نبذة تعريفية عن ظاهرة “التشابه الشكلي” في المعادن
1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الثاني
مؤسسة الكويت للتقدم العلمي
مؤسسة الكويت للتقدم العلمي
ظاهرة التشابه الشكلي المعادن علوم الأرض والجيولوجيا
لقد وجد أن هناك بعض المعادن التي تختلف في تركيبها الكيميائي، ولكنها تتشابه في التركيب البلوري. وبالتالي فهي تتشابه أيضاً في خواصها الفيزيائية وتعرف هذه الظاهرة بالتشابه الشكلي (Isomorphism)
ويكون التشابه في هذه المعادن أساساً في بنائها الداخلي (Internal structure) الذي يعكس بدوره تشابهاً في خواصلها البلورية.
ومن أمثلة بعض المعادن التي تتميز بهذه الظاهرة مجموعة معادن الأوليفين (Olivine) وكذلك مجموعة معادن البلاجيوكليز، حيث إن مجموعة معادن الأوليفين تتبلور جميعها في فصيلة المعيني القائم.
بالرغم من وجود اختلاف في التركيب الكيميائي لمعادن تلك المجموعة مثل معدني الفورشتريت (سيليكات المغنسيوم Mg2 SiO4) والفياليت (سيليكات الحديد (Fe2 SiO4).
أما مجموعة معادن البلاجيوكليز فإنها تتبلور في فصيلة الميول الثلاثة على الرغم من وجود اختلاف في تركيبها الكيميائي.
حيث تبدأ المجموعة بمعدن الألبيت والذي يتركب من سيليكات الصوديوم (Na AlSi3 O8) وتنتهي بمعدن الانورثيت سيليكات الكالسيوم (Ca Al2 Si2 O8)
وهناك مصطلح آخر وهو التعدد الشكلي (Polymorphism) ويقصد به أن بعض المعادن تتشابه في تركيبها الكيميائي وتختلف في تركيبها البلوري.
وأبسط الأمثلة التي توضح هذه الظاهرة معدنا الماس والجرافيت اللذان يتميزان بتركيب كيميائي واحد ممثل بعنصر الكربون، ويختلفان في التركيب البلوري.
فالماس يتبلور في فصيلة المكعب في حين أن الجرافيت يتبلور في فصيلة السداسي، وكذلك معدن الكلسيت (CaCo3) والأرجوانيت (CaCo3) لهما نفس التركيب الكيميائي إلا أنهما يختلفان في تركيبهما البلوري.
فالكلسيت يتبلور في فصيلة السداسي في حين أن الأراجونيت يتبلور في فصيلة المعيني القائم.
وذلك بالرغم من التشابه في التركيب الكيميائي، وهناك أمثلة عديدة أخرى مثل معدني الكوارتز والتريديميت اللذين لهما تركيب كيميائي واحد (SiO2) ثاني أكسيد السيليكون، إلا أنهما يتبلوران في فصائل مختلفة، فالكوارتز يتبلور في فصيلة الثلاثي.
أما التريديميت فيتبلور في فصيلة المعين القائم، وكذلك مجموعة معادن الفلسبار البوتاسية فإنها تشترك في تركيب كيميائي واحد (KalSi3O8)، ويتبلور في فصائل بلورية مختلفة، فالأرثوكليز يتبلور في فصيلة الميل الواحد، والميكروكلين يتبلور في فصيلة الميول الثلاثة.
ولقد وجد أنه يحدث اختلاف كبير بين بلورات هذه المعادن المتشابهة في تركيبها الكيميائي من حيث تركيبها البلوري. ويرجع ذلك إلى اختلاف ظروف التكوين من حيث درجة الحرارة والضغط وتركيز الأس الهيدروجيني.
[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]