کانی شناسی

کانیها و برخی انواع آن 

به نام خدا

تاریخچه ی کانی شناسی

اگر چه پیگیری سیستماتیک پیشرفتهای کانی شناسی در چند پاراگراف غیر ممکن است اما می توان به بعضی نقاط برجسته آن اشاره کرد.پیدایش کانی شناسی به عنوان یک عمل به نسبت جدید است اما کاربرد هنرهای کانی شناختی پیشینه ای به قدمت تمدن بشر دارد .بشر اولیه رنگدانهای طبیعی ساخته شده از هماتیت سرخ و اکسید منگنز سیاه را در نقاشی دیوار غارها به کار می برد. ابزارهای ساخته شده از سنگ چخماق در عصر حجر دارایی گرانبهایی بوده است.
نقاشی مقبره ها در دره رود نیل مربوط به حدود 5000 سال پیش هنرمندان ماهری را نشان می دهند که مالاکیت و فلزهای گران بها را وزن و کانسنگهای معدنی را ذوب می کرده و گوهرهای زیبایی از لاجورد و زمرد می ساخته اند با نزدیک شدن عصر حجر به عصر برنز بشر به جستجوی کانیهایی پرداخت که می توانست از آنها فلزهایی را استخراج کند . اولین نوشته در مورد کانیها از تئوفراستوس ( 372تا287 ق. م ) فیلسوف یونانی است , چهارصد سال پس از وی نیز پلینی , تفکر کانی شناختی زمان را ثبت کرد. در 1300 سالی که به دنبال آمد , اندک کتابهایی که در زمینه کانیها منتشر شده , بیشتر جنبه افسانه داشته و کمتر حاوی اطلاعات واقعی بود . اگر بخوهیم یک روی داد را به عنوان نشانه ظهور کانی شناسی به صورت یک دانش برشمریم این رویداد به طور قطع انتشار کتاب دُر متالیکا توسط پزشک آلمانی جرجیوس اگریکولا در سال 1556 خواهد بود این کتاب گزارش مفسلی از فعالیت های معدن کاری آ ن زمان ارائه می دهد و در بردارنده اولین توصیف واقعی کانیهاست . این کتاب در سال 1912 توسط هربرت هوور ریس جمهور پیشین آمریکا و همشرس لو هنری هوور از لاتین به انگلیسی برگردانده شده است .
در سال 1669 نیکلاس استنو با مطالعه بر روی بلورهای کوارتز کار مهمی در زمینه بلور شناسی انجام داده . استنو به این نکته توجه کرده که به رقم تفاوت منشاء اندازه یا ظاهر زاویه میان وجوح متناظر نمودهای مختلف یک بلور ثابت است

Nicolas Steno

پیش از اینکه کار مهم دیگر در زمینه بلور شناسی انجام شود یکسده سپری شده در سال 1780 کارانژو ابزاری ( زاویه سنج تماسی ) برای اندازه گیره زاویه بین وجوه بلوری اختراع کرد . در سال 1783 رومه دولیسل , اندازه گیریهایی بر روی زاویه های بلوری انجام داده و با تایید کار استنو , قانون ثابت بودن زاویه های بین وجهی را ارائه کرد . یک سال بعد در سال 1784 , رنه جی هائویی نشان داد که بلورها از روی هم چیده شدن قطعات ساختمانی ریز و یکسانی که وی آنها را مولکوهای تشکیل دهنده نامید , ساخته می شوند . امروزه مفهوم مولکولهای تکشیل دهنده تقریبا با همان مفهوم اولیه , در بلور شناسی به صورت سلولهای واحد ( یکا یاخته ها ) باقیمانده است . بعدها ( در سال 1801 ) هائویی با مطالعه صدها بلور نگره اندیسهای گویا را در مورد وجوح بلوری ارائه داد . در اوایل قرن نوزدهم پیشرفتهای سریعی در زمینه کانی شناسی صورت گرفت . در سال 1809 ولاستون , زاویه سنج باز تابشی را که با موقعیت وجوح بلوری که با دقت و صحت بالا اندازه گیری می شود , اختراع کرد . در حالی که زاویه سنج تماسی داده های مورد نیاز برای مطالعه تقارن بلوری فراهم می کرد , زاویه سنج باز تابشی , اندزه گیریهای وسیع و بسیار دقیق را بر روی بلورهای طبیعی و مصنوعی ممکن ساخت . این دادهها بلور شناسی را به یک دانش دقیق تبدیل کرد برزلیوس شیمیدان سوئدی و شاگردان وی در فاصله سالهای 1779و 1848 , شیمی کانیها را مطالعه کرده و اصول رده بندی شیمیایی فعلی کانیها را ارائه کردند . کردیه طبیعی دان فرانسوی که کانی کردیریت به افتخار کارهای وی در کانی شناسی نامگذاری شده است در سال 1815 با میکروسکوپ به مطالعه قطعات خرد شده کانیها در آب پرداخت و به این ترتیب روش قوطه وری را ابداع کرد که پس از وی در همان قرن دیگران آن را به صورت روشی مهم برای مطالعه خواص نوری قطعات نوری کانیها توسعه داند . مفید بودن میکروسکوپ در مطالعه کانیها با اختراع یک ابزار قطبنده توسط ویلیام نیکول اسکاتلندی درسال 1828 تا حدود زیادی افزایش یافت . با کمک این ابزار می توان به طور سیستماتیک به مطالعه رفتار نور در مواد بلورین پرداخت از این هنگام تاکنون میکروسکپ پلاریزان به یک وسیله تشخیصی قوی در مطالعات کانی شناسی تبدیل شده است . در اواخر قرن نوزدهم فدروف , شونفلیز و بارلو جدا از هم و تقریبا همزمان نظریه هایی درباره تقارن و نظم درونی بلورها ارائه کردند که زیر بنایی برای کارهای بعدی در زمینه بلور شناسی پرتو x شد .
موثرترین کشف قرن بیستم را باید به ماکس فون لا از دانشگاه مونیخ نسبت داد . درسال 1912 در آزمایشی که فردریش و نیپینگ به پیش نهاد فون لائه انجام دادند نشان داده شده که بلورها می توانند پرتو x را پراشیده کنند . به این ترتیب برای اولین بار آرایش منظم و مرتب اتمها در ماده بلورین ثابت شده . تقریبا بلا فاصله بعد از آن پراش پرتو x به روشی قدرتمند در مطالعه کانیها و تمام مواد بلورین دیگر تبدیل شده و در سال 1914 اولین ساختارهای بلوری تعیین شده توسط دبلیو اچ براگ و دبلیو ال براگ , در انگلستان منتشر شده .
دستگاه پراش پرتو x جدید با کامپیوتر های اختصاصی متصل به آن تعیین نسبتا سریع ساختارهای بسیار پیچیده بلوری را ممکن ساخته است .
اختراع میکروسکوپ الکترونی در اوایل ده 1960 برای مطالعه شیمی کانیها در مقیاس میکروسکوپی دستگاه قدرتمند دیگری بود که امروزه به طور عادی برای مطالعه شیمی کانیها , ترکیبات ساختگی و شیشه ها مورد استفاده قرار می گیرد . میکروسکوپ الکترونی می تواند تجزیه های چند عنصری دقیقی از مواد جامد در دانه ای به کوچکی یک میکرون ( یک هزارم میلیمتر ) انجام دهد .
امروه بیشتر تجزیه کانیها با میکروسکوپ الکترونی انجام می شود نه تنها به این دلیل که این دستگاه می تواند باریکه الکترونی را به دقت متمرکز کند بلکه به این خاطر که تجزیه ها را می توان درجا بر روی دانه های کانیهای خاص در مقاطع سیقلی و نازک و سیقلی سنگها انجام داد . این مطلب نیز نیاز به فرایند پرکار و پر زحمت جداسازی و تغلیظ کانیها را که در بسیاری روشهای دیگر تجزیه کانیها ضروری است غیر ضروی می کند .
از اوایل دهه 1970 , دستگاه باریکه الکترونی دیگری که می تواند ساختار درونی کانیها را تا چندین میلیون برابر بزرگ کند , تصاویر دقیق و واضحی از ساختارهای اتمی تهیه کرده است . بیشترین کاربرد این روش تحت عنوان بررسی میکروسکوپ الکترونی گسیلی با تفکییک بالا ( Hrtem ) شناخته می شود که با آن می توان با درجه تفکیکی در حد فاصل اتمها , به مطالعه مواد بلورین پرداخت ( باستک 1983 ) .
با این روش می توان ساختارهای بلورین سه بعدی را به صورت عکسهای دو بعدی تصویر کرد . این تصاویر نشان می دهند که بسیاری از کانیها دارای آرایش ساختاری درونی نامتناهی و تناوبی ( یعنی تکراری ) هستند. تصاویر Hrtem همچنین نشان می دهند که کانیها ممکن است دارای کاستیهایی بوده و با ساختار ایده آل (کامل ) تفاوتهایی داشته باشند .
اکنون حوزه کانی شناسی , محدوده بسیار وسیعی از مطالعات را در بر می گیرد که شامل پراش پرتو ایکس , الکترون و نوترون توسط کانیها , سنتز کانیها , فیزیک بلور , برآورد پایداری تومودینامیکی کانیها , سنگ نگاری ( مطالعه سنگها و کانیها در مقاطع نازک ) , سنگ شناسی ( مطالعه سنگها ) , سنگشناسی تجربی و برخی جنبه های فلزگری و سرامیک می شود . از آنجا که پیش بینی این مطلب دشوار است که کدام یک از پژوهشهای انجام شده در سالهای اخیر , درآینده بیشترین و مهمترین اثر را بر دانش کانی شناسی خواهد گذاشت . فهرستی از این پژوهشها و پژوهشگران آنها که موفق به دریافت مدال روبلینگ شده اند و همچنی مراسم اعطا و متن سخنرانی پژوهشگران دریافت کننده هر جایزه روبلینگ در شمارههای مختلف مجله آمریکن مینرالوژیست موجود است .
این فهرست , گوناگونی مشارکتهای حرفه ای شناخته شده در سطح کانی شناسانی را شامل می شود که مورخان آینده از آنها به عنوان بزرگان کانی شناسی زمان ما یاد خواهند کرد .
مدال روبلینگ در سال 1937 توسط انجمن کانی شناسی آمریکا به یادمان کلنل واشینگتن آ.روبلینگ ( 1926-1837 ) بنیان گذاشته شد . وی در سال 1926 کمک مالی سخاوتمندانه ای را در اختیار این انجمن قرار داد . کلنل روبلینگ طرح پلهای معلق مشهوری از جمله پل رودخانه نیاگارا , را در محل آبشار نیاگارا , پل رودخانه آلگنی در پیتسبورگ , پل رودخانه اوهایو در سینسیناتی و پل رودخانه بروکلین بر روی ایست ریور در شهر نیویورک است و در طول عمر خود علاقه ای شدید به مطالعه کانیها داشت . اعطای مدال روبلینگ نشاندهنده بالاترین دستاورد پزوهشی توسط محققان برجسته آمریکایی یا خارجی , به تشخیص مجله آمریکن مینرالوژیست است . در سال 1927 جان , پسر روبلینگ , مجموعه پدر خود را که در حدود 16000 نمونه بود , به موزه ملی تاریخ طبیعی موسسه اسمینسونین در واشینگتن دی . سی. هدیه کرد . این مجموعه که به نام مجموعه کانیهای واشینگتن روبلینگ معروف است , بدون شک یکی از بزرگترین و زیباترین گردآوریهای شخصی زمان خود بود . اهدای این مجموعه و مجموعه دیگری با حدود 9100 نمونه ( مجموعه کانفیلد ) کلکسیون کانیها اسمیتسونین را به یکی از بهترین مجموعه های جهان تبدیل کرد )رو ,( 1990 

کانی چیست؟

قرنها پیش از دستیابی انسان به فلزات و علم استخراج و مصرف آنها، برخی از سنگها و کانیها مهمترین ابزار دفاعی، زراعی و شکار بشر محسوب می‌شده‌اند.بشر اولیه جهت تهیه ابزار سنگی از مولد دارای سختی زیاد همچون سنگ چمخاق، کوارتزیت،ابسیدین، کوارتز و ..... که در محیط زندگی‌اش فراوان بوده استفاده کرده است.
نحوه استفاده و بکارگیری این مولد آنچنان در زندگی و پیشرفت انسان مؤثر بوده است که بر این اساس زمان زندگی انسان اولیه را به سه دوره دیرسنگی، میانسنگی ونوسنگی تقسیم شده‌اند. همزمان با شناخت فلزات و استخراج آنها عصر فلزات آغاز گردید. احتمالاً اولین فلز استخراج شده در حدود ۴۵۰۰ سال ق.م، مس بوده است.
حدود ۲۷۰۰ سال قبل عصر مفرغ آغاز شد که در این عصر انسان ابزار خود را از این آلیاژ تهیه می‌نموده است.
حدود ۳۰۰۰ سال ق.م مصریها از ذوب سیلیس شیشه تهیه نمودند و قرنها پیش از میلاد مسیح چینها در فسیلها از کائولن ابزار چینی می‌ساخته‌اند. در طئل تاریخ اطلاعات بسیاری در رابطه با چگونگی شکل گیری، جنس، ساختمان و سایر خصوصیات کانیها بدست آمده است.

حال این سؤال مطرح می‌شود که کانی چیست؟

کانی عبارت است از عناصر یا ترکیبات شیمیایی طبیعی جامد، همگن، متبلور و ایزوتوپ با ترکیبات شیمیایی نسبتاً معین که در زمین یافت می‌‌شود. خواص فیزیکی کانیها در حدود مشخص ممکن است تغییر نمایند.
کانیها به صورت اجسام هندسی با ساختمان اتمی منظم متبلور می‌گردند که به آن بلور می‌گویند. اگر بلور یک کانی را به قطعات کوچک و کوچکتر تقسیم نماییم سرانجام به کوچکترین جزء دارای شکل هندسی منظم خواهیم رسید که آن را واحد تبلور، سلول اولیه و یا سلول واحد می‌نامند. از کنار هم قراردادن واحدهای تبلور شبکه بلور که سازنده اجسام متبلور است ایجاد می‌گردد.
علاوه بر کانیهای متبلور با دسته‌ای از ترکیبات دارای تمامی خواص کانی بجز سیستم تبلور می‌باشند که این دسته را شبه‌کانی می‌نامندو شرایط تشکیل کانیها بسیار متفاوت است، برخی مانند پیریت ممکن است در شرایط بسیار متنوعی ایجاد ‌گردند در حالیکه برخی دیگر به عنوان کانی شاخص، فشار، دما وجود عناصر رادیواکتیو و ......... مورد استفاده قرار می‌گیرند.
همه کانیها به استثناء شبه‌کانی‌ها در یکی از ۷ سیستم تبلور شناخته شده متبلور می‌گردند.
برخی از کانیها در شرایط مشابه در کنار هم تشکیل می‌گردند که به آنها پاراژنز با کانی‌های همراه گفته می‌شود.
کانیها در طبیعت در اندازه‌‌های بسیار متفاوتی یافت می‌شوند که بر این اساس آنها را به درشت بلور، متوسط بلور، ریزبلور و مخفی بلور تقسیم می‌نمایند. برخی از انواع درشت بلور و متوسط بلور در نمونه‌های دستی قایل تشخیص بوده، انواع ریز بلور توسط میکروسکوپهای قوی و کانیهای مخفی بلور را به کمک اشعه X و میکروسکوپهای الکترونی می‌توان شناسایی نمود.
سنکا Seneca(۴ق.م‌ـ۶۵م) برای نخستین بار نشان داد که سنگهای پر بها درمیان شنهای رودخانه یافت می‌شوند.
ابوریحان بیرونی (۳۶۲ـ۴۴۰) چگالسنج (پکینومتر) را جهت تعییین چگالی کانیها اختراع غدد و زکریا‌ابن‌محمدبن‌محمودقوینی (۶۰۰‌ هـ ۶۸۲) کشف کرد که یاقوت سرخ و یاقوت کبود هر دو یک کانی هستند که به دو رنگ مختلف دیده می‌شوند. زیرا این کانی‌ها از لحاظ شکل تبلور یک متر. این نخستین باری بود که شکل بلورین کانی مورد توجه قرار گرفته است.
نیکولا استنون (۱۶۳۸-۱۶۸۶)در رابطه با کوارتز اظهار داشت که زاویه بین رویه‌های این کانی همواره ثابت است.حتی اگر طول رویه‌های آن تغییر نماید.
گئوگورگ بوئر (۱۴۹۴ـ۱۵۵۵)در کتابی سختی شکستگی، رنگ و سایه خواص کانیها را مورد بررسی قرار داد. وی معتقد بود رگه‌های کانی در شکافهایی که در اثر حرکت زمین تشکیل شده است از مواد محلول موجود در آبهای فرورونده یا آبهایی که از اعماق زمین بالا می آیند تشکیل شده‌اند.
سیستم تبلور کانیها را رندژوست‌‌‌‌‌هائوی (۱۷۴۳ـ۱۸۲۲) به هفت دستگاه اصلی تقسیم نمود. که امروزه نیز مورد قبول است.
کانیها دارای ارزش اقتصادی بسیار زیادی می‌باشند، بطوریکه اقتصاد بسیاری از کشورهای جهان نظیر سیگی، گپنه ....... بر اساس مواد معدنی پایه‌ریزی شده است.
اگر چه بسیاری از کانی ها دارای ارزش درمانی ویژه خود هستند و حتی تعدادی به عنوان مواد سمی و مهلک مورد استفاده قرار می‌گیرند، ولی افرادی نیز وجود دارند که همراه داشتن کانیهای معین را در درمان برخی از بیماریهای موثر می‌دانند. در سراسر جهان عده زیادی علاقمند به جمع‌آوری مجموعه‌های کانی هستند، در یک پیک نیک‌ خانوادگی می توان نمونه‌هایی از این خلقت زیبای خداوند جمع‌آوری نمود. با توجه به اینکه در کشور ما کانیهای متنوعی وجود دارند و بسیاری از آنها قابل دسترس می‌باشند می توان حتی به عنوان سرگرمی می توان از آن استفاده کرد.

کانی

کانی عنصر یا ترکیبات شیمیایی، طبیعی، جامد، همگن، متبلور با ترکیبات شیمیایی نسبتاً معین است که سازنده اصلی سنگهای پوسته جامد زمین می‌باشد.این مواد که بر اساس قوانین خاصی متبلور می‌گردند بر اساس خواص فیزیکی، سیستم‌تبلور، ماکل یا دوقلویی و خواص شیمیایی خود قابل شناسایی و تشخیص هستند.این مواد علاوه بر زیبایی ظاهری خود به دلیل دارا بودن ارزش اقتصادی و علمی از دیرباز مورد توجه خاص انسان بوده‌اند. چرا که بسیاری از جواهرات، سنگهای معدنی و ......... در واقع کانی هستند.

شبه کانی

اصطلاح شبه‌کانی جهت معرفی آن دسته از مواد طبیعی که تمامی خواص کانی بجز سیستم تبلور را دارا هستند بکار می‌رود.
مانند :
▪ اوپال Opal
▪ لیمونیت
▪ ابسیدین
▪ کهربا Amber

عناصر

به غیر از گازهای اتمسفر تنها ۲۰ عنصر به صورت آزاد و طبیعی یافت می‌شوند.
▪ این عناصر در سه گروه زیر طبقه‌بندی می‌شوند:
۱- فلزات طلا، نقره، پلاتین، مس، سرب
۲- شبه فلزات ارسنیک و ...
۳-غیرفلزات گوگرد، کربن
کانی های بوکسیتکانی های حاوی آلومینیوم در طبیعت زیاد بوده و عبارتند از:
•بوهمیت BOEHMITE بوهمیت با فرمول ALOOH و با وزن مخصوص 06/3 – 01/3 دارای 7/84 درصد اکسید آلومینیوم می باشد. رنگ آن سفید متمایل به زرد و سختی آن 5/3 است. بوهمیت هم در متن متبلور سنگ بوکسیت و هم در پیزولیت ها و ائولیت ها وجود دارد.
•دیاسپور DIASPORE :دیاسپور با فرمول H2O و Al2O3 و با وزن مخصوص 4/3، دارای 85% اکسید آلومینیوم می باشد. رنگ آن خاکستری متمایل به زرد، آبی، سفید و یا کمی بنفش و سختی آن 7-5/6 است. دیاسپور از سنگهای آذرین و رسوبات رسی در اثر هوازدگی سیلیکات های آلومینیوم دار به وجود آمده و گاهی همراه با کرندوم در سنگهای آهکی متامورفیکی دیده می شود.
این دو از نظر فرمول و سیستم تبلور (هر دو ارتورومبیک) تشابه دارند ولیکن از نظر پایداری حرارتی با هم متفاوتند و دیاسپور پایداری حرارتی بالایی دارد.
•گیسبیت Gibbsite :گیبسیت با فرمول 3H2O. AP2O3 و با وزن مخصوص 43/2 دارای 4/65% اکسید آلومینیوم می باشد. سختی آن 5/3 – 5/2 با رنگ سفید تا خاکستری روشن و در بعضی موارد کمی مایل به قرمز و با جلای شیشه ای است. از مشخصات ویژه گیبسیت کلیواژ خوب، جلای شیشه ای و وزن مخصوص کم آن است و از نظر درجه سختی از دیاسپور و از نظر وزن مخصوص از میکا قابل تشخیص است.
گیبسیت با از دست دادن آب در درجه حرارت 220 – 196 درجه سانتی گراد به بوهمیت تبدیل می گردد. گیسبیت بیشتر از تجزیه و هیدرولیز سیلیکاتهای آلومینیوم دار، در اثر تجزیه سطحی و تحت شرایط آب و هوای حاره ای به وجود می آید.
•کائولینیت Kaolinit :کائولن با فرمول(OH)8 (Si4O10) Al4 در سیستم منوکلینیک متبلور شده و با سختی حدود 1، وزن مخصوص در 1/2، دارای 5/39 درصد Al2O3 می باشد. رنگ آن سفید مایل به زرد و گاهی هم کمی سبز یا آبی رنگ است. اغلب دارای پلاستیسیته بوده و در اسید کلریدریک و اسید سولفوریک گرم و غلیظ حل می شود.
اغلب ذخایر کائولینی در اثر هوازدگی و تجزیه سنگهای ولکانیکی حاوی سیلکات آلومینیوم بوجود می آیند. سنگهای گرانیتی، گنایس ها، کوارتزپورفیری ها و همچنین رسوبات حاوی فلدسپاتها، میکا و زئولیت جهت ایجاد کائولینیت مناسب می باشند که در اثر هوازدگی و تجزیه شیمیائی مواد قلیائی و مقداری از SO2 خارج شده و کوارتز و سایر کانی های همراه بصورت ترکیب باقی می مانند. کائولن ممکن است نتیجه آلتراسیون هیدروترمال باشد. در این صورت، محلول هیدروترمال سردتر از 300 درجه سانتی گراد در داخل سنگهای با فلدسپات بالا، سبب شستن یونهای Ca++,K+, Na+ و سایر کاتیون ها و رسوب آنها با H+ بیشتر می شود.
اغلب این گونه ذخایر در ارتباط با سیستم متائوریکی هیدروترمالی که حرارت آن ها از سنگهای ولکانیکی مشتق می شود، می باشند.
ذخایر بزرگی از کائولینیت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجی ترین قسمتهای سیستم هیدروترمالی، مرتبط با باتولیت های گرانیتی وجود دارند که به عمق چندین کیلومتری تشکیل شده اند.
•کرندوم CORUNDUM :کرندوم با فرمول Al2O3 در سیستم رمبوئدریک متبلور شده و وزن مخصوص آن 95/3 تا 1/4، دارای سختی 9 و جلای شیشه ای می باشد.این کانی در فارسی به یاکند و در عربی به یاقوت معروف است.
در ترکیب شیمیایی این کانی آلومینیوم 2/53 % به همراه ناخالصی هایی مانندTi , Cr ,… دیده می شود. کرندوم بی رنگ و کاملاً شفاف بوده که غالباً به رنگهای مختلف قرمز – خاکستری – بنفش – سبز – آبی – قهوه ای و زرد دیده می شود. انواع رنگی و شفاف آن جزء جواهرات قیمتی محسوب می شوند. مطابق رنگشان به نامهای مختلف نامیده می شوند:
مانند Ruby (یاقوت) به رنگ قرمز، SAPPHIRE به رنگ آبی، توپاز شرقی به رنگ زرد، یاقوت کبود، یاقوت سفیدوش، آمیتیست شرقی به رنگ بنفش،زمرد شرقی به رنگ سبز، کروندوم ستاره ای شکل که شفاف است،امری(EMERIE) یک نوع کرندوم از مخلوطی با دانه های ریز مگنتیت( MAGNETITE) Fe3O4، هماتیت (Oligiste) Fe2O3وکوارتز می باشد.این کانی غالباً به حالت خودشکل بوده و بیشتر اوقات دانه ای شکل و یا کاملاً کمپاکت است و برای سائیدن مورد استفاده قرار می گیرد ولیکن گاهی صفحه ای و یا منشوری با مقاطع شش ضلعی می باشد.
اغلب اوقات کرندوم به ویژه سافیر دارای ذرات خارجی است که با نظم معینی درداخل آن قرار می گیرند به طوری که روی یک تیغه شش گوش آن،این مواد به شکل ستاره های 6 گوش دیده می شوند.
درجه ذوب کرندوم خالص حدود 2050 درجه است. اسیدها روی آن اثری ندارند ولی پس از ذوب قلیائی بوسیله بی سولفات پتاس در اسیدها حل می شود. در پرل بوراکس به سختی ولی کاملا ًحل خواهد شد.
کرندوم درحضورSiO2 در پوسته زمین پایدارنیست، زیرا تبدیل به مینرالهای کیانیت،سیلیمانیت واندالوزیت که همگی دارای یک فرمول Al2SiO5 هستند، می گردد.
کرندوم و کوارتز در حضور آب، واکنش شیمیایی داده و تولید کائولینیت خواهند نمود. از آنجائی که کوارتز در اغلب سنگهای پوسته زمین وجود دارد، این واکنش محیط های رسوبی زمین شناسی را بطوری محدود کرده که فقط کرندوم در سنگهای ویژه ای که عاری از سیلیس و به وفور دارای آلومینیوم هستند، ظاهر می شود. معمولی ترین این سنگها بوکسیت است. تحت شرایط درجه حرارت زمین و فشاری که سنگ بوکسیت در آن تشکیل می شود، کانی آلومینیوم تشکیل کرندوم نخواهد داد. کرندوم وقتی تشکیل می شود که بوکسیت متامورف گردد و این عمل به ندرت انجام می شود.
معمولا ً کرندوم در سنگهای مافیک با مقدار آلومین بالا و سیلیس کم مانند پریدوتیت (Peridotite)همراه با کلریت، انستانیت(Enstatite)، اسپینل(Spinelle)، سینیت(Syenite)، آنورتوزیت، پگماتیتهای سینیتی، نفلین(Nephelin) ومنیتیت (Magnetite) دیده می شود.
در سنگهای آهکی که در اثر محلول هیدروترمال در مجاورت توده های آذرین نفوذی با سیلیس کم مانندسینیت تجزیه می شوند کرندوم تشکیل می شود.
کروندوم در شیست های کروندوم دار مناطق آرژیلی و به صورت فرعی در سنگ های آذرین غنی از آهن و منیزیم یافت می شود. انواع سنگ های قیمتی کروندوم مانند یاقوت و سافیر در سنگ های مذاب اسیدی مانند گرانیت یا گرانولیت وجود دارند و بیشتر اوقات سنگ های قیمتی کروندوم دررسوبات رودخانه ای همراه با طلا و زیرکن استخراج می شوند.کروندوم به علت سختی بالا در ساینده ها و انواع سنگ سمباده استفاده می شود.
•کریولیت CRYOLITE :کریولیت یکی از مواد مهم درارتباط با متالورژی آلومینیوم بوده که معادن آن بسیار کم می باشد و اغلب بطور مصنوعی تهیه می شود. کریولیت با فرمول Na3AlF6 دارای سیستم مونوکلینیک و سختی حدود 5/2 و وزن مخصوص 3، دارای 8/12 درصد Al2O3 می باشد. رنگ آن غالباً سفید، گاهی به رنگ های قرمز، قهوه ای و حتی سیاه می باشد. جلای آن شیشه ای کمی چرب و دارای قابلیت ذوب خیلی زیاد است. ذخایر کریولیت مربوط به سنگهای خیلی اسید و عمیق است و اغلب رگه های آن در نزدیکی معادن قلع دیده می شود.
•آلونیت Allunite :آلونیت با فرمول شیمیایی KAl3(SO4)2(OH)6 به عنوان سولفات پتاسیم و آلومینیوم آب دار است. آلونیت به صورت رگه ای و به حالت جانشینی در سنگهای آذرین اسیدی به ویژه در توفهای اسیدی یافت می شود. هرگاه سنگهای غنی از آلومینیوم، تحت تأثیر محلولهای غنی از سولفات آلتره شوند، آلونیت به وجود خواهد آمد.
در کانسارهای گرمابی که آلتراسیون آلونیت تشکیل گردیده، زون بندی منظمی مشاهده می شود؛ به طوری که زون سیلیسی در بالای زون آلونیت و در زیر آن، زونهای آرژیلیک و سرسیتیک قرار می گیرند. ترکیب شیمیایی آلونیت خالص و کانسنگ آلونیت در جدول 3 گزارش گردیده است. جدول1- ترکیب شیمیایی آلونیت خالص و کانسنگ آلونیت 

•نفلین NaAlSiO4 که در تهیه آلومینیوم بکار می رود، در کشورهای روسیه و آمریکا متداول می باشد.
•سایر کانیهای مهم آلومینیوم عبارتند از: آندالوزیت، سیلیمانیت و کیانیت با فرمول Al2SiO5، لوسیت KAl Si2O6، مونت موریونیت Al2Si4O10 H2O (OH)2 و کرندوم می باشند.
در ایران AL بیشتر به صورت آلونیت با عیار 20 تا 30% می باشد.
آلونیت از آلتراسیون گرمایی سنگ های آتش فشانی اسیدی (توف، گدازه، سنگ آذر آواری اسیدی تا حدواسط) و در شرایط اکسیدان توسط محلولهای گرمابی غنی از سولفات SO42- و حامل کاتیون های Si , Mg , Na, Ca تشکیل می شوند.
در گذشته آلونیت برای تهیه سولفات آلومین و سولفات پتاسیم استفاده می شده است ولیکن امروزه از آلونیت در تهیه آلومینیوم و نیز سولفات پتاسیم و اسید سولفوریک استفاده می شود.
• لاتریت های نیکل دار :میزان متوسط نیکل پوسته زمین، حدود 70 گرم در تن است. شعاع و بار یونی نیکل مشابه منیزیم است، بدین سبب، نیکل در سنگهای اولترامافیکی مانند پریدوتیت ها و سرپانتیت ها متمرکز می شود. سنگهای اولترامافیکی در شرایط آب و هوای گرم و مرطوب هوازده شده، کاتیون های Si , Ca , Mg آنها شسته می شود و Al , Fe Ni آنها برجای می ماند. اکسیدهای SiO2 و MgO از سطح تا عمق 7 متری شسته می شود در صورتی که اکسید Fe2O3 در اَََین زون برجای می ماند.نیکل به مقدار جزئی از این زون حمل و در عمق 7 تا 13 متری متمرکز می گردد. بیشتر میزان Ni در سنگ های رسوبی در شیل ها وجود دارد.
در شکل 1 نیمرخ عمودی از یک لاتریت نیکل دار ترسیم گردیده است. در این جا به طور کلی سه بخش مهم یافت می شود:
الف – زون لاتریت، ب- زون سپیولیت، ج- زون پریدوتیت تازه (اولیه).

شکل 1- نمایش نیمرخ لاتریت نیکل دار واقع در کالدونیای جدید 

الف- زون لاتریت خود به اجزایی چند تقسیم می شود. این زون به طور عمده از گوتیت، هماتیت و ماگهمیت تشکیل گردیده است. نیکل در این زون عمدتاً با گوتیت یافت می شود. بخشی از نیکل در این زون با کبالت و منگنز تشکیل کانی آسبولیت را داده است.
ب- زون سپیولیت حاوی تالک، کالسدوئن، اوپال، سرپانتین و اکسید آهن است. عیار نیکل این زون بیشتر از زون لاتریت فوقانی است. نیکل در این زون همراه تالک، اکسید آهن و به صورت کانی گارنیریت یافت می شود.
اکسیدهای SiO2، FeO، MgO، CaO در زون لاتریت و سپیولیت کاهش زیادی را نشان می دهند. در صورتی که میزان فراوانی MnO, Cr2O3, Al2O3 , Fe2O3, NiO افزایش یافته است.
عیار نیکل در زون لاتریت 5/0 تا 2% و در زون سپیولیت 2 تا 4% است. عیار کانسارهای لاتریت نیکل دار 1 تا 2% و میزان ذخیره 7 تا 250 میلیون تن است.
•لاتریت آهنی:لاتریت های آهنی عبارتند از لاتریت هایی که از سنگ های بازیک و اولترا بازیک حاصل شده و غنی از آهن می باشند. برخی از این لاتریتها، از نیکل و کبالت غنی شده اند و حاوی هماتیت – گوتیت و 12% آلومینا می باشند. مانند کانسار کناکری گینه.
•بوکسیت Bauxite:بوکسیت Bauxite سنگ معدنی غنی از آلومینیوم است که عمدتاً از اکسیدها یا هیدروکسیدهای آلومینیوم به ویژه از 3 کانی بوهمیت، دیاسپور و گیبسیت می باشد. غالباً با ناخالصی هایی نظیر اکسیدهای آهن، کانی های رسی ( کائولن، ایلیت و کلریت )، اکسید تیتان، کوارتز و آناتاز همراه است.
حالت ظاهری بوکسیت به شکل کمپاکت (متراکم) بوده و گاهی نیز به صورت دانه های گرد شبیه دانه های نخود دیده می شود.

رنگ بوکسیت معمولا ًسفید تا خاکستری زرد و گاهی هم کمی قهوه ای متمایل به قرمز است. سختی آن متغیر بوده و بطور متوسط در حدود 2 می باشد. وزن مخصوص کانی بوکسیت نیز در حدود 5/2 – 4/2 است.
کانسارهای بوکسیتی دارای نهشته های بزرگی هستند که به صورت روباز استخراج می شوند و ارزش اقتصادی زیادی دارند. ترکیب کانی شناسی بوکسیت تا حدودی متغیر بوده و تابع سنگ مادر اولیه آن است. بافت ذخایر بوکسیتی از نوع پیزولیتی، نودولی و توده ای است.
کانیهای مهم بوکسیت به ترکیب شیمیایی و کانی شناسی سنگ اولیه بستگی دارد و در طول زمان دستخوش تغییراتی می شود. بوکسیت های جوان غنی از گیبسیت هستند، در صورتی فراوانی کانیهای بوکسیت از راست به چپ با گذشت زمان کاهش می یابد.

عیار Al2O3 از 35 تا 55 درصد و میزان ذخیره 1 تا 700 میلیون تن است. حدود 80 درصد گالیم دنیا از کانسارهای بوکسیت به دست می آید زیرا Ga3+ در Al3+ به صورت استتار شده است.
عناصری که به عنوان محصول جانبی در بوکسیت های غنی از آلومینیوم قابل توجه هستند، عبارتند از: Be , Ti , Ca. در بوکسیت های غنی از آهن عناصر جانبی عبارتند از: Cu , Co , Cr , Ni.
بوکسیت های تشکیل شده در سنگ کربناته غنی از Ca و در سنگ بازالت غنی از Fe می باشد.
در سنگ بوکسیت، کانیهای گروه کائولینیت در متن دیاسپور وجود داشته و گاهی آزادانه در حفره ها متبلور شده اند. تعیین و تشخیص گروه بوسیله تجزیه حرارتی X- Ray انجام می پذیرد. در سنگ بوکسیت کانی های دیگر مانند اکسیدها و هیدرواکسیدهای آهن (گوتیت، هماتیت، لیمونیت) نیز وجود دارند گاهی آهن سه ظرفیتی در شبکه سیلیکاتی شاموزیت و یا تورنژیت (Thuringite) وجود دارد. کانی های فریک در ائولیت ها، پیزولیت ها، متن و یا در شکاف های سنگ بوکسیت وجود دارند. کانی آلونیت جزء ناخالصی های بعضی از سنگ های بوکسیتی نیز دیده شده است.
اغلب بوکسیتها دارای بافت ائولیتی و پیزولیتی و توده ای بوده و بعضی از آنها دارای بافت شبه برشی و تخریبی می باشند در بعضی از سنگهای بوکسیتی متن سنگ از خیلی دانه ریز تا میکروسکپی متغیر است و به رنگ های مختلف دیده می شود. گذار از بافت ائولیتی به متن دانه ریز معمولاً تدریجی است و دانه های ائولیتی با یک غشاء نازک از متن جدا می شوند. پیزولیت ها معمولاً دارای شکل کروی تا بیضوی بوده و رنگ آنها شبیه متن و یا تیره تر از آن است. بافت درونی آنها از دوایر متحدالمرکز تشکیل شده که در بعضی موارد رنگ این دوایر نیز با یکدیگر فرق می کند. پیزولیت های بزرگتر دارای درزهای شعاعی یا هم مرکز هستند که معمولاً توسط کائولینیت پر شده اند. در جدول ذیل آنالیز شیمیایی معادن بوکسیت شرکت ارائه می گردد:

Adhesiveness	LOI	SiO2	CaO+MgO	TiO2	Al2O3	Fe2O3	Code
1750	14	6-9	max	3.5-4	64-72	2-2.5	BV
1750	13	10-14	max	3.3-4	61-67	2-2.5	B1

طبقه بندی بوکسیت ها از لحاظ محیط تشکیل:

1- بوکسیت های سطح تراز بالا یا بوکسیتهای مناطق مرتفع (High level or upland bauxites ):

•این بوکسیت ها معمولا ً بر روی سنگ منشأ آتشفشانی و یا آذرین تشکیل می شوند.
•پوشش مسطحی به ضخامت حداکثر 30 متر دارند.
•در مناطق حاره ای و نیمه حاره ای وجود دارند.
•این نوع بوکسیت متخلخل وسست است.
•بافت سنگ مادر حفظ شده است.
•ترکیب آنها عمدتاً گیبسیتی است.
•مستقیماً بر روی سنگ مادر قرار دارند و عمدتاً از الگوی درزه ای (Joint pattern) سنگ مادر پیروی می کنند.
•به علت بالا بودن سطح ایستایی، فاقد هر گونه لایه رس بین بوکسیت و سنگ مادر می باشند.
•مانند فلات دکن در هند، کوئیزلید جنوبی، غنا و گینه.

2-بوکسیت های جلگه ای (Peneplain bauxites) یا مناطق کم ارتفاع:

•این بوکسیت در سطح تراز پائین خطوط ساحلی قرار دارند.
•ضخامت آنها کمتر از 9 متر است.
•بیشتر در مناطق حاره ای می باشند.
•بافت پیزولیتی دارند.
•ترکیب آنها عمدتاً بوهمیتی است.
•به واسطه سطح ایستایی پائین، یک لایه رسی قاعده ای کائولینیتی، بوکسیت را از سنگ منشأ جدا می کند.
•این بوکسیت ها با افق های آواری ناشی از فعالیت های رود خانه ای یا دریایی همراه می باشند.
•مانند سواحل آمریکای جنوبی – استرالیا و مالزی.

3-بوکسیت های کارستی:

•از قدیمی ترین بوکسیت ها می باشند.
•سطوح نامنظم سنگ های آهکی و یا دولومیتی را می پوشانند.
•بافت کنکرسیونی، پیزولیتی، اوولیتی و لایه ای دارد.
•ترکیب بوهمیتی دارد.

4-بوکسیت های انتقال یافته یا رسوبی

( Transported or Sedimentary Bauxites):
•از نوع بوکسیت های غیر بازماندی هستند.
•بر اثر فرسایش و رسوبگذاری مجدد مواد بوکسیتی تشکیل می شوند.

5-لاتریت غنی از آهن

6-بوکسیت ها و لاتریت های طلادار (Residual deposits of Nickel)

آلمینیوم را از چه سنگی تهیه می کنند؟

کانسارهای آلومینیوم دار، جزء کانسارهای بر جای هوازده یا باقیمانده Residual می باشند. حدود 96 درصد آلومینیوم دنیا از بوکسیت و 4 درصد از آلونیت و نفلین سیانیت به دست می آید. در جدول زیر درصد Al2O3 موجود در سنگها و اب های طبیعی گزارش شده است.
نفلین سیانیت و شیل ها بیشترین مقدار Al2O3 را دارند و حد آستانه اقتصادی Al2O3 سنگ معدنی، 30 درصد است. سنگهایی که مقدار Al2O3 و نسبت Al2O3 / Fe2O3 آنها بالا و درصد کوارتز آنها پایین باشد، مناسبترین سنگ آلومینیوم دار محسوب می شوند. از سنگهای آذرین، نفلین سیانیت و بازالت و از سنگهای رسوبی شیل و آهکهای رسی بسیار مناسب هستند.
سنگ آذرین نفلین سینیت با 21/3% Al2O3 و سنگ های شیلی با 14/7% Al2O3 بالاترین مقدار آلومینیوم سنگ های پوسته را شامل می شوند که به مراتب کمتر از حداقل عیار قابل بهره برداری آلومینیوم می باشند. میزان Al2O3 بازالت و گرانیت یکسان است.
نسبت Al2O3 / Fe2O3 گرانیت بیشتر از بازالت و بازالت فاقد کوارتز است. بازالت به دلیل عدم وجود کوارتز آسان تر تبدیل به بوکسیت و لاتریت می شود. سنگها برای تبدیل شدن به بوکسیت باید در آب و هوای گرم و مرطوب، میزان بارش سالانه 1200 تا 1400 میلی متر و دمای متوسط 26 درجه سانتی گراد قرار گیرند. وجود مورفولوژی ملایم و کم شیب که موجب حداکثر فرسایش شیمیایی و حداقل فرسایش مکانیکی شود ، الزامی است.
سنگهای غنی از آلومینیوم که میزان سیلیس آزاد آنها حداقل است در صورتی که در آب و هوای مرطوب قرار گیرند، سیلیکات آنها هیدرولیز می شود و در نتیجه برخی از عناصر Si , Ca , Mg , Na , K سنگهای با مقاومت کم شسته می شود و Al به صورت اکسید و هیدروکسید باقی خواهند ماند. برخلاف اورانیوم و مس، آلومینیوم عنصری سه ظرفیتی است. آهن و منگنز دارای ظرفیتهای مختلف هستند و تغییرات Eh محیط موجب جابجایی آنها می گردد. آلومینیوم تحت تأثیر تغییرات Eh واقع نمی شود و در شرایط PH آبهای سطحی ( 8-7 = PH) میزان حلالیت آن حداقل است.
در تصویر 2 محدوده پایداری کانی گیبسیت ترسیم شده است. در شرایط PH میان 7 تا 8 که محدوده آبهای سطحی است، کانی گیبسیت بیشترین پایداری را خواهد داشت و بدین علت، ضمن آن که سیلیکات ها تجزیه می شوند، عناصر دیگر شسته شده و آلومینیوم به صورت گیبسیت، بوهمیت و دیاسپور بر جای خواهد ماند.

شکل2- نمودار محدوده پایداری کانی گیبسیت 

شرایط تشکیل بوهمیت و دیاسپور:

هرگاه انرژی آزاد کانی های بوهمیت و دیاسپور را مقایسه کنیم، می توان به این نتیجه دست یافت که این دو کانی در شرایط تقریباً یکسانی تشکیل شده اند. چوکروف CUCHROV (1967) معتقد است که بوهمیت از مواد مختلف غنی از آلومینیوم در 200 درجه سانتی گراد تشکیل می شود.
دمای لازم برای تشکیل دیاسپور 315 درجه سانتی گراد است زیرا این کانی در دمای کمتر از 275 درجه سانتی گراد ناپایدار است.
طبق بررسی های والتن (1972) تشکیل دیاسپور در فشار و دمای بالا امکان پذیر نیست. رحیم نیا (1968) تبدیل بوهمیت به دیاسپور را در بوکسیت های یونانی ناشی از اختلاف در پتانسیل های اکسیداسیون می داند. عامل مهم دیگر تأثیر محلول های مهاجر به شمار می رود
کانسارهای بوکسیت در تمام ادوار زمین شناسی ( از پرکامبرین تا عهد حاضر) شناخته شده اند. در اوایل کرتاسه تا پلیوسن و میوسن تا عهد حاضر دیده می شوند. بوکسیت های پروتروزوئیک تا کامبرین و اردویسین تا اواخر کربونیفر از اهمیت کمتری برخوردارند.
قدیمی ترین آنها متعلق به دونین است که در اورال در روی آهکهای سیلورین قرار گرفته است. بوکسیت های ایران در پرمین، پرموتریاس، تریاس، ژوراسیک، کرتاسه است. توده های بوکسیت اروپا اکثراً متعلق به مزوزوئیک و بوکسیت های لاتریتی دوران سوم و جدیدتر در امریکای جنوبی، آفریقا، استرالیا و... وجود دارند.
نحوه تشکیل کانی ها بوکسیت به دو دسته لاتریتی و کارستی KARSTED تقسیم بندی شده است:

•کانسارهای بوکسیت لاتریتی:

در شرایط حاره ای، سنگی که دارای سیلیکات آلومینیوم بوده دگرسان شده و مخلوطی از هیدراتهای آلومینیوم، آهن، سیلیس و مقداری ناخالصی های دیگر بوجود می آید که آن را لاتریت نام گذاری نموده اند. در نتیجه این دگرسانی، سیلیکات تجزیه شده، سیلیس و آهن آن جدا گردیده و فلزات قلیائی نیز بصورت محلول از بین می روند و در نتیجه عیار آلومینیوم بالا رفته و بوکسیت بوجود می آید. جهت تشکیل بوکسیت می بایست شرایط ذیل مهیا باشد.
الف – آب و هوای حاره ای TROPIC (رطوبت مناسب و درجه حرارت 18 تا 24 درجه سانتی گراد)
ب- سنگ سیلیکات آلومینیوم مناسب تجزیه در شرایط تروپیک مانند سینیت، بازالت، رس ها، شیست های رسی.
ج- عوامل شیمیائی و بیوشیمیائی.
د- وجود توپوگرافی مناسب، بطوری که اجسام حل شده بتوانند یا در زمین نفوذ کرده یا جاری شوند.
ه- شدت جریان نفوذ یا جاری شدن نبایستی بحدی باشد که اجسام تمرکز یافته را با خود حمل نماید. معمولاً در نواحی تروپیک، فصل به تناوب خشک و مرطوب می شود و در موقع مرطوبی اکسیدهای آلومینیوم و آهن تشکیل شده و در مواقع خشک که هوا گرمتر می شود سیلیس در آب حل شده و از بین می رود.
بوکسیت در واقع یک نوع لاتریت ویژه با آلومینیوم بالا است که در اثر هوازدگی اغلب ناخالصی های آن حل و از محیط خارج شده و محصول باقیمانده با آلومینیوم زیاد می باشد.
برای تشکیل شدن لاتریت و بوکسیت نیاز به بارندگی فراوان (که مواد ناخواسته در آنها را حل نماید)، درجه حرارت زیاد (که سرعت حل ناخالصی ها را زیادتر نماید)، سطح توپوگرافی مناسب و زه کشی خوب برای خارج کردن محلولها از محیط سنگهای لاتریتی و بوکسیتی می باشد.
عمل هوازدگی بسیارکند پیش می رود. بنابراین برای تشکیل ذخایر بزرگ بوکسیت نیاز به دوره طولانی زمین شناسی بوده تا با فرصت کافی عمل هوازدگی در روی سنگها اثر نماید. بدیهی است که شرایط فوق مختص مناطق حاره می باشد. تنها کانی های آلومینیوم در لاتریت تجمع نمی یابند. بلکه کانی های نیکل – کبالت – آهن نیز در لاتریت تجمع می یابند که میزان آنها بستگی به سنگهای زیرین لاتریت دارد.
بوکسیت های بدون آهن نادر بوده زیرا کانی آهن در اغلب سنگهایی که در مناطق حاره ای در معرض هوازدگی قرار می گیرند وجود داشته که در نتیجه تولید لاتریت و بوکسیت با آهن زیاد می نمایند.
در شرایط ویژه ای که آهن داخل بوکسیت حل شده و خارج شود، بوکسیت بدون آهن و یا با آهن کم تولید می شود. این شرایط در جاهایی که پوسیدگی حجم زیادی از رستنی ها (درختان و انواع گیاهان) سبب مصرف اکسیژن آبهای زیرزمینی شده اتفاق می افتد زیرا در این صورت آهن حل شده و خارج می گردد. و در جاهایی که رستنی ها وجود ندارند اکسید آهن در داخل لاتریت و بوکسیت رسوب می نمایند.
عناصر گوناگون دیگری نیز در لاتریت وجود دارند. مانند گالیوم که در ذخایر بوکسیتی استرالیا بعنوان بای پروداکتby product استحصال می شود. همچنین مقدار زیادی طلا در لاتریت کشور استرالیا که حاصل لاتریتی شدن طبقات گرانیتی زیرین است تجمع یافته که استخراج می گردد.
در لاتریت ها مقدار زیادی تیتانیوم وجود دارد که تاکنون روشی برای استحصال آن بدست نیامده است. ذخایر زیادی در استرالیا، گویانا و سورینام، روی رسوباتی که حاوی مقدار زیادی کائولن و مواد رسی هستند تشکیل شده اند و همچنین ذخایر زیادی از بوکسیت در استرالیا و گویانا روی توده های گرانیتی که حاوی کانی های فلدسپاتی هستند دیده می شوند.

•کانسارهای بوکسیت کارستی:

از تخریب شیمیائی و یا تجزیه سیلکاتهای آلومین دار و موارد رسی که در سنگهای آهکی وجود داشته اند بوجود آمده و در فرورفتگی های( KARSTED) بوجود آمده در آهک تجمع پیدا می نمایند.
اغلب کارستهای موجود در آهکها در اثر خارج شدن لایه های آهکی از آب و هوازدگی و فرسایش قسمت های مختلف آن بر حسب جنس و نوع مواد تشکیل دهنده لایه های آهکی بوجود می آید. هم اکنون در جنوب چین پهنه وسیعی از کارستها ایجاد شده بر روی آهکها دیده می شوند. ژنز بوکسیت دنیا دارای نظم بخصوصی نمی باشد، جالب اینکه، کمربند بوکسیتی که بوکسیت جامائیکا را نیز شامل می شود، بر روی دولومیت ها و آهک هایی تشکیل شده که دارای آلومینیوم نیستند و احتمالاً ذخایر تیپ جامائیکا، حاصل لاتریتی شدن رسها و توفهای بالای آهک ها هستند که در کارستهای آهکی تجمع یافته اند. ذخایر مشابه ولی کوچکتر در مجارستان و قزاقستان نیز وجود دارند. ذخایر بوکسیت نواحی البرز و یزد ایران از لاتریتی شدن نهشته های رسی و توفی زیرین سنگ بوکسیت تشکیل شده اند.

سایر انواع کانسارهای بوکسیت :

ذخایر متعدد بوکسیتی وجود دارند که در اثر فرسایش خراب و از هم پاشیده شده و در روی رسوبات قدیمی تر باقی مانده اند. از این تیپ ذخایر در روسیه و قزاقستان و جنوب اروپا دیده می شوند. در بعضی از مناطق ذخایر بوکسیتی فرسایش یافته، پس از حمل در نقطه دیگر مانند داخل رسوبات رودخانه ای و دلتای ساحلی و غیره، تجمع پیدا نموده و تشکیل ذخایر بزرگی را داده اند.
ذخایر بوکسیتی در نواحی غیر حاره ای که دارای آب و هوای سرد و همچنین در نواحی که یخبندان دوران پلئیستوسن باعث حذف لایه های رویی نواحی شده، کمیاب بوده و یا اصولا ًوجود ندارند.
کشورهای زیادی در این گونه نواحی قرار دارند مانند آمریکا و روسیه که این دو کشور از نفلین و آلونیت فلز آلومینیوم استحصال می نمایند.
فاکتورهای مهمی که در تشکیل و حفظ بوکسیت ها نقش اساسی دارند عبارتند از:

1-وضعیت آب و هوایی:

درجه حرارت بالا (C 260)، آب و هوای گرم و مرطوب استوایی، بارش زیاد (mm 1400 – 1200)، هوازدگی شیمیایی بسیار شدید تبدیل سنگ ها به بوکسیت بسیار مؤثر می باشد.

2-پوشش گیاهی:

فراوانی پوشش گیاهی در تشکیل بوکسیت ها مؤثر است زیرا:
الف – تخریب مکانیکی سنگ بستر توسط ریشه ها.
ب – ترشح ترکیبات آلی که سرعت تخریب شیمیایی را در سنگ افزایش می دهد.
ج – کاهش تبخیر آب توسط پوشش گیاهی.
د – جلوگیری از فرسایش بوکسیت تولید شده.

3-ترکیب و بافت سنگ بستر:

ترکیب شیمیایی و کانی شناختی سنگ و نفوذ پذیری بالا دارای اهمیت است.سنگ های تحت اشباع و آهکی رس دار برای تشکیل کانسارهای بوکسیت مناسب هستند. بافت سنگ بستر بر روی تخلخل و نفوذ پذیری آن و در نتیجه سرعت انحلال کانیها مؤثر است.

4-آبهای زیرزمینی:

آبهای زیرزمینی و سطحی متحرک برای انتقال مواد محلول از محیط بسیار اهمیت دارند.

5-ثبات تکتونیکی:

فقدان حرکات تکتونیکی باعث می شود که هوازدگی شیمیایی با سرعتی بیش از سرعت فرسایش انجام گیرد و در نتیجه کانسار محفوظ باقی بماند.

6-توپوگرافی:

توپوگرافی پست تا متوسط ـ توپوگرافی مسطح، از انتقال بوکسیت پس از تشکیل جلوگیری می نماید. توپوگرافی مناسب و زه کشی بالا بسیار حائز اهمیت می باشد.

7-پوشیده شدن کانسار:

پوشیده شدن کانسار به محض تشکیل، از فرسایش آن جلوگیری می کند.
ماینارد (1983) بوکسیت را بر اساس Al2O3، SiO2 و Fe2O3 به بوکسیت، بوکسیت آهن دار، لاتریت، لایه های سخت سیلیسی آهن دار و سیلکریت تقسیم می نماید ( تصویر 3 ). شکل3- نمایش نمودار رده بندی بوکسیت ها و لاتریت ها   

شکل4 ترتیب زون بندی در یک بوکسیت غنی از آهن نشان می دهد که از سطح به طرف عمق عبارت است از: لایه نازک غنی از آهن و سیلیس، لایه لاتریتی، بخش بوکسیتی و بالاخره زون کائولینیتی.

شکل 4- نمایش نیمرخ زون های رس قرمز، لاتریت، بوکسیت و کائولینیت در بالای زون بازالت

( برای مشاهده تصویر فوق به نشانی زیر مراجعه کنید : www.rasekhoon.net )

کانی های منیزیم

اگر چه منیزیم در 60 کانی یافت می شود اما این عنصر در ذخایر بزرگ منیزیت، دولومیت، بروسیت، کارنالیت، الیوین و سیلیکات های منیزیم پتانسیل اقتصادی دارند، یافت می شود.

•کربنات منیزیم یا منیزیت Magnesite :

مهمترین کانی منیزیم دار با فرمول شیمیایی (MgCO3 ) که ارزش اقتصادی دارد، منیزیت است که در صورت خلوص حاوی 8/47% = MgO و 2/52% = CaO می باشد. این کانی به صورت رمبوئدریک متبلور می شود، وزن مخصوص آن 2/3-3 گرم بر سانتی متر مکعب و سختی آن 5- 5/3 است. منیزیت معمولاً به رنگ های سفید، خاکستری، زرد و قهوه ای با جلای شیشه ای در طبیعت یافت می شود.
منیزیت به صورت کریپتو کریستالین و کریستالین یافت می شود و بیشتر در کمربند‌های افیولیتی یافت می‌شود. نوع کریستالی آن خیلی محدود و به صورت رگه ای می باشد. منیزیت خالص درC ◦1450 به پریکلاز تبدیل می شود:

MgCo3 = MgO + CO2

منیزیت معمولاً به صورت رگه ای و توده ای نامنظم حاصل دگرسانی سنگ های آذرین و دگرگونی غنی از منیزیم مانند سنگ های اولترامافیک، مافیک و سنگ های دولومیتی منابع خوبی برای تشکیل منیزیت می باشند. به طور معمول منیزیت به صورت نهان بلور در رگه ها یافت می شود و یکی از مشخصه های این کانی حالت گل کلمی آن می باشد.
منیزیت عمدتاً به 2 شکل یافت می شود:
•منیزیت نوع درشت بلور :این نوع منیزیت دارای منشأ جانشینی و یا منشأ رسوبی است که در سنگهای کربناته پلاتفرمی یافت می شود.
•منیزیت نوع دانه ریز :این نوع منیزیت دارای ظاهری استخوانی بوده و بسیار دانه ریز است و به صورت توده های عدسی شکل، رگه و داربست در سنگ های سرپانتینیتی یافت می شود. کانسارهای مربوط به این گروه از کانسارهای مربوط به نوع رسوبی کوچکتر است.

•هیدروکسید منیزیم یا بروسیت Brucite :

بروسیت کانی منیزیم دار با فرمول شیمیایی Mg(OH)2 می باشد. این کانی به صورت رمبوئدریک متبلور می شود، وزن مخصوص آن 39/2 گرم بر سانتی متر مکعب و سختی آن 5/2 است. بروسیت معمولاً به رنگ های سفید، خاکستری، سبز روشن با جلای صدفی و شیشه ای در طبیعت یافت می شود. این کانی در اثر حرارت به پریکلاز تبدیل می شود.
بروسیت کانی هایی مانند سرپانتین، دولومیت، منیزیت و کرومیت را همراهی می کند و به صورت محصول دگرسانی پریکلاز و سیلیکات منیزیم یافت می شود.
•پریکلاز :Periclase
پریکلاز کانی منیزیم دار با فرمول شیمیایی MgO می باشد. این کانی به صورت کوبیک متبلور می شود، وزن مخصوص آن 56/3 گرم بر سانتی متر مکعب و سختی آن 5/5 است.
•اپسومیت :اپسومیت با فرمول MgSO4, 7H2O نشان داده می شود که به معنی نمک تلخ بیشتر در دریاچه هایی وجود دارد که مقدار گوگرد و منیزیم آنها زیاد است و در اثر تبخیر تشکیل می شود. این کانی در دیواره غار ها به صورت بلورهای سوزنی شکل اورتورومبیک بی رنگ تا سفید، بدون بو و توده ای دیده می شود. وزن مخصوص اپسومیت 7/1، سختی آن 2 تا 5/2 و طعم آن تلخ و شور می باشد و در هوای گرم و خشک مقداری از آب خود را از دست می دهد.
•کربنات مضاعف منیزیم و کلسیم (دولومیت CaMg(Co3)2 )
•سیلیکات های منیزیم دار 

تهیه کننده : اثیر کربلایی
منبع : پایگاه اینترنتی راسخونwww.rasekhoon.net 

منابع اصلی مقاله:

1-http://www.ngdir.ir
2-http://www.feldsparco.com
3-http://albaloo2008.blogfa.com
4-http://forum.parsigold.com

/س  

نظر بدید،لطفا