أقوى المراجعات النهائية للثانوية العامة على مادة جيولوجيا الباب الثالث المعادن

أقوى المراجعات النهائية للثانوية العامة على مادة جيولوجيا الباب الثالث المعادن
أقوى المراجعات النهائية للثانوية العامة على مادة جيولوجيا الباب الثالث المعادن

الحقائق العلمية والجمل الهامة
تركيب المعدن	المعدن كغيره من المواد الطبيعية يتكون من العناصر المعروفة لنا
المعادن العنصرية	معادن تتكون من عنصر واحد مثل الذهب – الماس – الجرافيت – الكبريت
المعادن المركبة	غالبية المعادن تتكون من إتحاد عنصرين أو أكثر ترتبط  لتكون مركب ثابت
انتشار العناصر	الأكثرالأكسجين (46.6 %) ثم السيليكون (27.7%) وأقلها الاقتصادية (1.5%)
المجموعات المعدنية	أكثرها شيوعا السيليكات يليها الكربونات  وأقلها انتشارا الاقتصادية
المعادن المعروفة	يصل إلى أكثر من 2000 معدن أغلبها يوجد بنسبة قليلة أما الشائعةفلا تتعدى 200 معدن
العناصر المعروفة	أكثر من 100 عنصر ولكن عدد قليل منها يكون غالبية صخور الأرض فإن 8 عناصر تكون أكثر من 98% من وزن صخورالقشرة الأرضية
المعدن	مادة تتميز بترتيب ذرات عناصرها في هيكل بنائي ينتج عنه شكل بلوري مميز
الألوان المتغيرة للمعادن	تتغير ألوان المعادن نتيجة دخول الشوائب أو عمليات الأكسدة بحيث يكون اختلاف التركيب الكيميائي في الحدود المسموح بها : الكوارتزوالسفاليريت
اللون الحقيقي الأصلي للمعدن	هو اللون الثابت للمعدن والذي لا يتغير مثل :الكبريت ( أصفر ) والمالاكيت ( أخضر )
أحجار الزينة المقلدة	تصنع من مواد زجاجية أو أكسيد الألومنيوم  و يسهل التفرقة بينها وبين الأحجار الكريمة لأن صلادتها تقل عن 6 درجات على موهس
الأحجار الكريمة تتميز بمظهرها الجذاب	Œلأنها تتميز بخاصية عرض الألوان وهي تغير لون المعدن عند حركته أمام عين الإنسان مثل : – الأوبال يتميز بخاصية اللألأة ( عين الهر )- الماس يفرق شعاع الضوء الساقط عليه إلي اللونين البنفسجي والأحمر   كما أنها لا تنخدش بسهولة لأن أغلبها صلادتها تزيد عن  7.5
الأوجه البلورية	الأسطح الملساء المستوية الخارجية لبلورة المعدن ووضعها دائما ثابت بالنسبة للمعدن الواحد لأنها تعتمد على طريقة ترتيب الذرات في الهيكل البنائي للمعدن
درجة التماثل البلوري	تزداد بتساوي أطوال المحاور و تعامد الزوايا وتقل درجة التماثل بتغير أطوال المحاور أو الزوايا
بعض خواص ذات القيمة في التعرف على المعادن	- الوزن النوعي ( معادن خفيفة – متوسطة – ثقيلة ) – الخواص المغناطيسية ( انجذابها للمغناطيس – تنافرها ) - الخواص الحرارية ( القابلية للانصهار – درجة الانصهار )
خواص مساعدة	المذاق ( ملحي – مر ) – الملمس – الرائحة

مفاهيم علمية و مصطلحات
صناعة المغرة	استخدم الإنسان الأصباغ المعدنية في الرسم على جدران الكهوف التي كان يعيش فيها وعرف ذلك بالمغرة الحمراء والصفراء
أقلام الصلادة  ( الصلابة )	أقلام مصنوعة من سبائك محددة الصلادة تستخدم لتعيين صلادة معدن في المعمل
البلور الصخري	هو معدن الكوارتز النقي الشفاف ليس له لون
الأميثست	هو معدن الكوارتز الوردي و الأرجواني الذي يحتوى على شوائب من أكاسيد الحديد أو المنجنيز
الانفصام (التشقق) في المعادن	تظهر خاصية الانفصام ( التشقق ) في المعادن لوجود مستويات ضعيفة الترابط مثل الميكا – الجرافيت – الهاليت – الكالسيت بينما لا تظهر أبدا في الكوارتز لعدم وجود مستويات ضعيفة الترابط
الانفصام	وجود سطوح ملساء تنتج عند كسر المعدن أو الضغط عليه نراها ممثلة بخطوط منتظمة البعد والاتجاه على سطح ناعم للمعدن
المخدش	لون مسحوق المعدن الذي نحصل عليه بحك المعدن فوق قطعة من الخزف غير المصقول وهو ثابت حتى في المعادن التي يتغير لونها بدخول الشوائب ولذلك يعتبر من الخواص التي يعتمد عليها في التعرف على المعادن
الأشكال البلورية	تتميز البلورة بأن لها أسطح ملساء مستوية خارجية تعرف بالأوجه البلورية ويتحدد وضعها تبعا لطريقة ترتيب الذرات في الهيكل البنائي للمعدن وهى تتكون عندما تبرد المجما أو اللافا أو في المحلول الذي ترسبت منه أمثلتها : صفائحية – قرصية – متساوية الأبعاد – عمدانية – إبرية
مقياس موهس للصلادة	يستخدم لقياس صلادة المعادن و الفرق بين درجاته غير متساوي لأن الفرق بين درجات الصلادة للمعادن المرتبة من 1 – 9 تقريبا متساوي أما الفرق بين صلادة الماس 10 والكوراندوم 9 فهو كبير جدا

أمثلة هامة جدا
معدن لا ينفصم	الكوارتز
أوضح المعادن في الانفصام	الميكا ( صفائحي جيد في اتجاه واحد )
معدن عنصري	الماس – الذهب – الجرافيت – الكبريت
معدن ثابت اللون ( حقيقي )	المالاكيت : أخضر اللون (كربونات نحاس مائية – جنزارة)
أعلى المعادن بريقا	الذهب – الجالينا
معدن لا بريق له – ترابي	الكاولين

لديك عينة يدوية مجهولة لمعدن …كيف يمكنك التعرف عليها ؟

أولا : نستخدم الخواص الظاهرة التي يسهل ملاحظتها لنتوصل إلى تعرف مبدئي للمعدن
ثانيا: نتأكد من هذا التعرف بالطرق المعملية حيث نستخدم أجهزة وتحاليل معقدة

 هل من الضروري أن يكون الصخر صلدا ومتحجرا ؟

ليس ضروريا لأن الرمل والحصى المفكك غير المتماسك نطلق عليه راسبا غير متحجر

اكتب باختصار عن أهم الخواص البصرية للمعادن

Œالبريق	درجة انعكاس الضوء من على سطح المعدن
اللون	ينتج من انعكاس الموجات الضوئية ذات الأطوال المختلفة
Ž عرض الألوان	(تلاعب الألوان) خاصية  تميز الأحجار الكريمة  ” تغير لون المعدن عند حركته أمام عين الإنسان ” مثل الماس والأوبال
الشفافية	قدرة المعدن على إنفاذ الضوء خلاله والمعادن : شفافة – نصف شفافة – معتمة
المخدش	لون مسحوق المعدن بعد خدشه و نحصل عليه بحك المعدن فوق قطعة من الخزف غير المصقول

اكتب باختصار عن أهم الخواص التماسكية للمعادن

Œالصلادة درجة مقاومة سطح المعدن للخدش أو البرى الانفصام قابلية المعدن للتشقق علي امتداد مستويات ضعيفة الترابط Ž المكسر شكل السطح الناتج عن كسر المعدن في غير مستوي الانفصام القابلية للطرق والسحب مدي سهولة تشكيل المعدن إلي رقائق وأسلاك : الذهب – الفضة – النحاس

وضح كيف ترتبط حياة الإنسان بالمكونات المعدنية للأرض ولماذا كان من الضروري التعرف على مكونات القشرة الأرضية ؟

يعيش الإنسان فوق القشرة الأرضية يأكل من زراعة تربتها ويسكن في منازل من مواد
يستخرجها من صخور ومعادن الأرض
‚ طريقة معيشتنا ومتطلباتها ترتبط بما هو موجود على سطح الأرض أو بالقرب منه لذلك لابد
من التعرف على تلك المكونات لكي نتعلم كيف نستفيد من خيراتها ونتقي شرورها من زلازل وبراكين وسيول

 عادة ما تشترك المعادن المكونة للصخر في بعض الصفات … علل

أمثلةŒ الصخر الناري الذي تبلور من صهير يتكون من مجموعة من المعادن تبلورت مع انخفاض صغير نسبيا من درجات الحرارة والضغط
أما الصخور الرسوبية فتشترك في خواص متقاربة بالنسبة لحجم الحبيبات ووزنها النوعي مثل :
رواسب السهل الفيضي لنهر النيل من الغرين

اذكر فقط أربعة طرق مختلفة لتعيين صلادة معدن

في المعمل:   باستخدام أقلام الصلادة من سبائك ذات صلادة محددة
تعيين صلادة معدن في الحقل باستخدام أشياء شائعة مثل : ظفر الانسان  (2,5 ) -  نصل السكين
أو قطعة زجاج (5,5) – لوح المخدش الخزفي (6,5 ) -  مبرد صلب (7)

يتغير تعريف المعدن من شخص لآخر حسب تعامله معه…. ناقش

تعريف (1) الوحدة الأساسية التي يتكون منها الصخر
الرجل العادي مادة ذات قيمة اقتصادية تستخرج من باطن الأرض
الجيولوجي المختص: مادة صلبة – غير عضوية – تخلقت في الطبيعة – لها تركيب كيميائي ثابت وبلوري مميز ( ترتيب الذرات )
الجيولوجي الاقتصادي مادة من مواد الوقود من أصل عضوي مثل الفحم والبترول
التعريف الأساسي مادة متبلرة يتحكم النظام البلوري فيها في شكل المعدن وخصائصه الطبيعية والكيميائية

 يختلف الجيولوجيون على اعتبار زيت البترول معدنا…. علل

الجيولوجي المختص: مادة صلبة – غيرعضوية – تخلقت في الطبيعة – لها تركيب كيميائي ثابت وبلوري مميز
الجيولوجي الاقتصادي مادة من مواد الوقود من أصل عضوي مثل الفحم والبترول
الاختلاف في شقين : كونها مادة صلبة وغير عضوية

في أي المعادن تظهر الخواص التالية وما السبب
Œاللألأة	(عين الهر) هي تلاعب الألوان في معدن الأوبال لأن نسيجه أليافي متموج
الترقق ( التصفح )	الانفصام في الميكا نتيجة وجود مستويات ضعيفة الترابط وهو أوضح المعادن التي تظهر فيها خاصية الانفصام
Žاللون الرمادي المدخن	هو لون معدن الكوارتز نتيجة كسر بعض الروابط بين الذرات نتيجة التعرض لمصدر إشعاعي
البريق العالي في كل الاتجاهات	نتيجة خاصية عرض الألوان في معدن الماس حيث يفرق شعاع الضوء الساقط عليه نتيجة انكساره إلى اللونين الأحمر والبنفسجي

التركيب الكيميائي للمعادن
الكالسيت	كربونات كالسيوم		الجبس	كبريتات كالسيوم مائية
الكوارتز	ثاني أكسيد السيليكون		الأنهيدريت	كبريتات كالسيوم لا مائية
الهاليت	كلوريد الصوديوم		الفلسبار	سيليكات ألومنيوم لا مائية
الهيماتيت	أكسيد الحديد الأحمر		الكاولينيت	سيليكات ألومنيوم مائية
السفاليريت  الإستاليرايت	كبريتيد الزنك		المالاكيت	كربونات نحاس مائية أو جنزارة

يصنع ورق الصنفرة من الكوارتز وليس الجبس …….. علل 

لأن الكوارتز صلادته 7 فيستطيع خدش وتلميع معظم المعادن بينما الجبس صلادته 2 فقط

أمامك تمثالين أحدهما صنع من الجبس والآخر من الحجر الرملي هل من السهل التفريقبينهما ؟ كيف ستقوم بذلك ؟

نعم من السهولة التفريق بينهما باستخدام خاصية الصلادة ونقوم بخدشهما باستخدام ظفر الإنسان
( صلادته 2.5 ) التمثال الذي يخدش يكون من الجبس ( صلادته 2 ) والذي لا يخدش يكون من الرمل( الكوارتز صلادته 7 )

لا يمكن الاعتماد على خاصية اللون وحدها في التعرف علي المعادن

لأن غالبية المعادن تتغير ألوانها بدخول الشوائب عليها أو حدوث عمليات الأكسدة مثل معدن الكوارتز ……..  ومعدن السيفاليريت …….

يعتبر السفاليريت من المعادن متغيرة الألوان … لماذا ؟

الإستاليرايت (كبريتيد الزنك): أصفر يتحول إلى البني عندما يحل الحديد بأي نسبة محل الزنك

اذكر فقط العناصر الثمانية التي تكون غالبية معادن وصخور القشرة الأرضية

أكسجين – سيليكون – ألومنيوم – حديد – كالسيوم – صوديوم – بوتاسيوم  – ماغنسيوم                

اذكر فرقا واحدا بين كل اثنين مما يأتي:
البلورة الصفائحية	البلورة العمدانية		انفصام الميكا	انفصام الهاليت
النمو في اتجاهين أكثر من الاتجاه الثالث مع زيادة التفلطح	الاستطالة في اتجاه واحد أكثر من الاتجاهين الآخرين		صفائحي جيد في مستوي واحد	مكعبي في أكثر من مستوي إنفصام
بريق الذهب(الجالينا)	بريق الماس		مكسر النحاس	مكسر الكوارتز
فلزي عالي البريق	لا فلزي ( ماسي )		مسنن	محاري

 قارن بين الكالسيت و الكوارتز من حيث ( التركيب الكيميائي – الصلادة – الإنفصام )

الكالسيت : كربونات الكالسيوم  -  3 درجات  -  معين الأوجه في أكثر من مستوي انفصام
الكوارتز : ثاني أكسيد السيليكون  – 7 درجات   -  لا تظهر فيه خاصية الإنفصام

 يتميز معدن الماس النفيس عن غيره من المعادن   ” ناقش  “

الصلادة:أصلد المعادن جميعا وتبلغ صلادته 10 درجات علي مقياس موهس لذلك يستخدم
في تقطيع وصقل وتلميع جميع المعادن الأخرى
‚تلاعب الألوان  يتغير لونه عند حركته أمام عين الإنسان حيث يفرق شعاع الضوء الساقط
عليه نتيجة انكساره إلى اللونين الأحمر والبنفسجي

ماذا يحدث إذا نمت البلورة في الاتجاهات الثلاثة للفضاء بشكل متساو ؟

تزداد درجة التكور وتصبح البلورة كروية أما إذا تعامدت الزوايا مع تساوي المحاور تصبح بلورة مكعبة ( متساوية الأبعاد )

يتميز معدن الكوارتز(المرو) بعدة خصائص عن المعادن الأخري
Œاللون	معدن متغير الألوان:نقي شفاف ( بلور صخري )                  § وردي – أرجواني ( أميثست) أسود رمادي ( الدخان الرمادي ) ( مدخن )      §  أبيض أو لبني (لون الحليب )
البريق	لا فلزي ( زجاجي )
Žالصلادة	( 7 )  درجات علي مقياس موهس
مكسره	محاري
الانفصام	لا تظهر فيه خاصية الانفصام لعدم وجود مستويات ضعيفة الترابط
التجوية الكيميائية	‘يقاوم التحلل فهو آخر المعادن المتبلرة في الصهير ويتكون في درجات حرارة منخفضة نسبيا