نبذة تعريفية عن معدن “الكوارتز – المرو” وأنواعه

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس

ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

معدن الكوارتز معدن المرو أنواع معدن الكوارتز علوم الأرض والجيولوجيا

كوارتز كلمة ألمانية لها اشتقاقات قديمة جداً.

والكوارتز (المرو) معدن ثابت على اتساع المدى العريض للظروف الجيولوجية، ولأنه يتكون من السيلكا أكثر الأكاسيد وفرة في القشرة الأرضية فهو أكثر المعادن شيوعاً.

علاوة على أنه من أهم المعادن المكونة للصخور. فالمرو مكون ثانوي في العديد من الصخور النارية والرسوبية والمتحولة، ومكون أساسي للأحجار الرملية والكوارتزيت والحصاة والرمال المفككة.

 

التركيب الكيميائي عبارة عن (SiO₂) ثاني أكسيد سيليكون نقي، (السيليكون = 46.7%، والأكسجين = 53.3%) وهو لا يتغير كثيراً في تركيبه الكيماوي.

ولكنه أحياناً يتحمل في محلوله الصلب آثار من الألمومنيوم والقلويات ممثلة أساساً في الصوديوم والليثيوم.

ويتميز كل من الاميشت (amethyst) والكوارتز الوردي بوجود آثار من الحديديك والتيتانيوم على الترتيب. والمرو لا يذوب في جميع الأحماض ما عدا حامض الهيدروفلوريك.

 

يتبلور الكوارتز في فصيلة الثلاثي، نظام شبه المنحرف الثلاثي ونموذج شبكيتها سداسي. وهناك نوع أقل شيوعاً يتكون في درجة حرارة أعلى من 537°س يتبع فصيلة السداسي نظام شبه المنحرف السداسي.

وبلورات الكوارتز جيدة التكوين وشكلها النموذجي منشوري قصير شكل (1) تتكون من منشور سداسي (0101 m) تنتهي بأوجه المعين السالب والموجب (1101 r) و (1110 z).

وعندما توجد أوجه الشكل البلوري المعروف باسم شبه المنحرف الثلاثي، فإن البلورة توصف بأنها يمينية شكل (2أ) (أو يسارية شكل 2ب) حسب نوع شكل شبه المنحرف.

 

المرو العادي عديم اللون، شفاف وبريقه زجاجي ومخدشه أبيض. صلادة المرو = 7 (والمعدن أحد معادن مقياس موهس).

المكسر محاري إلى تحت المحاري، عديم التشقق ولكن يمكن ملاحظة انفصام غير واضح على أسطح المعيني [1101]، [1110] والمنشور [0101]، الوزن النوعي = 2.65.

وتوصف بلورات المرو بأن لها سمة الشكل المعاكس (enantiomorphous) وهي إما يمينية أو يسارية وتدير مستوى استقطاب الضوء تبعاً لذلك. ولبلورات المرو خواص الكهرباء الضغطية والكهرباء الحرارية.

 

التوأمة شائعة في المرو ولكنها نادراً ما تلاحظ على الشكل الخارجي للبلورات وأهم أنواعها:

1- نموذج دوفيني (Daophine – Type) وهي توأمة متداخلة ويرتبط التوأم بتخيل دوران أحد جزئية 180° حول المحور البلوري (حـ) شكل (3 – أ).

 

2- النموذج البرازيلي (Brazil – Type) أو ما يسمى بالتوأمة البصرية (Optical Twinning) وهي أيضاً توأمة متداخلة، يمثل الوجه (0211) مستوى التوأمة، شكل (3-ب).

 

3- النموذج الياباني (Japanese-Type) وهو نوع التوأمة الملتصقة (contact twinning) يمثل الوجه (2211) مستوى التوأمة ويميل فيه المحور البلوري (حـ) بزاوية مقدارها 33 84°، شكل (3-حـ).

يوجد نوعان من المرو، أهمها وأكثرها شيوعاً مرو ألفا –  (quartz) أو المرو المنخفض (Low quartz) والذي يتلور في فصيلة الثلاثي عند درجات حرارة أقل من 573°س.

ويمكن أن يتحول المرو المنخفض عند درجة حرارة أعلى من 573°س إلى المرو المرتفع أو بيتاكوارتز (B – Quartz) والذي يتبلور في فصيلة السداسي، ويتحول أيضاً المرو المرتفع إلى مرو منخفض عادة عند درجات الحرارة تحت 573°س.

 

أما عند درجات الحرارة أعلى من 870°س فإن المرو المرتفع يمكن أن يتغير إلى تريديميت (Tridymite) الذي يتلور في فصيلة السداسي.

ويتحول التريديميت بدوره عند درجات حرارة أعلى من 1470°س إلى كرستوباليت (cristoballite) يتبلور في فصيلة المكعب، وعند الضغوط المرتفعة جداً تتبلور السيلكا في صورة معدن الكوسيت (Coesite).

 

الأنواع:

توجد عدة أنواع من المرو يمكن تقسيمها إلى قسمين ورئيسيين:

– أنواع خشنة التبلور وتضم البلورات كاملة الأوجه والأنواع الكتلية الحبيبية، حيث يمكن رؤية الحبيبات منفردة بالعين المجردة.

– أنواع دقيقة التحبب وتضم أنواعاً كتلية إما أليافية (Fibrous) أو حبيبية لا يمكن التفرقة بينهما إلا بواسطة الميكروسكوب.

 

الأنواع الخشنة تقسم بالتالي على أساس اللون والبنية والشوائب إلى الأنواع الاتية:

1- بلور صخري (Rock crystal):

يوجد المرو في صورة بلورات واضحة شفافة. وكلمة بلور الشائعة الاستعمال للأدوات الزجاجية الرائعة، استمدت مفهومها من هذا الاستعمال.

 

2- الاميشست (الجمشت) (Amethyst):

المرو ذو اللون النبفسجي أو الأرجواني، يحتمل أن يكون سبب اللون وجود شوائب من المنجنيز.

 

3- المرو الوردي (Rosy quartz):

لون أحمر وردي يبهت عند تعرضه للضوء، يوجد في صورة كتلية خشنة وناقصة الأوجه، يحتمل أن يكون سبب اللون وجود التيتانيوم.

 

4- مرو مدخن (Smoky quartz):

يوجد غالباً في هيئة بلورات ذات لون دخاني أصفر يميل إلى البني الأسود.

 

5- مرو أبيض أو حليبي (Milky quartz):

لونه أبيض مثل اللبن، معتم تقريباً له بريق شحمي.

 

6- مرو حديدي (Ferruginous quartz):

لونه بني أو أحمر لاحتوائه على ليمونيت أو هيماتيت.

 

7- مرو أصفر أوسترين (Citrine):

لونه أصفر باهت.

 

8- عين الهر (Cat's eye):

له خاصية الأوبال (اللألأة) نتيجة لوجود شوائب في هيئة ألياف أو لطبيعة وجود المرو نفسه في هيئة ألياف.

 

9- عين النمر (Tiger's eye):

مرو أليافي لونه أصفر عبارة عن شكل كاذب للمرو حل محل المعدن الأليافي كروسيدوليت.

 

الأنواع دقيقة التبلور لها بريق شمعي إلى قاتم ضعيفة الشفافية إلى معتمة، وتتميز بأن وزنها النوعي أقل من مثيلاتها الخشنة، نظراً لمساميتها إضافة إلى سهولة تأثرها بالعوامل الكيميائية.

وتقسم الأنواع دقيقة التحبب إلى قسمين – الأليافية والحبيبية، وتضم الأليافية الأنواع الآتية:

1- كالسيدوني (Chalcedony):

يتكون الكالسيدوني بالترسيب من المحاليل المائية حيث يوجد مالئاً للشقوق والفجوات في الصخور. لونه أبيض أو رمادي أو بني أو أسود، له بريق شمعي، شفاف أو نصف شفاف، وزنه النوعي 2.64 ويتكون من ألياف ميكروسكوبية.

 

2- عقيق (Agate):

نوع من الكالسيدوني يمتاز بلونه الموجود في صفوف أو طبقات قد تكون مستقيمة أو دائرية أو غير منتظمة، وقد نتجت هذه الصفوف عن الترسيب المتلاحق.

 

3- كارنيليان (Carnelian):

كالسيدوني أحمر.

 

4- كريزوبريز (Chrysoprase):

كالسيدوني أخضر تفاحي.

 

5- أونكس (عقيق يماني) (Onyx):

نوع من العقيق ذو صفوف مستقيمة.

 

أما الأنواع الحبيبية فهي ممثلة بالجاسبر (اليصب) (jasper) وهو مرو مكون من حبيبات خفية التبلور ذو لون أحمر معتم.

وتجدر الإشارة إلى أن بلورات المرو الصغيرة التي تشبه الماس والمعروفة عادة بماس هيركيمر (Herkimer diamonds) وماس كيب ماي (Cape may diamonds) قد استمدت مسمياتها من مناطق وجودها.

وأغلب بلورات المرو الطبيعية التي تستغل تجارياً تجلب من البرازيل وقد أمكن في السنوات الأخيرة تصنيع بلورات مرو ذات صفات مناسبة وإنتاج بلورات مرو مصنعة، قد يبلغ وزنها عدة أرطال بطريقة تجارية.

 

تتم بعملية تبلور من محاليل قلوية داخل أوعية ضغط من الصلب، في درجات حرارة تتراوح بين 200 – 500°س وضغوط تصل إلى 2500 (psi).

تستخدم بلورات المرو الكبيرة والخالية من العيوب في تصنيع ألواح الاهتزازات ومنشورات أجهزة الأطياف والعديد من الأجهزة البصرية.

ويستعمل المرو كذلك كمادة سحج (صنفرة)، وفي تصنيع الطوب الحراري والمواد المقاومة للصهر وفي صناعة الزجاج.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]