علم الاحجار الكريمة والمعادن

جيولوجيا المعادن : ويدرس هذا العلم الصفات والخواص الطبيعية (الفيزيائية ) والكيميائية للمعادن الموجودة في القشرة الارضية ، بالإضافة الى دراسة أصول تشكل المعادن و طرق استخراجها واستخلاصها من مصادرها الأم.
المعدن: هو الوحدة الاساسية المكونة للصخور ، وهو مادة طبيعية، صلبة، متجانسة، تكونت بطريقة غير عضوية و لها تركيب كيميائي محدد.

الخواص الطبيعية للمعادن:

1- خواص بصرية :
1-1 اللون: ثابتة اللون – متغيرة اللون
1-2 المخدش: لون مسحوق المعدن
1-3 الشفافية : شفافة، شبه شفافة، او معتمة
1-4 البريق: قدرة المعدن على عكس الأشعة الضوئية الساقطة عليه :
بريق فلزي ( الذهب).
بريق لافلزي: ماسي، زجاجي (الكوارتز)، صمغي(كبريت)، لؤلؤي(التلك)، حريري(الاسبستوس،الجبس)، ترابي(بوكسيت).


2- خواص تماسكية :

2-1 الصلادة:هي المقاومة التي يبدبها المعدن للخدش، وتتبع مقياس موه للصلادة: تلك(1)، جبس(2)، كالسيت(3)، فلوريت(4)، آباتيت(5)، ارثوكليز(6)، كوارتز(7)، توباز(8)، كورندم(9)، الماس(10)
2-2 الانفصام (التشقق) قابلية المعدن للانفصام عند مستويات منتظمة(مستويات الانفصام) و متوازية عند طرقها طرقا خفيفا، و تقسم الى انفصام واضح- في اتجاه أو اكثر- و انفصام غير واضح
2-3 الانفصال: تفتت أو تكسر المعدن نتيجة عوامل خارجية .
2-4 المكسر: شكل سطح المعدن عند كسره صناعيا في اتجاهات غير تلك التي ينفصم عندها في الحالة الطبيعية.
2-5 قوة الطرق و السحب امكانية تشكيل المعدن.
2-6 الوزن النوعي : وهو وزن واحدة الحجوم من المعدن.

3- خواص حسية : الرائحة، المذاق، الملمس.
4- خواص أخرى :
-الاشعاع الذري.
-المغناطيسية.
-الكهربائية.
-درجة حرارة الانصهار.


التصنيف الكيميائي للمعادن

1- المعادن العنصرية: الذهب و الفضة و النحاس و الجرافيت و الالماس
2- الكبريتيدات: البيريت و الجالينا
3- الاكاسيد: الكوارتز و الماجنيتيت و الهيماتيت و الكروندم
4- الهاليدات: الفلوريت- الهاليت
5- الفوسفات: الاباتيت
6- الكربونات: الكالسيت و الدولوميت و الماجنيزيت
7- الكبريتات: الجبس و الباريت و انهيدريت
8- السيلكات: مجموعة الفلسبارات، مجموعة البيروكسين، مجموعة لامفيبول، مجموعة الميكا، الكوارتز، اوليفين، موسكوفيت، التلك


نشــــــأة المعـــــادن

تكونت المعادن في الطبيعة نتيجة للعمليات التالية:

1- النشاط الناري :
أ‌- التبلور من السائل الصهاري.
ب‌- التبلور من المحاليل الحارة.

2- عمليات الترسيب:
أ‌- التبلور من المركبات الملحية لمياه البحار و المحيطات
ب‌- تكون بعض المعادن في صورة خامات معدنية رسوبية لمنشأة.

3- عمليات التحول
أ-تكون معادن جديدة بتأثير عوامل التحول مثل الجرافيت(من الفحم).
ب-التكون بتركيز الغازات قرب فوهات البراكين.

وتعود الأسباب الرئيسية وراء تلون المعدن الى وجود الشوائب المعدنية وغير المعدنية المختلفة ، بالإضافة الى التسخين او التعرض للاشعاع الذري ، ومن المعادن المهمة والثمينة الكوارتز والذهب والأحجار الكريمة والبلاتين .

-الكوارتز: الوفرة(الرمال)، رقائقه تستعمل في صناعة الاجهزة الحديثة
-الذهب : معدن عنصري، غالي الثمن، الندرة، غير نشط كيميائيا(لا يصداء و لا يتأكل)، يندمج مع عناصر اخرى مثل النحاس

الأحجار الكريمة:

هي معادن تتميز بالجمال و المتانة و الندرة، وتقسم إلى أحجار كريمة نفيسة و شبه نفيسة . ولكن ليس بالضرورة أن يتمتع الحجر الكريم بصلادة عالية (مثل اللؤلؤ و المرجان و التركواز). و تتم عملية صقلاللأحجار الكريمة بهدف إظهار جمال الحجر الكريم أو إخفاء عيوبه.

الخواص الضوئية للأحجار الكريمة:
1- القدرة على كسر الضوء.
2- درجة اللون.
3- درجة تلاعب الالوان: التغير اللوني مع تغير الاتجاه.
4- البريق .

وسائل التعرف على الأحجار الكريمة:
1- جهاز معامل الانكسار.
2- جهاز التحلل الطيفي.
3- جهاز قياس الكثافة.
4- جهاز قياس الصلادة.
5- جهاز أشعة الحيود السينية .
6- القدرة على احداث انكسار للضوء :

يمكن أن تصنف الأحجار الكريمة :
معادن ذات انكسار مزدوج مثل الياقوت و الزمرد و اللؤلؤ .
معادن ذات انكسار منفرد مثل الماس و العقيق و المرو.
أو
الأحجار الكريمة الصناعية(شبه النفيسه):هي المعادن التي تمتلك الصفات الكيميائية و التركيبية للمعدن الطبيعي و لكنها محضرة صناعيا
الأحجار الكريمة الزائفة: مواد زائفة لها شكل خارجي يماثل الأحجار الكريمة(بلاستيكية).