مفتاح التعرف على الصخور والمعادن

هذه الأداة مفتاح للتعرف على الصخور والمعادن. أدخل الخصائص الفيزيائية التي يمكنك اختبارها في المنزل، فتسرد كل معدن من مجموعتها المرجعية يتوافق معها، وتوضح سبب استبعاد المعادن الأخرى، وتقترح أي اختبار سيضيّق القائمة بأسرع طريقة.

لماذا لا تكفي الصورة الفوتوغرافية

تقول هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ذلك بوضوح: يجب فحص الصخور والمعادن شخصيًا من كل الزوايا، لأنه من الصعب جدًا التعرف عليها من الصور الفوتوغرافية.

والسبب أن الخصائص التي تميز المعدن ليست في معظمها مرئية. الخط اللوني والصلابة والانفصام والكثافة والتفاعل مع الحمض، كلها تتطلب مسك العينة باليد. لا تظهر أي منها في الصورة.

اللون، وهو الخاصية الوحيدة التي تظهرها الصورة جيدًا، هو الأقل موثوقية على الإطلاق. فالكوارتز وحده يوجد عديم اللون وأبيض ووردي وبنفسجي ورماديًا وبنيًا وأسود. يمكن لمعدنين بنفس اللون أن يكونا مختلفين تمامًا، ويمكن لمعدن واحد أن يظهر بعشرات الألوان. لهذا يعطي هذا المفتاح أقل وزن للون وأعلى وزن للخط اللوني.

الاختبارات

الصلابة

تُقاس الصلابة على مقياس موس من 1 إلى 10، المحدد بعشرة معادن مرجعية: التلك 1، الجبس 2، الكالسيت 3، الفلوريت 4، الأباتيت 5، الأورثوكليز 6، الكوارتز 7، التوباز 8، الكوروندوم 9، الألماس 10.

تُختبر بالخدش. الظفر تقريبًا 2.5، وعملة نحاسية تقريبًا 3.5، وسكين أو مسمار فولاذي تقريبًا 5.5، وزجاج النوافذ أيضًا تقريبًا 5.5. إذا خدشت العينة الزجاج ولكن لم تخدش مبرد فولاذي، فإن صلابتها تقريبًا بين 6 و6.5.

الخط اللوني

الخط اللوني هو لون المسحوق الذي يتركه المعدن عند فركه على بلاطة خزفية غير مطلية. وهو أكثر ثباتًا بكثير من لون العينة نفسها. الهيماتيت هو الحالة الكلاسيكية: قد يبدو المعدن فضيًا أو أسود أو أحمر، لكن خطه اللوني دائمًا بني محمر.

يعمل اختبار الخط اللوني فقط مع المعادن الأقل صلابة من البلاطة الخزفية، أي حتى صلابة 7 تقريبًا.

البريق

البريق يصف كيفية انعكاس الضوء عن السطح. التقسيم الرئيسي هو معدني مقابل غير معدني. تُوصف أنواع البريق غير المعدني بأنها زجاجية أو لؤلؤية أو حريرية أو دهنية أو راتنجية أو باهتة أو ألماسية.

الانفصام

الانفصام هو ميل المعدن إلى الانكسار على طول مستويات مسطحة، وعدد الاتجاهات سمة تشخيصية. ينفصم الميكا إلى صفائح في اتجاه واحد. الفلسبار له اتجاهان. الكالسيت له ثلاثة اتجاهات، مما ينتج قطعًا معينية الشكل. الفلوريت له أربعة اتجاهات، مما ينتج أشكالًا ثمانية الأوجه. المعدن الذي لا انفصام له، مثل الكوارتز، ينكسر بدلًا من ذلك بأسطح كسر منحنية.

الوزن النوعي

يقارن الوزن النوعي كثافة المعدن بكثافة الماء. تقع معظم المعادن الشائعة بين 2.5 و3. أي شيء أثقل بشكل ملحوظ يعد دليلًا قويًا: الباريت تقريبًا 4.5، وهو أمر مفاجئ لمعدن فاتح اللون، والغالينا تقريبًا 7.5.

يمكن قياسه بوزن العينة جافة، ثم وزنها معلّقة في الماء، وقسمة الوزن الجاف على الوزن المفقود.

المغناطيسية والحمض

المغنتيت مغناطيسي بقوة، مما يحدده تقريبًا وحده. قطرة من حمض الهيدروكلوريك المخفف تجعل الكالسيت يفور بسهولة، بينما لا يفور الدولوميت إلا بعد سحقه إلى مسحوق. هذان الاختباران سريعان وحاسمان.

كيف يعمل المفتاح

تُقارَن كل خاصية تُدخلها بقيم مرجعية. يبقى المعدن في القائمة فقط إذا لم يتعارض معه شيء من الملاحظات. الخصائص غير المختبرة لا تُحسب أبدًا ضد أي معدن، لذلك تعطي مجموعة جزئية من الاختبارات إجابة مفيدة أيضًا.

لا تعلن الأداة أبدًا عن نسبة ثقة مئوية، لأنه لا توجد طريقة نزيهة لحسابها من بضعة اختبارات يدوية. بل تُبلّغ عن المعادن التي ما زالت ممكنة.

مثال

عينة داكنة وتبدو معدنية. اللون وحده يترك المغنتيت والهيماتيت والغالينا والغرافيت وعدة معادن أخرى مفتوحة الاحتمال.

فركها على الخزف يعطي خطًا لونيًا بنيًا محمرًا. هذا الاختبار الوحيد يستبعد كل المرشحين ما عدا الهيماتيت، مهما بدت العينة.

لو كان الخط اللوني أسود والعينة مغناطيسية بقوة، لكانت الإجابة المغنتيت بدلًا من ذلك.

أسئلة شائعة

هل يمكن لتطبيق أن يتعرف على صخرتي من صورة؟

ليس بشكل موثوق. لا توجد دراسة منشورة تقيس دقة نماذج الصور العامة على صور المعادن العادية، وأرقام الدقة التي تذكرها تطبيقات المستهلكين تأتي من إعلاناتها الخاصة. النماذج البحثية التي تعمل جيدًا بالفعل تُدخل الصلابة كمُدخل منفصل، لأن الصورة وحدها لا تكفي بالضبط.

لماذا تترك الأداة أحيانًا عدة معادن في القائمة؟

لأن الاختبارات المُدخلة لا تميز بينها ببساطة. الصلابة 7 بدون انفصام ومع خط لوني أبيض تناسب كلًا من الكوارتز والغارنت؛ وتختلف كثافتاهما، لذا فإن قياس الوزن النوعي يحسم الأمر.

صخرتي لا تطابق أي شيء. لماذا؟

معظم الصخور خليط من عدة معادن وليست معدنًا واحدًا. الغرانيت مثلًا يحتوي على الكوارتز والفلسبار والميكا معًا. اختبر حبة واحدة منفصلة بدلًا من الصخرة بأكملها.

هل يمكن تقدير القيمة من هذه الخصائص؟

لا. تعتمد القيمة على الجودة والحجم وشكل البلورة والموقع، ولا يُستنتج أي من ذلك من قائمة خصائص. أي شيء قد يكون ثمينًا يجب أن يراه مثمّن محترف أو قسم الجيولوجيا في إحدى الجامعات.

كم عدد المعادن التي تغطيها هذه الأداة؟

تحتوي المجموعة المرجعية على المعادن الشائعة المكوّنة للصخور والقابلة للجمع التي يُرجّح أن يصادفها المبتدئ. الأنواع الأندر تتطلب مرجعًا معدنيًا كاملًا، وغالبًا تحليلًا مخبريًا.