القواعد الأساسية لتكوين الفراغ الشبكي

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الثاني

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفراغ الشبكي القواعد الأساسية لتكوين الفراغ الشبكي علوم الأرض والجيولوجيا

لكي نتبع مراحل تكوين الفراغ الشبكي Space lattice لا بد من سرد بعض القواعد الأساسية التي توضح حركة انتقال الذرات أو الأيونات في الأبعاد الثلاثة.

لقد وجد أن حركة انتقال الذرات أو الأيوانات تعتمد أساساً على قاعدة التكرار لهذه الذرات أو الأيونات بمعنى أن كل ذرة أو أيون تكرر نفسها العديد من المرات في مواقع جديدة من خلال استمرارية انتقال هذه الذرات أو الأيونات في الأبعاد الثلاثة.

مما يؤدي إلى تكوين وحدات متشابهة تعرف بمجموعات الوحدات المتشابهة (Groups of units) ولسهولة توضيح كيفية انتقال الذرات أو الأيوانات في الرسومات الموضحة للفراغ الشبكي يمكننا الاستعاضة عن الذرة أو الأيون يرمز لها بالحرب P.

 

وفيما يلي القواعد الأساسية التي توضح المراحل المختلفة لتكوين الفراغ الشبكي:

1- يمكننا أولاً تصور كيفية انتقال النقاط (الذرات أو الأيونات) في النظام ذي الاتجاه الواحد.

حيث أن النقطة الثانية P في البعد الموضح في الشكل (5)  تتكون نتيجة حركة النقطة الأولى p إلى وضع جديد وباتباع نفس القاعدة تنتج النقطة الثالثة p من تحرك النقطة الثانيةp  وتتكون النقطة الرابعة p من تحرك النقطة الثالثة p

وهكذا تستمر حركة انتقال النقاط في اتجاه واحد ويمكن اتباع نفس القاعدة لحركة انتقال النقاط في بعدين بدلاً من بعد واحد.

وكذلك في ثلاثة أبعاد وبالتالي يمكن تصور حركة انتقال النقاط في الشكل الفراغي ذي الثلاثة اتجاهات. وقد أدت حركة انتقال النقاط في الأبعاد الثلاثة إلى تكوين 14 نوعاً من الوحدات البنائية الفراغية اعتماداً على قاعدة النقل الذاتي.

 

2- إن حركة النقط ليست قاصرة فقط على انتقالها في خطوط مستقيمة كما يحدث في الأبعاد الثلاثة.

وإنما يأخذ في الاعتبار أيضاً أنه أثناء تكوين الشبكة الفراغية قد تتكرر النقطة من خلال دورانها دورياً حول محور مركزي (شكل 6) بحيث يحدث التكرار أثناء الدوران كل 180 درجة.

حيث يتم تكرار النقطة مرتين فقط خلال الدورة الكاملة أو كل 120 درجة أي يتم تكرار النقطة 3 مرات خلال الدورة الكاملة أو كل 90 درجة.

 

وفي هذه الحالة يتم تكرار النقطة 4 مرات خلال الدورة الكاملة أو كل 60 درجة مما يؤدي إلى تكرار النقطة 6 مرات خلال الدورة الكاملة (360°).

ومن الجدير بالذكر أن هذا النوع من المحاور الدورانية يعرف بمحاور التماثل البسيطة (Axis of symmetry).

 

3- هناك نوع آخر من التكرار قد يحدث في الشبكة الفراغية نتيجة انعكاس النقاط حول مستوى انعكاس (Reflection plane)

بمعنى أن كل نقطتين متجاورتين يحدث لهما نوع من الترتيب بحيث يكون كل منهما صورة مرآة للآخر (شكل 7) ويعرف هذا النوع بالمستوى الانعكاسي البسيط وهو الذي يؤدي إلى ظهور مستويات التماثل.

 

4– إذا حدث دوران للنقاط حول محور كل 180 درجة على سبيل المثال. هذا بالإضافة إلى نقل النقاط أيضاً في اتجاه موازي لمحور الدوران فإن نظام من النوع الثنائي غير البسيط يتكون (شكل ۸).

ويعرف هذا النوع من المحاور بالمحور الحلزوني (Screw axis) وهو بالطبع يختلف عن المحور الدوراني البسيط  (شكل 9).

   

 

5- إذا حدث انعكاس للنقاط حول مستوى انعكاسي بالإضافة إلى نقل النقاط أيضاً في اتجاه موازٍ للمستوى الإنعكاسي فإنه سوف يتكون ما يعرف بمستوى الإنعكاس الانزلاقي (Glide reflection plane) (شكل 10) والذي بدوره يختلف عن المستوى الانعكاسي البسيط (شكل 11).

لقد اتّضح أن طريقة حركة انتقال الذرات أو الأيونات في الفراغ الشبكي والتي طرحت في القواعد الخمسة السابقة الذكر تتحكم أساساً في عدد وأنواع عناصر التماثل لأي بلورة تتكون في الطبيعة، ومن الجدير بالذكر أنه يقصد بالتماثل التكرار

وعند دراسة بلورة ما نجد أن الأوجه البلورية بها مرتبة بنظام هندسي خاص، وتنسيق ممّيز يعرف بالتماثل، وهناك أربعة عناصر أساسية للتماثل ممثلة بمحور التماثل ومستوى التماثل ومركز التماثل ومحور التماثل الانقلابي.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]