تاریخچه ی كانی شناسی
اگر چه پیگیری سیستماتیک پیشرفتهای کانی شناسی در چند پاراگراف غیر ممکن است اما می توان به بعضی نقاط برجسته آن اشاره کرد.پیدایش کانی شناسی به عنوان یک عمل به نسبت جدید است اما کاربرد هنرهای کانی شناختی پیشینه ای به قدمت تمدن بشر دارد .بشر اولیه رنگدانهای طبیعی ساخته شده از هماتیت سرخ و اکسید منگنز سیاه را در نقاشی دیوار غارها به کار می برد. ابزارهای ساخته شده از سنگ چخماق در عصر حجر دارایی گرانبهایی بوده است.
نقاشی مقبره ها در دره رود نیل مربوط به حدود 5000 سال پیش هنرمندان ماهری را نشان می دهند که مالاکیت و فلزهای گران بها را وزن و کانسنگهای معدنی را ذوب می کرده و گوهرهای زیبایی از لاجورد و زمرد می ساخته اند با نزدیک شدن عصر حجر به عصر برنز بشر به جستجوی کانیهایی پرداخت که می توانست از آنها فلزهایی را استخراج کند . اولین نوشته در مورد کانیها از تئوفراستوس ( 372تا287 ق. م ) فیلسوف یونانی است , چهارصد سال پس از وی نیز پلینی , تفکر کانی شناختی زمان را ثبت کرد. در 1300 سالی که به دنبال آمد , اندک کتابهایی که در زمینه کانیها منتشر شده , بیشتر جنبه افسانه داشته و کمتر حاوی اطلاعات واقعی بود . اگر بخوهیم یک روی داد را به عنوان نشانه ظهور کانی شناسی به صورت یک دانش برشمریم این رویداد به طور قطع انتشار کتاب دُر متالیکا توسط پزشک آلمانی جرجیوس اگریکولا در سال 1556 خواهد بود این کتاب گزارش مفسلی از فعالیت های معدن کاری آ ن زمان ارائه می دهد و در بردارنده اولین توصیف واقعی کانیهاست . این کتاب در سال 1912 توسط هربرت هوور ریس جمهور پیشین آمریکا و همشرس لو هنری هوور از لاتین به انگلیسی برگردانده شده است .
در سال 1669 نیکلاس استنو با مطالعه بر روی بلورهای کوارتز کار مهمی در زمینه بلور شناسی انجام داده . استنو به این نکته توجه کرده که به رقم تفاوت منشاء اندازه یا ظاهر زاویه میان وجوح متناظر نمودهای مختلف یک بلور ثابت است
Nicolas Steno
پیش از اینکه کار مهم دیگر در زمینه بلور شناسی انجام شود یکسده سپری شده در سال 1780 کارانژو ابزاری ( زاویه سنج تماسی ) برای اندازه گیره زاویه بین وجوه بلوری اختراع کرد . در سال 1783 رومه دولیسل , اندازه گیریهایی بر روی زاویه های بلوری انجام داده و با تایید کار استنو , قانون ثابت بودن زاویه های بین وجهی را ارائه کرد . یک سال بعد در سال 1784 , رنه جی هائویی نشان داد که بلورها از روی هم چیده شدن قطعات ساختمانی ریز و یکسانی که وی آنها را مولکوهای تشکیل دهنده نامید , ساخته می شوند . امروزه مفهوم مولکولهای تکشیل دهنده تقریبا با همان مفهوم اولیه , در بلور شناسی به صورت سلولهای واحد ( یکا یاخته ها ) باقیمانده است . بعدها ( در سال 1801 ) هائویی با مطالعه صدها بلور نگره اندیسهای گویا را در مورد وجوح بلوری ارائه داد . در اوایل قرن نوزدهم پیشرفتهای سریعی در زمینه کانی شناسی صورت گرفت . در سال 1809 ولاستون , زاویه سنج باز تابشی را که با موقعیت وجوح بلوری که با دقت و صحت بالا اندازه گیری می شود , اختراع کرد . در حالی که زاویه سنج تماسی داده های مورد نیاز برای مطالعه تقارن بلوری فراهم می کرد , زاویه سنج باز تابشی , اندزه گیریهای وسیع و بسیار دقیق را بر روی بلورهای طبیعی و مصنوعی ممکن ساخت . این دادهها بلور شناسی را به یک دانش دقیق تبدیل کرد برزلیوس شیمیدان سوئدی و شاگردان وی در فاصله سالهای 1779و 1848 , شیمی کانیها را مطالعه کرده و اصول رده بندی شیمیایی فعلی کانیها را ارائه کردند . کردیه طبیعی دان فرانسوی که کانی کردیریت به افتخار کارهای وی در کانی شناسی نامگذاری شده است در سال 1815 با میکروسکوپ به مطالعه قطعات خرد شده کانیها در آب پرداخت و به این ترتیب روش قوطه وری را ابداع کرد که پس از وی در همان قرن دیگران آن را به صورت روشی مهم برای مطالعه خواص نوری قطعات نوری کانیها توسعه داند . مفید بودن میکروسکوپ در مطالعه کانیها با اختراع یک ابزار قطبنده توسط ویلیام نیکول اسکاتلندی درسال 1828 تا حدود زیادی افزایش یافت . با کمک این ابزار می توان به طور سیستماتیک به مطالعه رفتار نور در مواد بلورین پرداخت از این هنگام تاکنون میکروسکپ پلاریزان به یک وسیله تشخیصی قوی در مطالعات کانی شناسی تبدیل شده است . در اواخر قرن نوزدهم فدروف , شونفلیز و بارلو جدا از هم و تقریبا همزمان نظریه هایی درباره تقارن و نظم درونی بلورها ارائه کردند که زیر بنایی برای کارهای بعدی در زمینه بلور شناسی پرتو x شد .
موثرترین کشف قرن بیستم را باید به ماکس فون لا از دانشگاه مونیخ نسبت داد . درسال 1912 در آزمایشی که فردریش و نیپینگ به پیش نهاد فون لائه انجام دادند نشان داده شده که بلورها می توانند پرتو x را پراشیده کنند . به این ترتیب برای اولین بار آرایش منظم و مرتب اتمها در ماده بلورین ثابت شده . تقریبا بلا فاصله بعد از آن پراش پرتو x به روشی قدرتمند در مطالعه کانیها و تمام مواد بلورین دیگر تبدیل شده و در سال 1914 اولین ساختارهای بلوری تعیین شده توسط دبلیو اچ براگ و دبلیو ال براگ , در انگلستان منتشر شده .
دستگاه پراش پرتو x جدید با کامپیوتر های اختصاصی متصل به آن تعیین نسبتا سریع ساختارهای بسیار پیچیده بلوری را ممکن ساخته است .
اختراع میکروسکوپ الکترونی در اوایل ده 1960 برای مطالعه شیمی کانیها در مقیاس میکروسکوپی دستگاه قدرتمند دیگری بود که امروزه به طور عادی برای مطالعه شیمی کانیها , ترکیبات ساختگی و شیشه ها مورد استفاده قرار می گیرد . میکروسکوپ الکترونی می تواند تجزیه های چند عنصری دقیقی از مواد جامد در دانه ای به کوچکی یک میکرون ( یک هزارم میلیمتر ) انجام دهد .
امروه بیشتر تجزیه کانیها با میکروسکوپ الکترونی انجام می شود نه تنها به این دلیل که این دستگاه می تواند باریکه الکترونی را به دقت متمرکز کند بلکه به این خاطر که تجزیه ها را می توان درجا بر روی دانه های کانیهای خاص در مقاطع سیقلی و نازک و سیقلی سنگها انجام داد . این مطلب نیز نیاز به فرایند پرکار و پر زحمت جداسازی و تغلیظ کانیها را که در بسیاری روشهای دیگر تجزیه کانیها ضروری است غیر ضروی می کند .
از اوایل دهه 1970 , دستگاه باریکه الکترونی دیگری که می تواند ساختار درونی کانیها را تا چندین میلیون برابر بزرگ کند , تصاویر دقیق و واضحی از ساختارهای اتمی تهیه کرده است . بیشترین کاربرد این روش تحت عنوان بررسی میکروسکوپ الکترونی گسیلی با تفکییک بالا ( Hrtem ) شناخته می شود که با آن می توان با درجه تفکیکی در حد فاصل اتمها , به مطالعه مواد بلورین پرداخت ( باستک 1983 ) .
با این روش می توان ساختارهای بلورین سه بعدی را به صورت عکسهای دو بعدی تصویر کرد . این تصاویر نشان می دهند که بسیاری از کانیها دارای آرایش ساختاری درونی نامتناهی و تناوبی ( یعنی تکراری ) هستند. تصاویر Hrtem همچنین نشان می دهند که کانیها ممکن است دارای کاستیهایی بوده و با ساختار ایده آل (کامل ) تفاوتهایی داشته باشند .
اکنون حوزه کانی شناسی , محدوده بسیار وسیعی از مطالعات را در بر می گیرد که شامل پراش پرتو ایکس , الکترون و نوترون توسط کانیها , سنتز کانیها , فیزیک بلور , برآورد پایداری تومودینامیکی کانیها , سنگ نگاری ( مطالعه سنگها و کانیها در مقاطع نازک ) , سنگ شناسی ( مطالعه سنگها ) , سنگشناسی تجربی و برخی جنبه های فلزگری و سرامیک می شود . از آنجا که پیش بینی این مطلب دشوار است که کدام یک از پژوهشهای انجام شده در سالهای اخیر , درآینده بیشترین و مهمترین اثر را بر دانش کانی شناسی خواهد گذاشت . فهرستی از این پژوهشها و پژوهشگران آنها که موفق به دریافت مدال روبلینگ شده اند و همچنی مراسم اعطا و متن سخنرانی پژوهشگران دریافت کننده هر جایزه روبلینگ در شمارههای مختلف مجله آمریکن مینرالوژیست موجود است .
این فهرست , گوناگونی مشارکتهای حرفه ای شناخته شده در سطح کانی شناسانی را شامل می شود که مورخان آینده از آنها به عنوان بزرگان کانی شناسی زمان ما یاد خواهند کرد .
مدال روبلینگ در سال 1937 توسط انجمن کانی شناسی آمریکا به یادمان کلنل واشینگتن آ.روبلینگ ( 1926-1837 ) بنیان گذاشته شد . وی در سال 1926 کمک مالی سخاوتمندانه ای را در اختیار این انجمن قرار داد . کلنل روبلینگ طرح پلهای معلق مشهوری از جمله پل رودخانه نیاگارا , را در محل آبشار نیاگارا , پل رودخانه آلگنی در پیتسبورگ , پل رودخانه اوهایو در سینسیناتی و پل رودخانه بروکلین بر روی ایست ریور در شهر نیویورک است و در طول عمر خود علاقه ای شدید به مطالعه کانیها داشت . اعطای مدال روبلینگ نشاندهنده بالاترین دستاورد پزوهشی توسط محققان برجسته آمریکایی یا خارجی , به تشخیص مجله آمریکن مینرالوژیست است . در سال 1927 جان , پسر روبلینگ , مجموعه پدر خود را که در حدود 16000 نمونه بود , به موزه ملی تاریخ طبیعی موسسه اسمینسونین در واشینگتن دی . سی. هدیه کرد . این مجموعه که به نام مجموعه کانیهای واشینگتن روبلینگ معروف است , بدون شک یکی از بزرگترین و زیباترین گردآوریهای شخصی زمان خود بود . اهدای این مجموعه و مجموعه دیگری با حدود 9100 نمونه ( مجموعه کانفیلد ) کلکسیون کانیها اسمیتسونین را به یکی از بهترین مجموعه های جهان تبدیل کرد )رو ,( 1990
.jpg)
كانی چیست؟
قرنها پیش از دستیابی انسان به فلزات و علم استخراج و مصرف آنها، برخی از سنگها و كانیها مهمترین ابزار دفاعی، زراعی و شكار بشر محسوب می‌شده‌اند.بشر اولیه جهت تهیه ابزار سنگی از مولد دارای سختی زیاد همچون سنگ چمخاق، كوارتزیت،ابسیدین، كوارتز و ..... كه در محیط زندگی‌اش فراوان بوده استفاده كرده است.
نحوه استفاده و بكارگیری این مولد آنچنان در زندگی و پیشرفت انسان مؤثر بوده است كه بر این اساس زمان زندگی انسان اولیه را به سه دوره دیرسنگی، میانسنگی ونوسنگی تقسیم شده‌اند. همزمان با شناخت فلزات و استخراج آنها عصر فلزات آغاز گردید. احتمالاً اولین فلز استخراج شده در حدود ۴۵۰۰ سال ق.م، مس بوده است.
حدود ۲۷۰۰ سال قبل عصر مفرغ آغاز شد كه در این عصر انسان ابزار خود را از این آلیاژ تهیه می‌نموده است.
حدود ۳۰۰۰ سال ق.م مصریها از ذوب سیلیس شیشه تهیه نمودند و قرنها پیش از میلاد مسیح چینها در فسیلها از كائولن ابزار چینی می‌ساخته‌اند. در طئل تاریخ اطلاعات بسیاری در رابطه با چگونگی شكل گیری، جنس، ساختمان و سایر خصوصیات كانیها بدست آمده است.
حال این سؤال مطرح میشود كه كانی چیست؟
كانی عبارت است از عناصر یا تركیبات شیمیایی طبیعی جامد، همگن، متبلور و ایزوتوپ با تركیبات شیمیایی نسبتاً معین كه در زمین یافت میشود. خواص فیزیكی كانیها در حدود مشخص ممكن است تغییر نمایند.
كانیها به صورت اجسام هندسی با ساختمان اتمی منظم متبلور می‌گردند كه به آن بلور می‌گویند. اگر بلور یك كانی را به قطعات كوچك و كوچكتر تقسیم نماییم سرانجام به كوچكترین جزء دارای شكل هندسی منظم خواهیم رسید كه آن را واحد تبلور، سلول اولیه و یا سلول واحد می‌نامند. از كنار هم قراردادن واحدهای تبلور شبكه بلور كه سازنده اجسام متبلور است ایجاد می‌گردد.
علاوه بر كانیهای متبلور با دسته‌ای از تركیبات دارای تمامی خواص كانی بجز سیستم تبلور می‌باشند كه این دسته را شبه‌كانی می‌نامندو شرایط تشكیل كانیها بسیار متفاوت است، برخی مانند پیریت ممكن است در شرایط بسیار متنوعی ایجاد گردند در حالیكه برخی دیگر به عنوان كانی شاخص، فشار، دما وجود عناصر رادیواكتیو و ......... مورد استفاده قرار می‌گیرند.
همه كانیها به استثناء شبه‌كانی‌ها در یكی از ۷ سیستم تبلور شناخته شده متبلور می‌گردند.
برخی از كانیها در شرایط مشابه در كنار هم تشكیل می‌گردند كه به آنها پاراژنز با كانیهای همراه گفته میشود.
كانیها در طبیعت در اندازههای بسیار متفاوتی یافت می‌شوند كه بر این اساس آنها را به درشت بلور، متوسط بلور، ریزبلور و مخفی بلور تقسیم می‌نمایند. برخی از انواع درشت بلور و متوسط بلور در نمونه‌های دستی قایل تشخیص بوده، انواع ریز بلور توسط میكروسكوپهای قوی و كانیهای مخفی بلور را به كمك اشعه X و میكروسكوپهای الكترونی می‌توان شناسایی نمود.
سنكا Seneca(۴ق.م‌ـ۶۵م) برای نخستین بار نشان داد كه سنگهای پر بها درمیان شنهای رودخانه یافت می‌شوند.
ابوریحان بیرونی (۳۶۲ـ۴۴۰) چگالسنج (پكینومتر) را جهت تعییین چگالی كانیها اختراع غدد و زكریا‌ابن‌محمدبن‌محمودقوینی (۶۰۰ هـ ۶۸۲) كشف كرد كه یاقوت سرخ و یاقوت كبود هر دو یك كانی هستند كه به دو رنگ مختلف دیده می‌شوند. زیرا این كانیها از لحاظ شكل تبلور یك متر. این نخستین باری بود كه شكل بلورین كانی مورد توجه قرار گرفته است.
نیكولا استنون (۱۶۳۸-۱۶۸۶)در رابطه با كوارتز اظهار داشت كه زاویه بین رویه‌های این كانی همواره ثابت است.حتی اگر طول رویه‌های آن تغییر نماید.
گئوگورگ بوئر (۱۴۹۴ـ۱۵۵۵)در كتابی سختی شكستگی، رنگ و سایه خواص كانیها را مورد بررسی قرار داد. وی معتقد بود رگه‌های كانی در شكافهایی كه در اثر حركت زمین تشكیل شده است از مواد محلول موجود در آبهای فرورونده یا آبهایی كه از اعماق زمین بالا می آیند تشكیل شده‌اند.
سیستم تبلور كانیها را رندژوست‌‌‌‌‌هائوی (۱۷۴۳ـ۱۸۲۲) به هفت دستگاه اصلی تقسیم نمود. كه امروزه نیز مورد قبول است.
كانیها دارای ارزش اقتصادی بسیار زیادی می‌باشند، بطوریكه اقتصاد بسیاری از كشورهای جهان نظیر سیگی، گپنه ....... بر اساس مواد معدنی پایه‌ریزی شده است.
اگر چه بسیاری از كانی ها دارای ارزش درمانی ویژه خود هستند و حتی تعدادی به عنوان مواد سمی و مهلك مورد استفاده قرار می‌گیرند، ولی افرادی نیز وجود دارند كه همراه داشتن كانیهای معین را در درمان برخی از بیماریهای موثر می‌دانند. در سراسر جهان عده زیادی علاقمند به جمع‌آوری مجموعه‌های كانی هستند، در یك پیك نیك خانوادگی می توان نمونه‌هایی از این خلقت زیبای خداوند جمع‌آوری نمود. با توجه به اینكه در كشور ما كانیهای متنوعی وجود دارند و بسیاری از آنها قابل دسترس می‌باشند می توان حتی به عنوان سرگرمی می توان از آن استفاده کرد.
كانی
کانی عنصر یا تركیبات شیمیایی، طبیعی، جامد، همگن، متبلور با تركیبات شیمیایی نسبتاً معین است كه سازنده اصلی سنگهای پوسته جامد زمین میباشد.این مواد كه بر اساس قوانین خاصی متبلور می‌گردند بر اساس خواص فیزیكی، سیستم‌تبلور، ماكل یا دوقلویی و خواص شیمیایی خود قابل شناسایی و تشخیص هستند.این مواد علاوه بر زیبایی ظاهری خود به دلیل دارا بودن ارزش اقتصادی و علمی از دیرباز مورد توجه خاص انسان بوده‌اند. چرا كه بسیاری از جواهرات، سنگهای معدنی و ......... در واقع كانی هستند.
شبه كانی
اصطلاح شبه‌كانی جهت معرفی آن دسته از مواد طبیعی كه تمامی خواص كانی بجز سیستم تبلور را دارا هستند بكار می‌رود.
مانند :
▪ اوپال Opal
▪ لیمونیت
▪ ابسیدین
▪ كهربا Amber
عناصر
به غیر از گازهای اتمسفر تنها ۲۰ عنصر به صورت آزاد و طبیعی یافت می‌شوند.
▪ این عناصر در سه گروه زیر طبقه‌بندی می‌شوند:
۱- فلزات
طلا، نقره، پلاتین، مس، سرب
۲- شبه فلزات
ارسنیك و ...
۳-غیرفلزات
گوگرد، كربن
کاني هاي بوکسيت
کاني هاي حاوي آلومينيوم در طبيعت زياد بوده و عبارتند از:
•بوهميت BOEHMITE
بوهميت با فرمول ALOOH و با وزن مخصوص 06/3 – 01/3 داراي 7/84 درصد اکسيد آلومينيوم مي باشد. رنگ آن سفيد متمايل به زرد و سختي آن 5/3 است. بوهميت هم در متن متبلور سنگ بوکسيت و هم در پيزوليت ها و ائوليت ها وجود دارد.
•دياسپور DIASPORE :
دياسپور با فرمول H2O و Al2O3 و با وزن مخصوص 4/3، داراي 85% اکسيد آلومينيوم مي باشد. رنگ آن خاکستري متمايل به زرد، آبي، سفيد و يا کمي بنفش و سختي آن 7-5/6 است. دياسپور از سنگهاي آذرين و رسوبات رسي در اثر هوازدگي سيليکات هاي آلومينيوم دار به وجود آمده و گاهي همراه با کرندوم در سنگهاي آهکي متامورفيکي ديده مي شود.
اين دو از نظر فرمول و سيستم تبلور (هر دو ارتورومبيک) تشابه دارند وليكن از نظر پايداري حرارتي با هم متفاوتند و دياسپور پايداري حرارتي بالايي دارد.
•گيسبيت Gibbsite :
گيبسيت با فرمول 3H2O. AP2O3 و با وزن مخصوص 43/2 داراي 4/65% اکسيد آلومينيوم مي باشد. سختي آن 5/3 – 5/2 با رنگ سفيد تا خاکستري روشن و در بعضي موارد کمي مايل به قرمز و با جلاي شيشه اي است. از مشخصات ويژه گيبسيت کليواژ خوب، جلاي شيشه اي و وزن مخصوص کم آن است و از نظر درجه سختي از دياسپور و از نظر وزن مخصوص از ميکا قابل تشخيص است.
گيبسيت با از دست دادن آب در درجه حرارت 220 – 196 درجه سانتي گراد به بوهميت تبديل مي گردد. گيسبيت بيشتر از تجزيه و هيدروليز سيليکاتهاي آلومينيوم دار، در اثر تجزيه سطحي و تحت شرايط آب و هواي حاره اي به وجود مي آيد.
•کائولينيت Kaolinit :
کائولن با فرمول(OH)8 (Si4O10) Al4 در سيستم منوکلينيک متبلور شده و با سختي حدود 1، وزن مخصوص در 1/2، داراي 5/39 درصد Al2O3 مي باشد. رنگ آن سفيد مايل به زرد و گاهي هم کمي سبز يا آبي رنگ است. اغلب داراي پلاستيسيته بوده و در اسيد کلريدريک و اسيد سولفوريک گرم و غليظ حل مي شود.
اغلب ذخاير کائوليني در اثر هوازدگي و تجزيه سنگهاي ولکانيکي حاوي سيلکات آلومينيوم بوجود مي آيند. سنگهاي گرانيتي، گنايس ها، کوارتزپورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپاتها، ميکا و زئوليت جهت ايجاد کائولينيت مناسب مي باشند که در اثر هوازدگي و تجزيه شيميائي مواد قليائي و مقداري از SO2 خارج شده و کوارتز و ساير کاني هاي همراه بصورت ترکيب باقي مي مانند. کائولن ممکن است نتيجه آلتراسيون هيدروترمال باشد. در اين صورت، محلول هيدروترمال سردتر از 300 درجه سانتي گراد در داخل سنگهاي با فلدسپات بالا، سبب شستن يونهاي Ca++,K+, Na+ و ساير کاتيون ها و رسوب آنها با H+ بيشتر مي شود.
اغلب اين گونه ذخاير در ارتباط با سيستم متائوريکي هيدروترمالي که حرارت آن ها از سنگهاي ولکانيکي مشتق مي شود، مي باشند.
ذخاير بزرگي از کائولينيت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجي ترين قسمتهاي سيستم هيدروترمالي، مرتبط با باتوليت هاي گرانيتي وجود دارند که به عمق چندين کيلومتري تشکيل شده اند.
•کرندوم CORUNDUM :
کرندوم با فرمول Al2O3 در سيستم رمبوئدريک متبلور شده و وزن مخصوص آن 95/3 تا 1/4، داراي سختي 9 و جلاي شيشه اي مي باشد.اين کاني در فارسي به ياکند و در عربي به ياقوت معروف است.
در ترکيب شيميايي اين کاني آلومينيوم 2/53 % به همراه ناخالصي هايي مانندTi , Cr ,… ديده مي شود. کرندوم بي رنگ و کاملاً شفاف بوده که غالباً به رنگهاي مختلف قرمز – خاکستري – بنفش – سبز – آبي – قهوه اي و زرد ديده مي شود. انواع رنگي و شفاف آن جزء جواهرات قيمتي محسوب مي شوند. مطابق رنگشان به نامهاي مختلف ناميده مي شوند:
مانند Ruby (ياقوت) به رنگ قرمز، SAPPHIRE به رنگ آبي، توپاز شرقي به رنگ زرد، ياقوت کبود، ياقوت سفيدوش، آميتيست شرقي به رنگ بنفش،زمرد شرقي به رنگ سبز، کروندوم ستاره اي شکل که شفاف است،امري(EMERIE) يک نوع کرندوم از مخلوطي با دانه هاي ريز مگنتيت( MAGNETITE) Fe3O4، هماتيت (Oligiste) Fe2O3وکوارتز مي باشد.اين کاني غالباً به حالت خودشکل بوده و بيشتر اوقات دانه اي شکل و يا کاملاً کمپاکت است و براي سائيدن مورد استفاده قرار مي گيرد وليکن گاهي صفحه اي و يا منشوري با مقاطع شش ضلعي مي باشد.
اغلب اوقات کرندوم به ويژه سافير داراي ذرات خارجي است که با نظم معيني درداخل آن قرار مي گيرند به طوري که روي يک تيغه شش گوش آن،اين مواد به شکل ستاره هاي 6 گوش ديده مي شوند.
درجه ذوب کرندوم خالص حدود 2050 درجه است. اسيدها روي آن اثري ندارند ولي پس از ذوب قليائي بوسيله بي سولفات پتاس در اسيدها حل مي شود. در پرل بوراکس به سختي ولي کاملا ًحل خواهد شد.
کرندوم درحضورSiO2 در پوسته زمين پايدارنيست، زيرا تبديل به مينرالهاي کيانيت،سيليمانيت واندالوزيت که همگي داراي يک فرمول Al2SiO5 هستند، مي گردد.
کرندوم و کوارتز در حضور آب، واکنش شيميايي داده و توليد کائولينيت خواهند نمود. از آنجائي که کوارتز در اغلب سنگهاي پوسته زمين وجود دارد، اين واکنش محيط هاي رسوبي زمين شناسي را بطوري محدود کرده که فقط کرندوم در سنگهاي ويژه اي که عاري از سيليس و به وفور داراي آلومينيوم هستند، ظاهر مي شود. معمولي ترين اين سنگها بوکسيت است. تحت شرايط درجه حرارت زمين و فشاري که سنگ بوکسيت در آن تشکيل مي شود، کاني آلومينيوم تشکيل کرندوم نخواهد داد. کرندوم وقتي تشکيل مي شود که بوکسيت متامورف گردد و اين عمل به ندرت انجام مي شود.
معمولا ً کرندوم در سنگهاي مافيک با مقدار آلومين بالا و سيليس کم مانند پريدوتيت (Peridotite)همراه با کلريت، انستانيت(Enstatite)، اسپينل(Spinelle)، سينيت(Syenite)، آنورتوزيت، پگماتيتهاي سينيتي، نفلين(Nephelin) ومنيتيت (Magnetite) ديده مي شود.
در سنگهاي آهکي که در اثر محلول هيدروترمال در مجاورت توده هاي آذرين نفوذي با سيليس کم مانندسينيت تجزيه مي شوند کرندوم تشکيل مي شود.
کروندوم در شيست هاي کروندوم دار مناطق آرژيلي و به صورت فرعي در سنگ هاي آذرين غني از آهن و منيزيم يافت مي شود. انواع سنگ هاي قيمتي کروندوم مانند ياقوت و سافير در سنگ هاي مذاب اسيدي مانند گرانيت يا گرانوليت وجود دارند و بيشتر اوقات سنگ هاي قيمتي کروندوم دررسوبات رودخانه اي همراه با طلا و زيرکن استخراج مي شوند.کروندوم به علت سختي بالا در ساينده ها و انواع سنگ سمباده استفاده مي شود.
•کريوليت CRYOLITE :
کريوليت يکي از مواد مهم درارتباط با متالورژي آلومينيوم بوده که معادن آن بسيار کم مي باشد و اغلب بطور مصنوعي تهيه مي شود. کريوليت با فرمول Na3AlF6 داراي سيستم مونوکلينيک و سختي حدود 5/2 و وزن مخصوص 3، داراي 8/12 درصد Al2O3 مي باشد. رنگ آن غالباً سفيد، گاهي به رنگ هاي قرمز، قهوه اي و حتي سياه مي باشد. جلاي آن شيشه اي کمي چرب و داراي قابليت ذوب خيلي زياد است. ذخاير کريوليت مربوط به سنگهاي خيلي اسيد و عميق است و اغلب رگه هاي آن در نزديکي معادن قلع ديده مي شود.
•آلونيت Allunite :
آلونيت با فرمول شيميايي KAl3(SO4)2(OH)6 به عنوان سولفات پتاسيم و آلومينيوم آب دار است. آلونيت به صورت رگه اي و به حالت جانشيني در سنگهاي آذرين اسيدي به ويژه در توفهاي اسيدي يافت مي شود. هرگاه سنگهاي غني از آلومينيوم، تحت تأثير محلولهاي غني از سولفات آلتره شوند، آلونيت به وجود خواهد آمد.
در كانسارهاي گرمابي كه آلتراسيون آلونيت تشكيل گرديده، زون بندي منظمي مشاهده مي شود؛ به طوري كه زون سيليسي در بالاي زون آلونيت و در زير آن، زونهاي آرژيليك و سرسيتيك قرار مي گيرند. تركيب شيميايي آلونيت خالص و كانسنگ آلونيت در جدول 3 گزارش گرديده است.
جدول1- تركيب شيميايي آلونيت خالص و كانسنگ آلونيت
.jpg)
•نفلين NaAlSiO4 كه در تهيه آلومينيوم بکار مي رود، در کشورهاي روسيه و آمريکا متداول مي باشد.
•ساير کانيهاي مهم آلومينيوم عبارتند از: آندالوزيت، سيليمانيت و کيانيت با فرمول Al2SiO5، لوسيت KAl Si2O6، مونت موريونيت Al2Si4O10 H2O (OH)2 و کرندوم مي باشند.
در ايران AL بيشتر به صورت آلونيت با عيار 20 تا 30% مي باشد.
آلونيت از آلتراسيون گرمايي سنگ هاي آتش فشاني اسيدي (توف، گدازه، سنگ آذر آواري اسيدي تا حدواسط) و در شرايط اکسيدان توسط محلولهاي گرمابي غني از سولفات SO42- و حامل کاتيون هاي Si , Mg , Na, Ca تشکيل مي شوند.
در گذشته آلونيت براي تهيه سولفات آلومين و سولفات پتاسيم استفاده مي شده است وليکن امروزه از آلونيت در تهيه آلومينيوم و نيز سولفات پتاسيم و اسيد سولفوريك استفاده مي شود.
• لاتريت هاي نيکل دار :
ميزان متوسط نيکل پوسته زمين، حدود 70 گرم در تن است. شعاع و بار يوني نيکل مشابه منيزيم است، بدين سبب، نيکل در سنگهاي اولترامافيکي مانند پريدوتيت ها و سرپانتيت ها متمرکز مي شود. سنگهاي اولترامافيکي در شرايط آب و هواي گرم و مرطوب هوازده شده، کاتيون هاي Si , Ca , Mg آنها شسته مي شود و Al , Fe Ni آنها برجاي مي ماند. اکسيدهاي SiO2 و MgO از سطح تا عمق 7 متري شسته مي شود در صورتي که اکسيد Fe2O3 در اَََين زون برجاي مي ماند.نيکل به مقدار جزئي از اين زون حمل و در عمق 7 تا 13 متري متمرکز مي گردد. بيشتر ميزان Ni در سنگ هاي رسوبي در شيل ها وجود دارد.
در شکل 1 نيمرخ عمودي از يک لاتريت نيکل دار ترسيم گرديده است. در اين جا به طور کلي سه بخش مهم يافت مي شود:
الف – زون لاتريت، ب- زون سپيوليت، ج- زون پريدوتيت تازه (اوليه).
.jpg)
شکل 1- نمايش نيمرخ لاتريت نيکل دار واقع در کالدونياي جديد
الف- زون لاتريت خود به اجزايي چند تقسيم مي شود. اين زون به طور عمده از گوتيت، هماتيت و ماگهميت تشکيل گرديده است. نيکل در اين زون عمدتاً با گوتيت يافت مي شود. بخشي از نيکل در اين زون با کبالت و منگنز تشکيل کاني آسبوليت را داده است.
ب- زون سپيوليت حاوي تالک، کالسدوئن، اوپال، سرپانتين و اکسيد آهن است. عيار نيکل اين زون بيشتر از زون لاتريت فوقاني است. نيکل در اين زون همراه تالک، اکسيد آهن و به صورت کاني گارنيريت يافت مي شود.
اکسيدهاي SiO2، FeO، MgO، CaO در زون لاتريت و سپيوليت کاهش زيادي را نشان مي دهند. در صورتي که ميزان فراواني MnO, Cr2O3, Al2O3 , Fe2O3, NiO افزايش يافته است.
عيار نيکل در زون لاتريت 5/0 تا 2% و در زون سپيوليت 2 تا 4% است. عيار کانسارهاي لاتريت نيکل دار 1 تا 2% و ميزان ذخيره 7 تا 250 ميليون تن است.
•لاتريت آهني:
لاتريت هاي آهني عبارتند از لاتريت هايي که از سنگ هاي بازيک و اولترا بازيک حاصل شده و غني از آهن مي باشند. برخي از اين لاتريتها، از نيکل و کبالت غني شده اند و حاوي هماتيت – گوتيت و 12% آلومينا مي باشند. مانند کانسار کناکري گينه.
•بوکسيت Bauxite:
بوکسيت Bauxite سنگ معدني غني از آلومينيوم است که عمدتاً از اکسيدها يا هيدروکسيدهاي آلومينيوم به ويژه از 3 کاني بوهميت، دياسپور و گيبسيت مي باشد. غالباً با ناخالصي هايي نظير اکسيدهاي آهن، کاني هاي رسي ( کائولن، ايليت و کلريت )، اکسيد تيتان، کوارتز و آناتاز همراه است.
حالت ظاهري بوکسيت به شکل کمپاکت (متراکم) بوده و گاهي نيز به صورت دانه هاي گرد شبيه دانه هاي نخود ديده مي شود.
.jpg)
رنگ بوکسيت معمولا ًسفيد تا خاکستري زرد و گاهي هم کمي قهوه اي متمايل به قرمز است. سختي آن متغير بوده و بطور متوسط در حدود 2 مي باشد. وزن مخصوص کاني بوکسيت نيز در حدود 5/2 – 4/2 است.
کانسارهاي بوکسيتي داراي نهشته هاي بزرگي هستند که به صورت روباز استخراج مي شوند و ارزش اقتصادي زيادي دارند. ترکيب کاني شناسي بوکسيت تا حدودي متغير بوده و تابع سنگ مادر اوليه آن است. بافت ذخاير بوکسيتي از نوع پيزوليتي، نودولي و توده اي است.
کانيهاي مهم بوکسيت به ترکيب شيميايي و کاني شناسي سنگ اوليه بستگي دارد و در طول زمان دستخوش تغييراتي مي شود. بوکسيت هاي جوان غني از گيبسيت هستند، در صورتي فراواني کانيهاي بوکسيت از راست به چپ با گذشت زمان کاهش مي يابد.
.jpg)
عيار Al2O3 از 35 تا 55 درصد و ميزان ذخيره 1 تا 700 ميليون تن است. حدود 80 درصد گاليم دنيا از کانسارهاي بوکسيت به دست مي آيد زيرا Ga3+ در Al3+ به صورت استتار شده است.
عناصري که به عنوان محصول جانبي در بوکسيت هاي غني از آلومينيوم قابل توجه هستند، عبارتند از: Be , Ti , Ca. در بوکسيت هاي غني از آهن عناصر جانبي عبارتند از: Cu , Co , Cr , Ni.
بوکسيت هاي تشکيل شده در سنگ کربناته غني از Ca و در سنگ بازالت غني از Fe مي باشد.
در سنگ بوکسيت، کانيهاي گروه کائولينيت در متن دياسپور وجود داشته و گاهي آزادانه در حفره ها متبلور شده اند. تعيين و تشخيص گروه بوسيله تجزيه حرارتي X- Ray انجام مي پذيرد. در سنگ بوکسيت کاني هاي ديگر مانند اکسيدها و هيدرواکسيدهاي آهن (گوتيت، هماتيت، ليمونيت) نيز وجود دارند گاهي آهن سه ظرفيتي در شبکه سيليکاتي شاموزيت و يا تورنژيت (Thuringite) وجود دارد. کاني هاي فريک در ائوليت ها، پيزوليت ها، متن و يا در شکاف هاي سنگ بوکسيت وجود دارند. کاني آلونيت جزء ناخالصي هاي بعضي از سنگ هاي بوکسيتي نيز ديده شده است.
اغلب بوکسيتها داراي بافت ائوليتي و پيزوليتي و توده اي بوده و بعضي از آنها داراي بافت شبه برشي و تخريبي مي باشند در بعضي از سنگهاي بوکسيتي متن سنگ از خيلي دانه ريز تا ميکروسکپي متغير است و به رنگ هاي مختلف ديده مي شود. گذار از بافت ائوليتي به متن دانه ريز معمولاً تدريجي است و دانه هاي ائوليتي با يک غشاء نازک از متن جدا مي شوند. پيزوليت ها معمولاً داراي شکل کروي تا بيضوي بوده و رنگ آنها شبيه متن و يا تيره تر از آن است. بافت دروني آنها از دواير متحدالمرکز تشکيل شده که در بعضي موارد رنگ اين دواير نيز با يکديگر فرق مي کند. پيزوليت هاي بزرگتر داراي درزهاي شعاعي يا هم مرکز هستند که معمولاً توسط کائولينيت پر شده اند.
در جدول ذيل آناليز شيميايی معادن بوکسيت شرکت ارائه می گردد:
|
Adhesiveness
|
LOI
|
SiO2
|
CaO+MgO
|
TiO2
|
Al2O3
|
Fe2O3
|
Code
|
|
1750
|
14
|
6-9
|
max
|
3.5-4
|
64-72
|
2-2.5
|
BV
|
|
1750
|
13
|
10-14
|
max
|
3.3-4
|
61-67
|
2-2.5
|
B1
|
طبقه بندي بوکسيت ها از لحاظ محيط تشکيل:
1- بوکسيت هاي سطح تراز بالا يا بوکسيتهاي مناطق مرتفع (High level or upland bauxites ):
•اين بوکسيت ها معمولا ً بر روي سنگ منشأ آتشفشاني و يا آذرين تشکيل مي شوند.
•پوشش مسطحي به ضخامت حداکثر 30 متر دارند.
•در مناطق حاره اي و نيمه حاره اي وجود دارند.
•اين نوع بوکسيت متخلخل وسست است.
•بافت سنگ مادر حفظ شده است.
•ترکيب آنها عمدتاً گيبسيتي است.
•مستقيماً بر روي سنگ مادر قرار دارند و عمدتاً از الگوي درزه اي (Joint pattern) سنگ مادر پيروي مي کنند.
•به علت بالا بودن سطح ايستايي، فاقد هر گونه لايه رس بين بوکسيت و سنگ مادر مي باشند.
•مانند فلات دکن در هند، کوئيزليد جنوبي، غنا و گينه.
2-بوکسيت هاي جلگه اي (Peneplain bauxites) يا مناطق کم ارتفاع:
•اين بوکسيت در سطح تراز پائين خطوط ساحلي قرار دارند.
•ضخامت آنها کمتر از 9 متر است.
•بيشتر در مناطق حاره اي مي باشند.
•بافت پيزوليتي دارند.
•ترکيب آنها عمدتاً بوهميتي است.
•به واسطه سطح ايستايي پائين، يک لايه رسي قاعده اي کائولينيتي، بوکسيت را از سنگ منشأ جدا مي کند.
•اين بوکسيت ها با افق هاي آواري ناشي از فعاليت هاي رود خانه اي يا دريايي همراه مي باشند.
•مانند سواحل آمريکاي جنوبي – استراليا و مالزي.
3-بوکسيت هاي کارستي:
•از قديمي ترين بوکسيت ها مي باشند.
•سطوح نامنظم سنگ هاي آهکي و يا دولوميتي را مي پوشانند.
•بافت کنکرسيوني، پيزوليتي، اووليتي و لايه اي دارد.
•ترکيب بوهميتي دارد.
4-بوکسيت هاي انتقال يافته يا رسوبي
( Transported or Sedimentary Bauxites):
•از نوع بوکسيت هاي غير بازماندي هستند.
•بر اثر فرسايش و رسوبگذاري مجدد مواد بوکسيتي تشکيل مي شوند.
5-لاتريت غني از آهن
6-بوکسيت ها و لاتريت هاي طلادار (Residual deposits of Nickel)
آلمینیوم را از چه سنگی تهیه می کنند؟
کانسارهاي آلومينيوم دار، جزء کانسارهاي بر جاي هوازده يا باقيمانده Residual مي باشند. حدود 96 درصد آلومينيوم دنيا از بوکسيت و 4 درصد از آلونيت و نفلين سيانيت به دست مي آيد. در جدول زير درصد Al2O3 موجود در سنگها و اب هاي طبيعي گزارش شده است.
نفلين سيانيت و شيل ها بيشترين مقدار Al2O3 را دارند و حد آستانه اقتصادي Al2O3 سنگ معدني، 30 درصد است. سنگهايي که مقدار Al2O3 و نسبت Al2O3 / Fe2O3 آنها بالا و درصد کوارتز آنها پايين باشد، مناسبترين سنگ آلومينيوم دار محسوب مي شوند. از سنگهاي آذرين، نفلين سيانيت و بازالت و از سنگهاي رسوبي شيل و آهکهاي رسي بسيار مناسب هستند.
سنگ آذرين نفلين سينيت با 21/3% Al2O3 و سنگ هاي شيلي با 14/7% Al2O3 بالاترين مقدار آلومينيوم سنگ هاي پوسته را شامل مي شوند که به مراتب کمتر از حداقل عيار قابل بهره برداري آلومينيوم مي باشند. ميزان Al2O3 بازالت و گرانيت يکسان است.
نسبت Al2O3 / Fe2O3 گرانيت بيشتر از بازالت و بازالت فاقد کوارتز است. بازالت به دليل عدم وجود کوارتز آسان تر تبديل به بوکسيت و لاتريت مي شود. سنگها براي تبديل شدن به بوکسيت بايد در آب و هواي گرم و مرطوب، ميزان بارش سالانه 1200 تا 1400 ميلي متر و دماي متوسط 26 درجه سانتي گراد قرار گيرند. وجود مورفولوژي ملايم و کم شيب که موجب حداکثر فرسايش شيميايي و حداقل فرسايش مکانيکي شود ، الزامي است.
سنگهاي غني از آلومينيوم که ميزان سيليس آزاد آنها حداقل است در صورتي که در آب و هواي مرطوب قرار گيرند، سيليکات آنها هيدروليز مي شود و در نتيجه برخي از عناصر Si , Ca , Mg , Na , K سنگهاي با مقاومت کم شسته مي شود و Al به صورت اکسيد و هيدروکسيد باقي خواهند ماند. برخلاف اورانيوم و مس، آلومينيوم عنصري سه ظرفيتي است. آهن و منگنز داراي ظرفيتهاي مختلف هستند و تغييرات Eh محيط موجب جابجايي آنها مي گردد. آلومينيوم تحت تأثير تغييرات Eh واقع نمي شود و در شرايط PH آبهاي سطحي ( 8-7 = PH) ميزان حلاليت آن حداقل است.
در تصوير 2 محدوده پايداري کاني گيبسيت ترسيم شده است. در شرايط PH ميان 7 تا 8 که محدوده آبهاي سطحي است، کاني گيبسيت بيشترين پايداري را خواهد داشت و بدين علت، ضمن آن که سيليکات ها تجزيه مي شوند، عناصر ديگر شسته شده و آلومينيوم به صورت گيبسيت، بوهميت و دياسپور بر جاي خواهد ماند.
.jpg)
شكل2- نمودار محدوده پايداري کاني گيبسيت
شرايط تشکيل بوهميت و دياسپور:
هرگاه انرژي آزاد کاني هاي بوهميت و دياسپور را مقايسه کنيم، مي توان به اين نتيجه دست يافت که اين دو کاني در شرايط تقريباً يکساني تشکيل شده اند. چوکروف CUCHROV (1967) معتقد است که بوهميت از مواد مختلف غني از آلومينيوم در 200 درجه سانتي گراد تشکيل مي شود.
دماي لازم براي تشکيل دياسپور 315 درجه سانتي گراد است زيرا اين کاني در دماي کمتر از 275 درجه سانتي گراد ناپايدار است.
طبق بررسي هاي والتن (1972) تشکيل دياسپور در فشار و دماي بالا امکان پذير نيست. رحيم نيا (1968) تبديل بوهميت به دياسپور را در بوکسيت هاي يوناني ناشي از اختلاف در پتانسيل هاي اکسيداسيون مي داند. عامل مهم ديگر تأثير محلول هاي مهاجر به شمار مي رود
کانسارهاي بوکسيت در تمام ادوار زمين شناسي ( از پرکامبرين تا عهد حاضر) شناخته شده اند. در اوايل کرتاسه تا پليوسن و ميوسن تا عهد حاضر ديده مي شوند. بوکسيت هاي پروتروزوئيک تا کامبرين و اردويسين تا اواخر کربونيفر از اهميت کمتري برخوردارند.
قديمي ترين آنها متعلق به دونين است که در اورال در روي آهکهاي سيلورين قرار گرفته است. بوکسيت هاي ايران در پرمين، پرموترياس، ترياس، ژوراسيک، کرتاسه است. توده هاي بوکسيت اروپا اکثراً متعلق به مزوزوئيک و بوکسيت هاي لاتريتي دوران سوم و جديدتر در امريکاي جنوبي، آفريقا، استراليا و... وجود دارند.
نحوه تشکيل کاني ها بوکسيت به دو دسته لاتريتي و کارستي KARSTED تقسيم بندي شده است:
•کانسارهاي بوکسيت لاتريتي:
در شرايط حاره اي، سنگي که داراي سيليکات آلومينيوم بوده دگرسان شده و مخلوطي از هيدراتهاي آلومينيوم، آهن، سيليس و مقداري ناخالصي هاي ديگر بوجود مي آيد که آن را لاتريت نام گذاري نموده اند. در نتيجه اين دگرساني، سيليکات تجزيه شده، سيليس و آهن آن جدا گرديده و فلزات قليائي نيز بصورت محلول از بين مي روند و در نتيجه عيار آلومينيوم بالا رفته و بوکسيت بوجود مي آيد. جهت تشکيل بوکسيت مي بايست شرايط ذيل مهيا باشد.
الف – آب و هواي حاره اي TROPIC (رطوبت مناسب و درجه حرارت 18 تا 24 درجه سانتي گراد)
ب- سنگ سيليکات آلومينيوم مناسب تجزيه در شرايط تروپيک مانند سينيت، بازالت، رس ها، شيست هاي رسي.
ج- عوامل شيميائي و بيوشيميائي.
د- وجود توپوگرافي مناسب، بطوري که اجسام حل شده بتوانند يا در زمين نفوذ کرده يا جاري شوند.
ه- شدت جريان نفوذ يا جاري شدن نبايستي بحدي باشد که اجسام تمرکز يافته را با خود حمل نمايد. معمولاً در نواحي تروپيک، فصل به تناوب خشک و مرطوب مي شود و در موقع مرطوبي اکسيدهاي آلومينيوم و آهن تشکيل شده و در مواقع خشک که هوا گرمتر مي شود سيليس در آب حل شده و از بين مي رود.
بوکسيت در واقع يک نوع لاتريت ويژه با آلومينيوم بالا است که در اثر هوازدگي اغلب ناخالصي هاي آن حل و از محيط خارج شده و محصول باقيمانده با آلومينيوم زياد مي باشد.
براي تشکيل شدن لاتريت و بوکسيت نياز به بارندگي فراوان (که مواد ناخواسته در آنها را حل نمايد)، درجه حرارت زياد (که سرعت حل ناخالصي ها را زيادتر نمايد)، سطح توپوگرافي مناسب و زه کشي خوب براي خارج کردن محلولها از محيط سنگهاي لاتريتي و بوکسيتي مي باشد.
عمل هوازدگي بسيارکند پيش مي رود. بنابراين براي تشکيل ذخاير بزرگ بوکسيت نياز به دوره طولاني زمين شناسي بوده تا با فرصت کافي عمل هوازدگي در روي سنگها اثر نمايد. بديهي است که شرايط فوق مختص مناطق حاره مي باشد. تنها کاني هاي آلومينيوم در لاتريت تجمع نمي يابند. بلکه کاني هاي نيکل – کبالت – آهن نيز در لاتريت تجمع مي يابند که ميزان آنها بستگي به سنگهاي زيرين لاتريت دارد.
بوکسيت هاي بدون آهن نادر بوده زيرا کاني آهن در اغلب سنگهايي که در مناطق حاره اي در معرض هوازدگي قرار مي گيرند وجود داشته که در نتيجه توليد لاتريت و بوکسيت با آهن زياد مي نمايند.
در شرايط ويژه اي که آهن داخل بوکسيت حل شده و خارج شود، بوکسيت بدون آهن و يا با آهن کم توليد مي شود. اين شرايط در جاهايي که پوسيدگي حجم زيادي از رستني ها (درختان و انواع گياهان) سبب مصرف اکسيژن آبهاي زيرزميني شده اتفاق مي افتد زيرا در اين صورت آهن حل شده و خارج مي گردد. و در جاهايي که رستني ها وجود ندارند اکسيد آهن در داخل لاتريت و بوکسيت رسوب مي نمايند.
عناصر گوناگون ديگري نيز در لاتريت وجود دارند. مانند گاليوم که در ذخاير بوکسيتي استراليا بعنوان باي پروداکتby product استحصال مي شود. همچنين مقدار زيادي طلا در لاتريت کشور استراليا که حاصل لاتريتي شدن طبقات گرانيتي زيرين است تجمع يافته که استخراج مي گردد.
در لاتريت ها مقدار زيادي تيتانيوم وجود دارد که تاکنون روشي براي استحصال آن بدست نيامده است. ذخاير زيادي در استراليا، گويانا و سورينام، روي رسوباتي که حاوي مقدار زيادي کائولن و مواد رسي هستند تشکيل شده اند و همچنين ذخاير زيادي از بوکسيت در استراليا و گويانا روي توده هاي گرانيتي که حاوي کاني هاي فلدسپاتي هستند ديده مي شوند.
•کانسارهاي بوکسيت کارستي:
از تخريب شيميائي و يا تجزيه سيلکاتهاي آلومين دار و موارد رسي که در سنگهاي آهکي وجود داشته اند بوجود آمده و در فرورفتگي هاي( KARSTED) بوجود آمده در آهک تجمع پيدا مي نمايند.
اغلب کارستهاي موجود در آهکها در اثر خارج شدن لايه هاي آهکي از آب و هوازدگي و فرسايش قسمت هاي مختلف آن بر حسب جنس و نوع مواد تشکيل دهنده لايه هاي آهکي بوجود مي آيد. هم اکنون در جنوب چين پهنه وسيعي از کارستها ايجاد شده بر روي آهکها ديده مي شوند. ژنز بوکسيت دنيا داراي نظم بخصوصي نمي باشد، جالب اينکه، کمربند بوکسيتي که بوکسيت جامائيکا را نيز شامل مي شود، بر روي دولوميت ها و آهک هايي تشکيل شده که داراي آلومينيوم نيستند و احتمالاً ذخاير تيپ جامائيکا، حاصل لاتريتي شدن رسها و توفهاي بالاي آهک ها هستند که در کارستهاي آهکي تجمع يافته اند. ذخاير مشابه ولي کوچکتر در مجارستان و قزاقستان نيز وجود دارند. ذخاير بوکسيت نواحي البرز و يزد ايران از لاتريتي شدن نهشته هاي رسي و توفي زيرين سنگ بوکسيت تشکيل شده اند.
ساير انواع کانسارهاي بوکسيت :
ذخاير متعدد بوکسيتي وجود دارند که در اثر فرسايش خراب و از هم پاشيده شده و در روي رسوبات قديمي تر باقي مانده اند. از اين تيپ ذخاير در روسيه و قزاقستان و جنوب اروپا ديده مي شوند. در بعضي از مناطق ذخاير بوکسيتي فرسايش يافته، پس از حمل در نقطه ديگر مانند داخل رسوبات رودخانه اي و دلتاي ساحلي و غيره، تجمع پيدا نموده و تشکيل ذخاير بزرگي را داده اند.
ذخاير بوکسيتي در نواحي غير حاره اي که داراي آب و هواي سرد و همچنين در نواحي که يخبندان دوران پلئيستوسن باعث حذف لايه هاي رويي نواحي شده، کمياب بوده و يا اصولا ًوجود ندارند.
کشورهاي زيادي در اين گونه نواحي قرار دارند مانند آمريکا و روسيه که اين دو کشور از نفلين و آلونيت فلز آلومينيوم استحصال مي نمايند.
فاکتورهاي مهمي که در تشکيل و حفظ بوکسيت ها نقش اساسي دارند عبارتند از:
1-وضعيت آب و هوايي:
درجه حرارت بالا (C 260)، آب و هواي گرم و مرطوب استوايي، بارش زياد (mm 1400 – 1200)، هوازدگي شيميايي بسيار شديد تبديل سنگ ها به بوکسيت بسيار مؤثر مي باشد.
2-پوشش گياهي:
فراواني پوشش گياهي در تشکيل بوکسيت ها مؤثر است زيرا:
الف – تخريب مکانيکي سنگ بستر توسط ريشه ها.
ب – ترشح ترکيبات آلي که سرعت تخريب شيميايي را در سنگ افزايش مي دهد.
ج – کاهش تبخير آب توسط پوشش گياهي.
د – جلوگيري از فرسايش بوکسيت توليد شده.
3-ترکيب و بافت سنگ بستر:
ترکيب شيميايي و کاني شناختي سنگ و نفوذ پذيري بالا داراي اهميت است.سنگ هاي تحت اشباع و آهکي رس دار براي تشکيل کانسارهاي بوکسيت مناسب هستند. بافت سنگ بستر بر روي تخلخل و نفوذ پذيري آن و در نتيجه سرعت انحلال کانيها مؤثر است.
4-آبهاي زيرزميني:
آبهاي زيرزميني و سطحي متحرک براي انتقال مواد محلول از محيط بسيار اهميت دارند.
5-ثبات تکتونيکي:
فقدان حرکات تکتونيکي باعث مي شود که هوازدگي شيميايي با سرعتي بيش از سرعت فرسايش انجام گيرد و در نتيجه کانسار محفوظ باقي بماند.
6-توپوگرافي:
توپوگرافي پست تا متوسط ـ توپوگرافي مسطح، از انتقال بوکسيت پس از تشکيل جلوگيري مي نمايد. توپوگرافي مناسب و زه کشي بالا بسيار حائز اهميت مي باشد.
7-پوشيده شدن کانسار:
پوشيده شدن کانسار به محض تشکيل، از فرسايش آن جلوگيري مي کند.
ماينارد (1983) بوکسيت را بر اساس Al2O3، SiO2 و Fe2O3 به بوکسيت، بوکسيت آهن دار، لاتريت، لايه هاي سخت سيليسي آهن دار و سيلکريت تقسيم مي نمايد ( تصوير 3 ).
.jpg)
شكل3- نمايش نمودار رده بندي بوکسيت ها و لاتريت ها
شکل4 ترتيب زون بندي در يک بوکسيت غني از آهن نشان مي دهد که از سطح به طرف عمق عبارت است از: لايه نازک غني از آهن و سيليس، لايه لاتريتي، بخش بوکسيتي و بالاخره زون کائولينيتي.
.jpg)
شكل 4- نمايش نيمرخ زون هاي رس قرمز، لاتريت، بوکسيت و کائولينيت در بالاي زون بازالت
کاني هاي منيزيم
اگر چه منيزيم در 60 کاني يافت مي شود اما اين عنصر در ذخاير بزرگ منيزيت، دولوميت، بروسيت، کارناليت، اليوين و سيليکات هاي منيزيم پتانسيل اقتصادي دارند، يافت مي شود.
•کربنات منيزيم يا منيزيت Magnesite :
مهمترين کاني منيزيم دار با فرمول شيميايي (MgCO3 ) که ارزش اقتصادي دارد، منيزيت است که در صورت خلوص حاوي 8/47% = MgO و 2/52% = CaO مي باشد. اين کاني به صورت رمبوئدريک متبلور مي شود، وزن مخصوص آن 2/3-3 گرم بر سانتي متر مکعب و سختي آن 5- 5/3 است. منيزيت معمولاً به رنگ هاي سفيد، خاکستري، زرد و قهوه اي با جلاي شيشه اي در طبيعت يافت مي شود.
منيزيت به صورت کريپتو کريستالين و کريستالين يافت مي شود و بيشتر در كمربند‌هاي افيوليتي يافت مي‌شود. نوع کريستالي آن خيلي محدود و به صورت رگه اي مي باشد. منيزيت خالص درC ◦1450 به پريکلاز تبديل مي شود:
.jpg)
منيزيت معمولاً به صورت رگه اي و توده اي نامنظم حاصل دگرساني سنگ هاي آذرين و دگرگوني غني از منيزيم مانند سنگ هاي اولترامافيک، مافيک و سنگ هاي دولوميتي منابع خوبي براي تشکيل منيزيت مي باشند. به طور معمول منيزيت به صورت نهان بلور در رگه ها يافت مي شود و يکي از مشخصه هاي اين کاني حالت گل کلمي آن مي باشد.
منيزيت عمدتاً به 2 شکل يافت مي شود:
•منيزيت نوع درشت بلور :
اين نوع منيزيت داراي منشأ جانشيني و يا منشأ رسوبي است که در سنگهاي کربناته پلاتفرمي يافت مي شود.
•منيزيت نوع دانه ريز :
اين نوع منيزيت داراي ظاهري استخواني بوده و بسيار دانه ريز است و به صورت توده هاي عدسي شکل، رگه و داربست در سنگ هاي سرپانتينيتي يافت مي شود. کانسارهاي مربوط به اين گروه از کانسارهاي مربوط به نوع رسوبي کوچکتر است.
•هيدروکسيد منيزيم يا بروسيت Brucite :
بروسيت کاني منيزيم دار با فرمول شيميايي Mg(OH)2 مي باشد. اين کاني به صورت رمبوئدريک متبلور مي شود، وزن مخصوص آن 39/2 گرم بر سانتي متر مکعب و سختي آن 5/2 است. بروسيت معمولاً به رنگ هاي سفيد، خاکستري، سبز روشن با جلاي صدفي و شيشه اي در طبيعت يافت مي شود. اين کاني در اثر حرارت به پريکلاز تبديل مي شود.
بروسيت کاني هايي مانند سرپانتين، دولوميت، منيزيت و کروميت را همراهي مي کند و به صورت محصول دگرساني پريکلاز و سيليکات منيزيم يافت مي شود.
•پريکلاز :Periclase
پريکلاز کاني منيزيم دار با فرمول شيميايي MgO مي باشد. اين کاني به صورت کوبيک متبلور مي شود، وزن مخصوص آن 56/3 گرم بر سانتي متر مکعب و سختي آن 5/5 است.
•اپسوميت :
اپسوميت با فرمول MgSO4, 7H2O نشان داده مي شود که به معني نمک تلخ بيشتر در درياچه هايي وجود دارد که مقدار گوگرد و منيزيم آنها زياد است و در اثر تبخير تشکيل مي شود. اين کاني در ديواره غار ها به صورت بلورهاي سوزني شکل اورتورومبيك بي رنگ تا سفيد، بدون بو و توده اي ديده مي شود. وزن مخصوص اپسوميت 7/1، سختي آن 2 تا 5/2 و طعم آن تلخ و شور مي باشد و در هواي گرم و خشک مقداري از آب خود را از دست مي دهد.
•کربنات مضاعف منيزيم و کلسيم (دولوميت CaMg(Co3)2 )
•سيليکات هاي منيزيم دار 
آشنایی با انواع افزودنی های خوراکی
.
1xbet is a scam site
گازهای گلخانه ای چیست و چرا باعث گرم شدن زمین می شود؟