية. الصلادة = 5.5 – 6. الوزن النوعي = 2.85 – 3.2. الانفصام منشوري كامل {011} ، اللون رمادي أو أخضر أو بني. البريق زجاجي. نصف شفاف. لا يسهل تمييز المعدن عن معادن الأمفيبول الأخرى إلا بواسطة استعمال الميكروسكوب وتعيين الخواص البصرية.

معدن أنثوفيلليت من المعادن النادرة نسبيا ، ويوجد المعدن في صخور الشست المتبلورة حيث يظن أن المعدن قد نشأة عن تحول معدن الأوليفين.

تريموليت Ca2Mg5(Si8O22)(OH)2

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد ، نظام المنشور. البلورات ذات هيئة منشورية. يوجد المعدن عادة في مجموعات ذات بلورات عمدانية شعاعية ، وفي بعض الأحيان تكون البلورات أليافية. الصلادة = 5 – 6. الوزن النوعي = 3.0 – 3.3. الانفصام منشورية كامل {011} بزوايا قدرها 56 درجة ، 124 درجة. البريق حريري على الأسطح المنشورية. يختلف اللون بين الأبيض والأخضر الفاتح (نوع الأكتينوليت Actinolite). يقتم اللون كلما زادت نسبة الحديد في المعدن. شفاف أو نصف شفاف.

التركيب الكيميائي: سليكات الكالسيوم والمغنسويم الإيدروكسيدية. قد يحل الحديد محل المغنسيوم ، فإذا زادت نسبته عن 2% فإن المعدن يتحول إلى أكتينوليت (يكون التريموليت والأكتينوليت معا متسلسلة أشكال متشابهة محدودة) ، درجة الانصهار 3 – 4.

يتميز المعدن ببلوراته المنشورية الرفيعة وانفصامه المنشورية الجيد ، ويختلف عن الهورنبلند بلونه الفاتح.

يوجد معدن تريموليت عادة في الصخور الجيرية الدولوميتية المتبلورة غير النقية ، حيث نشأ المعدن نتيجة لإهادة تبلور الصخر بواسطة التحول. كذلك يوجد المعدن في الشست الطلقي. أما معدن أكتينوليت فإنه يوجد في صخور الشست الخضراء حيث نشأ المعدن نتيجة لتحول معادن البيروكسين في الصخور النارية الأصلية.

هورنبلند

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد ، نظام المنشور. البلورات منشورية ، كذلك يوجد المعدن في هيئة عمدانية أو أليافية ، دقيقة أو خشنة الحبيبات. الصلادة = 5 – 6. الوزن النوعي = 3.2. الانفصام منشوري كامل {011} والزوايا مقدراها 56 درجة ، 124 درجة. البريق زجاجي ، أما الانواع الأليافية فبريقها حريري. اللون أخضر متدرجة إلى الأسود. نصف شفاف.

التركيب الكيميائي: سليكات معقدة للكالسيوم والمغنسيوم والحديد والألومونيوم مع شق الهيدروكسي. والسبب في تعقيد قانون المعدن الكيميائي هو التشابه الشكلي والإحلال بين الأيونات المتشابهة. واختلاف نسبة NaCa ، Si:AL,Fe'':Al,Fe:Mg. ويمكن كتابة القانون العام للهورنبند كما يلي:

Ca2Na(Mg,Fe1)4(Al,Fe',Ti)(Al,Si)8O22(O,Oh)2

ويختلف الهورنبلند عن التريموليت في احتواء الأول على الألومونيوم. درجة الانصهار = 4. ويعطي ماء في الأنبوبة المقفولة. كما يتميز المعدن عن باقي معادن الأمفيبول بلونه الداكن.

معدن هورنبلند من المعادن الهامة الشائعة المكونة للصخور ، حيث يوجد المعدن في كلا من الصخور النارية والمتحولة ، ولو أنه يكثر في الصخور المتحولة. وينتج المعدن من تحلل البيروكسينات في عمليات التبلور الأخيرة للمجما ، أو أثناء تحول الصخور النارية. ويتكون صخر الأمفيبوليت Amphibolite من معدن الهورنبلند بصفة رئيسية.

• 

  Inosilicate, pyroxene family, with 2-periodic single chain (Si₂O₆), diopside

• 

  Inosilicate, clinoamphibole, with 2-periodic double chains (Si₄O₁₁), tremolite

• 

  Inosilicate, unbranched 3-periodic single chain of wollastonite

• 

  Inosilicate with 5-periodic single chain, rhodonite

• 

  Inosilicate with cyclic branched 8-periodic chain, pellyite

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 فيلوسيليكات

تصنيف رئيسي: فيلوسيليكات

فيلوسيليكات Phyllosilicates (من اليونانية φύλλον فيلون، ورقة)، أو السيليكات الصفائحية. يدل اسم هذه المجموعة الهامة ، المشتق من الكلمة اليونانية phyllon وتعني ورقة ، على أن المعادن التابعة لها ذات هيئة صفائحية (أو صفحية) ، ويوجد بها انفصام واحد واضح. وصلادة هذه المعادن منخفضة بصفة عامة ، وكذلك وزنها النوعي منخفض. أما عن صفائح الانفصام فهي قابلة للانثناء أو مرنة. وترجع هذه الخواص المميزة إلى تكون البناء الذري من صفائح السليكون والأكسجين بصفة اساسية. ونجد في هذا البناء الصفائحي ، شكل (225) ، أن ثلاثة ذرات أكسجين من الأربعة الموجودة عند أركان رباعي الأوجه SiO4 أصبحت مشتركة بين رباعيات الأوجه ، ويؤدي هذا إلى أن نسبة Si:O كنسبة 5:2.

وتحتوي جميع المعادن الفيللوسليكاتية على أيون الهيدروكسيد (OH) ، وتعزى الخواص المختلفة إلى حد كبير – لهذه المعادن إلى الوضه الذي يشغله هذا الأيون في البناء الذري بالنسبة لبقية الأيونات الموجودة في التركيب الكيميائي للمعدن.

ويرجع اهتمامنا بالمعادن الفيللوسليكاتية إلى أنها نواتج لتجوية الصخور ، وبالتالي تكون الجزء الأكبر من التربة. ويتوقف غذاء النبات من التربة ، وإختزانها الماء في التربة من وقت الرطوبة إلى وقت الجفاف ، وسماح التربة للغازات والكائنات الحية بالمرور فيها ، على الخواص المختلفة للسليكات الصفائحية.

ومن الناحية الجيولوجية نجد أن للفيللوسليكات أهمية كبرى . فمعادن الميكا تعتبر من أهم مكونات صخور الشست ، كما أنها منتشرة في الصخور النارية. وتتكون معادن الميكا في درجات حرارة أقل من تلك التي تتكون عندها معادن الامفيبول أو البيروكسين ، وتتكون غالبا بإحلالها للمعادن السابقة كنتيجة للتغير المائي الحراري.

ويمكن تصنيف المعادن الفيللوسليكاتية تصنيفا مبسطا كما يلي:

أبوفيلليت Apophyllite KCa4(Si4O10)F.8H2O

معادن الصلصال (الطين)

كاولينيت Kaolinite AL4(Si4O10)(OH)8

مونتوريللونيت Montmorillonite Mg,Al,(OH)(H2O)Silicate

إلليت Illite K.Mg,Fe,Al.(OH)Silicate

معادن الميكا

مسكوفيت Muscovite KAl2(AlSi2O10)(OH)2

فلوجوبيت Phlogopite LMg8(AlSi2)10)(OH)2

بيوتيت Biotite K(Mg,Fe)9(AlSi8O8)(OH)2

ليبيدوليت Lipidolite L2Li8AL8(AlSi8O10)(OH.F)4

معادن الميكا القابلة للكسر (Britile mica)

مارجريت Margarite CaAl2(Al2Si2O10)(OH)2

أوتريلليت Ottrellite Fe,Al,Mn,(OH)Silicate

كلوريتويد Chloritoid FeAL(ALSIO8)(OH)2

معادن الكلوريت

كلوريت Chlorite Mg,Fe,Fe',Al2(OH)Silicate

تلك Talc Mg5(Si4O10)(OH)2 سربنتين Serpentine Mg6(Si4O10)(OH)2

جارنيرتيت Garnierite (Ni,Mg)SiO8.nH2O

بيروفيلليت Pyrophyllite Al2(Si4O10)(OH)2

سيبيوليت Sepiolite Mg4(Si8O10)(OH)2.6H2O

فرميكيوليت Vermiculite Mg,Fe,AL,(OH)(H2O)(Silicate)

أبوفيلليت [KCa4(Si4)10)2F6H2O)]

يتبلور المعدن في فصيلة الرباعي ، نظام الهرم المنعكس الرباعي المزدوج. الصلادة = 4.5 – 5. الوزن النوعي = 1.3 – 2.4. الانفصام {100} كامل. البريق لؤلؤي على المسطوح القاعدي وزجاجي على الأوجه الأخرى. عادة عديم اللون أو أبيض أو رمادي. ولكن قد يكون اللون أخضرا باهت أو أصفرا أو ورديا. شفاف أو نصف شفاف. درجة الانصهار 2 ، مع حدوث انتفاخ وتكوين مادة مينائية فقاعية بيضاء.

يوجد أبوفيلليت كمعدن ثانوي النشأة مبطنا للفجوات في صخور البازلت وماشابهها ويصاحب معادن الزيوليت المختلفة والكالسيت والداتوليت والبكتوليت.

معادن الصلصال (الطين ) Clay Minerals

يطلق اسم الصلصال (الطين) على أحد أنواع الصخور الرسوبية الميكانيكية.وكأي صخر يتكون الصلصال من معادن مختلفة بنسب مختلفة كذلك يدل لفظ الصلصال على أن حجم الحبيبات التي يتكون منها صغير ، فهي تستعمل للاشارة إلى تلك المواد التي يقل قطر حبيباتها عن 1/256 ملليمتر والتي تصبح سهلة التشكل Plastic إذا بللت بقدر يسير من الماء. وباستعمالنا للأشعة السينية في دراسة التركيب المعدني للصخور الطينية ، أمكن التعرف على مجموعة من المواد المتبلورة تكون هذه الصخور بصفة رئيسية ، وتعرف باسم "معادن الصلصال" ، وهذه المعادن عبارة عن سليكات مائية للألومنيوم بصفة أساسية . وفي بعض الأحيان يحل المغنسيوم أو الحديد محل جزء من الألومنيوم ، كما أن العناصر القلوية أو الأرضية القلوية قد تكون موجودة بصفة أساسية في التركيب الكيميائي لمعدن الصلصال. وقد يتكون الصلصال من معن صلصال واحد ، ولكن عادة يوجد أكثر من معدن صلصال مختلطة مع غيرها من المعادن مثل الفلسبار والكوارتز والمعادن الكربوناتية والميكا.

كاولينيت Al4(Si4O10)(OH)8

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد ، نظام المنشور ، يوجد في هيئة قشور رقيقة وصغيرة جدا معينية أو سداسية الشكل. يوجد عادة في هيئة كتل طينية الشكل إما أن تكون متماسكة أو هشة. الصلادة = 2 – 2.5. اتلوزن النوعي = 2.6 – 2.63. الانفصام قاعدي كامل {100}. البريق أرضي معتم ، أما الصفائح المتبلورة فبريقها لؤلؤي اللون أبيض ولكنه يتلون كثيرا تبعا لنوع الشوائب الموجودة.

لا ينصهر ولا يذوب. يتميز المعدن بشكله البطئ ولكن يستحيل تفرقة المعدن عن المعادن الصلصالية الأخرى دون الاستعانة بالوسائل البصرية والأشعة السينية.

الكاولينيت أحد المعادن الواسعة الانتشار ، ويعتبر المعدن أهم مكونات الصلصال والكاولين. والمعدن دائما ثانوي النشأة حيث ينتج من تحلل السليكات الألومينية خصوصا الفلسبارات حيث يتواجد معها. كذلك يوجد في التربة Soil حيث يكون مختلطا بالكوارتز . يستعمل المعدن في صناعة الخزف والطوب والاسم مشتق من كلمة صينية Kauling ومعناها "التل العالي" وهو اسم تل بالصين حيث يوجد المعدن.

أنواع مشابهة:ديكيت Dickite ، نكريت Nacrite ، وهما نوعان يشبهان كاولينيت بالنسبة للتركيب الكيميائي والبناء الذري ، ولكنهما أقل منه إنتشارا في تكوين الرواسب الطينية.

مجموعة منتموريللونيت

تشمل هذه المجموعة عددا من معادن الصلصال التي تتميز بمقدرتها على امتصاص جزئيات الماء بين الصفائح في بنائها الذري ن وينتج عن ذلك تمدد ملحوظ في البناء ، تضم المجموعة المعادن التالي: مونتموريللونيت ، وبيديلليت وننترونيت وهيكتوريت وصابونيت.

يكون منتموريللونيت المعدن الرئيسي في تركيب صخر البنتونيت ، وهو عبارة عن رماد بركاني متحلل . وتتميز هذه الرواسب بخاصية امتصاصها الماء بدرجة غير عادية وتمدد حجمها إلى أضعاف أضعاف حجمها الأصلي ، وذلك عند وضعها في الماء.

مجموعة إليت

تضم هذه المجموعة عدة معادن صلصالية شبيهة بالميكا. ولكن معادن الإليت تختلف عن معادن الميكا في قلة إحلال الألومنيوم محل السليكون ، وإحتوائها على ماء أكثر ، وبوجود الكالسيوم والمغنسيوم حالين محل جزء من البوتاسيوم. يكون إليت المعدن الرئيسي في تركيب الصخور الطفلية Sbales.

معادن الميكا

تضم مجموعة معادن الميكا التي تتركب كيميائية من سليكات الألومونيوم العقدة مع البوتاسيوم والهيدروكسيد وكذلك المغنسيوم والحديدوز. وفي بعض الأنواع يوجد الصوديوم والليثيوم والحديديك. وفي حالات قليلة يوجد المنجنيز والكروميوم والباريوم والفلورين والتيتانيوم بكميات ضئيلة.

تتبلور معادن الميكا في فصيلة الميل الواحد ، ولو أن البلورات لا تبين مثل هذا التماثل البلوري ، وذلك نظرا إلى أن المحور يميل بزاوية تقترب من 90º على المحور ج. البلورات عادة مسطحة ذات مسطوح قاعدي واضح ولها مظهر سداسي ذو زوايا مقدارها 60 º ، 120º تقريبا ، وعلى ذلك تظهر البلورات دائما إما في أشكال معينية قائمة أو سداسية التماثل (تماثل كاذب). وتتميز معادن الميكا جميعها بانفصال قاعدي كامل {100}. وتكون الميكات متسلسلة غير كاملة من الأشكال المتشابهة تتفاوت في مداها باختلاف الأطراف.

مسكوفيت KAL5(AlSi8O10)(OH)2

يعرف أيضا باسم الميكا البيضاء أو الميكا البوتاسية ، يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد ، نظام المنشور. الزاوية المحورية بين أ ، ج (زاوية بيتا) تساوي 90 º تقريبا. يوجد في هيئة صفائح كبيرة أو صغيرة أو في هيئة قشور قد تكون متجمعة في هيئة ريشية أو كروية.

يتميز المعدن بانفصامه القاعدي الكامل {100} الذي يؤدي إلى فصل المعدن إلى صفائح رقيقة مرنة. الصلادة = 2 – 2.5. الوزن النوعي = 2.76 – 3.1. البريق زجاجي أو حريري أو لؤلؤي. شفاف عديم اللون في الصفائح الرقيقة. أما الصفائح السميكة فهي نصف شفافة وتبدو ذات ظلال باهتة من الألوان الصفراء أو الخضراء أو الحمراء. درجة انصهار المعدن = 5.

مسكوفيت معدن واسع الانتشار ضمن المعادن المكونة للصخور. يوجد بصفة مميزة في الصخور النارية الحامضية الجوفية مثل الجرانيت والسيانيت. كذلك يوجد في صخور البجماتيت وصخور الشيست والنيس المتحولة حيث يكون المعدن الأساسي في صخر الشست الميكائي. وقد يوجد المسكوفيت نتيجة لتحلل معادن مختلفة مثل التوباز والكيانيت وسبديومين وأنسلوسيت. وهناك نوع عبارة عن قشور رقيقة يوجد في هيئة مجموعات أليافية لها بريق حريري ، ويعرف هذا النوع باسم سيريسيت Sericite ، ويوجد في صخور الشست وكذلك نتيجة لتحلل المعادن على جانبي بعض العروق المائية الحارة الحاملة للخامات المعدنية.

يوجد المعدن في صخور البجماتيت الجرانيتية مصاحبا معادن الكوراتز والفلسبار والتورمالين والبيريل والجارنت والأباتيت والفلوريت. ويوجد المعدن عادة في هذه العروق في هيئة بلورات كبيرة تعرف باسم الكتب التي قد تبلغ في بعض الأماكن نحوا من بضع عشرات السنتيمرات في العرض.

يستخدم المعدن بصفة أساسية في صناعة المواد العازلة التي تدخل في صناعة الأجهزة الكهربائية. وتعتبر الهند من أهم الدول المصدرة للميكا. وهناك صناعات أخرى مختلفة يدخل فيها المسكوفيت.

فلوجوبيت KMg8(AlSI8O10)(OH)2

يعرف أيضا باسم الميكا المغنيزية Magnesia mica. يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد ، نظام المنشور. يوجد في هيئة بلورات لوحية سداسية الشكل أو بلورات منشورية مدببة. البلورات غالبا كبيرة وخشنة وقد يوجد أيضا في هيئة كتل صفائحية.

الانفصام قاعدي كامل {100}. الصفائح مرنة. الصلادة = 2.5 – 3. الوزن النوعي = 2.86. البريق زجاجي أو لؤلؤي. اللون أصفر بني أو أخضر أو أبيض. غالبا ذو وميض نحاسي اللون على أسطح الانفصام. شفاف في الصفائح الرقيقة. درجة الانصهار = 4.5 – 5.

يتكون معدن فلوجوبيت في الصخور الجيرية المغنيزية نتيجة لتحولها بالحرارة ، وكذلك يتكون في صخور الدولوميت المغنيزية وصخور السربنتين. يندر وجود المعدن في الصخور النارية.

بيوتيت K(JMg,Fe)8(AlSi8O19)(OH)2

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد ، نظام المنشور. البلورات مسطحة أو منشورية قصيرة ذات مسطوح قاعدي واضح. البلورات نادرة ولكن يغلب وجود المعدن في هيئة كتلية صفحية غير منتظمة. كذلك يوجد المعدن في هيئة قشور منتشرة في الصخر أو متجمعة في هيئة مجموعات قشرية.

الانفصام قاعدي كامل {100}. الصفائح مرنة. الصلادة = 2.5 – 3. الوزن النوعي = 2.8 – 3.2. البريق لامع. اللون أخضر داكن أو أسود وقد يكون أصفرا باهتا في بعض الحالات النادرة. أما الصفائح الرقيقة فلونها مدخن وبذلك يسهل تفريقها عن المسكوفيت العديم اللون تقريبا . درجة الانصهار = 5.

التركيب الكيميائي: أساسيا سليكات البوتاسيوم والمغنسيوم والحديد والألومنيوم ، ويوجد بعض الفلورين عادة حالا محل الهيدروكسيد. كذلك قد يحتوي على بعض المنجنيز والتيتانيوم والصوديوم.

معدن البيوتيت من المعادن الشائعة الواسعة الانتشار كمكون للصخور. يوجد المعدن في الصخور النارية خصوصا الأنواع الغنية بالفلسبارات مثل الجرانيت والسيانيت ، وكذلك في الصخور الأخرى أكثر من تلك التي يوجد فيها المسكوفيت وفي بعض الأحيان يوجد البيوتيت في عروق البجماتيت في صفائح كبيرة وكذلك يوجد في بعض الطفوح البركانية والصخور البوريفيرية ، وكذلك في صخور الشست والنيس حيث يصاحب المسكوفيت.

أنواع متشابهة: جلوكونيت Glauconite (سليكات مائية للبوتاسيوم والحديد والمغنسيوم والألومونيوم) ، يشبه البيوتيت في تركيبه الكيميائي ، يوجد في هيئة حبيبات خضراء أو مائلة للاصفرار أو إلى السواد كمككون في الصحور الرملية الخضراء ، كما يوجد في بعض الصخور الطيينة والمارل وما شابهما.

فيرميكيوليت Vermiculite (مختلف في تركيبه الكيميائي – أساسيا سليكات مائية للمغنسيوم والحديد والألومونيوم) . يتمدد المعدن عند تسخينه ويأخذ أشكال الدود (الاسم Berm مشتق من هذه الخاصية). يستخرج المعدن من منطقة حفافيف بالصحراء الشرقية ، ويستخدم بكميات كبيرة في الصناعات العازلة للحرارة والصوت.

ليبيدوليت K2Li8Al3(AlSi8O10)2(O,OH,F)4

يعرف المعدن أيضا باسم الميكا الليثياثية Lithia mica. يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد ، نظام المنشور. البلورات عادة في هيئة صفائح صغيرة أو منشورات سداسية المظهر. يغلب وجود المعدن في هيئة مجموعات قشرية دقيقة أو خشنة التبلور. الانفصام قاعدي كامل {100}. الصلادة = 2.5 – 4. الوزن النوعي = 2.8 – 2.9. البريق لؤلؤي. اللون أحمر وردي فاتح أ, زنبقي Lilac أو أبيض. نصف شفاف. ينصهر بسهولة. درجة الانصهار = 2.

معدن الليبيدوليت من المعادن النادرة نسبيا. يوجد المعدن في عروق البجامتيت حيث يصاحب معادن أخرى محتوية على الليثيوم مثل التورمالين الوردي أو الأخضر والإمبليجونيت وسبوديومين. قد توجد بلورات الليبيدوليت متداخلة مع السكوفيت حيث تتوازى البلورات مع بعضها البعض. من المناطق الشهيرة بوجود المعدن جبال الأورال وجزيرة علبا ومدغشقر.

يستعمل المعدن كمصدر لعنصر الليثيوم ، وكذلك في صناعة الزجاج المقاوم للحرارة.

معادن الميكا الهشة

مارجريت CaAl2(Al2Si2O19)(OH)2

الميل الواحد. نظام المنشور ، البلورات نادرة. يوجد في هيئة مجموعات قشرية. الصلادة = 3.5 – 5 (أصلد من الميكا الحقيقية). الوزن النوعي = 3.0 – 3.1. الانفصام قاعدي {100} كامل. البريق زجاجي أو لؤلؤي. اللون وردي باهت أو أبيض أو رمادي. نصف شفاف. الصفائح قابلة للكسر (brittle). درجة الانصهار = 4 – 4.5. يوجد مارجريت عادة مصاحبا معدن كوراندوم ، وفي العامة يتكون كناتج من نواتج تحلله.

أوتريليت (Fe,AL,Mn)(OH)Silicate

(الميول الثلاثة). الصلادة = 3 – 7. الوزن النوعي = 3.3. درجة الانصهار = 6. حيث يعطي كرة مغناطيسية. يوجد في الصخور المتحولة مثل الشست.

كلوريتويد Fe,Al(AlSiO5)(OH)2

الميل الواحد ، نظام المنشور . الصدلاة = 6.5. الوزن النوعي = 3.52 – 3.57. درجة الانصهار = 6. ويعطي مادة مغناطيسية . يتحلل بحامض الكبريتيك . يوجد في الصخور المتحلوة مثل الشست. كذلك يوجد كناتج تحلل بعض الطفوح البركاينة بواسطة المحاليل المائية الحارة.

معادن الكلوريت

تضم هذه المجموعة عدة معادن ذات خواص بلورية وفيزيائية وكيميائية متشابهة. ومن الصعب جدا التمييز بين هذه المعدان دون الالتجاء إلى التحليل الكيميائية الدقيقة والدراسات البصرية. والوصف التالي لما نسميه معدن "كلوريت" ما هو في الواقع إلا وصفا شاملا للأنواع الأساسية التابعة لهذه المجموعة وهي: كلينوكلور ، بينيت ، بروكلوريت.

كلوريت (Mg,Fe,FE',Al)8(AlSi)4O10(OH)2.Mg(OH)6

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد ، نظام المنشور . البلورات مسطحة ذات مظهر سداسي كاذب ، يشبه المعدن في هيئته بلورات مجموعة معادن الميكا ولكن يندر وجود البلورات الواضحة. يوجد المعدن عادة في هيئة كتل صفائحية أو مجموعات مكونة من قشور دقيقة. يوجد كذلك في يهئة حبيبات صغيرة منتشرة في الصخر.

ينفصم المعدن بسهولة ، الانفصام قاعدي {100} ، الصفائح تنثني ، لكن ليست مرنة. الصلادة = 2 – 2.5. الوزن النوعي = 2.6 – 2.9. البريق زجاجي أو لؤلؤي. اللون أخضر بدرجات مختلفة ويندر وجود الأنواع الصفراء أو البيضاء أو الوردية. شفاف أو نصف شفاف. المعدن صعب الانصهار . درجة الانصهار = 5 – 5.5.

يتميز المعدن بلونه الأخضر وهيئته الصفائحية وانفصامه في صفائح غير مرنة.

معدن كلوريت من المعادن الشائعة الواسعة الانتشار ذات النشأة الثانوية ، يتكون المعدن نتيجة لتحلل السليكات المحتوية على الألومنيوم والحديدوز والمغنسيوم مثل البيروكسينات والأمفيبولات والبيوتيت والجارنت. يوجد المعدن حيثما وجدت الصخور المحتوية على مثل هذه المعادن وقد أصبحت 3صخورا متحولة. توجد بعض صخور الشست مكونة كلها تقريبا من معدن الكلوريت ويعزى اللون الأخضر لكثير من الصخور النارية إلى وجود الكلوريت الذي نتج من تحلل المعادن السليكاتية الحديدومغنيزية. وكذلك يعزى اللون الأخضر لكثير من صخور الشست والإردواز إلى وجود معدن الكلوريت منتشرا في الصخر في هيئة حبيبات دقيقة. وقد يترسب بعض الكلوريت من المحاليل المائية الحارة.

تلك (طلق) Mg8(Si4O10)(OH)2

يعرف أيضا باسم حجر الصابون Soapstone أو الاستياتيت Steatite. يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد. نظام المنشور. البلورات نادرة. يوجد المعدن عادة في هيئة كتل صفائحية ، وفي بعض الأحيان في هيئة مجموعات صفائحية شعاعية. يوجد أيضا في هيئة كتل متماسكة.

الانفصام قاعدي كامل {100}. تنثني الصفائح قليلا ولكنها ليست مرنة. المعدن قابل للتقشير . الصلادة = 1 (يترك علامة على قطع من القماش). الوزن النوعي = 2.7 – 2.8. البريق لؤلؤي أو شحمي. اللون أخضر تفاحي أو رمادي أو أبيض فضي. نصف شفاف. الملمس شحمي.

المعدن صعب الانصهار . درجة الانصهار = 5. لا يتأثر بالأحماض. يتميز المعدن ببنيته الصفائحة وانفصامه السهل وسهولة خدشه وملمسه الشحمي.

معدن التلك من المعادن الثانوية النشأة، إذ يتكون المعدن نتيجة لتحلل المعادن السليكاتية المغنيزية ، مثل الأوليفين والبيروكسينات والأمفيبولات ، وقد يوجد في هيئة أشكال كاذبة لهذه المعادن. ولكن التلك يوجد بصفة مميزة في الصخور المتحولة حيث يوجد في هيئة حبيبيبة أو خفية التبلور في الصخر المعروف باسم حجر الصابون ، حيث يكون المعدن معظم الصخر تقريبا . وقد يوجد التلك كمكون أساسي في الصخور الشستية مثل الشست التلكي.

ويجد التلك في مصر في أماكن مختلفة بالجزء الجنوبي من الصحراء الشرقية (العطشان ودرهيب) حيث يستغل المعدن اقتصاديا. يستعمل التلك بكميات كبيرة في هيئة مسحوق في صناعة البويات والخزف والورق والكاوتشوك كما يستعمل كمسحوق التلك (بودرة التلك).

سبرنتيت [Mg(Si4)10)(OH)8]

يبتلور المعدن في فصيلة الميل الواحد نظام المنشور . البلورات غير معروفة وإنما يوجد في أشكال كاذبة. يوجد السربنتين في هيئتين بلورتين: إحداهما صفائحية وتعرف باسم أنتيجوريت Antigorite ، والأخرى أليافية وتعرف باسم كريزوتيل CHrusotile.

السربنيتن ذو مكسر محاري أو أليافي. وتتراوح صلادته بين 2 ، 5 . ووزنه النوعي 2.1 للنوع الأليافي و2.65 للنوع الكتلي. ولونه أخضر ذو درجات مختلفة وقد يكون رماديا أو أحمر أو بنيا أو أسودا. البريق راتنجي أو شحمي أو شمعي. قد يحتوي السربنتين على الحدي أو النيكل أو المنجنيز أو الألومنيوم أو الكروميوم.

ينتج السربنتين من تحلل المعادن المغنيزية مثل الأوليفين والإنستاتيت والهورنبلند والتريموليت والأوجيت. ويعتبر الأوليفين أهم مصدر للسربنتين إذا قليلا ما يوجد الأوليفين دون أن يكون قد تحلل إلى سربنيتن. ويصاحب السربنتين معادن الماجنيزيت والكالسيت والماجنتيت والكروميت والجارنيزيت والجارنت (بيروب) والبلاتين والتلك.

والسربنتين معدن منتشر في الصخور المختلفة التابعة لحقب البريكامبري في الصحراء الشرقية المصرية. تستخدم الأنواع الأليافية من السربنتين (كريزوتيل) مصدر للاسبوستس Asbestos الذي يستعمل في صناعة العوازل الخاصة ضد الحريق والحرارة والكهرباء. أما الأنواع الكتلية من السربنتين ذات اللون الأخضر الفاتح أو الداكن فإنها تستعمل في أحجار الزينة. أما إذا كان السربنتين مختلطا مع الرخام الأبيض فإنه يكسبه ألوانا معرقة جميلة. ويطلق على الرخام في هذه الحالة اسم الرخام الأخضر Verd Sntique marble.

جارنيريت [(NiMg)SiO8.nH2O]

المعدن عديم التبلور Amorphous. يوجد المعدن في هيئة قشور أو كتل ترابية. الصلادة = 2 – 3. الوزن النوعي = 2.2 – 2.8. البريق أرضي أو معتم . اللون أخضر تفاحي أو أبيض. المخدش أبيض مائل للخضرة. الملمس شحمي.

الجارنيت من المعادن الثانوية النشأة حيث يصاحب المعدن السربنتين ، ويحتمل أن يكون قد نتج من تحلل صخر البيريدوتيت المحتوي على النيكل . ويوجد المعدن في جزيرة الزبرجد (سانت جون) بالبحر الاحمر قرب الحدود المصرية مع السودان. ويستخدم الجارنيتريت كخام لفلز النيكل.

بيروفيلليت Al2(Si4O10)(OH)2

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد ، نظام المنشور. يوجد عادة في هيئة كتل صفائحية أو حبيبة . يشبه التلك في مظهره. الصلادة = 1 – 2 (يترك أثلا على القماش). الانفصام قاعدي كامل {100}. الصفائح تنثني بعض الشئ ولكنها ليست مرنة. الوزن النوعي = 2.8 – 2.9. البريق لؤلؤي أو شحمي. اللون أبيض أو أخضر تفاحي أو رمادي أو بني. نصف شفاف.

بيروفيلليت معدن نادر الوجود نسبيا. يوجد في الصخور المتحولة مصاحبا عادة معدن كيانيت . يستخدم المعدن في بعض الأحيان في نفس الأغراض التي يستخدم فيها التلك.

سيبيوليت (ميرشوم) Mg(Si6O15)(OH)2.6H2O

الفصيلة البلورية غير معروفة بالظبط ، يحتمل أن تكون الميل الواحد. يبدو المعدن تحت الميكروسكوب كمخلوط من مادة أليافية وأخرى عديمة التبلور لها نفس التركيب الكيميائي. الصلادة = 2 – 2.5 . الوزن النوعي = 2. المكسر محاري. يطفو المعدن على سطح الماء عندما يكون جافا وذلك بسبب مساميته العالية. اللون أبيض رمادي أو أبيض مائل للاصفرار أو الأحمر. الملمس ناعم. نصف شفاف. درجة الانصهار = 5 – 5.5. ويعطي ماءا كثيرا في الأنبوبة المقفولة.

يوجد سيبيوليت كمعدن ثانوي النشأة في هيئة كتل عقدية الشكل مصاحبا للسربنتين وكذلك للأوبال والماجنيزيت. يستخدم المعدن في صناعة أنابيب الميرشوم.

• 

  Phyllosilicate, mica group, muscovite (red: Si, blue: O)

• 

  Phyllosilicate, single net of tetrahedra with 4-membered rings, apophyllite-(KF)-apophyllite-(KOH) series

• 

  Phyllosilicate, single tetrahedral nets of 6-membered rings, pyrosmalite-(Fe)-pyrosmalite-(Mn) series

• 

  Phyllosilicate, single tetrahedral nets of 6-membered rings, zeophyllite

• 

  Phyllosilicate, double nets with 4- and 6-membered rings, carletonite

 تكتوسيليكات

تصنيف رئيسي: Tectosilicates

Quartz

Lunar Ferroan Anorthosite no. 60025 (Plagioclase Feldspar). Collected by Apollo 16 from the Lunar Highlands near Descartes Crater.

تكتوسيليكات Tectosilicates (الهيكيلية في الأبعاد الثلاثة)

يتكون ثلاثة أرباع القشرة الأرضية تقريبا من معادن سليكاتية فيها رباعي الأوجه SiO4 متصلة مع بعضها البعض في الأبعاد الثلثاة لتكون بناءا هيكليا. وتتبع هذه المعادن قسم التكتوسليكات حيث تسهم جميع ذرات الأكسجين في أركان رباعي الأوجه في الارتباط بين رباعي الأوجه المجاورة وينتج عن هذا بناء مستقرقوي الإربتاط تكون فيه نسبة لاسليكون إلى الأكسجين كنسبة 2:1. (SiO2)n شكل (226).

والهيكل السليكاتي في أبسط صورة يكون متعادلا كهربائية ولا يحتوي على أيونات فلزية. كما هو الحال في مجموعة السليكا SiO4. أما في بقية المعادن السليكاتية ذات البناء الهيكلي فنجد أنها تحتوي على الألومونيوم بصفة أساسية. وقد حل محل جزء من السليكون. وإحلال أيون الألومونيوم (ثلاثي التكافؤ) محل أيون سليكون (رباعي التكافؤ) ينقص من شحنة الهيكل البنائي المتعادل شحنة موجبة ، الأمر الذي يحتم أن يدخل أيون أحادي الشحنة الموجبة (مثل البوتاسيوم) مع الألومونيوم لينتج بناء متعادل. وهذا ما يحدث في بناء الأرثوكليز إذا كانت n في البناء السليكاتي المتعادل (SiO2)n تساوي 4 ، فإنه ينتج SI4O8 فإذا حل أيون Al محل أيون Si فإنه ينتج – (AlSi8O8) وهذا لابد أن يتحد مع أيون موجب مثل البوتاسيوم فيكون [K(AlSi8O80] (الأرثوكليز) أو مع الصوديوم [Na(AlSi8O80] (الألبيت).

أما إذا حل أيونان من الألومونيوم محل أيونين من السليكون فإنه ينتج عن ذلك شحنتان سالبتان في البناء بدلا من شحنة واحد. وتتعادل هاتان الشحنتان مع أيون ذي شحنتين موجبتين (ثنائي التكافؤ)، مثل الكالسيوم ، وينتج بناء سليكاتي متعادل. مثل الأنورثيت [Ca(AlSi8O8)]. وفيما يلي بيان المعادن الشائعة التي تنتني إلى قسم التكتوسليكات:

مجموعة السليكا

كوارتز Quartiz SiO2

تريديميت Tridymite SiO2

كريستوباليت Cristobalite SiO2

مجموعة الفلسبار

متسلسلة الفلسبارات البوتاسية

ميكروكلين Microcline K(AlSi8O8)

أرثوكليز Orthiclase K(AlSI8O8)

متسلسلة الفلسبارات الصودية الكالسية

ألبيت Albite Na(AlSi8O8)

أنورثيت Anorthite Ca(Al2Si2O2)

مجموعة الفلسباتويد

لوسيت Leucite K(Ali2SO6)

نيفيلين Nepheline (Na,K)(AloSO4)

صوداليت Sodalite Na4(AlSiO4)3Ol

لازوريت Lazurite (Na,Ca)4(ALSIO4)8(SO4,S,Cl)

بتاليت Petalite Li(AlSi4O10)

مجموعة سكابوليت

مرياليت Marialite Na4(AlSI8O8)8(Cl)

ميونيت Meonite Ca4(Al2Si2O8)8(Co8)

مجموعة الزيوليت

أنالسيت Analcite Na(AlSI2O8)8(Cl)

نطروليت Natrolite Na2(Al2Si8O10)2.H2O

كابازيت Cabazite (Ca,Na)2(Al2Si4O12).6H2O

هيولنديت Heulandite Ca(Al2Si2O18).6H22O

ستلبيت Stilbite Ca(Al2Si2O18).7H2O

مجموعة السليكا

وصفت لسهولة الدراسة ضمن قسم المعادن الأكسيدية. من صفحة (282 – 289).

مجموعة معادن الفلسبار

تعتبر هذه المجموعة من المجموعات الهامة للمعادن. وتشمل معادن عبارة عن سليكات الألومونيوم والبوتاسيوم أو الصوديوم والكالسيوم وفي أحوال نادرة الباريوم. وتتبع هذه المعادن فصيلة الميل الواحد أو الميول الثلاثة. ولكن بالرغم من هذا الاختلاف في الفصائل البلورية نجد أن البلورات تتشابه إلى حد كبير في هيئتها وزواياها. ولهذه المعادن انفصام واضح في مستويين يتقاطعان في زوايا تساوي أو تقرب من 90º . الصلادة حوالي 6 ، والوزن لانوعي يتراوح بين 2.55 – 2.76.

التركيب الكيميائي: يمكن اعتبار معادن الفلسبار الشائعة محاليل جامدة للمكونات الثلاثة وهي: أرثوكليز KAlSi8O8 ، ألبيت NaAlSI8O8 ، أنورثيت CaAl2Si2O8.

أما النوع المحتوي على الباريوم ، سلسيان BaAl2Si2O8 فهو قليل الأهمية. ويكون الألبيت والأنورثيت متسلسلة كاملة من المحاليل الجامدة عند جميع درجات الحرارة. بينما يكون الأنورثيت والأرثوكليز محلولا جامدا محدودا جدا ، أم االألبيت والأرثوكليز فإنهما يكونان متسلسلة كاملة عند درجات الحرارة العالية فقط وغير كاملة عند درجات الحرارة الأقل ، ويمثل شكل (227) هذه العلاقات الثلاثة والتي تختصر إلى أ ب (ألبيت ، أ ن (أنورثيت) ، أ ر (أرثوكليز). مثلا أ ب 12 أ ن 1 أ ر 2 (تقريبا ألبيت نقي) ، أ ب 20 أ ن 2 أ ر 78 (أرثوكليز غني بالصودا).

معادن الفلسبار البوتاسية

يوجد المركب الكيميائي KALSi8O8 في أربعة أشكال بلورية في الطبيعة كل شكل منها يمثل معدنا مميزا. هذه الأشكال الأربعة هي:

سانيدين: درجات الحرارة العالية. يوجد في صخور بركانية حمضية.

أرثوكليز: درجات الحرارة الأقل ، يوجد في صخور جوفية حمضية.

ميكروكلين: درجات الحرارة الأقل ، يوجد في صخور البجماتيت الجرانيتية.

أديولاريا: درجات الحرارة المنخفضة ، يوجد في العروق المائية الحارة.

وأكثر هذه المعادن إنتشارا في الطبيعة الأرثوكليز والميكروكلين.

أرثوكليز KAlSi8O8

يتبلور الأرثوكليز في فصيلة الميل الواحد. نظام المنشور. البلورات منشورية الهيئة ، وممتدة في اتجاه المحور أ أو المحور ج. تظهر البلورات أنواعا كثيرة من التوائم. يكثر وجود البلورات ، شكل (228) ، أو الكتل المنفصمة أو الحبيبية ولكن في الصخور يوجد المعدن في هيئة حبيبات لا شكل لها.

الصلادة = 6. الوزن النوعي = 2.57. يوجد مستويا انفصام أحدهما موازي للمسطوح القادي {100} وهو كامل. والآخر موازي للمسطوح الجانبي {010} وهو جيد. البريق زجاجي. اللون أبيض أو رمادي. المخدش أبيض.

يتميز المعدن بلونه وصلادته وانفصامه ، ويتيمز عن البلاجيوكليزات بزايوة انفصامه القائمة وعد وجود الخطوط الدالة على التوائم المركبة على سطوح الانفصام.

يتحلل المعدن بسهولة بواسطة المياه المحملة بثاني أكسيد الكربون ، وينتج عن التحلل كربونات البوتاسيوم التي تذوب في الماء. ويتخلف عن المعدن مخلوط من الكرلينيت والسليكا أو المسكوفيت والسليكا.

الأرثولكليز من المعادن الواسعة الانتشار ، ويوجد في الصخور النارية الحمضية والجرانيت والسيانيت. كما يوجد في عروق البجماتيت (الميكروكلين أكثر إنتشارا منه في هذه العروق) ،ويوجد أيضا في صخور الشست والنيس والصخور الرسوبية مثل الأركوز ، وفي بعض الأحيان في الصخور الرملية والكونجلوميرات. يصاحب الأرثوكليز معادن الكوارتز والمسكوفيت والألبيت بصفة عامة في هذه الصخور.

يستعمل الأرثوكليز كمصدر رئيسي في صناعة الخزف حيث يطحن المعدن إلى مسحوق ناعم جدا ثم يخلط مع الكاولين أو الطين والكوارتز. وعندما يسخن المخلوط إلى درجات عالية من الحرارة ينصهر الفلسبار ويعمل كمادة لاحمة تربط أجزاء المخلوط بعضها ببعض ويكسب الفلسبار المصهور اللمعة للأواني الخزفية ، كما تستعمل كميات قليلة من الأرثوكليز في صناعة الزجاج لتمد العجينة الزجاجية بالألومونيوم.

ميكروكلين KAlSi8O8

يتبلور المعدن في فصيلة الميول الثلاثة ، نظام المسطوح. البلورات توأمية وتتقاطع مستويات التوائم بزاوية تقرب من 90º (مقطع المعدن تحت الميكروسكوب يبدو كشبكة مكونة من خطوط طولية وعرضية متقاطعة بزوايا قائمة). لا يوجد هذا النوع من التوائم في الأرثوكليز. تبلغ بلورات الميكروكلين في بعض صخور البجماتيت الجرانيتي أحجاما ضخمة. وقد يتداخل الألبيت مع الميكروكلين.

الصلادة = 6. الوزن النوعي = 2.54 – 2.57. الانفصام موازي للمسطوح القاعدي {100} والمسطوح الجانبي {101} حيث يتقاطعان بزاوية مقدارها 30¯ 89º (في الأرثوكليز تساوي هذه الزاوية 90º) . البريق زجاجي . اللون أبيض أو أصفر باهت وفي بعض الأحيان النادرة أحمر. وقد يكون المعدن أخضر اللون ويعرف في هذه الحالة باسم حجر الأمازون Amazon stone. شفاف أو نصف شفاف.

يتيمز المعدن عن الأرثوكليز بنوع من التوائم الموجودة به (يستعمل الميكروسكوب في هذا التميز) ، وكذلك إذا كان لونه أخضرا فهو ميكروكلين.

يوجد المعدن في كثير من الصخور التي يوجد بها الأرثوكليز وخصوصا البجماتيت الجرانيتي. أما حجر الأمازون الذي يستخدم في أغراض الزينة فيوجد في جبال الأورال وبعض مناطق النرويج ومدغشقر.

معادن الفلسبار البلاجيوكليزية

تتبلور معادن هذه المجموعة في فصيلة الميول الثلاثة. وتكون معادن البلاجيوكليز ، التي تعرف أيضا باسم معادن الفلسبار الصودية الكلسية ، متسلسلة كاملة من الأشكال المتشابهة تختلف في التركيب الكيميائي من الألبيت ، NaALSi8O8 ، إلى الأنورثيت CaAl2Oi2O8 ، ويحل الكالسيوم محل الصوديوم ويصحب ذلك إحلال الألومونيوم محل السليكون. وتقسم هذه المتسلسلة إلى ستة أقسام اختبارية تبعا لنسبة كل من الألبيت والأنورثيت في كل قسم.

% للألبيت % للأنورثيت ألبيت Albite 100 - 90 0 - 10 أوليجوكليز Oligoclase 90 - 70 10 - 30 أنديسين Andesine 70 - 50 30 – 50 لابرادوريت Labradirite 50 – 30 50 – 70 بايتونيت Bytownite 30 - 10 70 – 90 أنورثيت Anorthite 10 - 0 90 – 100

ويلاحظ في معادن البلاجيوكليز أن الخواص المختلفة تتدرج تدرجا منتظما بين النهايتين ، وذلك بالرغم من إعطائنا أسماء مختلفة للأنواع المتوسطة ، وذلك يسهل الإحاطة بهذه المجموعة إذا نحن درسناها كلها كوحدة كاملة وليست كأنواع مجزأة.

ألبيت – أنورثيت

تتبلور معادن البلاجيوكليز في فصيلة الميول الثلاثة ، نظام المسطوح. البلورات مسطحة وموازية للمسطوح الجانبي {010} وأحيانا تكون ممتدة بمحاذاة المحور ب. البلورات عادة توأمية مركبة من عدة توائم حسب قانون الألبيت التوأمي أو قانون بيريكلين Pericline ، وينتج عن هذه التوائم تخطيط الأسطح المختلفة للبلورة ، وقد يسهل رؤية بعضها بالعين المجردة ، ولكننها تنكشف بسهولة تحت الميكروسكوب. يوجد المعادة عادة كحبيبات غير منتظمة الشكل في الصخور النارية.

الصلادة = 6. الوزن النوعي يتدرج من 2.62 إلى 2.76 ، شكل (176) صفحة (176). ينفصم المعدن بسهولة موازيا للمسطوح القاعدي {100} ، وكذلك يوجد انفصام جيد موازي للمسطوح الجانبي {010} ، والزاوية بين هذه الانفصامين تساوي 12¯ 95º في الألبيت ، 12¯ 94º في الأنورثيت.

هذه المعادن عديمة اللون أو بيضاء أو رمادية وفي أحوال قليلة قد تكون مائلة للخضرة أو الاصفرار أو الاحمرار. البريق زجاجي أو لؤلؤي شفاف أو نصف شفاف. بعض الأنواع مثل لابرادوريت تظهر خاصية عرض الألوان بوضوح.

التركيب الكيميائي: سليكات الصوديوم والكالسيوم والألومونيوم. توجد متسلسلة كاملة من التشابه الشكلي بين الألبيت NaAlSi8O8 ، والألورثيت CaAl2Si2O8 ، وقد تحتوي الأنواع القريبة من طرف الألبيت على كميات لا بأس بها من البوتاسيوم. درجة انصهار المعدن من 4 – 4.5 ، وتعطي كتلة زجاجية عديمة اللون.

يمكن تمييز هذه المعادن إذا أمكن تحقيق الخطوط الناتجة من التوائم الألبيثية على الأسطح الناتجة من الانفصام القاعدي. أما التعرف على الأنواع المختلفة من البلاجيوكيزات على وجه الدقة فإنه يستلزم إجراء التحاليل الكيميائية والدراسات البصرية بالميكروسكوب ، وكذلك التفرقة بينها بواسطة تعيين الوزن النوعي..

وجودها في الطبيعة: تنتشر معادن الفلسبار البلاجيوكيزية (وهي معادن مكونة للصخور) في الطبيعة بصورة أكثر من معادن الفلسبار البوتاسية ، كما أنها أكثر منها كمية. توجد معادن البلاجيوكيز في الصخور النارية (بصفة عامة) والصخور المتحولة ، وفي حالات نادرة في الصخور الرسوبية.

ويعتمد تصنيف الصخور النارية على نوع وكمية الفلسبار الموجود ، وفي هذا التصنيف وجد – كمبدأ عام – أنه كلما ازدادت النسبة المئوية للسليكا في الصخر كلما قلت كمية المعادن الداكنة وازدادت كمية الفلسبار البوتاسي ويكون البلاجيوكليز الموجود من النوع الصودي ، والعكس صحيح ، كلما قلت النسبة المئوية للسليكا ازدادت النسبة المئوية للمعادن الداكنة وأصبح البلاجيوكليز الموجود من النوع الكلسي.

ألبيت: بالإضافة إلى وجوده كمكون للصخور النارية فإن الألبيت يوجد في جدد البجماتيت ، وقد يكون حالات محل الأوليجيوكليز السابق في عملية التبلور. ويطلق اسم كليفلانديت على النوع اللوحي من الألبيت الذي يوجد في صخور البجماتيت. وتبدي بعض أنواع الألبيت عرضا للألوان وتعرف في هذه الحالة باسم حجر القمر.

أوايجيوكليز: يوجد في مناطق مختلفة في النرويج حيث يحتوي على مكتنفات من الهيماتيت تكسب المعدن بريقا ووميضا ذهبيا. ويعرف مثل هذا الفلسبار باسم حجر الشمس أو AVENTURINE OLIGOELASE.

انديسين: يوجد كحبيبات في الصخور النارية ، خصوصا في الطفوح البركانية.

لابرادريت: معدن منتشر في كثير من الصخور النارية القاعدية وكذلك كمعدن أساسي وحيد في صخر الأنورثوزيت Anorthosite يوجد على ساحل لبرادور بكندا في هيئة كتل كبيرة منفصمة تبدي عرضا رائعا للألوان.

باتوتيت: يوجد كحبيبات في الصخور النارية القاعدية.

أنورثيت: أقل انتشارا من النوع الصودي. يوجد في الصخور النارية وكذلك في بعض الصخور الجيرية الحبيبية المتحولة بالحرارة.

تستعمل بعض أنواع معادن البلاجيوكليز في صناعة الأحجار الكريمة أما اللابرادويت ذو خاصية عرض الألوان فيستخدم في صناعة أحجار الزينة ، ويستعمل الألبيت (يطلق عليه تجاريا اسم صودا سبار) في صناعة الخزف بطريقة مماثلة لطريقة استعمال الأرثوكليز.

مجموعة معادن الفلسباثويد

تشبه معادن هذه المجموعة من الناحية الكميائية معادن الفلسبار. فهي ايضا سليكات ألومونية للبوتاسيوم والصوديوم والكالسيوم بصفة أساسية ، وبعض الأيونات الأخرى بصفة قليلة. والاختلاف الرئيسي بين الفلسباثويد والفلسبار يرجع إلى كمية السليكا الموجودة في كل منها. فتحتوي معادن الفلسباثويد على ثلثي كمية السليكا الموجودة في معادن الفلسبار القلوية تقرياب ، وعلى ذلك فإنها تميل إلى التكون من المحاليل الغنية بالقلويات (الصوديوم والبوتاسيوم) والفقيرة في السليكا. ويتكون بناء الفلسباثويدات الذري من هيكل متشابك من السليكات الألومونية حيث تستضيف الفراغات البينية الكاتيونات (الصوديوم ، البوتاسيوم ، الكالسيوم) ، وكذلك بعض الأنيونات الغريبة (كليورين ، كربونات ، كبريتات). فمثلا يوجد الكلورين بصفة اساسية في صوداليت ، وفي كاكنكرينيت يوجد أيون الكربونات ، بينما يحتوي نوزيليت على الكبريتات ويحتوي لازوليت على أيونات الكبريتيد والكلورين.

لوسيت KAlSi2(6

يتبلور المعدن في فصيلة المكعب. يكثر وجود شكل ذو الأربعة وعشرون منحرفا على البلورات. يتبلور المعدن من اللافا (الحمم) في الصخور البركانية. الصلادة = 5.5. الوزن النوعي = 2.45 – 2.50. البريق زجاجي او معتم. اللون أبيض. نصف شفاف.

يتميز المعدن بشكله البلوري وعدم انصهاره. المعدن أقل صلادة من الجارنت. لوسيت من المعادن النادرة نسبيا. يوجد في الصخور البركانية الحديثة مثل الطفوح الناتجة من بركان فيزوف.

نيفيلين NaAlSiO4

يتبلور المعدن في فصيلة السداسي ، نظام الهرم ، يوجد عادة في هيئة كتلية متماسكة أو حبيبات منتشرة في الصخر. الصلادة = 5.5 – 6. الوزن النوعي = 2.55 – 2.65. الانفصام واضح وموازي للمنشور {101¯0}. البريق زجاجي في البلورات الشفافة أو شحمي في الأنواع الكتلية. اللون أبيض أو رمادي أو مائل للاصفرار. شفاف أو نصف شفاف.

يتميز المعدن في الأنواع الكتلية ببريقه الشحمي. يفرق عن الكوارتز بصلادته الأقل. وعن الفلسبار بتحول إلى مادة غروية في الأحماض. يتحلل المعدن بسهولة ليعطي معادن مختلفة مثل المسكوفيت والكاولينيت والزيوليتات (سليكات غنية بالماء للألومونيوم والقلويات ، وهي معادن ثانوية النشأة).

يوجد النيفيلين في الصخور النارية خصوصا البركانية الحديثة ، حيث يتبلور من المجما الغنية بالصودا والفقيرة في السليكا.

كانكرينيت: سليكات مائية للصوديوم والكالسيوم والألومونيوم ، معدن يشبه النيفيلين في الوجود في الطبيعة والمعادن التي يصاحبها إلا أنه نادر الوجود.

صودواليت Na8(AiSiO4)Cl2

يتبلور صدواليت في فصيلة المكعب. نظام سداسي الثماني الأوجه . البلورات نادرة. عادة كتلي أو حبيبات منتشرة. الصلادة = 5.5 – 6. الوزن النوعي = 2.15 – 2.17. الانفصام اثنا عشر وجها معينا {011}. البريق زجاجي اللون عادة أزرق. وكذلك أبيض أو رمادي أو أخضر. شفاف. درجة الانصهار = 3.5 – 4. ويعطي مادة زجاجية عديمة اللون.

يوجد صوداليت في صخور السيانيت النفيليني والتراكيت والفونوليت مصاحبا عادة النيفيلين وكانكرينيت وغيرهما من معادن الفلسباثويد.

معادن مشابهة: هوينيت (Na,Ca)4-8(AlSiO4)8(SO4)1-2Hauynite

نوزيليت Na8(AlSiO4)SO4 Noselite

لازوريت (اللابيز) (NaCa)8(AlSiO4)8(SO4.S.Cl)2

يتبلور المعدن في فصيلة المكعب. البلورات نادرة. عادة كتلي متماسك. الصلادة = 5 – 5.5. الوزن النوعي = 2.4 – 2.45. الانفصام اثنا عشر وجها معينا {011} غير كامل. البريق زجاجي. اللون أزرق عميق "كالزهرة" Azure blue ، أزرق مائل للخضر ، ونصف شفاف. درجة الانصهار = 3.5. ويلون اللهب بلون أصفر (صوديوم).

لازوريت معدن نادر ، ويوجـد عـادة في الصخور الجيرية المتبــلورة نتيـجة للتحـول الحراري ، واللابيز (Lapis Lazulie) عادة عبارة عن مخلوط بين اللازوريت مع كميات بسيطة من الكالسيت والبيروكسين ، كما يحتوي عادة على جسميات منتشرة من البيريت .ويستخرج أحسن أنواع اللابيز من شمال شرق أفغانستان . كما يوجد في سيبريا والصن . يستخدم المعدن كحجر كريم.

بتاليت Li(AlSI4O10)

يتبلور بتاليت في فصيلة الميل الواحد ، نظام المسقوف. البلورات نادرة. يوجد عادة في هيئة كتل قد تكون منفصمة.

الصلادة = 6 – 6.5. الوزن النوعي = 2.4. انفصام قاعدي {100} كامل. المكسر محاري غير كامل. قابل للكسر. البريق زجاجي. ولؤلؤي على (100). عديم اللون أو أبيض أو رمادي. شفاف أو نصف شفاف. درجة الانصهار = 5 ، ويلون اللهب بلون الليثيوم الأحمر.

يوجد البتاليت في صخور البجماتيت مصاحبا الكوارتز والمعادن المحتوية على اليثيوم مثل سبوديومين وليبيدوليت وتورمالين.

مجموعة معادن سكابوليت

توجد معادن سكابوليت في الصخور المتحولة ، وقوانينها الكيميائية تشبه معادن الفلسبار ، أما بناؤها الذري فيتكون من سلاسل لا نهائية من هياكل السليكات الألومونيومية المتشابكة والممتدة موازية للمحور ج. البلورات عبارة عن منشورات رباعية مستطيلة في موازاة المحور ج. والبناء مفتوح نوعا ما ويستوعب أنيونات كبيرة مثل الكلورين والكبريتات والكربونات بنفس الطريقة التي توجد بها هذه الأنيونات في معادن الفلسباثويد. وتوجد متسلسلة كاملة من الأشكال المتشابهة بين الطرف الصودي مرياليت Marialite والطرف الكلسي ميونيت Meonite . ويمكن التعبير عن قانون مرياليت بأنه مكون من ثلاثة أوزان لقانون الألبيت 2(NaALSi8O8) مضافا إليها وزن واحد لقانون NaCl. أما الميونيت فيتكون من ثلاثة أوزان لقانون أنورثيت 23(CalAl2Si2O8) مضافا إليها وزن واحد لقانون CaCO3 أو CaSO4. وتحل أيونات الكالسيوم محل الصوديوم إحلالا مطلقا ويصاحبها طبعا إحلال الألومونيوم محل السليكون لينتج التعادل الكهربائي تماما كما هو الحال في معادن البلاجيوكليز. كذلك يوجد إحلال تام بين أيونات الكربونات والكبريتات والكلورين . ويطلق على النوع المتوسط من الأسكابوليت بين الطرفين الصودي (مرياليت) والكلسي (ميونيت) اسم ويرتيريت Werterite.

سكابوليت (وبرنيريت)

فصيلة الرباعي ، نظام الهرم المنعكسز البلورات منشورية. الصلادة = 5 – 6. الوزن النوعي = 2.65 – 2.74. الانفصام منشوري ، يوجد كلا النوعين {001} ، {011} . البريق زجاجي عندما يكون غير متحلل. اللون أبيض أو رمادي أو أخضر باهت. شفاف أو نصف شفاف.

التركيب الكيمائي: يتدرج التركيب الكيميائي بين الطرف الصودي: مرياليت (Na,Ca)4Al8(Al,Si)3Si6O24(Cl,CO3,SO4) والطرف الكلسي: ميونيت (Ca,Na)4Al8(Al,SI)8Si6O24(Cl,CO3SO4) . درجة الانصهار = 3. مع الانتفاخ وحدوق رغوة وتكوين مادة زجاجية.

يوجد معدن سكابوليت في صخور الشست والنيس والأمفيبوليت ، وفي حالات عديدة يحتمل تكونه نتيجة لتحلل معادن الفلسبار البلاجيوكليزية. كما يوجد المعدن بصفة مميزة في الصخور الجيرية المتبلورة المتونة بالتحول الحراري الذي يحدث نتيجة لتداخل صخور نارية. يصاحب المعدن ديوبسيد وأمفيبوليت وجارنت وأباتيت وسفين وزركون.

مجموعة معادن زيوليت Zeolites

تضم هذه المجموعة عددا كبيرا من المعادن السليكاتية المائية ، التي تتشابه في تركيبها الكيميائي ، والمعادن المصاحبة لها ، ووجودها في الطبيعة. ومعادن الزيوليت عبارة عن سليكات الألومونيوم والصوديوم والكالسيوم بصفة أساسية وتحتوي على نسبة كبيرة من الماء . وتتراوح صلادة أفرادها من 3.5 – 5.5 بينما يتراوح الوزن النوعي من 2.00 – 2.4. وينصهر كثير من معادن الزيوليت بسهولة ، ويصحب ذلك انتفاخ وحدوث رغوة ، تلك الصفة التي اشتق منها اسم المجموعة زيوليت ، الذي يتكون من مقطعين باللغة اليونانية معناهما "يغلي" "حجر" .وهذه المعادن ثانوية النشأة وتوجد بصفة مميزة في الفراغات والفقاقيع والعروق في الصخور النارية البركانية القاعدية.

تشبه معادن الزيوليت في تركيبها الكيميائية وبنائها الذري معادن الفلسبار ، إذ تتكون من سلاسل حلقية (تماثل رباعي) من رباعيات الأوجه AlO4,SiO4 وتتصل السلاسل بعضها ببعض عن طريق الكاتيونات البنيتية ، وهي الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والباريوم ، وتكون هذه السلاسل بناء مفتوحا ذات قنوات CHanedl ways يتواجد فيها الماء وغيره من الجزيئات. ويرجع اهتمامنا بمعادن الزيوليت إلى وجود هذه القنوات الفسيحة. وعندما يسخن معدن زيلوليتي فإن الماء يطرد بسهولة وباستمرار بارتفاع درجة الحرارة تاركا البناء الذري للمعدن سليمات ، وهذا لا يحدث بالمرة في المعادن المائية الأخرى ، مثل الجبس ، التي تشترك جزيئات الماء في البناء نفسه ، ويؤدي طرد الماء فيها إلى إنهيار البناء الذري للمعدن . وبعد أن يطرد الماء كله من القنوات في معدن الزيوليت ، يمكن ملئ هذه القنوات بالماء أو الأمونيا أو بخار الزئبق أو بخار اليود أو غيرها من المواد المختلفة. وهذه العملية هي عملية اختيارية. وتتوقف على نوع البناء الزيوليتي وحجم الجزيئات التي تسمح لها بالدخول ، وعلى ذلك تستعمل معادن الزيوليت الآن كمصافي للجزئيات وفصل الأنواع المختلفة من هذه الجزيئات بعضها من بعض.

ولمعادن الزيوليت فائدة أخرى ناشئة عن بنائها. عندما يمر الماء بسهولة في القنوات الداخلية فإن الأيونات الموجودة في محلول الماء يمكن أن تستبدل مع الأيونات الموجودة في بناء المعدن ، وتعرف هذه العملية باسم "المبادلة القاعدية" أو "المبادلة الكاتيونية" ، وبهذه الطريقة أمكن استعمال معادن الزيوليت أو المركبات الصناعية ذات البناء الزيوليتي لإزالة عسر الماء. والزيوليت المتسعمل في هذه الأحوال له التركيب الكيميائي Na2Al2Si8O102H2O تقريبا (مثل النطروليت). ويمرر الماء العسر ، (الذي يحتوي على أيونات الكالسيوم والمحلول) في حوض ملئ بحبيبات الزبوليت ، وتحل أيونات الكالسيوم محل أيونات الصوديوم في الزبوليت مكونة مركب CaAl2Si8O102H2O وتذهب أيونات الصوديوم إلى المحلول. وعندما يتشبع الزبوليت الموجود في الحوض بالكالسيوم يمرر محلول مركز من كلوريد الصوديوم في الحوض وترغم درجة التركيز العالية لأيونات الصوديوم التفاعل أن يأخذ اتجاها عكسيا. ويستعاد تكوين المركب Na2Al2Si8O102H2O ويذهب الكالسيوم إلى المحلول.

أنالسيت "أنالسيم" Na(ALSi2O6).H2O

يتبلور المعدن في فصيلة المعكب. نظام سداسي الثماني الأوجه . تظهر عادة أوجه شكل شبه المنحرف المكون من أربعة وعشرين وجها. يوجد عادة في هيئة بلورات وكذلك كتل حبيبية. الصلادة = 5 – 5.5. الوزن النوعي = 2.27. البريق زجاجي. عديم اللون أو أبيض. شفاف أو نصف شفاف. درجة الانصهار = 2.5 ، ويتحول إلى مادة بيضاء ثم زجاجية شفافة. يلون اللهب بلون أصفر (الصوديوم). يعطي ماء في الأنبوبة المقفولة.

أنالسيت عموما معدن ثانوي النشأة يتكون تحت تأثير المياه الجارية الحارة ولذلك يوجد مترسبا في فجوات الصخور النارية البركانية. ويصاحب الكالسيت ومعادن الزيوليت الأخرى.

نطروليت Na2(Al2Si8O19)2H2O

يتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد. نظام الوتد. معيني قائم كاذب. مشورات وإبر. يوجد عادة في هيئة مخروطات لبلورات إشعاعية. كذلك أليافي أو كتلي أو حبيبي او متماسك.

الصلادة = 5 – 5.5. الوزن النوعي = 2.25 الانفصام منشوري {011} كامل. البريق زجاجي. عديم اللون أو أبيض. شفاف أو نصف شفاف. درجة الانصهار 2.5. ويعطي مادة زجاجية ويلون اللهب بلون أصفر (الصوديوم). نطروليت معدن ثانوي النشأة. يوجد مبطنا الفجوات في صخور البازلت ويصاحب معادن زيوليت أخرى وكالسيت.

كابازيت (Ca,Na)2(Al2Si4O12)6H2O

فصيلة الثلاثي. أشكال معينية الأوجه. وعادة توائم متداخلة. الصلادة = 4 – 5. الوزن النوعي = 2.05 – 2.15. الانفصام {11¯01} ضعيف. اللون أبيض أو أصفر أو وردي. شفاف أو نصف شفاف. درجة الانصهار 3. يتحلل (دون حدوث فوران) بواسطة حامض الهيدروكلوريك .

كابازيت معدن ثانوي النشأة يوجد مصاحبا معادن الزيوليت الأخرى ومبطنا الفجوات في البازلت.

هيولنديت Ca(Al2Si7O18).6H2O

الميل الواحد. ولكنها معينية قائمة كاذبة. الصلادة = 3.5 – 4. الوزن النوعي = 2.18 – 2.02. الانفصام كامل موازي للمسطوح الجانبي {010}. البريق زجاجي ، ولؤلؤي على سطح الانفصام. عديم اللون أو أبيض أو أصفر أو أحمر. شفاف أو نصف شفاف. درجة الانصهار 3.

هيولنديت معدن ثانوي النشأة يوجد في الفجوات في الصخور النارية البركانية القاعدية ومصاحبا لمعادن الزيوليت الأخرى والكالسيت.

ستلبيت Ca(AL2Si7O18)7H2O

الميل الواحد. ولكنها معينية كاذبة (توائم متصالبة). البلورات موجودة في حزم . الصلادة = 3.5 – 4. الوزن النوعي = 2.1 – 2.2. الانفصام مسطوح جانبي {010} كامل. البريق زجاجي ولؤلؤي على سطح الانفصام. اللون أبيض . نصف شفاف. درجة الانصهار 3. ستلبيت معدن ثانوي النشأة يوجد في الفجوات في صخور البازلت وماشابهها من الصخور البركانية.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 معرض صور

• 

  Nesosilicate (SiO₄)

• 

  Sorosilicate (Si₂O₇), as in suolunite
  [Ca₂Si₂O₅(OH)₂·H₂O]

• 

  Tectosilicate, aluminosilicate 3D network, zeolite family, synthetic zeolite ZSM-5

• 

  Silica family (SiO₂ 3D network), β-quartz

 انظر أيضاً

• Classification of non-silicate minerals
• Classification of silicate minerals
• Silicate mineral paint

 المصادر

• Deer, W.A. (1992). An introduction to the rock-forming minerals (2nd ed.). London: Longman. ISBN 0582300940. {{cite book}}: Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)

• Deer, W.A. (2004). Rock-forming minerals. Volume 4B. Framework silicates: silica minerals. Feldspathoids and the zeolites (2nd ed.). London: Geological Society of London. p. 982 pp. {{cite book}}: Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)

• Hurlbut, Cornelius S. (1966). Dana's Manual of Mineralogy (17th ed.). ISBN 0-471-03288-3.

• Hurlbut, Cornelius S. (1985). Manual of Mineralogy (20th ed.). Wiley. ISBN 0-471-80580-7. {{cite book}}: Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
• Mindat.org, Dana classification
• Webmineral : Dana's New Silicate Classification

 وصلات خارجية

• Media related to Silicates at Wikimedia Commons