لغت مینرال (کانی) که از قرون وسطی مورد استعمال قرار گرفته از لغت یونانی Mna (متشابه لاتینی آن Mina است) به معنی “کانی” یا “گردال” (از نظر معدن شناسی) مشتق شده است، لذا نام فارسی آن یعنی “کانی” معروف موادی است که از کانسارها بدست می‌آورند.

نگاه اجمالی

قرنها پیش از دستیابی انسان به فلزات و علم استخراج و مصرف آنها ، برخی از سنگها و کانیهامهمترین ابزار دفاعی ، زراعی و شکار بشر محسوب می‌شده‌اند. بشر اولیه جهت تهیه ابزار سنگی از مولد دارای سختی زیاد همچون سنگ چخماق ، کوارتزیت ، ابسیدین ، کوارتز و … که در محیط زندگی‌اش فراوان بوده استفاده کرده است. نحوه استفاده و بکارگیری این مولد آنچنان در زندگی و پیشرفت انسان مؤثر بوده است که بر این اساس زمان زندگی انسان اولیه را به سه دوره دیرسنگی ، میانسنگی) و نوسنگی تقسیم شده‌اند. همزمان با شناخت فلزات و استخراج آنها عصر فلزات آغاز گردید. احتمالاً اولین فلز استخراج شده در حدود 450 سال ق.م ، مس بوده است.

کانیها از نظر فیزیکی و شیمیایی اجسام طبیعی و همگن هستند که تقریبا منحصرا بصورت بلور و یا لااقل توده بلورین حاوی ذرات ظریف و ریز تا درشت تشکیل می‌گردند. فقط معدودی از کانیهایی که آنها را بصورت جامد می‌شناسیم، به حالت بی شکل و یا ژلهای وجود دارند. با توجه به همگن بودن شیمیایی کانیها ، ترکیب آنها را می‌توان بوسیله فرمول نشان داد. مع ذلک این فرمول در بسیاری از حالات ، منظور عادی شمی را مجسم نمی‌کند، به این جهت در نگارش آن مفاهیم کریستالو شیمی به مقیاس وسیعی باید منظور گردد. برای معرفی کانیها علاوه بر فرمول آنها ، تمام خواص فیزیکی مانند خواص نورانی ، الکتریکی ، مقاومت ، سختی و بالاخره خاصیت بلورشناسی نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد. اساس مطالعه این خواص موضوع کانی شناسی عمومی را تشکیل می‌دهد.

کانی چیست؟

کانی عبارت است از عناصر یا ترکیبات شیمیایی طبیعی جامد ، همگن ، متبلور و ایزوتروپ با ترکیبات شیمیایی نسبتاً معین که در زمین یافت می‌‌شود. خواص فیزیکی کانیها در حدود مشخص ممکن است تغییر نمایند. کانیها به صورت اجسام هندسی با ساختمان اتمی منظم متبلور می‌گردند که به آن بلورمی‌گویند. اگر بلور یک کانی را به قطعات کوچک و کوچکتر تقسیم نماییم سرانجام به کوچکترین جزء دارای شکل هندسی منظم خواهیم رسید که آن را واحد تبلور ، سلول اولیه و یا سلول واحد بلور می‌نامند. از کنار هم قراردادن واحدهای تبلور شبکه بلور که سازنده اجسام متبلور است ایجاد می‌گردد.

علاوه بر کانیهای متبلور با دسته‌ای از ترکیبات دارای تمامی خواص کانی بجز سیستم تبلور می‌باشند که این دسته را شبه کانی می‌نامند و شرایط تشکیل کانیها بسیار متفاوت است ، برخی مانند پیریت ممکن است در شرایط بسیار متنوعی ایجاد ‌گردند در حالیکه برخی دیگر به عنوان شاخص کانی ، فشار ، دما وجود عناصر رادیواکتیو و … مورد استفاده قرار می‌گیرند. همه کانیها به استثنا شبه‌کانی‌ها در یکی از 7 سیستم تبلور شناخته شده متبلور می‌گردند. برخی از کانیها در شرایط مشابه در کنار هم تشکیل می‌گردند که به آنها پاراژنز با کانی‌های همراه گفته می‌شود. کانیها در طبیعت در اندازه‌‌های بسیار متفاوتی یافت می‌شوند که بر این اساس آنها را به درشت بلور ، متوسط بلور ، ریز بلور و مخفی بلور تقسیم می‌نمایند. برخی از انواع درشت بلور و متوسط بلور در نمونه‌های دستی قابل تشخیص بوده ، انواع ریز بلور توسط میکروسکوپهای قوی و کانیهای مخفی بلور را به کمک اشعه ایکس و میکروسکوپهای الکترونی می‌توان شناسایی نمود.

اهمیت اقتصادی کانیها

کانیها دارای ارزش اقتصادی بسیار زیادی می‌باشند، بطوری که اقتصاد بسیاری از کشورهای جهان نظیر شیلی ، گینه … بر اساس مواد معدنی پایه‌ریزی شده است. اگر چه بسیاری از کانیها دارای ارزش درمانی ویژه خود هستند و حتی تعدادی به عنوان مواد سمی و مهلک مورد استفاده قرار می‌گیرند، ولی افرادی نیز وجود دارند که همراه داشتن کانیهای معین را در درمان برخی از بیماریهای موثر می‌دانند. در سراسر جهان عده زیادی علاقمند به جمع‌آوری مجموعه‌های کانی هستند، در یک پیک نیک خانوادگی می‌توان نمونه‌هایی از این خلقت زیبای خداوند جمع‌آوری نمود. با توجه به اینکه در کشور ما کانیهای متنوعی وجود دارند و بسیاری از آنها قابل دسترس می‌باشند.

کانیها از دوران پیش از تاریخ ، نقشی اصلی در نحوه زندگی بشر و استاندارد زندگی وی داشته‌اند. با گذشت هر قرن ، اهمیت اقتصادی کانیها به گونه‌ای فزاینده بیشتر شده و امروزه به اشکال بیشماری ، از احداث آسمانخراشها گرفته تا ساخت رایانه به آنها وابسته‌ایم. تمدن جدید ، به طور شگفت آوری به کانیها وابسته است و کاربرد وسیع آنها را الزامی کرده است. تعداد کمی از کانیها مانند تالک ، آزبست ، گوگرد و … به همان شکل استخراج شده ، معروف می‌شوند. اما بسیاری از آنها را برای به دست آوردن یک ماده مفید ، باید در آغاز فرآوری کرد. برخی از محصولات آشناتر عبارتند از : آجر ، شیشه ، سیمان ، گچ و چیزی در حدود بیست فلز از آهن گرفته تا طلا. کانسنگهای فلزی و کانیهای صنعتی در همه قاره‌ها و در هر جا که کانیهای خاص به اندازه کافی تمرکز یافته و استخراج آنها اقتصادی باشد، استخراج می‌شوند.

کانی‌های سیلیکات از ترکیب شدن سیلیسیم، اکسیژن و یک یا چند فلز به دست می‌آیند و به دو دستهٔ سیلیکات‌های تیره(دارای آهن و منیزیم) و سیلیکات‌های روشن (بدون آهن و منیزیم) تقسیم می‌شود. الیوین، پیروکسین، آمفیبول، میکای سیاه، تورمالین، تالک، سرپانتین و آزبست، نمونه‌هایی از دستهٔ نخست و کوارتز، فلدسپات، میکای سفید و کائولینیت، نمونه‌هایی از دستهٔ دوم هستند.

کوچکترین واحد سازندهٔ سیلیکات‌ها به شکل یک هرم چهاروجهی است که سطوح آن را مثلث های متساوی الضلاع تشکیل می‌دهند.

این بنیان‌های چهاروجهی سیلیکات، بار الکتریکی منفی دارند و باید یکدیگر را دفع کنند ولی در ساختمان بلورین کانی‌ها، این بنیان‌ها به وسیلهٔ یون های مثبتی چون آلومینیم، آهن، منیزیم و … طوری به یکدیگر پیوند داده شده‌اند که واحد سازندهٔ بلوری در مجموع دارای بار خنثی است. یون‌های پیوند دهندهٔ بنیان‌ها دارای اندازه و بار الکتریکی متفاوتند.

به‌طور کلی یون‌های تقریباً هم‌اندازه می‌توانند جانشین یکدیگر شوند (آهن و منیزیم که شعاع یونی نزدیک به هم دارند با سدیم و کلسیم که جای یکدیگر را در ساختمان بلورین کانی اشغال می‌کنند) این وضع تغییر مهمی را در ساختمان کانی به وجود نمی‌آورد. جدای از دسته‌بندی کانی‌ها بر اساس رنگ و تیرگی یا روشنی آن‌ها، کانی‌های سیلیکاتی براساس ساختار بلوریشان به ۶ زیرشاخه تقسیم می‌شوند.

 

فهرست مطالب:

فصل اول: کلیات

مقدمه

فراوانی کانی های سیلیکات

كاربرد كانيهاي سيليكاته

عدد هم‌ آرايي سيليسيم نسبت به اکسيژن

آرایش های چهار وجهی

خانواده سيليكاتهاي جزيره‌ اي

خانواده سوروسيليكاتها

خانواده سيكلوسيليكاتها

بریل

خانواده اينوسيليكاتها

خانواده فيلوسيليكاتها

تكتوسيليكاتها

فرمول عمومي سيليكاتها

و…

فصل دوم: نزوسیلیکات ها (سیلیکات های جزیره ای)

اليویتها

گارنتها

گروه بندی گارنت ها

گروه Al2SiO5

نمودار کانیهای گروه اليوين

اليوين MgTe)2SiO4) ارتورمبيك

دونیت

هگزااكتاهدرال

زيركون ZrSiO4

گروه آلومينوسيليكاتها

سليمانيت

كياستوليت

و…

فصل سوم: سوروسيليكاتها

ویژگی ها

عدد پليمريزاسيون

ساختمان گروه اپيدوت

هميمورفيت

اپيدوت

پيدايش كلئيوزوئيزيت در ايران

ايدوكراز و زوويانيت

و…

فصل چهارم: سيكلوسيليكاتها (سيليكاتهاي حلقوي)

ویژگیهای کلی

ساختمان بريل

نحوه تشخيص

نحوه و محل پيدايش

ساختمان تورمالين

كرديريت

و…

فصل پنجم: اينوسيليكاتها (سيليكاتهاي زنجيري)

پيروكسنها و آمفينولها

سري انستاتيت

ارتوپيروكسنها

مشخصات نوری

پیروکسنهای منوکلینیک

اژيرين يا آكميت

اسپودومن LiAlSi2O6

ژادپيت

شبه پيروكسنها

ولاستونيت

امفيبولها

كانيهاي مهم آمفيبولها

هورنبلند

آمفيبولهاي سديم دار

و…

فصل ششم: فيلوسيليكاتها

ویژگی ها

دسته بندی

گروه سه اكتاهدري

گروه دو اكتاهدري

گروه كلريت

گروه ورميكوليت

گروه كانيهاي رسي

گروه ميكا

كانيهاي گروه سرپانتين

رس ها

موسكويت یا ميكاي سفيد

فلوگوبيت

بيوتيت

ليپدوليت

گروه كانيهاي كلريتي

و…

فصل هفتم: تكتوسيليكاتها يا سيليكاتهاي داربستي

ویژگی ها

دسته بندی

گروه فلدسپات

گروه فلدسپاتوئيد

گروه اسكاپوليت

گروه SiO2

چند ريختهاي كوارتز

كوارتز

انواع درشت بلور

انواع ریزبلور

انيكس

اپال

انواع دانه‌ اي

فلدسپاتهاي پتاسيم

پرتيت و آنتي پرتيت

ميكروكلين

ارتوكلاز

سانيدين

فلدسپات‌ هاي پلازيوكلاز

آندزين فلدسپات

لوسيت

نفلین

سوداليت

لازوريت

و…