موسوعة العلوم - جيولوجيا - علم المعادن ( الكوارتز )



علم المعادن ( الكوارتز )

مرو أو الكوارتز (بالألمانية: Quarz) هو معدن يعود اكتشافه إلى الفرنسي (بيير كوري) وأخوه (جاك) اللذان كانا يدرسان عينة من الر مل في سنة 1880 حيث لاحظا ظاهرة غريبة، وهي انه عند تعريض الكوارتز (ثاني أكسيد السيليكون) لجهد آلي فإنه يتولد تيار كهربائي، وبالعكس ففي حال تعرضت بلورة الكوارتز لمجال كهربائي، فإنها تتذبذب وتهتز بتردد معين، كما وجد أن هذا الاهتزاز والتذبذب يتسم بالانتظام والدقة العالية. هذه الظاهرة والتي عرفت بالبيزوكهربائية، مكنت الباحثين من تصنيع الكثير من الأجهزة الحساسة، من أهمها الساعات المصممة لقياس الوقت بدقة عالية، حيث بلغ نصيب الكوارتز في صناعة الساعات أكثر من 85 % من سوق الساعات العالمية. ويعود أول نموذج لساعة مصنوعة من الكوارتز إلى سنة 1967 حيث تم إنتاج هذه الساعة من قبل الباحثين في مركز الساعات الإلكترونية في نويشتل في سويسرا، وفي سنة 1969 تمت صناعة أول ساعة كوارتز في اليابان من قبل سيكو اليابانية تحت اسم أسترون

المرو أو الكوراتز معدنٌ مألوفٌ يوجد في العديد من أنواع الصخور. والمرو الخالص شفاف ولا لون له ويتألّف من ثاني أكسيد السليكون، وله الصيغة الكيميائية SiO2، وللمرو العديد من الاستخدامات المهمّة في العلم والصناعة. ويمكن العثور على المرو في أشكال عديدة، وفي أنواع الصخور الثلاثة الرئيسية: النارية والمتحولة والرسوبية. انظر: الصخور. وباستثناء سليكات الألومنيوم، يعد المرو من أكثر المواد الداخلة في تركيب الصخور توافراً في القشرة القارية للأرض. وهو يُعد أيضاً من أكثر المعادن صلابةً، ومن المعادن القليلة التي تفوقه في الصلابة البريل والأسنبيل والتوباز والياقوت والماس. ولايؤثر التآكل في المرو بالسرعة التي يؤثر بها في معظم المواد الصخرية.

الأنواع:

هناك العديد من أنواع المرو، وغالباً ما يقسمها الجيولوجيّون إلى مجموعتين عامتين، هما: الخشنة التَّبَلُّر والخفية التبلر. أما الأشكال الخشنة التبلر من المرو فتشمل البلّورات السداسية الجوانب شبه المنشورية، والكتل الحبيبية الكبيرة، التي يمكن فيها رؤية حبيبات المرو المفردة. ويعد البلور الصخري مرواً خشن التبلر، ويوجد في شكل بلورات نقية لا لون لها. ويطلق على بعض الأنواع الملونة من بلورات المرو الخشن التبلر، مثل الجمشت والسيترين، اسم التوباز الزائف، وهي تقطع إلى أحجار كريمة. والأشكال الحبيبية من المرو الخشن التبلر تشمل الحجر الرملي المروي والرمل المروي. ويعد المرو الوردي والمرو الحليبي من الأشكال الحبيبية الملونة. وينشأ لون نوع ما من أنواع المرو الخشن التلبر عن مقادير صغيرة من الألومنيوم و الكالسيوم و الحديد و الليثيوم و المغنسيوم و الصوديوم وغيرها من العناصر في تركيبها البلوري. فعلى سبيل المثال، ينجم اللون البنفسجي الضارب إلى الزرقة، الذي يُميز الجمشت عن وجود الحديد والمغنسيوم، وقد ينجم التلون كذلك عن تغيرات أو عيوب في التركيب البلوري للمرو. والمظهر الدخاني الذي يتّخذه الكيرنجورم الذي يدعى كذلك المرو الدخاني ينجم كذلك عن مثل هذه التغيرات. ويطلق تحلّل عنصر نشط إشعاعياً، مثل اليورانيوم والثوريوم في المرو طاقة إشعاعية نشطة تغير التركيب البلوري. وبسبب هذا التغيرلا يمكن لأشعة الضوء أن تتخلل البلورة، فينجم اللون الدخاني عن ذلك. أما الأشكال الخفية التبلر فلها حبيبات مفردة من المرو، لايمكن رؤيتها إلا بالاستعانة بالمجهر. وتشمل هذه الأشكال العقيق الأبيض والسرت والظر واليشب. ويتألف الخشب المتحجر من العقيق الأبيض الذي حل محل الليف الخشبي الأصلي. والعقيق الأحمر والعقيق نوعان من العقيق الأبيض يستخدمان حلياً.

الخواص والاستخدامات:

للمرو خاصية مهمة تسمى التأثير الكهروإجهادي. انظر: الكهروإجهادية. فعندما تضغط صفيحة (شريحة) من المرو ميكانيكيًّا، فإنها تكتسب شحنةً موجبة من جانب، وسالبة من جانب آخر. وهذه الظاهرة هي توليد كهربائيّ إجهادي للجهد الكهربائي عبر البلورة. وهي تمكن تيّاراً كهربائيًا أو إشارةً كهربائيةً من المرور عبر البلورة. وتُستخدم بلورات المرو، في ناقلات الموجات الخاصة بأجهزة المذياع والتلفاز ومعظم الردارات. وفي مثل هذه الناقلات، تضخم الإشارة الكهربائية المولدة وتُغيَّر إلى موجة راديوية ذات تردد معيّن. وهذ الخاصية المسماه بالكهروإجهادية، التي يتمتّع بها المرو، تتيح الأساس لتشغيل ساعات الحائط. والجهد الكهربائي الذي يُسلّط على شريحة بلورة المرو يجعل هذه الشريحة تتمدد وتنكمش، الأمر الذي يؤدي إلى إحداث ذبذبات بمعدّل منتظم. ويحدد حجم الشريحة عدد الذبذبات في كل ثانية، ثم تحوّل الذبذبات إلى ثوان ودقائق وساعات. انظر: ساعة اليد. ولايتمدد المرو كثيراً، لدى تسخينه، كما أنّه لايتصدّع عندما يتمُّ تبريده بسرعة، وهذه الخواصُّ تجعل من المرو مادة مهمة في صنع الحاويات الزجاجية، التي يمكن أن تصمد في وجه درجات الحرارة الشديدة الارتفاع. وتستخدم البلورة الصخرية في صنع العدسات لبعض التلسكوبات والمجاهر، وكما تستخدم بلورات المرو الكبيرة كذلك في صنع نبائط بصرية أخرى. ومعظم بلورات المرو المستخدمة لأغراض صناعية تُنتج بشكل اصطناعي بسبب الإمداد المحدود من البلورات الطبيعية. ويعدُّ حجر المرو الرملي مادة مألوفة من مواد البناء. ويستخدم رمل المرو في صنع الورق الرملي وأوراق الصنفرة والرُّحِي.

• 
  Tiger's eye
• 
  Milk quartz
• 
  Rutilated quartz crystal
• 
  Smoky quartz

مرو (معدن)
بلورة مرو من التبت
عام
تصنيف	معادن السيليكات
صيغة كيميائية	السيليكا (ثاني أكسيد السيليكون, SiO2)
تصنيف سترنز ‏	04.DA.05
تصنيف دانا	75.01.03.01
النظام البلوري	ثلاثي H - M الرمز 32
وحدة الخلية	a = 4.9133 Å, c = 5.4053 Å; Z = 3
الهوية
اللون	من عديم اللون إلى الأسود، من خلال ألوان مختلفة
وصف البلورة ‏‏	منشور 6 أضلاع منتهي في 6 أضلاع هرم (نموذجي) ،دروزي، حبيبات دقيقة إلى بلورات صغيرة جدا، كبيرة
نظام البلورة	ألفا : ثلاثي شبه منحرف الأوجه فئة 3 2 ؛ بيتا: سداسي 622
انفلاق بلوري	{0110} باهت
تصدع	محاري
متانة	هش
مقياس موس للصلابة	7
بريق (تعدين) ‏‏	زجاجي - شمعي إلى ممل عند الكبر
خدش	أبيض
الشفافية	شفاف إلى معتم تقريبا
الكثافة النوعية	2.65؛ متغيرة 2.59-2.63 في الأنواع الملوثة
خصائص بصرية	أحادي المحور (+)
قرينة الانكسار	nω = 1.543–1.545 nε = 1.552–1.554
انكسار مزدوج	+0.009 (فاصل B-G)
تغير لوني‏‏	لايوجد
نقطة الانصهار	1670 درجة مئوية (بيتا تريديميت ‏ 1713 درجة مئوية (بيتا كريستوبولايت ‏
انحلالية	غير قابلة للإنحلال في ظروف ضغط وحرارة قياسية؛ 1 جزء من المليون من الكتلة في 400 درجة مئوية و 34 بار إلى 2600 جزء من المليون من الكتلة في 500 درجة مئوية و 103 بار
خصائص أخرى	كهرباء انضغاطية، قد يكون لمعان احتكاكي ‏عديم التناظر المرآتي (ومن ثم نشط ضوئيا إذا لم يكن عنقودي)