المعادن

العقيق



المعروف باسم الأحجار الكريمة الحمراء. يحدث في العديد من الألوان ولها العديد من الاستخدامات الصناعية.


العقيق جوهرة: معظم الناس يعتقدون أن العقيق هو الأحجار الكريمة الحمراء. ومع ذلك ، يحدث العقيق في مجموعة واسعة من الألوان. في اتجاه عقارب الساعة من أعلى اليسار: المندرين الأحمر (مدغشقر) ، تسافوريتي الأخضر (تنزانيا) ، مالي الأصفر (مالي) ، برتقال شائك (موزامبيق) ، مالايا الوردي (تنزانيا) ، الميراني الأخضر بالنعناع (تنزانيا) ، البيرو الأحمر (ساحل العاج) ، ديمانويد الأخضر (ناميبيا) ، رودوليت أرجواني (موزمبيق) ، هيسونيت برتقالي (سريلانكا). سبعة من أصل ثمانية من العقيق المذكورة أعلاه هي من أفريقيا ، المصدر الجديد نسبيا من العقيق مذهلة.

ما هو العقيق؟

العقيق هو الاسم المستخدم لمجموعة كبيرة من المعادن المكونة للصخور. تشترك هذه المعادن في بنية بلورية شائعة وتكوين كيميائي معمم لـ X3Y2(شافي4)3. في هذا التكوين ، يمكن أن تكون "X" Ca ، Mg ، Fe2+ أو مليون2+، و "Y" يمكن أن يكون Al ، Fe3+، مينيسوتا3+، الخامس3+ أو كر3+.

تم العثور على هذه المعادن في جميع أنحاء العالم في الصخور المتحولة ، والبركانية ، والرواسب. تتشكل معظم العقيق الموجود بالقرب من سطح الأرض عندما تتعرض الصخور الرسوبية ذات المحتوى العالي من الألومنيوم ، مثل الصخر الزيتي ، للحرارة والضغط الشديد بدرجة تكفي لإنتاج صخر أو صخرة. تم العثور على العقيق أيضًا في صخور تحوُّل التلامس ، وغرف الصهارة تحت سطح الأرض ، وتدفقات الحمم البركانية ، والانفجارات البركانية ذات المصادر العميقة ، والتربة والرسوبيات التي تشكلت عندما يتم تجفيف وتآكل الصخور الحاملة للعقيق.

يربط معظم الناس كلمة "العقيق" بحجر أحمر. ومع ذلك ، غالبًا ما يندهشون عندما يعلمون أن العقيق يحدث بألوان أخرى كثيرة وله استخدامات أخرى كثيرة. في الولايات المتحدة ، كانت الاستخدامات الصناعية الرئيسية للعقيق في عام 2012 هي قطع نفاثة الماء (35٪) ، وسائط التفجير الكاشطة (30٪) ، حبيبات ترشيح المياه (20٪) ، ومساحيق الكشط (10٪).

مجموعة العقيق: يلخص هذا المخطط أعضاء مجموعة العقيق الأكثر أهمية كأحجار كريمة. عادةً ما تكون العقيقات المصنوعة من الألومنيوم حمراء اللون وذات جاذبية خاصة أعلى. عادة ما يكون أعضاء الكالسيوم أخضر اللون وله صلابة أقل.

الخصائص الفيزيائية للعقيق

التصنيف الكيميائيالسليكات
اللونأحمر عادة ، ولكن يمكن أن يكون برتقالي أو أخضر أو ​​أصفر أو بنفسجي أو أسود أو بني. العقيق الأزرق نادرة للغاية.
خطعديم اللون
بريقزجاجي
Diaphaneityشفاف إلى شفاف
انقساملا شيء
موس صلابة6.5 إلى 7.5
جاذبية معينة3.5 إلى 4.3
خصائص التشخيصصلابة ، الثقل النوعي ، شكل الكريستال متساوي القياس ، عدم وجود الانقسام
التركيب الكيميائيالصيغة العامة: X3Y2(شافي4)3
نظام الكريستالمتساوي القياس
الاستخداماتحبيبات قطع اتيرجيت ، حبيبات التفجير الكاشطة ، حبيبات الترشيح ، حبيبات الكشط والمساحيق ، الأحجار الكريمة

الخواص الفيزيائية والكيميائية

المعادن الأكثر شيوعا واجهت في مجموعة العقيق وتشمل المندمين ، البيروب ، السيسارتين ، والراديت ، الإجمالي ، و uvarovite. لديهم جميع بريق زجاجي ، والشفافية شفافة إلى شفافة ، مثابرة هشة ، وعدم وجود انقسام. يمكن العثور عليها على شكل بلورات فردية ، حصى متآكلة ، مجاميع حبيبية ، وحوادث ضخمة. التركيب الكيميائي ، الثقل النوعي ، الصلابة ، والألوان مدرجة أدناه.

العقيق المعادن

معدنيتكوينجاذبية معينةصلابةالألوان
جيزانالحديد3شركة2(شافي4)34.207 - 7.5بني محمر
سليكات المغنيسيوم والألومنيومملغ3شركة2(شافي4)33.567 - 7.5الأحمر إلى الأرجواني
Spessartineمليون3شركة2(شافي4)34.186.5 - 7.5البرتقالي إلى الأحمر إلى البني
Andraditeكاليفورنيا3الحديد2(شافي4)33.906.5 - 7الأخضر والأصفر والأسود
Grossularكاليفورنيا3شركة2(شافي4)33.576.5 - 7.5الأخضر والأصفر والأحمر والوردي ، واضحة
Uvaroviteكاليفورنيا3كر2(شافي4)33.856.5 - 7أخضر
التراكيب المذكورة أعلاه مخصصة للأعضاء النهائيين في سلسلة حلول صلبة متعددة. هناك عدد من معادن العقيق الأخرى التي كثيرا ما تصادف وليست مهمة في الاستخدام الصناعي. وهي تشمل goldmanite و kimzeyite و morimotoite و schorlomite و hydrogrossular و hibschite و katoite و knorringite و majorite و calderite.

كما رأينا أعلاه ، هناك مجموعة متنوعة من أنواع مختلفة من العقيق ، ولكل منها تركيبة كيميائية مختلفة. هناك أيضا سلسلة حل الصلبة بين معظم المعادن العقيق. هذا الاختلاف الواسع في الكيمياء يحدد العديد من خواصهم الفيزيائية. على سبيل المثال ، تحتوي عقيقات الكالسيوم عمومًا على ثقل خاص أقل ، صلابة أقل وعادة ما تكون خضراء اللون. على النقيض من ذلك ، تتمتع عقيقتي الحديد والمنجنيز بثقل أعلى وأعلى صلابة وعادة ما تكون حمراء اللون.

العقيق المندي: بلورات مكعبة ممتازة من العقيق المندمين في عقيق الميكا ذي الحبيبات الدقيقة من جبل Granatenkogel ، النمسا. عينة وصورة من قبل Arkenstone / www.iRocks.com.

أندرايت العقيق: العقيق الأخضر andradite من مجموعة demantoid على مصفوفة من الرخام. يبلغ حجم هذه العينة حوالي 8.9 × 6.5 × 4.8 سم وتم جمعها في مقاطعة أنتسيرانانا في مدغشقر. غالباً ما يكون العقيق المشكل داخل الرخام ذو شكل بلوري ممتاز وذات جودة عالية جدًا. عينة وصورة من قبل Arkenstone / www.iRocks.com.

العقيق gneiss: النيس ذو الحبيبات الخشنة يتكون أساسًا من قرنفلند (أسود) ، بلاجيوجلاز (أبيض) وعقيق (أحمر) من النرويج. صورة المجال العام بواسطة Woudloper.

بلورات العقيق الغريني: هذه العقيق المندرين سبيسبارتين هي من رواسب الغرينية في ولاية ايداهو. لقد تم نقلهم على بعد مسافة قصيرة من صخرهم المصدر ، ولا يزال البعض يحتفظ بأدلة على شكل بلورات dodecahedral. حجمها حوالي أربعة إلى خمسة ملليمترات ويزن حوالي 0.6 إلى 0.8 قيراط لكل منهما.

كيف شكل العقيق؟


العقيق في الصخور المتحولة

تتشكل معظم العقيق على حدود الصفيحة المتقاربة حيث يتم تشغيل الصخر الزيتي بواسطة التحول الإقليمي. تعمل الحرارة والضغط الناتجة عن التحول على تكسير الروابط الكيميائية وتؤدي إلى إعادة بلورة المعادن إلى هياكل مستقرة تحت بيئة ضغط الحرارة الجديدة. العقيق الألومنيوم ، المندمين ، يتشكل بشكل عام في هذه البيئة.

عندما يتم تحويل هذه الصخور ، تبدأ العقيق كحبوب صغيرة وتتوسع ببطء بمرور الوقت مع تقدم التحول. أثناء نموها ، يقومون بإزاحة واستبدال وتضمين المواد الصخرية المحيطة. توضح الصورة أدناه منظرًا مجهريًا لحبوب العقيق التي نمت داخل مصفوفة الشست. وشملت عددا من الحبوب الصخرية المعدنية المضيف كما نمت. هذا ما يفسر لماذا يتم تضمين الكثير من العقيق التي شكلتها التحول الإقليمي للغاية.

العقيق الميكا schist في قسم رقيقة: هذه رؤية مجهرية لحبة العقيق التي نمت في الصخر. الحبوب السوداء الكبيرة هي العقيق ، والحبوب الطويلة الممددة عبارة عن رقائق الميكا. الحبوب السوداء والرمادية والبيضاء هي في الغالب حبوب طمي أو أصغر حجماً من الكوارتز والفلسبار. نمت العقيق عن طريق استبدال ، وتشريد ، بما في ذلك الحبوب المعدنية من الصخور المحيطة. يمكنك رؤية العديد من هذه الحبوب على أنها شوائب داخل العقيق. من هذه الصورة ، من السهل أن نفهم لماذا يصعب العثور على العقيق النظيف ذي الجودة والأحجار الكريمة دون تضمين. من الصعب أيضًا فهم كيف يمكن أن تنمو العقيق لتصبح بلورات euhedral لطيفة في ظل هذه الظروف. الصورة من قبل Jackdann88 ، وتستخدم هنا تحت رخصة المشاع الإبداعي.

تتشكل عقيقات الكالسيوم عادة عندما يتم تغيير الحجر الجيري القاسي إلى رخام عن طريق التحول الملامسي على طول حواف الاقتحام البركاني. هذه هي الأندرايت ، الإجمالي ، والأشعة فوق البنفسجية ، العقيق الأخضر قليلاً ونموذجيًا مع ثقل محدد أقل. تحظى بتقدير كبير العقيق اثنين من الكالسيوم في تجارة الأحجار الكريمة. هم تسافوريتي (أخضر ساطع أخضر) و demantoid (أندراديت ذهبية خضراء).


العقيق في الصخور البركانية

يحدث العقيق غالبًا كمعدن ملحق في الصخور البركانية مثل الجرانيت. كثير من الناس على دراية العقيق المندين لأنه ينظر في بعض الأحيان بلورات حمراء داكنة في الصخور البركانية المستخدمة في كونترتوب الغرانيت. Spessartine هو العقيق البرتقالي الموجود على شكل بلورات في بيغماتيت الجرانيت. Pyrope هو العقيق الأحمر الذي يتم إحضاره إلى سطح الأرض في قطع من البيروتيت التي تمزقت من الوشاح أثناء الانفجارات البركانية ذات المصدر العميق. تم العثور على العقيق أيضا في تدفقات الحمم البازلتية.


العقيق في الصخور الرسوبية والرواسب

العقيق والمعادن دائمة نسبيا. غالبًا ما يتم العثور عليها مركزة في التربة والرواسب التي تتشكل عندما تتعرض الصخور الحاملة للعفن للتآكل والتآكل. غالبًا ما تكون هذه العقيق الغريني هدفًا لعمليات التعدين لأنها سهلة المنجم وإزالتها من الرواسب / التربة عن طريق المعالجة الميكانيكية.

استخدامات العقيق: يوضح هذا الرسم البياني الاستخدامات الصناعية الأكثر شيوعًا لمعادن العقيق. Almandine هو مجموعة متنوعة من العقيق الذي يستخدم في الغالب في الصناعة.

استخدامات العقيق

تم استخدام العقيق كأحجار كريمة لآلاف السنين. في السنوات الـ 150 الماضية ، شهدت العديد من الاستخدامات الإضافية كمعدن صناعي. يوضح الرسم البياني أدناه الاستخدامات الصناعية الحديثة للعقيق في الولايات المتحدة. يستخدم العقيق أيضا كمؤشر للمعادن أثناء التنقيب عن المعادن والتقييمات الجيولوجية.

العقيق جلخ: تعرض هذه الصورة حبيبات العقيق التي تم سحقها وتصنيفها حسب الحجم لاستخدامها في وسائط الكشط والقطع والتصفية. يتم استخدامها في قطع اتيرجيت ، التفجير "الرمل" ، ورق الصنفرة ، ترشيح المياه ، وعدد من الاستخدامات الأخرى. المندين هو أصعب العقيق وأيضا الأكثر وفرة. هذا هو العقيق المفضل لمعظم التطبيقات الكاشطة. صورة من هيئة المساحة الجيولوجية بالولايات المتحدة.

العقيق باعتباره المعدنية الصناعية


مزيلات العقيق

كان أول استخدام صناعي للعقيق كمادة كاشطة. يعد العقيق معدنًا صعبًا نسبيًا بصلابة تتراوح بين 6.5 و 7.5 على مقياس موس. يسمح ذلك باستخدامه ككاشط فعال في العديد من أنواع التصنيع. عندما يتم سحقه ، فإنه ينقسم إلى قطع زاويّة توفر حوافًا حادة للقطع والرمل. يتم ربط الحبيبات الصغيرة ذات الحجم الموحد بالورق لإنتاج ورق صنفرة بلون أحمر اللون يستخدم على نطاق واسع في محلات صناعة الأخشاب. يتم تحطيم Garnet أيضًا ، وفحصها بأحجام محددة ، وبيعها كحبيبات ومساحيق كاشطة. في الولايات المتحدة ، كانت نيويورك وإيداهو من أهم مصادر العقيق الصناعي للمواد الكاشطة.

الصنفرة العقيق: تستخدم حبيبات العقيق المسحوقة في صناعة ورق الصنفرة. يعتبر Garnet بمثابة مادة كاشطة ممتازة ، خاصة بالنسبة للخشب الرملي. حبيبات العقيق المكسرة حادة جدًا ، وبما أن الورق يُستخدم في كسر الحبيبات لفضح أسطح حادة جديدة. إذا رأيت ورق زجاج مغطى بحبيبات بنية حمراء ، فراجع الجزء الخلفي لترى ما إذا كان ورق العقيق.

كريستال العقيق: Almandine ، مجموعة متنوعة من العقيق من وادي نهر ، أونتاريو ، كندا. هذه العينة عبارة عن بلورة euhedral جميلة تقارب 2 بوصة (5 سم). غالبًا ما يتم تجويف هذه الأنواع من البلورات من عجينة الميكا التي تحمل العقيق ويتم نقلها عن طريق الجداول.

قطع اتيرجيت

أكبر استخدام صناعي للعقيق في الولايات المتحدة هو في قطع اتيرجيت. تنتج آلة تعرف باسم قاطع اتيرجيت نفاثة عالية الضغط من الماء مع حبيبات كاشطة. عندما يتم توجيهها إلى قطعة من المعدن أو السيراميك أو الحجر ، يمكن أن يحدث عمل قطع ينتج عنه القليل جدًا من الغبار والقطع عند درجة حرارة منخفضة. تستخدم أدوات قطع اتيرجيت في التصنيع والتعدين.

العقيق المندي: Almandine ، مجموعة متنوعة من العقيق من بلدة Lount ، أونتاريو ، كندا. هذه عينة حبيبية تقارب 11.4 سنتيمترًا.

انفجار جلخ

حبيبات العقيق تستخدم أيضا في تفجير المواد الكاشطة (المعروفة باسم "تفجير الرمال"). في هذه العمليات ، تقوم الأداة بدفع تيار من الحبيبات الكاشطة (يُعرف أيضًا باسم "الوسائط") على سطح باستخدام مائع شديد الضغط (عادةً ما يكون هواء أو ماء) كوقود دفع. يتم تفجير المواد الكاشطة من أجل سلاسة أو تنظيف أو إزالة منتجات الأكسدة من المعادن والطوب والحجر وغيرها من المواد. عادة ما يكون أسرع بكثير من الرملي باليد أو باستخدام آلة الصنفرة. يمكنه تنظيف الأسطح الصغيرة والمعقدة التي قد تفوتها طرق التنظيف الأخرى. يمكن استخدام المواد الكاشطة ذات الصلابة المختلفة لتنظيف سطح أكبر صلابة ، دون إتلاف السطح.

تصفية

غالبًا ما تستخدم حبيبات العقيق كوسيلة تصفية. تستخدم جزيئات العقيق الصغيرة لملء الحاوية التي يتدفق عبرها السائل. تكون مسام المسام في العقيق صغيرة بما يكفي للسماح بمرور السائل ولكنها صغيرة جدًا بحيث لا تسمح بمرور بعض الجسيمات الملوثة ، والتي يتم ترشيحها من التدفق. العقيق مناسب لهذا الاستخدام لأنه خامل نسبيًا وله ثقل معين نسبيًا. يمكن استخدام حبيبات العقيق ، المسحوقة والمتدرجة إلى حوالي 0.3 ملليمتر ، لتصفية جزيئات الملوثات التي يقل قطرها عن بضع ميكرونات. تعمل الثقل النوعي العالي والصلابة العالية في Garnet على تقليل تمدد السرير وتآكل الجسيمات أثناء رجوع المياه.

العقيق البيروتيت: العقيق البيروتيت من آلب آرامي ، بالقرب من بيلينزونا ، سويسرا. نشأت المادة الموجودة في هذه الصخرة داخل عباءة الأرض وتم تسليمها إلى السطح من خلال أنبوب بركاني أثناء ثوران بركاني عميق المصدر. العقيق هي الحبوب الأرجواني المحمر داخل الصخرة. وغالبًا ما تكون العقيق المصنوع من هذه الأنابيب بمثابة معادن مؤشر عند استكشاف الأنابيب البركانية التي قد تحتوي على الماس. صورة المجال العام بواسطة Woudloper.

أفضل طريقة للتعرف على المعادن هي الدراسة مع مجموعة من العينات الصغيرة التي يمكنك التعامل معها وفحصها ومراقبتها. مجموعات المعادن غير مكلفة متوفرة في متجر Geology.com.

العقيق باعتباره المؤشر الجيولوجي المعدنية

على الرغم من أن معظم العقيق الموجود على سطح الأرض قد تشكل داخل القشرة ، فإن بعض العقيق ينشأ من الوشاح أثناء الانفجارات البركانية ذات المصدر العميق. تحوي هذه الانفجارات قطعًا من صخور الوشاح تُعرف باسم "xenoliths" وتوصلها إلى السطح في بنية تُعرف باسم "الأنابيب". هذه xenoliths هي مصدر معظم الماس الموجود على سطح الأرض أو بالقرب منه.

أنبوب الماس: المقطع العرضي المبسط لأنبوب الماس ورواسب التربة المتبقية التي تبين علاقات xenoliths والماس مع الأنابيب والتربة المتبقية.

على الرغم من أن xenoliths تحتوي على الماس ، إلا أنها تحتوي في كثير من الأحيان على عدد هائل من العقيق لكل الماس ، وتلك العقيق أكبر حجمًا بشكل عام. هذه العقيق عميق المصدر تختلف اختلافًا كبيرًا عن العقيق الذي يتشكل في القشرة على عمق ضحل. لذلك ، هناك طريقة جيدة للبحث عن الماس هي البحث عن هذه العقيق الفريدة. العقيق بمثابة "مؤشر المعادن" للجيولوجيين استكشاف لرواسب الماس. كما الطقس xenoliths ، يتم تحرير العقيق بهم بأعداد كبيرة. هذه العقيق غير عادية ثم تتحرك downslope في التربة والجداول. الجيولوجيون الذين يجدونهم يمكنهم متابعة مسار العقيق إلى إيداع المصدر. تم العثور على بعض أنابيب الماس في كندا باتباع طريق العقيق التي تنتجها تتحرك الجليد.

العقيق الأفريقي: العقيق الأفريقي بألوان مختلفة: البرتغالي (موزمبيق) ، والمعالي الصفراء (مالي) ، والمنديين الأحمر (مدغشقر) ، والسلافوري الأخضر (تنزانيا) ، والرودوليت الأرجواني (موزمبيق). في العقدين الماضيين ، أصبحت إفريقيا مصدرًا رئيسيًا للعقيق الجميل الرائع بألوان ووضوح رائعين.

العقيق الميلانييت: الميلانيت هو العقيق الأسود الغامق الذي يعد من الغريب أن تجده في المجوهرات اليوم. جنبا إلى جنب مع طائرة ، العقيق الأسود ، وغيرها من الأحجار الكريمة السوداء ، وغالبا ما كان يستخدم الميلانيت في المجوهرات خلال عصر الفيكتوري. يبلغ طول جولتي الميلانيت المقطوفة بالورود حوالي 9 ملليمترات.

العقيق كما الأحجار الكريمة

تم استخدام العقيق كأحجار كريمة لأكثر من 5000 عام. تم العثور عليه في مجوهرات العديد من المدافن المصرية وكان الأحجار الكريمة الأكثر شعبية في روما القديمة. انها جوهرة جميلة التي تباع عادة دون علاج من أي نوع. كما أنه متين وشائع بدرجة كافية بحيث يمكن استخدامه في المجوهرات بتكلفة منخفضة نسبيًا.

العقيق لا يزال الأحجار الكريمة شعبية اليوم. إنه بمثابة جوهرة لشهر يناير وهو جوهرة تقليدية تعطى في الذكرى الثانية. معظم الناس سوف يفكرون في الأحجار الكريمة الحمراء عندما يسمعون اسم "العقيق" لأنهم لا يدركون أن العقيق يحدث في مجموعة متنوعة من الألوان. ومع ذلك ، فإن العقيق ذو الجودة الأحجار الكريمة يحدث في كل لون - مع كون اللون الأحمر هو العقيق الأكثر شيوعًا والندرة الزرقاء نادرة جدًا.

الأحمر المنديني هو العقيق الأحمر الموجود في الغالب في المجوهرات لأنه وفير وغير مكلف. Pyrope و spessartine هي العقيق المحمر التي تصادف عادة في المجوهرات لنفس السبب. في العقود الأخيرة ، أصبح العقيق الأخضر الشائع. لديه تشتت من 0.057 يعطيها "حريق" يتجاوز حريق الماس في 0.044. يتميز تسافوريتي الأخضر بلون ساطع وغني يشبه الزمرد إلى حد كبير. يستخدم عادة كحجر بديل للزمرد. كل من هذه العقيق الأخضر أصبحت أكثر شعبية ، ولكن سعرها أعلى بكثير من الماندمين.

معلومات العقيق
1 أحجار كريمة في العالم: والتر شومان ؛ الجنيه الاسترليني النشر؛ الطبعه الخامسة؛ 320 صفحة ؛ 2013.
2 Garnet - أحد المعادن الصناعية الأساسية وحجر ميلاد يناير: James G. Evans و Philip R. Moyle و David G. Frank و Donald W. Olson؛ صحيفة وقائع المسح الجيولوجي للولايات المتحدة ، 2006-3149 ؛ 2006.
3 Industrial Garnet: Donald W. Olson؛ حولية الولايات المتحدة للمسح الجيولوجي السنوي ، 2012.
4 Industrial Garnet: Donald W. Olson؛ الولايات المتحدة المسح الجيولوجي السلع المعدنية ملخص ، 2014.

شاهد الفيديو: العقيق انواعه واسراره (أغسطس 2020).