مادة صمغية أحفورية ناتجة عن نوع من الأشجار الصنوبرية. تحوي داخلها عادة بعض الحشرات التي حبست أثناء التصاقها بهذه المادة. والكهرمان مادة غير متبلورة.
اللون أصفر شفاف أو برتقالي شفاف أو بني محمر شفاف (شكل 1). الصلادة = 2 – 2.5، الوزن النوعي = 1.05 – 1.10 ومعامل الانكسار = 1.54.
يعطي الكهرمان في الضوء المستقطب ألواناً متداخلة غير منتظمة ناتجة عن الإجهاد الداخلي .
استخدمت مادة الكهرمان منذ عصور التاريخ الأولى – ولا تزال – كمادة زخرفية. ويصنع منها الخرز الذي تصنع منه المسابح خاصة. كذلك يستخدم الكهرمان في صناعة المجوهرات .
من أهم الأماكن التي توجد فيها مادة الكهرمان الشواطئ الجنوبية لبحر البلطيق وخاصة في بولندا، بورما صقلية ورومانيا .
معدن، سمّي نسبة إلى كمنجتون بولاية ماساشوستس (Cu-mington Massachusetts) يطلق هذا الاسم على أحد معادن مجموعة الأمفيبول.
ويتبلور في فصيلة أحادي الميل ويختلف عن معظم معادن الأمفيبول بافتقاره إلى عنصر الكالسيوم والمعدن تركيبه الكيميائية: (Mg1Fe+)7 [Si8O22] (OH)2 .
ولقد اختلف العلماء في تحديد معدن الكمنجتونيت، فلقد حدد العالم سنديس (Sundius) اسم الكمنجتونيت بتلك المعادن التي تحتوي على 50-70% من [ (OH)2 Fe7 + 2Si8O22] .
في حين اقترح العالم ماسون (Mason) استخدام هذا الاسم على كل معادن الأمفيبول الغنية بالمغنيسيوم والحديد، والتي تتبلور في نظام أحادي الميل.
ولقد اقترح دير وهوي وزوسيمان أن يطلق هذا الاسم على المعادن التي تحتوي على 30% إلى 70% من [ (OH)2 Fe7 + 2Si8O22] وأن تسمى تلك المعادن التي يزيد فيها هذا المركب الكيميائي عن 70% باسم الجرونيريت (Grunerite) وذلك نسبة إلى العالم جرونر (E.L. Gruner) من جامعة منيسوتا، وهو أول من حلل الأمفيبولات الحديدية.
ويختلف الكمنجتونيت عن الجرونيريت في أن الأول يمتاز بأنه موجب ضوئياً، في حين أن الآخر سالب ضوئياً .
ويوجد المعدن في هيئة ليفية (شكل 1) أو إبرية أو شعاعية ونادراً ما يوجد في هيئة بلورات كاملة، لون المعدن بني فاتح، البريق حريري، الصلادة تتراوح بين 5.5-6
يوجد انفصام في مستويين يوازيان [011] والزاوية بينهما حوالي 55°، الوزن النوعي يتراوح بين 3.1 – 6.3، المعدن شفاف، ومن أهم مميزات معدن الكمنجتونيت – جرونيريت وجود التوأمية الرقاقية .
ويختلف الكمنجتونيت عن التريموليت والاكتينوليت بمعامل انكساره العالي، وبعلامته الضوئية الموجبة. وعن معدن الانثوفيلليت بزاوية انطفائه المائلة.
وبالإضافة إلى الفرق في العلامة الضوئية بين الكمنجتونيت والجرونيريت يمكن كذلك التمييز بينهما بواسطة زاوية الانطفاء، فزاوية انطفاء الجرونيريت تقل عادة عن 15°.
يوجد معدن الكمنجتونيت عادة مصاحباً لمعدن الهورنبلند في صخور الأمفيبوليت الناتجة عن التحول الإقليمي للصخور النارية، كما يوجد كذلك في صخور الشيست والجرانيوليت.
وقد تم التعرف على بلورات معدن الكمنجتونيت في صخور نارية مثل الداسيت الهورنبلندي والهيبرسيني، وصخور الجابرو ديوريت حيث توجد هذه البلورات مغلفة بنطاق من معدن الهورنبلند.
أما معدن الجرونيريت فهو مميز للصخور السيليسية المتحولة الغنية بالحديد، وعادة ما يوجد في صخور الشيست التي تكون في نطاق الجارنيت والاشتوروليت .
هو فترة زمنية في تاريخ الأرض (عصر الكمبري Cambrian Period) وسجله الصخري يعرف بنظام الكمبري (Cambrian System).
وتختلف تقديرات بداية هذا العصر ونهايته في تقسيمات الزمن الجيولوجي المختلفة، إذ يرى البعض أنه يشمل الفترة الزمنية الممتدة من 600 مليون سنة مضت إلى 500 مليون سنة.
في حين أن بعض التقسيمات الحديثة تعتبر أن عصر الكمبري قد بدأ منذ حوالي 570 مليون سنة ودام حوالي 70 مليون سنة، بينما يرتفع به البعض الآخر إلى 550 مليون سنة مضت مما يقصر مداه إلى 50 مليون سنة فقط .
وترجع تسمية هذا العصر بالكمبري إلى العالم البريطاني سدجويك (Sedgwick) الذي اقترح هذا الاسم سنة 1836م نسبة إلى كمبريا (Cambria) وهو الاسم الروماني لمقاطعة ويلز، حيث اكتشفت صخور هذا العصر لأول مرة وحيث توجد قطاعاته المثالية .
وعصر الكمبري هو أول عصور حقب الحياة القديمة (الباليوزوي Paleozoic Era-). ويوضح الجدول التالي وضعه في تقسيم الزمن الجيولوجي:
ومع بداية عصر الكمبري ظهرت لأول مرة – أحياء مائية بحرية ذات أصداف كلسية، ويضم نظام الكمبري أنواعاً كثيرة من الصخور الرملية البحرية والأحجار الجيرية والدولوميتية والبركانية .
والحياة في العصر الكمبري كانت كلها حياة مائية سواء النباتية أم الحيوانية. فقد وجدت في صخور هذا العصر بعض بقايا نباتية وبحرية نادرة، مثل الطحالب البحرية التي كانت تفرز في بعض الأحيان هياكل كلسية صلبة، هي التي حفظت في صخور هذا العصر.
ومن المعروف أن الطحالب البحرية تمثل الصورة النباتية السائدة في العصر الكمبري. ويعتقد أنها كانت أكبر مما يشير سجلها الاحفوري لأن هذه الكائنات في غالبيتها ليس لها هياكل – صلبة مما يحول دون حفظها في الصخور .
وبالنسبة للحياة الحيوانية في الماء، فقد وجدت بقايا لمعظم مجموعات الحياة الحيوانية اللافقارية في صخور العصر الكمبري.
ويعتبر ظهور الحياة بمثل هذه الوفرة (إذا ما قورنت – بندرة وجودها في صخور ما قبل الكمبري) أمراً لا يزال يحتاج إلى كثير من التفسير.
ومن الحياة الحيوانية اللافقارية في صخور الكمبري أحصى العلماء ما يزيد على 1500 نوع وأكثر من 60% منها تمثله مجموعة منقرضة من القشريات تعرف باسم ثلاثيات الفصوص (الترايلوبيتات) و 30% منها يتبع المسرجيات والنسبة الباقية تتمثل في صور من أنواع اللافقاريات البحرية التي ليست لها أهمية من الناحية الطباقية لندرتها أو لسوء حفظها.
وتشمل مجموعات من قبائل الأوليات والإسفنجيات والجوفمعويات والحزازيات والجلدشوكيات – والرخويات والديدان. ويوضح شكل (1) صور الحياة الحيوانية اللافقارية البسيطة التي ازدهرت في بحار الكمبري .
وفيما يلي نبذة مبسطة عن الأنواع الرئيسية من اللافقاريات البحرية التي ازدهرت خلال العصر الكمبري :
– المفصليات : Arthropods
وقد مثلت بالعديد من أجناس وأنواع الطوائف المنقرضة المعروفة باسم ثلاثيات الفصوص، وبعض أجناسها مثل أولينللس (Olenellus) وأولينس (Olenus) وبارادوكسيد (Paradoxides).
قد اقتصر مداها على العصر الكمبري فقط بينما استمرت أجناس أخرى مثل أجنوستس (Agnostus) وأوجيجيا (Ogygia) إلى العصر السيلوري .
وفي ضوء التغييرات المتابعة في سجل تطور الحياة خلال العصر الكمبري، وبواسطة بقايا الترايلوبيتات أمكن تقسيم العصر الكمبري إلى ثلاثة عهود متتالية :
الكمبري المتقدم (الجورجي Georgian) والترايلوبيتات المميزة له هي من جنس أولينللس، ثم الكمبري المتوسط (الأكادي – Acadian) حيث تميز بترايلوبيتات من جنس بارادوكسيد – وأخيراً الكمبري المتأخر (البوتسدامي – Potsdamain) وتميز بجنس أولينس (Olenus) .
وهذه العهود الثلاثة : الكمبري المتقدم والمتوسط والمتأخر (Early, Middle, and late Cambrian) تقسم بدورها في القارات المختلفة إلى مراحل، يشتمل كل منها أيضاً على العديد من النطاقات ولكن مضاهاة هذه الأقسام التفصيلية فيما بين القارات المختلفة ما زال أمراً صعب التحقيق في بعض الأحيان.
فمثلاً أمكن التعرف على خمسة عشر نطاقاً في صخور العصر الكمبري بشبه الجزيرة الاسكندنافية، وأمكن مضاهاتها بمثيلاتها في ويلز وعلى الشاطئ الشرقي لأمريكا الشمالية وبعض الأماكن الأخرى.
كما أمكن بواسطة بقايا تلك المجموعة التعرف على مناطق جغرافية محددة، يتميز كل منها بتجمع خاص من بقايا ثلاثيات الفصوص مثل المنطقة الأطلسية (Atlantic Province) والمنطقة الباسيفيكية (Pacific Province).
وتعتبر ثلاثيات الفصوص أكثر حيوانات ذلك العصر تعقيداً وانتشاراً، وتختلف الهياكل اختلافاً بينا في أحجامها حيث تتراوح هياكل الأنواع المختلفة من هذه المفصليات البحرية المنقرضة – بين 18 بوصة في الطول وما يقرب من حجم رأس الدبوس .
وتجدر الإشارة إلى أنه إضافة إلى الترايلوبيتات كانت هناك مجموعات من القشريات المنقرضة من أهمها وابتيا (Waptia) .
– المسرجيات : Barchiopoda
تقتصر أهمية المسرجيات في تحديد سحنات العصر الكمبري المختلفة حيث يندر استخدامها كأحافير مرشدة لهذا العصر.
ومن أهم المسرجيات في صخور الكمبري بقايا أجناس لينجيولا (Lingula) وأبولاس (Obolus) وهي تتميز سحنات بحرية شاطئية.
وأغلب مسرجيات هذا العصر يتميز بأصداف قرنية أو فوسفاتية أو كلسية والأولى كثيراً ما تتفحم بقاياها وتترك أثارها على هيئة بقع كربونية في صخور ذلك العصر .
– الأركيوكياثيدات : Archaeocyathids
وهي مجموعة لم يتفق العلماء بعد على وضعها التقسيمي، ولذا يضعونها في قبيلة مستقلة بين الإسفنجيات والجوفمعويات، وذلك لأنها من بانيات الحواجز المرجانية.
وجُدرها مثقبة مما يقارب بينها وبين الإسفنجيات، وهي تمثل مجموعة خاصة في صخور الكمبري وتنتشر بكثرة في صخور الجورجي العلوي أي الفترة المتأخرة من الكمبري المتقدم .
– الرخويات : Mollusca
الرخويات بصفة عامة نادرة في صخور العصر الكمبري مما يجعل قيمتها الطباقية محدودة – للغاية.، وقد مثلت في صخور العصر الكمبري ببعض أنواع البطنقدميات (Protogastropoda) والفاسقدميات الابتدائية (Prosobranchia) وقليل من الأصداف المخروطية الشكل، والتي تشبه إلى حد كبير مجموعة مجنحات الأقدام (Pteropoda) التي تملأ البحار الحالية والتي يعتقد أنها الأصل الذي ظهرت عنه الرأسقدميات (Cephalopoda).
ويوضح الشكل رقم (2) أنواع حفريات الكمبري المرشدة ومن الواضح أن بقايا الكائنات الحية في صخور الكمبري كثيرة، وتدل على درجة كبيرة من التطور.
ويشير هذا إلى أن الحياة قد ظهرت على سطح الأرض قبل العصر الكمبري بكثير. وهناك أدلة متعددة على وجود حياة في حقب ما قبل الكمبري.
ولكن لم تترك تلك الكائنات الحية إلا آثاراً قليلة كما سبق أن أشرنا، ومن أسباب ذلك أن صخور ما قبل الكمبري شديدة التحول وهو ما أدى إلى محو آثار الحياة فيها .
وهناك أسباب أخرى للظهور المفاجئ والكبير لبقايا الكائنات الحية في رسوبيات الكمبري، أهمها أن الكمبري قد شهد ظهور أول الهياكل الصلبة لدى الحيوانات البحرية، لأن آكلات اللحوم بدأت تنتشر في حقب الكمبري.
فأصبحت حماية الأجسام الرخوة ضرورة، وأدى هذا إلى تكاثر الأجزاء الصلبة الصالحة للتحفر لدى الحيوانات.
ويدعم هذا الافتراض آثار لكائنات رخوة ضخمة ليس لها أية هياكل صلبة في صخور ما قبل الكمبري، وهو يدل على أنه لم تكن هناك حينئذٍ – ضرورة لتكوين هياكل خارجية، لأن الحيوانات لم تكن تحتاج إلى حماية بسبب عدم وجود أعداء لها .
حماية الأجسام الرخوة ضرورة، وأدى هذا إلى تكاثر الأجزاء الصلبة الصالحة للتحفر لدى الحيوانات. ويدعم هذا الافتراض آثار لكائنات رخوة ضخمة ليس لها أية هياكل صلبة في صخور ما قبل الكمبري، وهو يدل على أنه لم تكن هناك حينئذٍ – ضرورة لتكوين هياكل خارجية، لأن الحيوانات لم تكن تحتاج إلى حماية بسبب عدم وجود أعداء لها .
جغرافية الكمبري :
ترجع معلوماتنا عن جغرافية الكمبري، وتطور تاريخ هذا العصر إلى نتائج الدراسات التفصيلية لصخوره التي أصبحت مكاشفها متاحة اليوم للتعرية وغيرها من العوامل الجيمورفولوجية.
وبالرغم من قدم هذا العصر إلا أن هناك سجلاً جيداً محفوظاً لصخور بحرية تابعة لعصر الكمبري، موجودة في أماكن مختلفة من العالم.
وكل نوع من هذه الصخور يمدنا بمعلومات عن بيئة الترسيب – ومن إجمالي هذه المعلومات بالإضافة إلى المعلومات التي نحصل عليها من الأحافير التي لها نفس العمر، وكذلك معلوماتنا عن التوزيع الجغرافي الحالي لأماكن الكمبري، فإنه يمكننا التوصل إلى صورة عامة عن جغرافية العالم خلال عصر الكمبري والتغييرات التي طرأت أثناءه .
وتتيح نظرية تكتونية الألواح شواهد يمكن عن طريقها تصور توزيع اليابس والماء وذلك العصر، وتشير الأدلة إلى أن عالم الكمبري يشتمل على خمس قارات رئيسية على الأقل .
أحداث العصر الكمبري:
في بداية عصر الكمبري كانت قارات العالم مكشوفة كما هي الآن إلى حد كبية. ولسبب غير مفهوم تماماً حتى الآن ازدهرت البحار بصورة فجائية باللافقاريات ذات الأصداف الكلسية بعد حوال 4000 مليون سنة خالية من الحياة تقريباً.
وكانت هناك أحزمة من جزر بركانية تحد شرق أمريكا الشمالية والأجزاء الغربية من قارة جنداونا (Gondwana) وجنوب سيبريا. ويشير وجود هذه الأحزمة إلى احتمال أن حركة ألواح القشرة الأرضية في ذلك الوقت مشابهة إلى حد ما لما يحدث اليوم.
واستمر النشاط البركاني والظروف التبخيرية في الكمبري المتوسط في سيبريا وأجزاء من جنداونا وشمال كندا. ومع ذلك فيبدو أن أحداثاً درامية أدت إلى انقطاع ترسيب الكربونات في جنوب أوروبا والأجزاء الشمالية الغربية الأفريقية من قارة جندوانا، والتي من المحتمل أن تكون قد ارتفعت.
وأصبحت أكثر برودة – لكن بحار الكمبري كان مستواها في ارتفاع مستمر في معظم أجزاء العالم خلال الكمبري المتوسط، مما أدى إلى اكتساح الفيضانات للأجزاء الداخلية في معظم القارات.
وخلال فترة الكمبري المتأخر بدأت تحدث تغييرات في القشرة الأرضية، وتشير الدلائل إلى أن المحيط (Lapetus Ocean) الذي كان يفصل بين أمريكا الشمالية وجندوانا والبلطيق بدأ يغلق، وفي أماكن أخرى كثيرة تكونت من البحار الضحلة رسوبيات كربوناتية واسعة الانتشار.
ثم اضمحلت كمية الأحياء البحرية إلى أن انقرضت تماماً. وقد تم ذلك على خمس مراحل على الأقل في أمريكا الشمالية، وتحدد المرحلة الأخيرة منها نهاية عصر الكمبري.
معدن، سمي بهذا الاسم نظراً للتشابه الظاهري مع معدن الكلوريت، وهو أحد عناصر الميكا الهشة.
والصيغة الكيميائية للمعدن Fe2Al4Si2O10(OH)4 ويتبلور المعدن في فصيلة أحادي الميل نظام المنشور وقانونه تماثله .
وقد يتبلور في فصيلة الميول الثلاثة. لون المعدن أخضر إلى أخضر مسود، وبريقه زجاجي إلى لؤلؤي، وغالباً ما يوجد المعدن في هيئة كتلية أو على هيئة رقائق صغيرة وقشور رقيقة ومخدشة أبيض مخضر.
وتبلغ صلادة المعدن 6.5، الانفصام كامل]100]، حيث ينفصم المعدن إلى رقائق هشة، والوزن النوعي للمعدن = 3.5، المعدن شفاف إلى نصف شفاف في رقائقه الصغيرة .
وتبلغ نسبة أكسيد الحديد في المعدن (FeO) 28.64% وأكسيد الألومنيوم (Al2 O3) 40.64% وأكسيد السيليكون (SiO2) 23.95% أما الماء فتبلغ نسبته 6.77%.
يوجد المعدن على شكل تجمعات متقشرة، وألواح تبدو أحياناً بشكل سداسي كاذب أو معيني، ويوجد المعدن مصاحباً: الكلوريت، والدياسبور والكوارتز، والمسكوفيت.
وهو عموماً يوجد في الصخور المتحولة مثل الشيست والفيليت والكوارتزيت، وينتج من فعل التحول الخفيف إلى المتوسط للرواسب الطينية الغنية بالألومنيوم والحديد، وذات المحتوى القليل من البوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم.
ويتكون الكلوريتويد أيضاً في بعض عروق الكوارتز – أنكريت، وقد يتحول إلى معدن بناين. وكذلك يوجد المعدن كناتج تحلل لبعض الطفوح البركانية بواسطة المحاليل الحرمائية.
يوجد المعدن في سويسرا، وفي بريجراتن في استراليا، وفي جبال أورال في روسيا سابقاً.
اشتق اسم المعدن من كلمة يونانية تعني أخضر (green) إشارة إلى لون المعدن.
ويتركب المعدن كيميائياً من:
(Mg, Al, Fe", Fe'''.)8 (SiAl)4 O12 (OH)2 Mg (OH)6
ويحتوي على كمية كبيرة من الحديدوز (Fe++) وقد توجد أيونات من المنجنيز والكروم ضمن التركيب الكيميائي للمعدن.
والكلوريت مجموعة من المعادن التي تشابه إلى حد كبير مجموعة معادن الميكا. وهي تضم عدة معادن ذات خواص بلورية وفيزيائية وكيميائية متشابهة، ومن الصعب التمييز بينها دون اللجوء إلى العديد من الدراسات البصرية والتحاليل الكيميائية والأشعة السينية.
وقد ظهرت عدة أسماء افترضت على أساس الاختلاف في التركيب البنائي والكيميائي لمعادن الكلوريت. ويتبلور المعدن في فصيلة الميل الواحد، نظام المنشور، والبلورات مسطحة ذات مظهر سداسي كاذب.
ويوجد المعدن غالباً على هيئة كتل صفاحئية (شكل 1) أو حبيبات صغيرة منحشرة في الصخر أو على هيئة قشور أو رقائق. أما من حيث التركيب البنائي فهو عبارة عن تطبقات داخلية منتظمة من راقائق مفردة من البيوتيت والبروسيت.
والرقائق الميكائية تكون على هيئة ثلاثي ثماني الأوجه وغير متعادلة بعملية إحلال الألومنيوم بالسيليكا، أما الرقائق البروسيتية فتركيبها العام (Mg. Al)6 (OH)12 وهذا التركيب يعادل النقص في شحنة رقائق الميكا.
والوحدة البنائية للكلوريت تتكون من اثنين من الرقائق الميكائية (mica – like layers) ومثلهما من الرقائق البروسيتية (brueite – like layers) (شكل 2).
وتختلف مجموعة معادن الكلوريت اختلافاً واضحاً في نوعية وكمية الاحلال البنائي، وتوجد في هيئات متعددة الأشكال وتظهر نظم تلاصق متباينة لرقائق الكلوريت .
والمعدن يتميز بلونه الأخضر، البريق زجاجي إلى لؤلؤي شفاف أو نصف شفاف. المخدش أخضر فاتح إلى رمادي، الصلادة = 2– 2.5، الانفصام جيد في اتجاه واحد قاعدي [100]، المكسر أرضي، الوزن النوعي = 2.6 – 2.9، ويتميز المعدن بهيئته الرقائقية أو الصفائحية وانفصامه في صفائح غير مرنة .
ومعدن الكلوريت من المعادن الشائعة الواسعة الانتشار، ذات النشأة الثانوية. ويتكون نتيجة لتحلل المعادن الغنية بالمغنسيوم مثل الهورنبلند والبيوتيت، وذلك بواسطة عملية التحلل بالمحاليل المائية الحارة أو بفعل عوامل التجوية .
وتكون الأنواع ضعيفة التبلور من معادن الكلوريت مكونات شائعة في الرواسب البحرية والتربة. ويتكون المعدن في البيئة البحرية كذلك نتيجة تحلل معادن الميكا والمونتمورلينيت والكاولينيت أحياناً، وذلك بإضافة المغنسيوم من ماء البحر .
أما الأنواع واضحة التبلور من الكلوريت فهي مكونات أساسية في معادن الطين في الرسوبيات القديمة.
ويوجد الكلوريت بكثرة في الصخور المتحولة منخفضة الرتبة، كما أن معدن مميز بشكل كبيرة لسحنة الشست الأخضر.
كما يكثر انتشار معادن الكلوريت في الصخور النارية نتيجة تغير المعادن الحديد ومغنيسية الأولية. وتملأ معادن الكلوريت اللويزات (الحويصلات) (Ammygdales) في الصخور الرسوبية والصخور البركانية.
اشتق اسم المعدن من الكلمة اللاتينية (Cals) بمعنى جير محروق (Burnt Lime)، والكلسيت هو أحد معادن مجموعة الكلسيت التي تضم إضافة إلى المعدن نفسه ماجنيزيت (MgCO3)، سيديريت (FeCO4) رودوكروزيت (MnCO3)، سميشونيت (ZnCO3).
ومعدن الكلسيت أحد معادن مجموعة الكربونات اللامائية، يتبلور في فصيلة الثلاثي، نظام المثلثات الوجهية الثلاثية المزدوجة ( ) ويتبع المعدن المجموعة الفراغية ( R3/C ) .
وتتعدد الهيئة التي توجد فيها بلورات المعدن بحيث يصعب حصرها، إلا أن الاشكال الشائعة للمعدن هي الهيئة المعينية الأوجه والهيئة المنشورية وهيئة المثلثات الوجهية.
وفي الهيئة المنشورية غالباً ما ينتهي المنشور بالمسطوح القاعدي أو بمعيني الأوجه. ويوجد الكلسيت في هيئة كتلية متماسكة أو حبيبة أو ترابية كما يوجد في هيئة ليفية (ألياف).
وتبلغ بلورات الكلسيت أحجاماً كبيرة جداً، فقد سجلت بلورات قطرها عدة أقدام في منطقة تاؤس (Taos) بنيومكسيكو، حيث تزيد البلورات الطبيعية التي أمكن استخراجها في الحجم عن البلورات المصنّعة .
لون المعدن أبيض أو عديم اللون ، ولكن وجود المكتنفات تؤدي إلى ألوان مختلفة للمعدن، فقد يكون أحمراً أو أزرقاً أو أخضراً أو أصفراً أو بنياً أو أسوداً، البريق زجاجي أو معتم، المخدش أبيض.
والمعدن شفاف إلى نصف شفاف. ويلاحظ أن المعدن يظهر خاصية الانكسار المزدوج (double refraction)، صلادة المعدن = 3 (المعدن أحد معادن مقياس موهس).
وتقل صلادة الكلسيت على بعض الأوجه البلورية [1000] عن صلادتها في الأوجه الأخرى [0101]، الانفصام كامل ويوازي معين الأوجه وتبلغ زاوية الانفصام 74.55°، المكسر محاري الوزن النوعي = 2.7102 ± 0002 عند درجة حرارة عشرين درجة سيليزية.
وقد تظهر البلورة الواحدة من الكلسيت معاملات تمدد مختلفة وكذلك تختلف في الخواص المغناطيسية والكهربية حسب الاتجاهات البلورية.
تظهر بعض بلورات المعدن توأمية واضحة في المستوى [2110]، وينفصل المعدن في نفس المستوى أو [1000] .
يتفاعل المعدن مع حمض الهيدروكلوريك المخفف البارد مع حدوث فوران وتصاعد غاز ثاني أكسيد الكربون على هيئة فقاعات.
وتبلغ نسبة أكسيد الكلسيوم في المعدن 54%، وثاني أكسيد الكربون 44% وقد يحل الحديد أو المنجنيز محل (Ca++) الكلسيوم.
ويوجد نوعان من المتسلسلات أحدهما كامل بين الكلسيت والرودوكروزيت، والآخر جزئي وغير كامل بين الكلسيت وسميشسونيت (يحل المغنسيوم محل الكلسيوم بدرجة ضعيفة)، ودرجة ذوبان الكلسيت في الماء ضعيفة.
وتزداد الإذابة بزيادة ضغط ثاني أكسيد الكربون في الماء نتيجة لتكون حمض الكربونيك (H2CO3). وعملية التكربن لها تأثير واضح على الصخور الجيرية الموجودة.
وفي المناطق شديدة الأمطار تتكون بيكربونات الكلسيوم Ca (HCO3)2 القابلة للذوبان في الماء مما يؤدي إلى تحلل هذه الصخور الصلدة وتفككها ولذا فإنه يفضل عدم استخدام الحجر الجيري في الأماكن شديدة الأمطار.
تم تجريبياً كميات الاتزان للكاتيونات التي تحل محل الكلسيوم في تركيب الكلسيت وهي الحديد والمغنسيوم والمنجنيز، حيث تبين أن الإحلال يزداد بارتفاع درجات الحرارة.
وعند درجة حرارة محددة فإن الإحلال يزداد في الاتجاه من المغنسيوم إلى الحديد إلى المنجنيز – كلما كان قطر الأيون متقارباً مع قطر أيون الكلسيوم.
وتعتمد درجة الحرارة التي يتفكك عندها الكلسيت إلى أكسيد الكلسيوم وثاني أكسيد الكربون. CaCO3→ CaO + CO2
وفي ظروف من الضغط الجوي العادي على معدل التسخين وحجم الحبيبات، والرطوبة والضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون. وتتراوح هذه الدرجة بين 700 – 1000° س.
وقد تبين من التجارب أن الكلسيت النقي ينصهر عند درجة حرارة حوالي 1340°س و 150000 ضغط (Psi) من ثاني أكسيد الكربون.
ولقد نجحت التجارب المعملية في الحصول على بلورات كبيرة لها قيمة بصرية بزيادة درجات الحرارة والضغط.
وبالرغم من ذلك فإن البلورات المصنعة لا يمكن مقارنتها من حيث القطر بالبلورات الطبيعية .
ونظراً لأن الكلسيت شفاف ونقي، ويوجد في بلورات كاملة، فقد لعب دوراً هاماً في اكتشاف بعض الأسس في علم البلورات وعلم المعادن مثل ظاهرة الانكسار المزدوج – استقطاب الضوء … الخ .
كربونات الكلسيوم ثلاثية التشكل (Trimorphuns) فهي تتبلور تحت ظروف خاصة لتعطي كلسيت أو أراجونيت أو ڨاتريت (Vaterite). والفاتريت نادر الوجود، وقد يتكون في ظروف شبه ثابتة.
وبالرغم من أن نوعاً واحداً فقط من الكلسيت وهو كلسيت (1) (أنظر شكل 2 ) معروفاً بوجوده في الصخور إلا أن هناك أدلة على حدوث انتقال سريع من كلسيت (1) إلى كلسيت (2) (calciteI ⇆ calciteII).
ويوضح الشكل علاقات الأطوار المحتملة حيث يتبين أن معدن الاراجوانيت لا يقبل كربونات المغنسيوم (MgCO3) في المحلول الصلب كما هو الحال بالنسبة للكلسيت.
ويلاحظ من الشكل كذلك أن كمية المغنسيوم في الكلسيت تزداد على طول الحدود الانتقالية مع زيادة درجات الحرارة (الخطوط المتقطعة في الشكل تبين موقع الطور الانتقالي بين الأراجونيت والكلسيت المغنسيومي).
يوجد الأراجونيت في الصخور المتحولة إقليمياً، ويظهر في الشكل أن هذه الصخور قد تعرضت لضغط مكافئ لعمق حوالي 30 كيلومتراً.
وتحت هذه الأعماق الكبيرة فإنه يصعب تبيان ذلك من خلال الشواهد الجيولوجية، إلا أن وجود ضغط تكتوني كبيرة أثناء عملية التحول يعتبر افتراضاً بديلاً.
وتوجد عدة تفسيرات لتكون الأراجونيت في الصخور المتحولة تحت ضغط منخفض، إلا أن استخدام معدن الاراجونيت كمقياس للضغط في الصخور المتحولة ما زال موضوعاً تحيط به بعض التساؤلات.
الكلسيت معدن واسع الانتشار بدرجة كبيرة، ويوجد في الصخور النارية بنسبة قليلة، إلا أنه يعتبر المكون الأساسي لصخرو الكربوناتيت (Carbonatites) إلا أنه يوجد كمعدن ثانوي في معظم الصخور النارية.
يوجد المعدن على هيئة حبيبات في الصخور الجيرية المتبلورة كالرخام والكلسيت، وهو المكون الأساسي للصخور الكلسية الواسعة الانتشار مثل الصخور الجيرية والدولوميتية، والحجر الليثوجرافي، وكذلك النوع المعروف باسم كوكينا أو الأحجار الجيرية الصدفية، والصخور الجيرية البازلائية ذات الحبيبات المستديرة والصخور الجيرية البطروخية .
كما يوجد الكلسيت كمكون رئيسي في صخور الطباشير (chalk) والطفل الجيري.
ويوجد الكلسيت في رواسب الكهوف والينابيع على هيئة هوابط وصواعد استلاكتيت واستلاجميت (stalaktite, stalagmite)، ومن أمثلة هذه الرواسب كذلك الترافرتين والألاباستر المصري .
يوجد الكلسيت في هيئة بلورات في بعض العروق الغنية بالخامات المعدنية .
يستخدم الكلسيت في صناعة الزجاج والاسمنت وفي بعض الأغراض الميتالورجية، كما تستخدم الأنواع النقية ذات التبلور الجيد في الأجهزة البصرية (المجهر المستقطب ..).
كما تستخدم الأنواع غير النقية في إصلاح التربة وفي بناء الطرق. ويستخدم الحجر الجيري والرخام في أعمال البناء والتشييد.
حجر جيري فتاتي ذو نشأة ميكانيكية، وتكون فيه حبيبات الكربونات في حجم حبيبات الرمل. ويلعب حجم الحبيبات المكونة للصخر دوراً كبيراً في التسمية.
فإذا كان حجم الحبيبات أكبر من 2 مم فإن الصخر يسمى كلسيروديت (Calcirudite)، وإذا كان حجم الحبيبات أقل من مم فإن الصخر في هذه الحالة يسمى كلسيلوتيت (Calcilutite).
وعادة يكون الملاط أو الاسمنت في الصخور الجيرية الارينيتية من الكلسيت النقي، وتكون الحبيبات الكربوناتية الحتاتية مكونة من أجزاء من أحافير، إضافة إلى كسارات من الكلسيلوتيت ومن السرئيات (Oolites).
وتكون هذه الكسارات الصخرية إلى حد ما مصنفة جيداً (مفروزة) من حيث الحجم. كما تظهر بعض الحبيبات حواف مسحوجة أو مبرية بدرجة ضعيفة .
وعند زيادة وجود السرئيات فإن الصخر يسمى حجراً جيرياً بطروخياً أو حجراً جيرياً سرئياً. أما الصخر دقيق التحبب والمكافئ للكلسي – أرينيت والكلسيلوتيت فيعرف باسم حجر الطباعة (Lithograghic Limestone). وهو ضرب من الحجر الجيري المتجانس دقيق التحبب جداً، يستخدم في الكتابة والرسم وله مكسر محاري أو نصف محاري .
توجد صخور الكالكرينيت دائماً مع صخور الارثوكوارتزيت متطابقة معها، أو متدرجة جانبياً فيها حيث يكون لها نفس التراكيب وخاصة تراكيب التطبق المتقاطع.
معدن تركيبه (Na3ALF6)، وبالرغم من تبلور هذا المعدن في فصيلة أحادي الميل (نظام المنشور ) فإن اتجاهات الانفصال الثلاثة بالمعدن تتقاطع بزاوية 90° مما يضفي على المعدن ظواهر نظام مكعبي كاذب.
ويتبع المعدن المجموعة الفراغية (P21/n)، وأبعاد الخلية بالانجستروم هي أ = 5.47، ب= 5.62، جـ = 7.82.
اللون عادة أبيض ثلجي وقد يكون عديم اللون ونادراً ما يكون بنياً أو أحمر فاتحاً أو أسود. البريق زجاجي أو شحمي. الصلادة 2.5 المكسر غير مستو، الوزن النوعي 2.95 متوسط معاملات الانكسار = 1.338 تقريباً مثل الماء.
ولذا يصعب رؤية فتات المعدن في الماء إذا ما غمر فيه ويشبه المعدن شمع البرافين بسبب انخفاض معامل انكساره. المكان الهام الوحيد في العالم الذي يوجد به هذا المعدن هو منطقة ايفجتوت بجرينلاند حيث اكتشف بها عام 1794م.
وقد نضب الاحتياطي تقريباً ينتج المعدن حالياً من مياسك بالاتحاد السوفيتي سابقاً وبيكس بيك بكلورادو بالولايات المتحدة الأمريكية .
استخدم الكريوليت سابقاً كمصدر لفلزات الصوديوم والألومنيوم ، ويستخدم حالياً كمادة صاهرة في العمليات الاليكتروليتية المتبعة في استخراج الألومنيوم من خام البوكسيت .
اشتق اسم المعدن من كلمتين يونانيتين بمعنى (ذهب gold، غراء glue)، وكان ذلك مادة مشابهة للكريزوكولا تستخدم في لحم الذهب، وهو معدن تركيبه الكيميائي سيليكات النحاس، ورمزه (CuSiO3, 2H2O).
وتدل التحاليل الكيميائية على أن نسبة أكسيد النحاس في المعدن تتراوح بين 32.4% – 42.2%، والسيليكا 37.9% – 42.5، والماء 12.2% – 18.8%.
إضافة إلى كميات قليلة من أكسيد الألومنيوم وأكسيد الحديد. البلورات نادرة وإن وجدت فهي صغيرة على شكل إبري أو مستطيل.
والمعدن خفي أو عديم التبلور، اللون أخضر، أو أزرق أو أزرق مائل للخضرة، البريق زجاجي، أو مطفى الصلادة = 2-4 والمعدن قابل للقطع بالسكين، المكسر محاري، ولا يوجد انفصام، الوزن النوعي يتراوح بين 2 و2.4.
والمعدن ثانوي النشأة يتكون في الطبيعة في النطاقات المؤكسدة لرواسب النحاس وخاصة في المناخ الجاف، ويكون مصاحباً للملاكيت والازوريت والنحاس الخام والكوبريت.
يعتبر المعدن أحد خامات النحاس ويستخدم أحياناً في الزينة كحجر كريم. يوجد المعدن في روديسيا وأفريقيا وشيلي وإنجلترا وأمريكا .
كريزوبيريل تعني البيريل الذهبي (golden beryl)، وهو معدن تركيبه الكيميائي أكسيد البربليوم والألومينيوم BeAl2O4 (BeO = 19.8%، Al2O3 = 80.2%) يحتوي المعدن على بعض الكروم والحديد.
يتبلور المعدن في فصيلة المعيني القائم – نظام الهرم المنعكس (قانون التماثل).
البلورات مسطحة، كثيراً ما توجد على شكل توائم قلبية أو توائم سداسية كاذبة. أحياناً تكون البلورات مخططة ويوجد المعدن عادة على هيئة بلورات أو قطع بلورية أو حبيبات مستدير مفككة.
اللون أبيض أو أصفر مائل للخضرة، أو أخضر زمردي أو يظهر أحمر اللون في الضوء الصناعي.شفاف أو نصف شفاف.
بعض أنواع المعدن يتلألأ بلون أزرق، وأنواع أخرى تظهر خاصية عين الهر، وهي خاصية البريق أو اللمعان المتموج الذي يتغير بتغير اتجاه البصر.
والبريق زجاجي إلى شحمي، والمخدش عديم اللون، والصلادة = 8.5، الانفصام منشوري واضح، المكسر محاري إلى غير مستو، الوزن النوعي يتراوح بين 3.6 و 3.8.
توجد ثلاثة أنواع من معدن كريزوبريل وهي:
1- كريزوبريل عادي: وهو عادة أخضر اللون.
2- الكسندريت (Alexandrite) وهو من الأحجار الكريمة الثمينة، لونه أخضر زمردي في ضوء الشمس وأحمر في الضوء الصناعي.
3- عين الهر أو سياموفين المتلألىء (Cyamophance) يتميز هذا النوع بلونه الأخضر أو الأصفر، ويتغير لمعانه بتغير اتجاه البصر (خاصية عين الهر Chatoyancy) نسيجه ليفي – بريقه حريري – يستخدم كحجر كريم في صنع المجوهرات.
إذ أنه عندما يقطع على هيئة مخروط محدب السطح، يظهر الضوء فيه على شكل خط أو حزمة مركزة تشبه الخط الذي يظهر في عين الهر. وتظهر هذه الصفة في المعدن نتيجة لوجود تجاويف صفائحية دقيقة جداً، مرتبة في أوضاع متوازية.
الكريزوبيريل من المعادن النادرة، ويوجد على هيئة بلورات واضحة في صخور البجماتيت والجرانيت، وفي بعض الصخور المتحولة مثل الشيست والنيس، كما يوجد على شكل حبيبات مستديرة في مجاري الأنهار وعند مصباتها.
ومن المعادن المصاحبة له في الصخور معدن البيريل – تورمالين – جارنت – أباتيت – سيلمينيت.
يوجد المعدن في مناطق قليلة من العالم مثل جبال الأورال وفي سيريلانكا والبرازيل وأماكن محدودة في الولايات المتحدة الأمريكية.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
..jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
) ويتبع المعدن المجموعة الفراغية (.jpg)
.jpg)
.jpg)
مم فإن الصخر في هذه الحالة يسمى كلسيلوتيت (.jpg)
) فإن اتجاهات الانفصال الثلاثة بالمعدن تتقاطع بزاوية 90° مما يضفي على المعدن ظواهر نظام مكعبي كاذب..jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
).