سوالات متن فصل2 زمین شناسی یازدهم

بخش عمده مواد مورد نیاز برای زندگی ما از منابع معدنی، تأمین می شوند. مس موجود در کابل های برق، آهن مورد استفاده در ریل راه آهن، پلاتین موجود در تلفن همراه، مدادی که با آن می نویسیم، خمیر دندانی که با آن مسواک می زنیم و … از منابع معدنی تهیه می شوند .منابع معدنی پس از شناسایی توسط زمین شناسان، از معادن استخراج و پس از فراوری، به کالاهای مورد نیاز تبدیل می شوند .تعدادی از کاربردهای مواد معدنی (فلزی – غیرفلزی) در جدول آورده شده است.

در سال ۱۹۶۴میلادی، دو زمین شناس به نام های کلارک و رینگ وود برای تعیین ترکیب شیمیایی پوسته زمین و بررسی پراکندگی عناصر در بخش های مختلف آن، تعداد بسیار زیادی از انواع سنگ های مناطق مختلف را نمونه برداری و ترکیب شیمیایی آنها را تعیین کردند که امروزه ترکیب شیمیایی میانگین پوسته زمین با عنوان غلظت کلارک عناصر شناخته می شود.

کانی ها براساس ترکیب شیمیایی به دو گروه سیلیکات ها و غیرسیلیکات ها رده بندی می شوند.

سیلیکات ها، کانی هایی هستند که ۹۶درصد پوسته زمین را تشکیل می دهند و در ترکیب شیمیایی خود بنیان سیلیکاتی((−۴)^SiO۴) دارند . کانی های سیلیکاتی در سنگ های آذرین، رسوبی و یا دگرگونی یافت می شوند .

کانی های غیر سیلیکاتی گروهی از کانی ها هستند که در ترکیب خود، فاقد بنیان سیلیکاتی هستند. این کانی ها نیز در انواع سنگ ها یافت می شوند.

به گروهی از کانی ها که در آن یک فلز ارزشمند اقتصادی وجود دارد، کانه اطلاق می شود. مانند مگنتیت که از آن آهن و یا گالن که از آن سرب استخراج می شود. برخی از کانه ها به صورت آزادیافت می شوند مانند طلا، نقره و مس

سنگ معدن یا کانسنگ، از دو بخش کانه، و باطله تشکیل شده است. کانه، بخش ارزشمند کانسنگ است و باطله، به موادی که ارزش اقتصادی قابل توجهی ندارند، گفته می شود.

در بخش هایی از پوسته زمین، غلظت عناصر در یک منطقه نسبت به غلظت میانگین افزایش می یابد. و حجم زیادی از ماده معدنی در آنجا متمرکز می شود (بی هنجاری مثبت)، به طوری که استخراج آن از نظر اقتصادی، مقرون به صرفه است که به این مناطق، کانسار می گویند.

استخراج ماده معدنی یا کانسنگ اغلب پرهزینه است و تنها در صورتی بهره برداری آغاز می شود که یک عنصر با حجم و غلظت کافی در ماده معدنی وجود داشته باشد. با شروع بهره برداری یا معدن کاری، یک معدن شکل می گیرد.

کانسنگ ها براساس نحوه تشکیل، به سه دسته ماگمایی، گرمابی و رسوبی تقسیم بندی می شوند.

کانسنگ های برخی عناصر فلزی مانند کروم، نیکل و پلاتین می توانند از یک ماگمای در حال سرد شدن تشکیل شوند. با سرد شدن و تبلور یک ماگما، این عناصر که چگالی نسبتاً بالایی دارند، در بخش زیرین ماگما ته نشین می شوند و این کانسنگ ها را می سازند.

در صورتی که پس از تبلور بخش اعظم ماگما، مقدار آب و مواد ّ فرار مانند کربن دی اکسید و … فراوان باشد، شرایط برای رشد بلور های تشکیل دهنده سنگ، فراهم و سنگ هایی با بلور های بسیار درشت، به نام پگماتیت تشکیل می شود که می تواند کانسار مهمی برای بعضی عناصر خاص مانند لیتیم و بعضی کانی های گوهری مانند زمرد یا کانی های صنعتی مانند مسکوویت باشد.

در پوسته زمین، به ازای هر ۱۰۰مترافزایش عمق، ۳درجه سانتی گراد دما افزایش می یابد. به این تغییرات دما در پوسته زمین شیب زمین گرمایی می گویند .

از آنجاکه عامل تشکیل این کانسنگ ها، آب گرم است، کانسنگ های گرمابی نامیده می شوند.

بسیاری از ذخایر مس، سرب، روی، مولیبدن، قلع و برخی فلزات دیگر منشأ گرمابی دارند.

ذخایر سرب و روی موجود در سنگ های آهکی، مس موجود در شیل ها و ماسه سنگ ها و اورانیوم موجود در ماسه سنگ ها، نمونه ای از کانسنگ های رسوبی مهم هستند.

گاهی نیز آب های روان، کانی ها را از سنگ ها جدا کرده و در مسیر رود آنها را ته نشین و ذخایر پلاسری را تشکیل می دهند. از هزار سال پیش تاکنون در منطقه تخت سلیمان تکاب، از رودخانه زرشوران طلا برداشت می شود.

بنابراین آنها با آگاهی از ویژگی های فیزیکی کانسنگ ها، مانند خواص مغناطیسی کانسنگ، رسانایی الکتریکی سنگ ها، تغییرات میدان گرانش زمین و… به روش های ژئوفیزیکی، ذخایر زیر سطحی و پنهان را شناسایی می کنند.

پس از پایان عملیات اکتشاف، با تعیین اقتصادی بودن ذخایر، عملیات استخراج آغاز می شود.

روش استخراج، براساس شکل و چگونگی قرارگیری توده معدنی در پوسته،تعیین می شود.

استخراج به روش های روباز و زیرزمینی صورت می گیرد.

به فرایند جداسازی باطله از کانی های مفید اقتصادی، کانه آرایی)فراوری( ماده معدنی گفته می شود که در کارخانه هایی در کنار معادن انجام می شود .

محصول نهایی(کنسانتره) برای جداسازی فلز به کارخانه ذوب، منتقل یا به طور مستقیم یا با تغییر اندک در صنعت استفاده می شود.

از روزگاران کهن انسان از گوهر ها برای آراستن خود استفاده می کرده تا از زیبایی ها و ویژگی های خیره کننده و انواع جلوه های موجود در این کانی ها برای زیباتر جلوه دادن خود استفاده کند. این موضوع به فطرت زیبا دوستی و زیبایی شناسی که خداوند متعال در نهاد انسان تعبیه کرده است، بر می گردد. شاید این یکی از مهم ترین دلایل ایجاد علم گوهر شناسی و پیشرفت های بعدی آن بوده است .

لازم به ذکر است که تنها از میان حدود ۴۰۰۰کانی شناخته شده، حدود ۱۰۰کانی ویژگی های لازم یک گوهر را دارند.

گوهر ها یا جواهر(واژه عربی)شامل سنگ ها و کانی های گران بهایی است که به دلیل زیبایی، درخشش، استحکام، سختی بالا، رنگ و کمیاب بودن از سایر کانی ها و سنگ ها متمایز هستند و مورد توجه خاص انسان ها قرار می گیرند.

زیبایی رنگ و درخشندگی گوهرهایی مانند یاقوت، زمرد، فیروزه و عقیق، آمتیست، توجه هر کسی را به خود جلب می کند.

گوهر ها نمایندگان بسیار زیبا و خاص و کمیاب دنیای کانی ها هستند که توسط فرایندهای ماگمایی، گرمابی یا دگرگونی به وجود می آیند.

مهمترین خواص گوهر ها، سختی، رنگ، و درخشش آن هاست. اگر یک گوهر، سختی کافی نداشته باشد، در برابر خراشیدگی مقاوم نیست و از بین می رود. برخی خواص دیگر، مانند بازی رنگ، به کانی ها درخشندگی و زیبایی می دهد.

مانند کانی کریزوبریل (چشم گربه) با درخشش اپالی و نوعی گوهر سیلیسی به نام اپال که درخششی رنگین کمانی دارد.