خرید اینترنتی کتاب

جستجو در تک بوک با گوگل!

تابعيت پايگاه تك بوك از قوانين جمهوري اسلامي ايران

فرادرس!



چطور!




تبلیغات!


غلبه بر کم رویی

زمین شناسی اقتصادی ۱

زمین شناسی اقتصادی ۱
5 (100%) 1 vote

418 views

بازدید

زمین شناسی اقتصادی
دید کلی
زمین شناسی اقتصادی شاخه‌ای از علم زمین شناسی است که پیرامون شرایط تشکیل مواد معدنی ، مورفولوژی و ریخت شناسی آنها ، بافت و ساخت آنها ، عوامل کنترل کننده پراکندگی مواد معدنی ، توجیه فنی و اقتصادی آنها و بلاخره تقسیم بندی ژنتیکی مواد معدنی بحث می‌کند. در رسیدن به اهداف فوق ، روشهای مختلف تجزیه مواد معدنی ، روشهای ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی و فرآوری مواد انجام می‌گیرد. همچنین در انجام پروژه‌های مختلف اکتشافی باید به مسائل زیست محیطی نیز دقت لازم را مبذول داشت.

مواد معدنی ، زیربنای اقتصاد و صنعت هر جامعه را تشکیل می‌دهند. بشر از همان آغاز آفرینش خود و در طول تاریخ ، بر حسب نیازمندیها و شناخت ، از مواد معدنی استفاده کرده است. اکنون نیز انسان ، از تمامی مواد معدنی به حالتها و شیوه‌های گوناگون ، بهره‌برداری می‌نماید. به عبارت دیگر ، همین مواد معدنی هستند که پاپه و اساس تمدن را تشکیل می‌دهند. زمین شناسی اقتصادی ، پایه و شالوده اکتشافات معدنی و کاربرد مواد حاصل از آن را تشکیل می‌دهد.

 

تاریخچه
از آغاز آفرینش ، انسان همواره از مواد پوسته زمین در جهت رفع نیازمندی‌های زندگی و دسترسی به رفاه بیشتر استفاده کرده است. سنگها و کانیهای غیر فلزی اولین موادی هستند که انسان اولیه آنها را به کار برده است. آثار بدست آمده از کاوشهای باستان شناسی حاکی از آن است که انسانهای اولیه از فلینت ، چرت و دیگر سنگهای سخت برای ساختن اسلحه و کندن غارها استفاده نموده‌اند و همچنین خاک رس و سنگ را برای ساختن ظروف گلی و اهرام شگفت انگیز مورد استفاده قرار داده‌اند.

ظهور انسان و اشیای دست ساز بشری در عصر پارینه سنگی (Paleolithic old stone age) در ۷۵۰ هزار سال پیش از میلاد آغاز گشته است. بر اساس مطالعات باستان شناسی ، طلا Au نخستین فلزی بوده که بشر به صورت خالص از رودخانه‌ها جمع آوری نموده و مس نیز نخستین فلزی است که انسان قادر به ذوب آن شده است. در مورد تاریخ استفاده از مس نظرات ضد و نقیضی دیده می‌شود. گروهی استفاده از آن را در حدود ۲۰ هزار سال پیش از میلاد ، و عده‌ای تاریخ استفاده آن را به حدود ۱۲ هزار سال پیش از میلاد و به کشور مصر نسبت می‌دهند.
سیر تحولی و رشد
•    بر طبق نوشته‌های هرودت ، یونانیان در سالهای ۴۲۰ تا ۳۸۴ قبل از میلاد از رگه‌های کوارتزی برای کشف ذخایر طلا استفاده نموده‌اند.

 

•    ابو علی سینا ، فیلسوف و دانشمند ایرانی ( ۱۰۳۷ ـ ۹۸۰ میلادی ) اولین کسی به شمار می‌رود که مواد معدنی را تقسیم نموده است. این رده بندی شامل سنگها ، فلزات ، سولفورها ، نمکها و ترکیبات دیگر می‌باشد.
•    اولین نظریه در مورد منشأ مواد معدنی توسط جورج اگزیکولا در سال ۱۵۵۶ ارائه شد. این دانشمند به کمک مطالعات دقیق انجام شده روی ناحیه معدنی ارزبرگ آلمان ، چگونگی تشکیل این ذخیره را به طور سیستماتیک بیان نمود. در قرن هیجدهم مجددا پژوهشهایی در زمینه چگونگی تشکیل مواد معدنی به خصوص در منطقه ارزبرگ آلمان توسط دلیاس ( ۱۷۷۰ ) ، هنگل (۱۷۲۵) ، زیرمن (۱۷۴۶) انجام شد.
•    در اواخر قرن هیجدهم ، ورنر از آلمان و جیمز هاتن از اسکاتلند ، دو نظریه متفاوت در مورد منشا مواد معدنی ارائه دادند و بحثهای زیادی در این باره آغاز گردید. ورنر در سال ۱۷۷۵ نظریه نپتونیست را ارائه نمود. بر طبق این نظریه سنگهای رسوبی و سنگهای آذرین و حتی رگه‌ها از طریق ته‌نشینی در اقیانوس به وجود آمده‌اند. هاتن نیز در سال ۱۷۷۸ نظریه پلوتونیست را پیشنهاد کرد. وی ضمن رد کردن نظریه ورنر ، معتقد بود که سنگهای آذرین و مواد معدنی مذاب از اعماق زمین منشا گرفته‌اند.
•    در اواخر قرن نوزدهم ، دانشمندان آمریکایی و اروپایی در مورد نحوه تشکیل مواد معدنی نظریه‌های مختلف دیگری ارائه داده‌اند. مطالعه و پژوهشهایی که تا کنون در زمینه منشا و چگونگی تکشیل کانیها توسط دانشمندان انجام شده موجب ارائه تئوریهای جدید شده که اکتشاف مواد معدنی را در تمامی مراحل کم هزینه‌تر ، آسانتر و با موفقیت آمیزتر نموده است.
برخی ساکنان اولیه ایرانیان را نخستین ذوب کنندگان و استفاده کنندگان از فلز مس تصور می‌کنند و تاریخ آن را به حدود ۹ هزار سال پیش از میلاد می‌دانند. با این حال ، به نظر بسیاری از باستان شناسان استخراج و ذوب مس توسط ساکنان اولیه ایران و در محلی به نام تل ابلیس صورت گرفته است. بر اساس شواهد باستان شناسی و معدن کاری قدیمی ، مرکز ، شرق و شمال ایران دارای کهن‌ترین پیشینه فلزگری می‌باشند. اواخر هزاره هفتم در ایران را مرحله گذر از عصر نو سنگی به عصر فلزات می‌دانند، در حالی که عصر نو سنگی در اروپا تا هزاره چهارم ادامه داشته است.
رده بندی کانسارها
امروزه سه رده بندی برای کانسارها مودر استفاده قرار می‌گیرد که ممکن است با توجه به شرایط خاص یک کانسار ، یکی بر دیگری ترجیح داده شود. این رده بندیها بصورت زیر می‌باشد:
 
•    رده بندی نیگلی کانسارها ( ۱۹۲۹ ):
o    کانسارهای نفوذی
o    کانسارهای آتشفشانی
•    رده بندی کانسارها توسط اشتایدرون:
o    کانسارهای نفوذی و ماگمایی
o    کانسارهای پنوماتولیتی
o    کانسارهای گرمابی
o    کانسارهای حاصل از گازها و بخارات درونی که به مناطق سطحی راه می‌یابند.
•    رده بندی کانسارها توسط لیندگرن:
o    تجمع کانیها در اثر انجام واکنشهای شیمیایی
o    تغییرات و تجمع مکانیکی مواد معدنی
کاربرد مواد معدنی
مواد معدنی به حالتهای مختلف به مصرف می‌رسند که مهمترین آنها عبارتند از:

•    بصورت عنصر
•    بصورت کانی
•    بصورت بلور
•    بصورت سنگ
زمین شناسی اقتصادی در ایران
تاریخچه استفاده از فلزات در ایران :

در مورد تاریخ استفاده از مس نظرات ضد و نقیضی دیده می شود. گروهی استفاده از آن را در حدود ۲۰ هزار سال پیش از میلاد، و عده ای تاریخ استفاده آن را به حدود ۱۲ هزار سال پیش از میلاد و به کشور مصر نسبت می دهند. برخی ساکنان اولیه ایران را نخستین ذوب کنندگان و استفاده کنندگان از فلز مس تصور می کنند و تاریخ آن را به حدود ۹ هزار سال پیش از میلاد می دانند. با این حال، به نظر بسیاری از باستان شناسان استخراج و ذوب مس توسط ساکنان اولیه ایران و در محلی به نام تل ابلیس صورت گرفته است.

براساس شواهد باستان شناسی و معدن کاری قدیمی، مرکز، شرق و شمال ایران دارای کهن ترین پیشینه فلزگری می باشند. اواخر هزاره هفتم در ایران را مرحله گذر از عصر نوسنگی به عصر فلزات می دانند، در حالی که عصر نوسنگی در اروپا تا هزاره چهارم ادامه داشته است.
در سال ۱۹۶۶ در فرانسه مجسمه گوسفندی از فیروزه ساخته شده بود و در موزه ای به عنوان هنر ۷۰۰۰ ساله ایران، به تماشای همگان گذاشته شد و این موضوع نشان از آن دارد که تاریخ استخراج و به کارگیری فیروزه در ایران، به بیش از ۷۰۰۰ سال پیش می رسد. همچنین کوره های قدیمی ذوب فلزات و سرباره های باقیمانده آنان، در دامنه رشته کوه های زاگرس و البرز تا کویر یزد، کرمان ، قم ، کاشان ، خراسان و همچنین در دامنه رشته کوههای بلوچستان مانند سرباره های معدنی مس چهل کوره و معادن متروکه سرب و روی بین ناحیه خارستان و بید ستر تفتان حاکی از مهارت نیاکان ما در امر استحصال فلزات از مواد معدنی دارد.

وجود کلمه aios به معنی فلزات در زبان هند و اروپایی، نشان دهنده این است که تمدن هند و اروپایی پیش از مهاجرت، به عصر فلزات رسیده اند. این کلمه در لاتین aes به معنی مفرغ و مس و در سانسکریت به ayas یعنی آهن تبدیل شده است. واژه آهن در زبان پارسی مشتق از آسن asen (در زبان کردی) می باشد که واژه های آیزن eisen (آلمانی) و آیرون iron (انگلیسی) از آن مشتق شده است.

از آغاز هزاره سوم پیش از میلاد، در نوشته های دوره های پادشاهی سومری، بابلی و ایلامی اغلب از پیشرفت های ایرانیان در زمینه صنعتی ، معدنی و بازرگانی یاد داشته است. در این مراکز صنعتی، فلزگرایی و سفالگری – صنعت سنگ صابون و سنگ مرمر، رونق فراوانی داشته است و همچنین در کارگاههای آنها سنگ های نیمه قیمتی چون عقیق ، سنگ لاجورد و فیروزه تولید، شده است.

آغاز عصر مفرغ (برنز) در ایران، درست همزمان با ۲ هزار سال پیش از میلاد بوده است. کشف مفرغ موجب ساخت بیشتر اشیای فلزی و تقاضای روزافزون مواد خام شد. احتمال می رود که معدن قلع ده حسین در نزدیکی شازند در این زمان شناخته شده باشد. بین سالهای ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ میلادی، فلز آهن نیز در ایران به کار گرفته شد. کاربرد عمومی فلز آهن، در جنگاوری و کشاورزی، اوضاع تجارت را در آغاز هزاره اول تغییر داد زیرا این تجارت بر پایه خرید و فروش مس و فلزاتی بود که با مس ترکیب می شوند. احتمال می رود که کانسارهای آهن شاه بلاغ (جنوب زنجان)، ماسوله و گل گهر در این برهه از زمان شناخته شده اند.

در نیمه دوم هزاره اول پیش از میلاد، با تاسیس دولت نیرومند هخامنشی، شناخت زمین و بهره برداری از ثروت های نهفته آن، روبه گسترش نهاد و استخراج مس، طلا، نقره، سرب، روی و دیگر فلزات به فراوانترین حد خود رسید. ایرانیان در این زمان، از آهن در تهیه پولاد استفاده می کردند و در تهیه جنگ افزار و ساختن پل استفاده می نمودند و سپس این پل ها را با قیر اندود می نمودند که هنوز هم بدون زنگ زدگی باقی مانده اند. همچنین برای استحکام ساختمان های تخت جمشید و پاسارگاد، از آهن و سرب استفاده شده است. در این دوره طلا و نقره نیز کاربرد فراوانی داشته است و تصور می شود که معادن طلای زرشوران تکاب، زرین اردکان یزد، کوه زر دامغان، کوه زر تربیت حیدریه، قلعه زری بیرجند، سرب و روی کوه سورمه فیروزآباد، آهن نیریز و فیروزه نیشابور در این دوره ایجاد شده اند.

در دوره ساسانیان کانسارهای سرب، روی، مس، طلا و آهن زیادی شناخته شده اند. یشتر اشیاء و ابزار فلزی که در حفاریهای باستان شناسی به دست آمده، متعلق به دوره ساسانی می باشد و از جمله معادنی چون سرب و نقره نخلک، سرب و نقره خارستان و سرب و نقره آهنگران ملایر قابل اشاره است.

با حمله اعراب به ایران، فعالیت های معدنی زمانی را به انحطاط گذراند. اما در سده های سوم و چهارم که به نام دوره رنسانس اسلام نامیده شده است، صنایع فلزی و معدن کاری بتدریج رونق نهاد.

در دوره صفویان استخراج از معادن زیرزمینی انجام گرفت و در این دوره قلع در این یافت نمی شد اما آهن و فولاد، طلا و نقره به مقدار زیادی استخراج می شد. در دوره قاجاریه و به ویژه زمان امیرکبیر، اقداماتی برای بهره برداری از معادن طلا به عمل آمد. از معدن طلای موته در نزدیکی دلیجان در این دوره نیز بهره برداری شده است.

آرسنیک به مقدار زیادی به صورت زرنیخ زرد و قرمز در کردستان و حوالی قزوین دیده شد. همچنین گوگرد، نمک طعام، شوره و زغال سنگ به صورت معادن روباز یافت شدند. در این دوره نفت و سنگ نمک از جزیره قشم، گل اخری در جزیره هرمز و ابوموسی، گوگرد در شرق و غرب بندرلنگه و فیروزه در نیشابور یافت شدند.

در اوایل سده چهاردهم هجری خورشیدی، با پیدایش ثبات اوضاع سیاسی در ایران، برنامه هایی در جهت صنعتی شدن کشور انجام گرفت مانند احداث مجتمع ذوب آهن و ذوب مس و کارخانه های بافندگی، قندسازی و سیمان

نخستین فعالیت های معدنی از سوی دولت در حدود ۱۳۱۳ در مناطق انارک و شمشک آغاز گشت. در سال ۱۳۱۶ معدن زغال سنگ گلندرود (در استان مازندران) گشایش یافت. همچنین معادن سرب و روی در حوضه های انارک – اصفهان – یزد، معادن مس عباس آباد و زنجان نیز مورد اکتشاف و بهره برداری قرار گرفتند. در سال های بین ۱۳۴۰ – 1332 مطالعات زمین شناسی توسط شرکت های نفت در پهنه های رسوبی تمرکز یافت و امکان وجود نفت و گاز در آنها مورد ارزیابی قرار گرفت.

آنومالی ها و موارد استفاده از آنها
در زمین شناسی اقتصادی با عنایت به روشهای ژئوفیزیکی، ژئوشیمیایی و با تجزیه مواد معدنی، آنومالی ها Anomalys شناسایی می شوند. موارد استفاده این گرایش در:
•    جستجو برای یافتن منابع نفت ، آب و گاز .
•    جستجو برای یافتن کانسارهای فلزی و غیرفلزی
•    بررسی مسائل زیست محیطی مرتبط با پروژه های اکتشافی می باشد.

با گذشت زمان نیاز به اکتشاف توده های کانساری عمیق و پنهان بیشتر شده و در این صورت می توان گفت که افزایش قیمت فلزات مورد نیاز در صنعت، کانسارهای با عیار پایین به صورت اقتصادی در می آید.
به عنوان مثال در حدود چند دهه پیش کانسارهای مس کمتر از ۵/۱% در تن اقتصادی نبودند اما با گذشت زمان کانسارهای مس تا حدود ۵۴/۰% نیز اقتصادی تلقی می شوند.
این عوامل بستگی مستقیم با عرضه، تقاضا و قیمت فلزات و غیرفلزات و منابع نفت و گاز در بازار جهانی دارد و در مدت زمان کوتاهی قابل تغییر است.
پی جویی و اکتشاف منابع طبیعی مختلف اهمیت زیادی دارد زیرا هنگام بالا بودن تقاضا، می توان استخراج بیشتری از مواد معدنی را داشت.
با آغاز جنگ جهانی دوم و دهه ۱۹۵۰ در کانادا و ایالات متحده امریکا روشهای مدرن ژئوشیمیایی در اکتشاف مورد استفاده قرار گرفت.
علت گران بودن هزینه اکتشاف در ایران
در کشور ما گران ترین بخش اکتشاف، حفاری است و گاه قیمت اکتشاف در کشور ما، از کشورهای غربی گران تر تمام می شود.

علت این مسئله این است که ماشین آلات حفاری، همگی تولید خارج است و معمولا در کشور تولید نمی شود. با این حال به نظر می رسد که مسایلی چون وقت کشی در هنگام حفاری ، نبود تجربه کافی و تجربه اندک کاردانان و کارشناسان حفاری، نقش بیشتری در افزایش هزینه حفاری داشته باشد.

در زمینه اکتشاف، از نظر نیروی متخصص و تحصیل کرده و پژوهشگر در بخش زمین شناسی و اکتشاف مشکل اساسی وجود ندارد و تقریبا تمامی روش ها و مدل های جدید اکتشافی را متخصصان و پژوهشگران این بخش به خوبی فرا گرفته اند و به صورت نظری در دانشگاه ها تدریس می شود.

اما آنچه که امروزه در این بخش در ارتباط با علم روز کمبود داریم، نبود نقشه های فلز زایی است که خطوط کلی اکتشاف را مشخص می کند و نبود یک مرکز سازمان یافته از پژوهشگرانی که مسایل کلی اکتشاف را طراحی کرده و نقاط ضعف و قوت آن را نقد و ارزیابی کنند و همچنین نبود بانک اطلاعات معدنی و زمین شناسی که همه اطلاعات موجود را در یک مرکز جمع آوری کند.

همچنین ابزارهای اکتشاف شامل نرم افزارها و سخت افزارهای جدید اکتشافی و نیز به روش ماهواره ای، تجهیزات رایانه ای، ژئوفیزیکی و نیز دستگاه های آزمایشگاهی برای تجزیه نمونه های معدنی و نیز وجود نیروی متخصص و ماهر برای استفاده از دستگاه های خریداری شده، از نیازهای ضروری ایران است که از این لحاظ، با کشورهای معدنی دنیا فاصله زیادی دارد. در همین راستا، دانش وضعیت تولید فروکروم، فرومنگنز و فرومولیبدن موجود است.

در ایران با توجه به ان که بسیاری از ذخایر فلزی دیگر مانند تیتانیم ، کروم، آنتیموان و … وجود دارد، هنوز دانش فنی و صنعت استحصال آنها در کشور وجود ندارد و یا بین نسبت تولید و میزان ذخایر ارتباط منطقی دیده نمی شود.

همراه با پیشرفت های فناوری، عیار اقتصادی بهره برداری در حال پائین رفتن است.
دانش ما با جایگزین کردن مواد، تغییر در حالت تبلور، بالا بردن ویژگی های فیزیکی از بار مصرف مواد خام به شدت کاسته می شود.

گذر از لامپ و خازن به IC، ریز پردازشگر و پس از آن مواد هوشمند و یا علم سرامیک و رشد بلورها، همه نشان دهنده تلاشی در راه ناهمسان کرده رشد فناوری و مصرف مواد دارند.

اغلب کالای معدنی، اکنون در مقایسه با تورم جهانی بسیار ارزان تر از هر زمان دیگر به فروش می رسد.
به طور کلی طی سالهای متمادی، بهای بیشتر مواد معدنی با تورم پیش نرفته است.
تنها بهای گاز طبیعی، طلا ، کبالت ، الماس ، گوهرها، ورمیکولیت ، احتمالا نیکل ، منگنز و آرسنیک بین سالهای ۱۹۶۰ تا ۱۹۹۵ از تورم پیشی گرفته اند.

در حقیقت، قیمت کالای معدنی تابعی از تغییرات کوتاه مدت عرضه و تقاضا بوده و غالبا از آن به عنوان تقاضا بوده و غالبا از آن به عنوان تقاضای حاشیه ای یاد می شود.
اثرات کوتاه مدت می تواند ناشی از اتفاقات می باشد که باعث جایگزینی مصرف مواد در یک کاربرد مهم شده و یا در نتیجه تغییر دولت در یک کشور عمده تولید کننده باشد.
همین روندهای دراز مدت، این واقعیت ها را از نظر پنهان می کند.

به طور کلی، کانسارهایی که تا ژرفای حدود ۲۰۰ – 100 متری قرار دارند، با توجه به نوع کانسار و میزان ذخیره و دیگر ویژگی های معدنی به روش روباز و کانسارهای موجود در ژرفای بیشتر، با روش های زیرزمینی استخراج می شود.

کانسار هایی که در آنها کانه و باطله مخلوط است، با استفاده از روش های کلی، ولی مناطق غنی از کانه، غالبا با روش های گزینشی استخراج می شود.

در روش های روباز به طور معمول فرصت استفاده از روش های انتخابی کمتر پیش می آید. به طور کلی، هر چه ژرفای معدن کاری بیشتر شود، هزینه ها و دشواری آن افزایش می یابد.
به طور کلی در شرایط کنونی، حجم تولید روزانه از عوامل مهم اقتصادی می باشد. برای بالا رفتن مقدار تولید، معدن کاری روباز توسعه می یابد. در ایران ، معادن آهن (چغارت، چادر ملو، سنگان و …) اغلب معادن بزرگ و فعال سرب و روی (انگوران، کوشک، ایران کوه، عمارت و…)، معادن مس پورفیری و همچنین بسیاری از معادن دیگر و همه ذخایر غیرفلزی، به روش روباز استخراج می شود و اغلب معادن کوچک فلزی و زغال سنگ کشور، به روش زیرزمینی استخراج می گردند و معدن کاران ایرانی، تجربه خوبی در استخراج معدن روباز و زیرزمینی دارند.

چگونگی تولید فلز از کانسنگ
تولید فلز از کانسنگ، معمولا در یک فرآیند دو مرحله ای انجام می شود. در بیشتر کانسنگ های کبالت ، مس ، کروم ، آهن ، نیکل ، سرب ، قلع و روی این مرحله شامل تولید کنسانتره ای است که عمدتا متشکل از کانه فلزی است که این فرآیند را تغلیظ می نامند.
کانی های زائد به روش های گوناگون جدا و دور ریخته می شود. سپس کنسانتره را به روش شیمیایی جدا کرده و فلز مورد نظر را از کانه فلزی جدا می کنند. این مرحله، مرحله شیمیایی نامیده می شود.

در بیشتر کانسنگ های آلومینیوم و برخی از کانسنگ های اورانیوم ، وانادیوم ، طلا و دیگر کانسنگ ها هیچ گونه کنسانتره ای تولید نمی شود، بلکه فلز را مستقیما از کانسنگ به دست می آورند.

دانش فنی و صنعت کنسانتره بسیاری از مواد معدنی فلزی و غیرفلزی، در ایران موجود است که به طور اختصار به آنها اشاره می شود.

در ایران، کانسنگ های فلزی آهن، مس، سرب و روی، مولیبدن ، منگنز ، کنسانتره می شوند و عیار آنها با توجه به استاندارد های مورد قبول، افزایش می یابد.
کنسانتره سرب و روی و مس در ایران یک صنعت نسبتا جاافتاده است و چندین کارخانه کنسانتره سرب و روی و مس در ایران احداث شده است.

ساخت اغلب تجهیزات مکانیکی و دانش راه اندازی آن در کشور موجود است.
کنسانتره سازی کانسنگ های آهن و منگنز در ایران مرسوم شده است و راه تکاملی خود را طی می کند و هم اکنون در پاره ای از معادن انجام می شود. همچنین در کارخانه چادرملو که اماده سازی کانسنگ آهن برای ذوب صورت می گیرد، آپاتیت از کانسنگ فرآوری می شود.

با این حال، دانش فنی و صنعت فرآوری و کنسانتره کانسنگ های تیتان ، کروم و بسیاری از مواد معدنی را هنوز در ایران نداریم.

کانی های صنعتی نسبت به فلزات به فرآوری کمتر نیاز دارند. فرآوری این کانی ها، به طور عمده به پرعیار سازی آنها محدود می شود. برخی از کانی های صنعتی مانند شن و ماسه، فقط به شستشو و دانه بندی احتیاج دارند.

در اینجا به فرآوری برخی از کانی های صنعتی و سطح فناوری آنها پرداخته می شود.
فناوری استحصال و تولید فلز از کانسنگ و یا کنسانتره در مقایسه با فناوری فرآوری، پیشرفته تر، پیچیده تر و گران تر است و در عوض، محصول به دست آمده ارزش افزوده بیشتری دارد.

ایران در حال حاضر، دانش فنی و صنعت استحصال فلزات آهن، مس، سرب، روی، طلا، آلومینیوم از کانسنگ یا کنسانتره آنها را دارد.
درصد بالایی از فلزات در حال استخراج در سنگ های رسوبی یا کانسنگ های رسوبی دگرگون شده یافت می شوند

شباهت اکتشاف فلزات با اکتشاف نفت و گاز
اکتشاف فلزات دارای نکات مشترکی با اکتشاف نفت و گاز می باشد. از جمله این که در گذشته بیشتر امور اکتشافی منابع طبیعی (فلزات – نفت و گاز) منوط به مطالعه بیرون زدگی های سنگی یا رخنمون ها Out crops و یافتن کانی های سنگین Heavy Minerals در مسیر رودخانه ها بوده است.
نتیجه این امور یافتن معادن و کانسارهای مختلف در مناطق مختلف جهان بوده است. از جمله نشت نفت و قیر در بعضی از حوضه های نفتی به صورت رخنمون هایی قابل رؤیت بوده است.
اما در حال حاضر، دوران یافتن منابع طبیعی مختلف براساس مشاهدات عینی به پایان رسیده است و به کاربردن روشها و متدهای جدیدتر و خلاقیت بیشتر برای کشف منابع طبیعی جدید مورد نیاز است.

به کارگیری ابزار و متدهای مدرن مانند متدهای هوایی air borne، استفاده از عکسهای ماهواره ای (دورسنجی Remo to sensing)، نمونه برداری و آنالیز نمونه ها با روش های مختلف و ابزار داده پردازی مدرن الکترونیک باعث تفسیرهای بهتر و دقیق تر و مفیدتری در امر اکتشاف می شود.

بهر حال فاکتور اصلی و هدف نهایی یافتن یک آنومالی Anomaly شیمیایی در یک منطقه می باشد که نشان دهنده وجود کانسارهای اقتصادی است.
قبل از انجام هرگونه کار صحرایی باید منابع موجود و قابل دسترسی به طور دقیق مورد بررسی قرار گیرد تا بتوان بدین وسیله پی سنگ را مشخص نموده و اطلاعاتی راجع به سنگ های پوششی روی پی سنگ آورد.

همچنین بایستی انواع گیاهی، آب و هوا و مسائل زیست محیطی منطقه مورد مطالعه نیز کاملا بررسی شود.
با استفاده از نقشه های ۱:۱۰۰۰۰۰، ۱:۵۰۰۰۰ و ۱:۲۵۰۰۰ عناصر موجود در سنگ تعیین شده و اطلاعات اکتشافی اقتصادی، ژئوشیمی ، تکتونیک ، ژئوفیزیکی و … بدست می آید.
پی جویی ژئوشیمیایی و بررسی سنگ ها، آب ها، خاک و گیاهان موجود در میدان ژئوشیمی در طول یک مقطع یا روند ساختاری صورت می گیرد.

مهاجرت عناصر شیمیایی براساس فعالیت های تکتونیکی با مقیاس بزرگ، فعالیت های ماگمایی موجود در پوسته زمین ، انرژی خورشیدی، انرژی درونی زمین، نیروی ثقل و خواص ذاتی عناصر امکان پذیر می باشد.
عامل اصلی تفاوت عناصر در محیط های طبیعی، تفاوت در مهاجرت و قابلیت تحرک عناصر می باشد.
در اکثر بررسی های ژئوشیمیایی دقت اهمیت بیشتری نسبت به صحت نتایج دارد زیرا چنانچه دقت پائین باشد،
آنومالی های ضعیف قابل تشخیص نخواهند بود. اما چنانچه هدف مقایسه نتایج بدست آمده با بررسی های دیگر و یا مقایسه با منابع علمی و اکتشافی باشد، در این حال نتایج دقیق و صحیح لازم است
عوامل موثر در اقتصادی شدن مواد معدنی
•    ارزش ماده معدنی: که مهم ترین عامل تعیین کننده اقتصادی بودن یک ماده معدنی است و تابع عواملی چون عرضه، تقاضا و مسائل سیاسی می باشد.

عوامل مؤثر در پیشرفت در زمینه اکتشاف ماده معدنی به شرح ذیل می باشد:

الف – پیشرفت در زمینه اکتشاف که بدین وسیله منشاء محیط و چگونگی تشکیل ماده معدنی شرح داده می شود.

ب- مطالعات علمی پیرامون کشف ذخایر اقتصادی.

ج- استفاده از متدهای پیشرفته ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی که بدین وسیله مواد معدنی بخشهای عمیق زمین نیز به خوبی شناسایی می شوند.

د- پیشرفت در زمینه صنعت تغلیظ و تصفیه که باعث استفاده بهینه از مواد معدنی موجود می باشد.

بعنوان مثال امروزه با توجه به پیشرفت علم و انقلاب تکنولوژیک در صدد هستند که با استفاده از باکتریها، از باطله معادن فلزات را بازیافت نمایند.
•    عیار ذخیره و توناژ آن:در زمین شناسی اقتصادی بررسی های لازم بر روی عیار و توناژ یک ذخیره انجام می شود تا مشخص شود که آیا بهره برداری از این ماده معدنی اقتصادی می باشد یا خیر/
بعنوان مثال ذخایر رگه ای دارای عیار بالاتری نسبت به ذخایر پورفیری هستند اما چون در اعماق زیاد می باشند، استخراج آنها به صورت زیرزمینی بوده و هزینه زیادی دارد در حالی که در ذخایر پورفیری، استخراج به صورت روباز و با هزینه کمتری انجام می گیرد.
•    شکل ذخیره:شکل ذخیره ارتباط مستقیم با روش استخراج ماده معدنی دارد.
چنانچه ذخایر رگه ای در اعماق زیاد، با روش استخراج زیرزمینی و دارای عیار و توناژ بالا و هزینه استخراج بالاست اما ذخایر پورفیری در نزدیکی سطح زمین و در اعماق کم به صورت استخراج روباز Open pit بوده و عیار نسبتا پائین و توناژ بالایی دارد.
•    تغلیظ و تصفیه مواد معدنی:که ارتباط مستقیم با عوامل چون شکل، اندازه، رابطه نسبی کانی های مفید و باطله و نوع کانی های مفید و باطله دارد.

فاصله معادن تا بازار مصرف و یا کارخانه و پالایشگاه ارتباط مسقیم با قیمت تمام شده ماده معدنی دارد.
•    نیروی متخصص و هزینه های پرسنلی : که ارتباط مستقیم با میزان تولید و قیمت تمام شده ماده معدنی دارد.

•    پیشرفت انقلاب تکنولوژیک و استفاده از ماشین آلات جدید : در اکتشاف، استخراج، تغلیظ و تصفیه باعث کاهش هزینه های استخراجی می شود.

این عوامل در طی یک پروژه بررسی شده و شرایط به خوبی سنجیده می شود و سپس اکتشاف و استخراج انجام می شود.
مواد معدنی
نیاز بدن به املاح معدنی
املاح در همه جا خاک ، آب ، گیاه و بدن انسان وجود دارند . در بدن ما نیز انواع مختلفی از آنها موجود است که به اسخوان هایمان استحکام میبخشد و حیات سلولهای بدنمان را تأمین می کند .

املاح مود نیاز بدن ما به دو دسته عمده تقسیم می شوند:
•    املاح کلی ماکرو
•    املاح جزئی میکرو
تفاوت این دو از اسمشان معلوم است . املاح کلی به میزان بیشتری در بدن موجود هستند از اینرو ما به میزان بیشتری از آنها نیازمندیم و املاح جزئی به میزان کم در بدن ما وجود دارند پس روزانه میزان کمی از آنها مورد نیاز است ولی این دلیل بر این نیست که ازدرجه اهمیت کمتری برخوردار هستند.
در بدن ما به طور متوسط ۲ تا ۳ کیلو املاح مختلف وجود دارد که نصف بیشتر آن کلسیم است. املاح از طریق غذا به بدن ما وارد شده در اثر هضم غذا آزاد می شوند و به صورت یون، جذب دیواره روده می گردند و از طریق خون به کبد و دیگر اندامها هدایت می شوند . مقداری از آن، همان لحظه استفاده شده ، باقیمانده ذخیره می شود و اضافی آن از بدن دفع می گردد .
شرایط مختلفی بر جذب املاح مؤثر است . مثلاً املاح موجود در بعضی غذاها بهتر ( منابع حیوانی) و در بعضی غذا ها کمتر جذب می شوند. خوردن بعضی غذاها با هم موجب می شود مواد غذایی موجود در یکی جذب املاح دیگری را کند کند و یا سرعت ببخشد. مثلاً خوردن سبزیجات با غذاهای گوشتی جذب آهن موجود را افزایش می دهد.
گاهی املاح مختلف برای ورود به دیواره روده رقابت می کنند ، مثلاً کلسیم موجود در لبنیات با آهن غذاهای گوشتی در ورود به خون رقابت می کند پس بهتر است با هم مصرف نشوند.
کسانی که مکمل مصرف می کنند باید مراقب باشند که مصرف بیش از حد یک عنصر جذب عناصر دیگر را کاهش می دهد.
املاح در بدن ما فعالیت های متفاوتی دارند که از آن جمله تنظیم فعالیت آنزیم ها، کمک به انتقال مواد در دیواره سلول ، حفظ تعادل اسیدی و بازی بدن، استحکام استخوان ، حرکت عضلات ، انتقال پیامهای عصبی و صدها فعالیت دیگر است .
بدن انسان به مواد معدنی نیازمند است زیرا املاح و عناصر معدنی قسمتی از ساختمان یاختهها و مایعات بدن را تشکیل میدهند.
نقش املاح معدنی در بدن

•    املاح معدنی، در فعل و انفعالات شیمیایی بدن نقش مهمی ایفا میکنند و در تحریک عضله و انعقاد خون مؤثر میباشند.
•    این املاح، اسیدهای متشکله در بدن را خنثی و بدون اثر میسازند.
•    بین فشار مایعات و یاخته های بدن تعادل برقرار میکنند.
کانی
کانی‌ عبارت از عنصر یا ترکیبات شیمیایی همگنی است که بطور طبیعی در زمین یافت می‌شود. ترکیب شیمیایی کانی‌ها معین است، و معمولا متبلورند. خواص فیزیکی کانی‌ها در حدود مشخص ممکن است تغییر کند. هر کانی دارای مشخصات ویژه و انحصاری مانند سیستم تبلور ، سختی ، کلیواژ ، جرم مخصوص ، رنگ و… می‌باشد. در بعضی از کانی‌ها ، اتم بعضی از عناصر ساختمان بلوری قابل تعویض با اتم‌های هم اندازه از عناصر دیگر می‌باشد. به عنوان مثال می‌توان جانشینی آهن و منیزیم بجای هم در پیروکسن‌ها را نام برد.

تبلور
معمولا کانی‌ها بصورت اشکال منظم هندسی متبلور می‌شوند که به آنها بلور می‌گویند. بلور را می‌توان به عنوان جسمی که دارای ساختمان اتمی منظم است، تعریف کرد. هرگاه بلور را بطور مداوم به قطعات کوچک تقسیم کنیم‏، به جایی می‌رسیم که دیگر قابل تقسیم کردن نیست. این جز کوچک غیر قابل تقسیم ، معمولا دارای شکل هندسی منظم است که اتم‌های تشکیل دهنده بلور در رئوس ، مراکز سطوح ، وسط یال‌ها و یا مرکز آن قرار دارند و به نام واحد بلور یا سلول اولیه خوانده می‌شود. هر جسم متبلور از پهلوی هم قرار گرفتن تعداد زیادی سلول اولیه تشکیل شده است که به نام شبکه بلور نامیده می‌شود. بسته به عناصر قرینه‌ای که در سلول اولیه وجود دارد، اجسام متبلور را به ۷ سیستم شامل سیستم مکعبی ، تتراگونال ، تری گونال ، هگزا گونال ، ارتورومبیک ، مونوکلینیک و تری کلینیک تقسیم می‌کنند.
خواص عمومی کانی‌ها
سختی
سختی را می‌توان به صورت مقاومت کانی در برابر خراشیده شدن تعریف کرد. در کانی شناسی ، سختی یک جسم را با جسم دیگر می‌سنجند. طبق تعریف اگر جسمی ، جسم دیگر را مخطط کند از آن سخت تر است. برای سنجش سختی کانی‌های مختلف ۱۰ کانی را به عنوان مبنای سختی انتخاب کرده‌اند و سختی سایر کانی‌ها را نسبت به آنها می‌سنجند. این مقیاس به نام مقیاس موس معروف است.

 

کانی    تالک    ژیپس
کلسیت
(فلوئورین    آپاتیت    ارتوز    کوارتز    توپاز    کرندوم    الماس

درجه سختی    1    2    3    4    5    6    7    8    9    10

کلیواژ
برخی از بلورها در امتدادهای بخصوصی به آسانی و به صورت سطوح صاف شکسته می‌شوند. این سطوح به نام سطوح رخ یا کلیواژ خوانده می‌شود. باید توجه داشت که سهولت شکستن کلیواژ در کانی‌های مختلف متفاوت است و حتی ممکن است یک کانی دارای امتداد کلیواژهای مختلف باشد.
جرم مخصوص
جرم مخصوص به علت ناخالصی‌های موجود در کانی ثابت نیست و همیشه مقدار آن بین دو حد در نظر گرفته می‌شود. جرم مخصوص یکی از مشخصات مهمی است که توسط آن می‌توان نوع کانی را مشخص کرد.
رنگ
رنگ کانی‌ها معمولا خیلی متغیر است و بسته به عوامل فیزیکی و شیمیایی در حد وسیعی تغییر می‌کند. بطوری که نمی‌توان آن را جز مشخصه‌های اصلی در نظر گرفت. ولی رنگ خاکه کانی یعنی رنگی که در اثر مالش آن با یک صفحه چنین حاصل می‌شود، نسبتا ثابت تر است و در خیلی موارد به شناسایی کانی کمک می‌کند.
جلا
اشعه‌ای که در سطح کانی منعکس می‌شود منظره ویژه‌ای به آن می‌دهد که به نام جلای کانی خوانده می‌شود. جلای کانی به خواص سطح و قدرت جذب آن بستگی دارد و به انواع فلزی ، الماسی ، شیشه‌ای ، صمغی ، مومی ، صدفی ، چرب و ابریشمی تقسیم می‌شود.

 

خواص مغناطیسی
بعضی از کانی‌ها دارای خواص آهنربایی طبیعی‌‌اند که کمک موثری در شناسایی آنها بشمار می‌رود.
خواص شیمیایی
از خواص شیمیایی کانی‌ها نیز می‌توان برای شناسایی آنها استفاده کرد. از جمله این خواص می‌توان قابلیت انحلال کانی در آب و محلول‌های شیمیایی ، تشکیل املاح با اسیدها و بازها و … نام برد.
انواع کانی از نظر نحوه تشکیل
کانی اولیه یا درون زاد
کانی‌های درون زاد همان طور که از نامشان پیدا است، در درون زمین یعنی کیلومترها زیر زمین تشکیل شده‌اند. ماده اصلی تشکیل دهنده کانی‌های درون زاد و بطور کلی مادر همه کانی‌ها جسم سیال خمیر مانندی است که به نام ماگما خوانده می‌شود. با توجه به نحوه تشکیل کانی‌‌های مختلف از ماگما ، می‌توان مراحل مختلفی برای تشکیل کانی‌ها تشخیص داد که این مراحل شامل مراحل ماگمایی اولیه ، پگماتیتی ، پنوماتولیتیک و گرمابی است.
کانی‌های ثانویه یا برون زاد
این کانی‌ها از تغییر و تبدیل کانی‌های اولیه یا درون زاد بوجود می‌آیند. کانی‌های اولیه عموما در شرایط فشار و درجه حرارت بالا تشکیل شده‌اند و به همین خاطر این کانی در شرایط سطح زمین که متفاوت با شرایط تشکیل آنها می‌باشد چندان سازگار نیستند. کانی‌های اولیه برای سازگار شدن با شرایط سطح زمین ، خرد و تجزیه شده و به کانی‌های ثانویه یا برون زاد تبدیل می‌شوند. فرآیندهای مختلفی همچون هوازدگی ، رسوبی و بیولوژیکی به تشکیل کانی‌های ثانویه کمک می‌کنند.

کانی‌های دگرگونی
تغییر مشخصات کانی‌ها و سنگ‌ها در اثر حرارت و فشار ، دگرگونی نامیده می‌شود. در اثر دگرگونی کانی‌ها ممکن است شکل بلورین اولیه خود را از دست داده و به شکل جدیدی متبلور شوند. البته تغییر تبلور کانی‌ها در جهتی است که با شرایط جدید سازگار باشند. ضمن تغییرات دگرگونی ممکن است ترکیب شیمیایی کانی‌ها نیز عوض شده و عناصری از ساختمان آن خارج و یا به آن وارد شوند. دگرگونی به سه نوع مجاورتی ، ناحیه‌ای و حرکتی تقسیم می‌شود که درطی هر یک از این دگرگونی‌ها کانی‌های مختلفی بوجود می‌آید.
 
انواع کانی‌ها
تاکنون سه هزار کانی در دنیا شناخته شده است. برای مطالعه آنها ابتدا باید به طریقی آنها را طبقه بندی کرد. اولین طبقه بندی نسبتا علمی کانی‌ها را ابوعلی سینا ، دانشمند ایرانی انجام داده است. در این تقسیم بندی کانی‌ها به چهار گروه اصلی سنگ‌ها و مواد خاکی ، مواد سوختنی ، نمک‌ها و فلزات تقسیم می‌شدند. امروزه کانی‌ها را بر اساس نحوه تشکیل ، ترکیب شیمیایی و ساختمان آنها طبقه بندی می‌کنند. بر اساس ترکیب شیمیایی و ساختمان داخلی کانی‌ها می‌توان آنها را به انواع زیر تقسیم کرد.
•    کانی‌هایی که دارای اتم های آزاد بوده و شامل کانی‌هایی هستند که بطور آزاد و به شکل عنصر در طبیعت یافت می‌شوند.
•    کانی‌هایی که از ترکیب کاتیون‌ها با آنیون‌های ساده تشکیل شده‌اند و شامل سولفورها ، هالیدها و اکسیدها هستند.
نامگذاری کانی‌ها
کانی‌ها عموما اسامی ناآشنا دارند و تنها عده معدودی از آنها دارای نام ایرانی هستند. اسامی کانی‌ها بر اساس یک سری ضوابط و قوانین بین المللی تعیین می‌شود که عبارتند از:
•    نام عده زیادی از کانی‌ها در واقع اسم محلی است که برای اولین بار در آنجا پیدا شده‌اند و به انتهای نام منطقه پسوند ایت اضافه شده است. به عنوان مثال ایلمنیت از نام کوههای ایلمن واقع در اورال و تیرولیت از تیرول که محلی در اتریش است گرفته شده است.
•    نام بعضی از کانی‌ها از اصطلاحات خاص بعضی کشورها گرفته شده است. مثلا سافیر از اصطلاحات محلی هندوستان است.
•    نام عده دیگری از کانی‌ها از رنگ آنها در زبان یونانی گرفته شده است. مثلا هماتیت به معنی قرمز خونی، آزوریت به معنی آبی رنگ ، کلریت به معنی سبز رنگ و آلبیت به معنی سفید رنگ است.
•    بعضی از کانی‌ها نام خود را از خواص ویژه‌ای که داشتند گرفته‌اند. مثلا دیستن ، در زبان یونانی به معنی دارای «دو سختی» است.
•    نام بعضی از کانی‌ها مربوط به عناصر موجود در آنهاست. مثلا نیکلین دارای نیکل و کوپریت دارای مس است.
•    نام بعضی از کانی‌ها از اسم محققینی که آنها را برای اولین بار یافته‌اند مشتق شده است. مثلا براگیت به نام کاشف آن «براگ» و بیرونیت به نام یابنده آن ابوریحان بیرونی و … گرفته شده است.
کانی شناسی
ریشه لغوی
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 کانیها مهمترین 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 ۴۵۰ 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.

تاریخچه
مصریان قدیم شش هزار سال قبل از میلاد در صحرای سینا فیروزه را به خاطر رنگ زیبایش استخراج می‌کردند. انسانهای عهد حجر ، سنگ آتشزنه را که دارای سطح شکست تیز است، به عنوان چاقو و سرنیزه ، جهت تراشیدن چوب و تهیه نوک تیز کمان به کار می‌برند. علاوه بر تفریت که دارای سطح شکست منحنی شکل است برای تهیه تبر و از سنگ آتشزنه و پیریت جهت تهیه آتش استفاده می‌کردند.

 

عهد حجر زمانی خاتمه یافت که انسان توانست در نتیجه تجارب گوناگون از مس و قلع آلیاژی به نام مفرغ یا برنز تهیه کند. در طی عهد برنز بشر قرنها تجربه اندوخت تا سرانجام حدود ۱۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح به کشف و تهیه آهن توفیق یافت. به روایت دیگر حدود ۲۷۰۰ سال قبل عصر مفرغ آغاز شد که در این عصر انسان ابزار خود را از این آلیاژ تهیه می‌نموده است. حدود ۳۰۰۰ سال ق.م مصریها از ذوب سیلیس ، شیشه تهیه نمودند و قرنها پیش از میلاد مسیح چین‌ها در فسیلها از کائولن ابزار چینی می‌ساخته‌اند. در طول تاریخ اطلاعات بسیاری در رابطه با چگونگی شکل گیری ، جنس ، ساختمان و سایر خصوصیات کانیها بدست آمده است.

سیر تحولی و رشد
اصولا یونانیها نخستین ملتی بودند که جنبه علمی کانیها را بررسی کردند مثل تالس ملطی که ۴۸۵ سال قبل از میلاد به خاصیت کهربایی کانیها اشاره کرده و تمیش تکلس (۵۲۷-۵۴۹ ق.م) که دست به استخراج معادن زد. یک کتاب سنگ شناسی (الاحجار) که به ارسطو (۳۲۲-۳۸۴ ق.م) نسبت می‌دادند بعدها معلوم شد که در سده هشتم نوشته شده ، ولی کتابی از شاگردش یتوفر است (۲۸۸-۳۷۲ ق.م) بجا مانده بنام “راجع به سنگها” که شاید بتوان گفت اولین کتاب علمی کانی شناسی است.

کتاب با ارزش دیگری که بعدها نوشته شد بوسیله پزشک رومی جالینوس (۲۰۱-۱۱۳ م) بود. اثر دانشمند عالیقدر ایرانی ، ابو علی سینا (۱۰۳۷-۹۷۰) تحت عنوان “درباره کانیها” را شاید بتوان گفت اولین کتابی است که کانیها را بطور سیستماتیک به چهار دسته تقسیم کرده است. از اروپاییان از کانی شناس آلمانی آلبرت فون بول (۲۸۰-۱۱۹ م) یاد می‌کنیم این شخص که به ماگنوس معروف است داراری پنج جلد کتاب از زمینه کانی شناسی است. از دو شخصیت دیگر آلمانی به نامهای باسیلوس والنتین و آگریکولا (۱۶۲۳-۱۵۵۵) یاد می‌کنیم که شخص اخیر بعدها به پدر کانی شناسی معروف گشت.

آخرین شخصی که کانیها را از نظر ظاهری مورد مطالعه قرار داد، کانی شناس روسی لموسوف (۱۷۱۱-۱۷۶۵) بود. در سال ۱۶۶۹ یک دانشمند دانمارکی به نام نیلس استنسن قانون ثابت بودن زوایا را کشف کرد. در همین سال شخص دیگری به نام اراسموس بارتولینوس موفق به کشف شکست مضاعف کلیست ایسلندی گردید. قانون پارامتر وایس آلمانی در دهه دوم قرن بیستم وضع کرد. در سال ۱۸۳۰ هسل ۳۲ کلاسه را ثابت کرد، پس از آن با استفاده از محاسبات ریاضی فدروف روسی و شنفلیس آلمانی ۲۳۰ شبکه فضایی را ثابت کردند. با کشف اشعه ایکس بوسیله رنتگن ، تحول عظیمی در کانی شناسی بوجود آمد بدینوسیله برای اولین مرتبه ماکس فون لاوه موفق به مطالعه ساختمان داخلی کریستال گردید. بعد از اینکه استفاده از اشعه ایکس در کانی شناسی نشان داده شد، براگ در سال ۱۹۱۳ اولین ساختمان یعنی شبکه نمک طعام را معرفی نمود.
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 بلور می‌گویند. اگر بلور یک کانی را به قطعات کوچک و کوچکتر تقسیم نماییم سرانجام به کوچکترین جزء دارای شکل هندسی منظم خواهیم رسید که آن را واحد تبلور ، سلول اولیه و یا سلول واحد بلور می‌نامند. از کنار هم قراردادن واحدهای تبلور شبکه بلور که سازنده اجسام متبلور است ایجاد می‌گردد.

 
علاوه بر کانیهای متبلور با دسته‌ای از ترکیبات دارای تمامی خواص کانی بجز سیستم تبلور 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 ۷ سیستم تبلور شناخته شده متبلور می‌گردند. برخی از کانیها در شرایط مشابه در کنار هم تشکیل می‌گردند که به آنها پاراژنز با کانی‌های همراه گفته می‌شود. کانیها در طبیعت در اندازه‌‌های بسیار متفاوتی یافت می‌شوند که بر این اساس آنها را به درشت بلور ، متوسط بلور ، ریز بلور و مخفی بلور تقسیم می‌نمایند. برخی از انواع درشت بلور و متوسط بلور در نمونه‌های دستی قابل تشخیص بوده ، انواع ریز بلور توسط میکروسکوپهای قوی و کانیهای مخفی بلور را به کمک 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.

سنگ شناسی
سنگ شناسی یا پترولوژی
واژه Petrology به معنای سنگ شناسی در سال ۱۸۱۱ توسط پینکر تون ابداع و به کار برده شد. این نام از کلمات یونانی petra به معنی سنگ و logos به معنی بحث کردن مشتق گردیده است. سنگ عبارت از یک جسم طبیعی است که از یک کانی یا مجموعه ای از چند کانی تشکیل شده است و سنگ شناسی به معنای اعم قسمتی از علم زمین شناسی است که در آن راجع به طرز تشکیل ، منشا و همچنین توصیف و طبقه بندی و ترکیب سنگها صحبت می شود.

سنگ شناسی توصیفی قسمتی از سنگ شناسی است که در آن راجع به ترکیب ، مشخصات و طبقه بندی سنگها صحبت می شود. در سنگ شناسی توصیفی بسته به دقت مورد نظر از چشم غیر مسلح یا حداکثر با ذره بین دستی ، میکروسکوپ ، تجزیه شیمیایی ، دیفراکسیون اشعه ایکس و … استفاده به عمل می‌آید.

سه خانواده سنگ
زمین شناسان ، بر پایه مشاهدات انجام شده ، سنگهای زمین را از نظر منشا به سه گروه اصلی تقسیم کرده اند که عبارتند از :

•    سنگهای آذرین
•    سنگهای رسوبی
•    سنگهای دگرگونی
سنگهای حد واسط
•    سنگهای آذر آواری و توفها : این سنگها ، جزو سنگهایی هستند که از نظر ماده اولیه جز سنگهای آذرین و از نظر محل و طرز تشکیل جز سنگهای رسوبی هستند.
•    میگماتیت‌ها : میگماتیت‌ها در زبان یونانی به معنی اختلاط است و عبارت از سنگی مرکب و ناهمگن که قسمتی از آن رنگ روشن و ظاهر گرانیتی داشته و قسمت دیگر از نوع گنیسی و از کانیهای تیره تشکیل شده است. این سنگ حد واسط سنگهای آذرین و دگرگونی است.
•    گرانیت آناتکسی : این گرانیتها منشا رسوبی دارند و معمولا رسهای شیستی سرشار از کوارتز ، گریواک و آرکوز مولد این گرانیت می‌باشند. اگر این سنگهای رسوبی تحت تاثیر دگرگونی ناحیه‌ای شدید قرار گیرند ، بخشی از این سنگها ذوب شده و ماده حاصل از ذوب در فرآیندهای سنگ‌زایی مجدد یعنی تولید ماگمای پالین ژنتیک یا گرانیت‌هایی که از ذوب رسوبات به وجود می آیند ، شرکت می‌کند.
•    در سنگهای رسوبی در اثر دیاژنز تغییراتی صورت می‌گیرد که در این صورت نه می‌توان این سنگها را سنگهای رسوبی اولیه دانست و نه می‌توان آنها را جزو سنگهای دگرگونی طبقه بندی کرد.
سنگ شناسی آذرین
ریشه لغوی
سنگهای آذرین ، Igneous rocks نام خود را از واژه Ignis گرفته‌اند که در لاتین به معنای “آتش” است.
 
دید کلی
این سنگهای پرورده آتش ، زمانی توده‌ای داغ و مذاب را به نام ماگما تشکیل میداده‌اند، که سرد شدن تدریجی ماگما ، آنها را به سنگ سخت و جامد تبدیل کرده است. بنابراین گدازهای که از دهانه آتشفشان فوران کرده و بر سطح زمین جاری می‌شود، به سرعت سرد و سخت شده و سنگی آذرین را بوجود می‌آورد.

 

تاریخچه و سیر تحولی
•    اغلب مولفین یونانی و رومی ، آتشفشانها ، فعالیتهای آتشفشانی و زمین لرزه ها را توصیف می‌کردند. استاربو جغرافیدان و مورخ یونانی (۶۳ قبل از میلاد ـ ۲۰ بعد از میلاد ) فعالیتهای آتشفشانی اتنا ، سوما ـ وزوو و جزایر لیپاری را توصیف کرد. او آتشفشانها را به منزله دریچه‌های اطمینان تلقی می‌نمود که از آنها مواد سیال خارج می‌شود.
•    در قرن هیجدهم اولین مناظرات و مباحثات تند و شدید درباره ماهیت و منشا سنگها در گرفت. در مباحثات منشا سنگها مناظراتی بین دسته و گروههای زیر وجود داشت: در یک طرف نپتونیستها و در طرف دیگر ولکانیستها و پلوتونیستها قرار داشتند. نپتونیستها معتقد بودند که سنگهای پوسته متوالیا در یک اقیانوس اولیه تهنشین شده‌اند و به نظر آنها بازالت و گرانیت هر دو سنگهایی هستند که در این اقیانوس بزرگ را سبب شده‌اند. پلوتونیستها اعتقاد داشتند که زمین از انجماد مواد مذاب و داغ بوجود آمده است و گرانیت را یک سنگ نفوذی داغ به شمار می‌آوردند.
•    در سال ۱۸۲۵ واژه ماگما و مفهوم منحصر به فرد ماگمای اولیه توسط اسکراپ عنوان شد.
•    سرجـیـمزهال ( ۱۷۶۱ ـ ۱۸۳۲ ) به همراه ریمور ( ۱۷۲۶ ) و اسپالانزانی ( ۱۷۹۴ ) و جورج وات ( ۱۸۰۴ ) پیترولوژی تجربی را پایه‌گذاری کرد.
•    در سال ۱۸۴۴ چاربز داروین ( ۱۸۸۲ـ ۱۸۰۹ ) اظهار داشت که انواع مختلف سنگهای ماگمایی ممکن است از یک ماگمای اولیه اشتقاق یافته باشند به شرط آنکه ترکیب ماگما با تبلور و جدایش یک یا چند کانی مشکل سنگها تغییر یابد.
•    در سال ۱۸۵۰ هنری کلیفتون سوربی ( ۱۸۲۶ـ ۱۹۰۸ ) جهت مطالعه میکروسکوپی ، اولین مقطع نازک سنگها را تهیه کرد.
•    اوایل سال ۱۸۶۱ روش طبقه بندی شیمیایی سنگها را ابداع کرد و در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم برخی از روشهای نمایش شیمیایی و نهایتا طبقه‌بندی شیمیایی سنگها پا به عرصه ظهور نهاد ( موینسون ـ لسینگ ۱۸۹۹ ، کراس ، ایدینگز ، پیرسون و واشنگتن ۱۹۰۳ ، اوسان ۱۹۱۹ ، نیگلی ۱۹۲۰ ، فون ولف ۱۹۲۲ ).
•    آلفرد لوتاروگز ( ۱۹۱۵ ) از کتابش تحت عنوان « منشا قاره‌ها و اقیانوسها » ، اصل و ریشه سوالات پزولوژیستها را به مفهوم تغییر ناپذیری قاره مربوط دانست.
•    در سال ۱۹۶۹ موریس و ریچادر ویلژوئن اولین توصیف دقیق شیمیایی و سنگ شناسی یک سری جدید و مهم سنگهای آتشفشانی را که واجد انواع اولترامافیکها بود ، منتشر ساختند.
•    از آن زمان تا به امروز سنگ شناسی آذرین همانند دیگر رشته‌های علوم فراز و نشیبهای بسیاری را پشتسر گذاشته و با کوشش پیشگامان علم پترولوژی تجربی ، بررسی شرایط تشکیل کانیها و سنگها ، بویژه سنگهای آذرین و دگرگونی رو به رونق نهاد.

 

انواع سنگهای آذرین
انجماد ماگما به سنگهای آذرین ، یا در سطح زمین صورت می‌گیرد و یا در داخل پوسته زمین ، بنابراین بر حسب اینکه ماگما در کجا منجمد شود دو گروه سنگ آذرین خواهیم داشت.

•    سنگهای آذرین خروجی: سنگهای آذرینی را که از انجماد ماگما در سطح زمین بوجود می‌آید سنگهای آذرین خروجی می‌نامند.
•    سنگهای آذرین نفوذی: به آن دسته از سنگهای آذرین که از انجماد ماگما در داخل پوسته زمین تشکیل می‌گردد سنگهای آذرین نفوذی گفته می‌شود. سنگهای آذرین نفوذی خود در پوسته زمین به اشکال مختلفی منجمد می‌شوند که شامل موارد زیر می‌باشند.
o    لاکولیت‌ها
o    سیل‌ها
o    دایک‌ها
o    لوپولیت‌ها
o    پاتولیت‌ها
o    فاکولیت‌ها
o    استوک‌ها
انواع سنگهای آذرین از نظر رنگ
•    سنگهای آذرین فلسیک یا روشن
•    سنگهای آذرین مافیک یا تیره
•    سنگهای آذرین بینابینی
سنگ شناسی دگرگونی
سنگ شناسی دگرگونی (Metamorphic Rocks
ریشه لغوی
واژه دگرگونی ، که از کلمه لاتین Metamorphic به معنای تغییر شکل گرفته شده است، به این اشاره دارد که سنگ اولیه ، شکل اصلی خود را تغییر داده و به شکل جدید در آمده است.

دید کلی
سنگهای دگرگونی ، سنگهایی هستند که از تغییر شکل سنگهای قبلی به علت تغییر شرایط فیزیکی ( فشار ـ دما ) یا شیمیایی و در حالت جامد به‌وجود می‌آیند. پدیده دگرگونی به محو و ناپدید شدن یک یا مجموعه‌ای از کانیهای متبلور سنگ تعبیر می‌شود. این تغییرات ممکن است بر روی سنگهای رسوبی که در شرایط سطحی به وجود آمده‌اند یا در سنگهای آذرین که از ماگما متبلور گردیده و یا حتی در سنگهای دگرگونی حادث شود.

در حالت اخیر ، شرایط دگرگون شدگی سنگ قبلی تغییر می‌نماید و این پدیده با ظهور و پیدایش یک یا مجموعه‌ای از کانیهای جدید همراه می‌باشد. بنابراین دگرگونی عبارت از پاسخی است که هر سنگ در مقابل تغییرات محیط شیمیایی یا فیزیکی از خود بروز می‌دهد و این پاسخ به صورت تجدید تبلور کانیهای قدیمی به دانه‌های جدید و یا پدیدار شدن کانیهای نو ظهور و تخریب بعضی دیگر تجلی می‌کند.

تاریخچه
واژه متامورنیسم برای اولین بار در سال ۱۸۲۰ توسط A.Boue عنوان گردید و جیمز هاتن اولین کسی بود که در کتاب خود به نام فرضیه کره زمین به مفاهیم کلی دگرگونی اشاره نمود.

سیر تحولی و رشد
•    Elie de Beament و A. Daubre که در اواسط قرن نوزدهم می‌زیسته‌اند، اولین کسانی بودند که دگرگونی ناحیه‌ای و دگرگونی مجاورتی را از هم متمایز کردند و اصطلاح دگرگونی ناحیه‌ای توسط A.Daubre وارد این علم گردید.
•    با عنوان شدن واژه ژئوسنکلینالها توسط J.D.Dana ، James Hall و E.Haug در فاصله سالهای بین ۱۸۵۹ و ۱۹۱۰ ، سنگهای دگرگونی ناحیه‌ای معنی و مفهوم دیگری پیدا کرد. این دانشمندان دما و فشار بالا و همچنین حرکات زمین ساختی حاکم بر اعماق این ژئوسنکلینالها را عامل اصلی دگرگونی ناحیه‌ای دانستند.
•    اصطلاح دینامومتامورفیسم در سال ۱۸۸۶ توسط H.Rosenbusch پیشنهاد شد و بعدها دانشمندان دیگری واژه Dynamic را برای دگرگونی کاتاکلاستیک بکار بردند.
•    در فاصله سالهای بین ۱۸۷۰ و ۱۹۰۰ ، سنگ نگاری میکروسکوپی به وجود آمد.
•    Grubenmann ( 1924 ـ ۱۸۵۰ ) و Niggli سنگهای دگرگونی ، ناحیه‌ای را بر حسب ترکیب شیمیایی تقسیم‌بندی نمودند که بعضی از زمین شناسان اروپایی هم از آن نامها استفاده می‌کنند.
•    جورج بارو با بررسی زمین شناسی سنگهای دگرگونی در اسکاتلند ، نشان داد که سنگهای دگرگونی این مناطق یک تغییر تدریجی در بافت و ترکیب کانی شناسی دارند و نتیجه این مطالعات باعث کشف زون دگرگونی تدریجی گردید.
•    بررسی زونهای مختلف کانیهای دگرگونی به کرات و در نواحی مختلف توسط تیلی ( ۱۹۲۵ ) و هارکز ( ۱۹۳۲ ) و Barth ( 1936 ) صورت گرفت ولی در هیچکدام از این مطالعات مساله پیوند بین فرایندهای زمین شناسی و فرایندهای دگرگونی تدریجی به دقت مورد نظر قرار نگرفت.
اقسام دگرگونی
•    دگرگونی اصابتی یا دگرگونی ضربه‌ای
•    دگرگونی مجاورتی یا دگرگونی حرارتی
•    دگرگونی دینامیکی یا دگرگونی کاتاکلاستیک
•    دگرگونی ناحیه‌ای یا دیناموترمال متامورفیسم
•    دگرگونی انباشتی یا دگرگونی ترفینی یا دگرگونی استاتیک
•    دگرگونی زیر کف اقیانوسها
•    دگرگونی هیدروترمال یا دگرسانی هیدروترمال
اقسام فابریک‌های دگرگونی
•    سنگهایی که فاقد جهت یافتگی برتر می‌باشند.
•    سنگهایی که دارای جهت یافتگی برتر و شخصی هستند.
اقسام رخساره‌های دگرگونی
•    رخساره‌های دگرگونی مجاورتی
•    رخساره‌های دگرگونی بر اثر وزن یا رخساره‌های ترفینی
•    رخساره‌های دگرگونی ناحیه‌ای
سنگ شناسی رسوبی
ریشه لغوی
سنگ شناسی رسوبی از دو کلمه Sedimentary به معنی رسوبی و Petrology به معنی سنگ شناسی گرفته شده است.

دید کلی
سنگهای رسوبی به دلیل داشتن منابع مهم نظیر نفت ، گاز ، ذغال ، آهن ، اوارنیم و نیز مواد مورد نیاز در مصالح ساختمانی مانند آهک ، گچ و غیره از اهمیت خاصی برخوردارند لذا سنگ شناسی رسوبی یکی از مهمترین شاخه‌های علوم زمین محسوب می‌گردد. در حدود ۷۰٪ از سنگهای سطح زمین ، دارای منشا رسوبی هستند، و این سنگها عمدتا از ماسه سنگها ، سنگهای آهکی ، شیل ها و به مقدار کمتری اما با همان معروفیت از رسوبات نمک ، سنگهای آهندار ، ذغال و چوب تشکیل شده است.
تاریخچه و سیر تحولی
•    مطالعه سنگهای رسوبی از نظر مشخصات ساختی ، بافتی و ترکیب شیمیایی آنها ، اولین بار در سال ۱۸۷۹ توسط سوربی انگلیسی انجام گرفت. وی مطالعه سنگهای رسوبی در مقاطع نازک را برای اولین بار ابداع نمود. بعدها در ۱۸۹۹ ، کایوی فرانسوی پاره‌ای از مشخصات میکروسکوپی و مشخصات ماکروسکوپی بعضی از سنگهای رسوبی در کشور فرانسه را ، به صورت مصور تشریح و تفسیر کرد.

از آن تاریخ به بعد ، به پیروی از کایو ، بررسیهای سنگهای رسوبی و کوشش اکثر سنگ شناسان ، عمدتا بر کانی شناسی و تشخیص کانی‌های تشکیل دهنده این سنگها متمرکز گردید. که در این میان ماسه سنگها و رسوبات ماسه‌ای و از میان کانی‌ها هم ، کانیهای سنگین (دارای وزن مخصوص بیش از ۲٫۸۵) ، بیشتر مورد توجه قرار گرفتند.
•    در سال ۱۹۱۹ ، ونت ورث آمریکایی برای سنجش اندازه ذرات و دانه های تشکیل دهنده رسوبات تخریبی مقیاسی ارائه داد و به کمک مقیاس ونت ورث مطالعه دانه سنجی و تجزیه‌های کمی و مکانیکی رسوبات بر مبنای اندازه دانه ها و فراوانی آنها ، میسر گردید.
•    سرانجام در ۱۹۳۳ ، آدن و کرمباین ، مقیاس‌های جدیدتری برای اندازه گیری دانه‌های رسوبی ارائه دادند و در مکانیسم تجزیه‌های مکانیکی رسوبات تخریبی ، تسهیلات زیادتری ایجاد کردند. امروز هم ، مقیاسهای اندازه گیری متداول برای مطالعات رسوب شناسی و سنگهای رسوبی ، به نام همین افراد معروف بوده و مورد استفاده سنگ شناسان و رسوب شناسان قرار دارد.
گروههای اصلی سنگهای رسوبی
رسوبات سیلیسی آواری :
رسوبات سیلیسی آواری (همچنین تحت عنوان رسوبات تریجنوس یا اپی کلاستیک خوانده می‌شوند) آنهایی هستند که از خرده سنگهای قبلی که توسط فرآیند فیزیکی حمل و رسوب کرده‌اند، تشکیل شده‌اند. این گروه شامل سنگها زیر می‌باشد:

•    کنگلومراها :
در این سنگها ، مواد دانه درشت گرد شده در زمینه‌ای از مواد دانه ریز قرار دارند.
•    برش‌ها :
مواد دانه درشت گرد نشده در زمینه‌ای از مواد دانه ریز قرار دارند.
•    ماسه سنگها :
اندازه دانه‌ها در ماسه سنگها ، کمتر از ۲ میلیمتر است.
•    گلسنگها :
اندازه دانه‌ها کمتر از ۲ میکرون می‌باشد.
رسوبات بیوژنیک ، بیوشیمیای و آلی :
رسوباتی هستند که بیشتر منشا بیو ژنیکی ، بیو شیمیایی و آلی دارند و شامل:

•    سنگهای آهکی :
سنگهای آهکی می‌توانند هم از طریق ته نشست مستقیم CaCo3 از آب دریا و هم از طریق رسوب کردن اسکلت‌های کربناتی موجودات به وجود آید.
•    چرت‌ها :
چرت ، یک واژه خیلی کلی برای رسوبات سیلیسی دانه ریز ، با منشا شیمیایی ، بیو شیمیایی یا بیوژنیکی است.
•    فسفاتها :
یکی از مهمترین کانی‌های رسوبی فسفاتها ، آپاتیت می‌باشد.
•    ذغال و شیل نفتی :
ذغال و شیلهای نفتی که از بقایای موجودات زنده قدیمی می‌باشند، انعکاسی از فرآیندهای دیانژ و دگرگونی دارند.
رسوبات شیمیایی :
این رسوبات منشا شیمیایی دارند و شامل موارد زیر می‌باشند:

•    تبخیر‌ی‌ها: تبخیری‌ها عمدتا رسوبات شیمیایی هستند که پس از تغلیط نمک‌های محلول در آب (بر اثر تبخیر) رسوب کرده‌اند.
•    سنگهای آهن‌دار :
آهن ، عملا بر اندازه چند در صد در تمام سنگهای رسوبی وجود دارد، ولیکن بطور غیر معمول ، در جایی که مقدار آهن بیش از ۱۵٪ باشد، سنگهای آهن‌دار را تشکیل می‌دهد.
رسوبات آذر آواری :
رسوبات آذر آواری رسوباتی هستند که عمدتا از دانه‌های با منشا ولکانیکی ، که از فعالیت‌های آتشفشانی همزمان سرچشمه گرفته‌اند، تشکیل شده‌اند. و شامل موارد زیر می‌باشند:

•    رسوبات اتوکلاستیک :
سنگهای ولکانوژیکی هستند که توسط برشی شدن در جای لاوا تشکیل شده‌اند.
•    رسوبات پیروکلاستیک – ریزشی :
این رسوبات به راحتی از طریق خرده‌های آتشفشانی خارج شده از یک مجرا یا یک شکاف ، بر اثر انفجار ماگماتیکی ، تشکیل می‌شوند.
•    رسوبات ولکانی کلاستیک – جریانی :
این رسوبات توسط انفجارات فورانی در محیط‌های خشکی ایجاد می‌شوند.
•    هیدروکلاستیک‌ها :
هنگامی که لاوای خارج شده ، با آب تماس پیدا کند، سرد شدن و خاموشی سریع ، باعث قطعه قطعه شدن لاوا می‌شود. این قطعات پس از حرکت در آب و دانه دانه شدن رسوبات هیدروکلاستیک را تشکیل می‌دهند.
•    رسوبات اپی کلاستیک :
رسوباتی هستند که از حرکت و ته نشست مجدد رسوبات ولکانی کلاستیک ایجاد شده‌اند.
اهمیت مطالعه سنگهای رسوبی
•    سنگهای رسوبی در ادوار گذشته زمین شناسی در محیطهای طبیعی متفاوتی که امروزه وجود دارد، رسوب کرده‌اند. مطالعه این محیطهای عهد حاظر و رسوبات و فرآیندهای آنها به درک بیشتر معادل قدیمی آنها کمک می‌کند.
•    دلایل زیادی برای مطالعه سنگهای رسوبی وجود دارد زیرا ارزش اقتصادی کانی‌ها و مواد موجود در آنها کم نمی‌باشد. سوخت‌های نفت و گاز از پختگی مواد آلی در رسوبات مشتق شده و سپس این مواد به یک سنگ مخزن مناسب ، که عمدتا یک سنگ رسوبی متخلخل است، مهاجرت می‌کند. ذغال ، سوخت فسیلی دیگری است که البته در توالی‌های رسوبی نیز وجود دارد. روشهای رسوب شناسی و سنگ شناسی به طور گسترده در پی جویی ذخایر جدید این منابع سوختی و سایر منابع طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. سنگهای رسوبی بیشتر آهن ، پتاس ، نمک و مصالح ساختمانی و بسیاری دیگر از مواد خام ضروری را تامین می‌کنند.
•    محیطها و فرآیندهای رسوبی و جغرافیای قدیمی و آب و هوای قدیمی ، همگی را می‌توان از مطالعه سنگهای رسوبی استنباط کرد. اینگونه مطالعات به شناسایی و درک تاریخ زمین شناسی زمین کمک فراوانی می‌کند. سنگهای رسوبی حاوی زندگی گذشته زمین ، به فرم فسیل‌ها هستند که اینها مفاهیم اصلی انطباق چینه شناسی در فازوزوئیک می‌باشند.
بلور

 

بلور شکلی از ماده جامد است که در آن مولکولها ٬ اتمها و یونها با آرایشی منظم در کنار یکدیگر قرار دارد . تکرار این آرایش منظم در سه جهت فضایی سبب بزرگتر شدن بلور می شود . نظم بیرونی بلورها ٬ بر اثر نظم درونی آنهاست. بدلیل همین نظم ٬ سطحهای خارجی بلورها صاف و هموار هستند . این سطحهای صاف با یکدیگر زاویه هایی می سازند که اندازه های آنها در بلورهای یک ماده همواره ثابت است . یکی از راههای تشخیص بلورها ٬ از یکدیگر اندازه گیری زاویه بین سطحهای آنهاست . بلورها به شکلهای مکعب ٬ منشور ٬ هرم و چند وجهیهای مختلف هستند و معمولا” سطحها و زاویه های هر شکلی از آنها مشابه و قرینه یکدیگرند.

تبلور
بلورها بر اثر تغییر فشار و دما در محلولها ٬ مواد مذاب ٬ مواد جامدو بخار بوجود می آید . مثلا” بر اثر کاهش دما بلورهای برف ٬ از ابر و بلورهای نمک طعام از آب شور دریاچه های نمکی جدا می شوند . غلظت آب این دریاچه های شور ٬ بر اثر تبخیر یا کاهش دما ٬ به حالت اشباع و فوق اشباع در می آید و بلورهای نمک از آن جدا می شود . بلورهای تشکیل دهنده سنگهای آذرین از سرد شدن ماگما ( سنگهای ذوب شده درون زمین ) به وجود می آیند . بلورهای سنگهای دگرگون مانند سنگ مرمر از تاثیر دما و فشار زیاد بر سنگهای دیگر شکل می گیرند . به فرآیند تشکیل بلورها تبلور گفته می شود .
هنگامی که دما یافشار تغییر می کند و یا تبخیر روی می دهد و شرایط مناسب تبلور ایجاد می شود ٬ اتمهای مواد به یکدیگر می پیوندند . این اتمها معمولا” در اطراف ذرات موجود در محیط جمع می شوند . این ذرات هسته تبلور نامیده می شوند . هسته تبلور از ذرات ناخالص یا بلورهای خرد شده یک ماده تشکیل می شود . گاهی نیز شماری از اتمهای ماده اصلی کنار هم قرار می گیرند و هسته تبلور را می سازند . اتمهای دیگر نیز به تدریج در اطراف این هسته جمع می شوند و با آرایشی منظم در کنار یکدیگر قرار می گیرند . کوچکترین واحد ساختاری منظم هر بلور را سلول اولیه آن بلور می نامند .

دانلود کتاب






مطالب مشابه با این مطلب

    دانستنیهای کانیها و سنگها

    دانستنیهای سنگها و کانیها : بازالت: بازالت عبارت از سنگ آتشفشانی تمام بلورین ، نیمه بلورین و گاهی شیشه‌ای است که دارای بافت آفانیتی است و گاهی نیز بصورت توده‌های تموذی کم عمق ظاهر می‌شود مهمترین کانیهایی که در این سنگها دیده می‌شوند عبارتند […]

    لایه اوزون جو زمین ‘در حال ترمیم است’

    بهبود وضعیت لایه اوزون با افزایش نگرانی در مورد گرمایش زمین همراه بوده است سازمان ملل اعلام کرده که لایه اوزون، که از زمین در برابر تشعشعات زیانبار خورشید حفاظت می‌کند، رو به ترمیم است. براساس این گزارش، برای نخستین بار طی سی و […]

    سونامی چیست وچگونه به وجود می اید؟

    کلمه سونامی (tsunami) از کلمات ژاپنی tsu (بندر) و nami (امواج) تشکیل شده است. سونامی موج یا رشته‌ای از امواج است که در اقیانوس به دنبال زلزله های دریایی بوجود می‌آید. این امواج ممکن است صدها کیلومتر پهنا داشته باشد و هنگام رسیدن به […]

    زمین

    زمین ، سومین سیاره نزدیک به خورشید و بزرگترین سیاره در میان سیارات درونی است. ساختار درونی زمین مثل سایر سیارات درونی از یک هسته داخلی و یک هسته خارجی به همراه لایه‌های مذاب و نیمه مذاب و سنگی جامد تشکیل یافته است. هسته […]

    تصفیه و ضد عفونی آب و فاضلاب

    امروزه حفظ منابع آب ، یعنی حیاتی ترین ماده ای که بشر به آن نیاز دارد بطور فزاینده ای مورد توجه مجامع مختلف بین المللی قرار گرفته است . رشد روزافزون جمعیت و در نتیجه بهره برداری بیش از حد از منابع محدود آب […]

    چطور الماس تشکیل می‌شود؟

    الماس‌ها از کربن تشکیل می‌شوند- کربن کاملا سازمان‌یافته. بر اساس تحقیق جدیدی که در نشریه Nature  منتشر شده است، دانشمندان حدس می‌زنند الماس‌ها درون کره زمین از یک تا سه میلیارد سال قبل تولید شده‌امند؛ آنها فکر می‌کنندکه دستورالعمل ساخته‌شدن الماس این‌گونه است: ۱٫دی‌اکسید […]




هو الکاتب


پایگاه اینترنتی دانلود رايگان كتاب تك بوك در ستاد ساماندهي سايتهاي ايراني به ثبت رسيده است و  بر طبق قوانین جمهوری اسلامی ایران فعالیت میکند و به هیچ ارگان یا سازمانی وابسته نیست و هر گونه فعالیت غیر اخلاقی و سیاسی در آن ممنوع میباشد.
این پایگاه اینترنتی هیچ مسئولیتی در قبال محتویات کتاب ها و مطالب موجود در سایت نمی پذیرد و محتویات آنها مستقیما به نویسنده آنها مربوط میشود.
در صورت مشاهده کتابی خارج از قوانین در اینجا اعلام کنید تا حذف شود(حتما نام کامل کتاب و دلیل حذف قید شود) ،  درخواستهای سلیقه ای رسیدگی نخواهد شد.
در صورتیکه شما نویسنده یا ناشر یکی از کتاب هایی هستید که به اشتباه در این پایگاه اینترنتی قرار داده شده از اینجا تقاضای حذف کتاب کنید تا بسرعت حذف شود.
كتابخانه رايگان تك كتاب
دانلود كتاب هنر نيست ، خواندن كتاب هنر است.

دانلود کتاب , دانلود کتاب اندروید , کتاب , pdf , دانلود , کتاب آموزش , دانلود رایگان کتاب


تمامی حقوق و مطالب سایت برای تک بوک محفوظ است و هرگونه کپی برداری بدون ذکر منبع ممنوع می باشد.


فید نقشه سایت

تمامی حقوق برای سایت تک بوک محفوظ میباشد