گالری سنگ های قیمتی گوهرآرا

کاربرد سنگ ها و کانی ها

 کانی ها و سنگ ها کاربردهای گوناگونی دارند برای ساختن وسایل زندگی ، زیورآلات، وسایل ساختمانی و در صنعت کاربرد فراوانی دارند. 

بطور کلی سنگ ها و کانی ها به سه منظور استخراج می شوند.

الف: تأمین انرژی 

ب: تأمین مواد اولیه صنایع

ج: جواهر سازی

تأمین انرژی: 

انسان برای گرم کردن مسکن خود و پختن غذاها و راه اندازی وسایل نقلیه خود به انرژی نیاز دارد منبع اصلی تأمین انرژی سنگ ها هستند که حدود 78 درصد انرژی در بین سنگ های رسوبی یافت می شود.

نفت: مایعی است تیره رنگ با بوی مخصوص که ترکیب شیمیایی ثابتی ندارد اما بیش تر از عناصر هیدروژن و کربن(هیدروکربن) است.

پرسش: نفت چگونه تشکیل می شود؟

موجودات بسیار ریز دریایی بنام پلانکتون ها که در آب دریا زندگی می کنند و عمر کوتاهی دارند پس از مرک در بین رسوبات قرار گرفته و پس از میلیون ها سال بر اثر فشار و گرمای زیاد به نفت تبدیل می شوند.

پرسش: مخازن نفتی بیش تر درکجا تشکیل می شوند؟

بیش تر در زیر اقیانوس ها تشکیل می شوند و در هر مخزن نفتی بخش های زیر وجود دارند.

الف) سنگ مادر: به سنگ هائی که نفت در آنها تشکیل می شود.

ب) سنگ پوششی: سنگ هائی هستند که به صورت یک لایه نفوذ ناپذیر از بالا آمدن نفت جلوگیری می کنند و تقریباً به حالت تاقدیس مانند بوده و جنس آنها بیش تر از سنگ گچ و سنگ رستی می باشد.

ج) سنگ مخزن: سنگ هائی که شکاف و حفره های زیادی دارند و در زیر سنگ پوششی قرار دارند و درون آنها نفت و گاز و مقداری آب شور جمع می شود.

ترتیب قرار گرفتن مواد در یک مخزن نفتی:

به ترتیب از بالا به پایین گاز- نفت- آب شور 

زغال سنگ: یکی از مهمترین منابع انرژی است که به صورت لایه هایی در بین سنگ های رسوبی یافت می شود. مصرف عمده آن در تولید انرژی الکتریکی- ذوب فلزات و پتروشیمی می باشد.

چگونگی تشکیل ذغال سنگ: گیاهانی که در مرداب ها و سواحل دریاهای گرم رشد فراوان دراند پس از قرار گرفتن در بین رسوبات به وسیله باکتری ها تجزیه شده اکسیژن و هیدروژن آن ها خارج شده و در صد کربن آن ها زیاد شده و به ذغال سنگ نارس تبدیل می گردد.

زغال سنگ نارس بر اثر فشار و حرارت زیاد به انواع زغال سنگ های دیگر تبدیل می شود.

کُکْ: نوعی زغال سنگ بسیار مرغوب است که تقریباً کربن خالص است و در صنایع فولاد سازی برای جداکردن آهن از سنگ معدن استفاده می شود.

انرژی گرمایی زمین: خروج آب چشمه های آب گرم نشان دهنده این است که درون زمین گرم است.

امروزه بسیاری از کشورها توانسته اند از این انرژی استفاده کنند که به آن زمین گرمایی گویند. 

طریقه استفاده از انرژی گرمایی زمین برای تولید جریان برق 

ب)کاربرد کانی ها و سنگ ها در مواد اولیه و صنایع

سنگ ها و کانی ها برای تهیه مواد اولیه کاربرد زیادی دارند به عنوان مثال:

1- در صنایع ساختمانی: برای تزئین نمای ساختمان ها- مصالح ساختمانی در نمای ساختمان بیش تر از گرانیت – مرمر- تراورتن و سنگ های چینی در تهیه مصالح بیش تر سنگ گچ – سنگ آهک

نکته: برای تهیه سیمان سنگ آهنک را با رس در کوره حدود 1400 درجه حرارت داده تا پودر سیمان تولید شود.

2- ذوب فلزات: برای ذوب فلزات از زغال سنگ آنتراسیت کک تهیه می کنند. 

3- صنایع شیمیایی : ساختن انواع لنت ترمز- لوله فارسیت- انواع ایرانیت- 

4- صنایع داروئی: ساختن انواع پودرها سموم شیمیایی - پودر پای بچه (پودر تالک) 

5- صنایع غذایی: در کارخانه قند برای تصفیه قند از سنگ آهک استفاده می شود. خاک رس برای جدا کردن ناخالصی ها در صنایع غذایی استفاده می شود.

6- صنایع الکتریکی- الکترونیکی: برای انتقال جرایان برق و ساختن ترانزیستورها

ج) در جواهر سازی: 

بعضی از کانی ها به علت رنگ و جلای زیبا ب عنان جواهر از آن ها استفاده می کنند مثل فیروزه- الماس- یاقوت- زمرد

کانی های کربناته شامل کلسیت، آراگونیت و دولومیت می باشند.

سنگ های کربناته 50% مخازن نفت و گاز دنیا و 95% مخازن نفت و گاز ایران را شامل می شوند.

در تشکیل سنگ های کربناته فرآیندهای بیولوژیکی و شیمیایی تأثیر گذار هستند. غالب آهک ها از ته نشست غیر آلی CaCO3 از آب دریا انجام می گیرند . تراورتن و آهک های کالیچی از انواع سنگ های کربناته خشکی می باشند.

سنگ های کربناته در مناطقی که آب دارای گرمای مناسب و فاقد ذرات ریز تخریبی است، تشکیل می شوند. در یک محیط مساعد ابتدا آراگونیت تشکیل می شود بنابراین غلظت کلسیم پائین آمده و غلظت منیزیم بالا می رود و شرایط برای تشکیل کلسیت پر منیزیم فراهم می شود، سپس کلسیت کم منیزیم و در انتها دولومیت به صورت نادر ایجاد می شود (اولیه). سنگ آهک (Limestone) یا کربنات:

بندرت به صورت آهک خالص در طبیعت پیدا می شود. این سنگ، بیشتر به صورت آهک رسی، آهک ماسه ای و دولومیت یافت می گردد. ناخالصیهای مهم سنگ آهک عبارتند از:

منیزیم، سیلیس، آلومینیوم و منگنز

سنگ آهک خالص در دمای حدود 1000 درجه سانتی گراد کلسینه (Calcination) می شود:

CaCO3: CaO + CO2

چنانچه به آهک زنده (Quick lime) آب افزوده گردد، هیدراته خواهد شد و گرما خواهد داد:

گرما + Ca(OH)2: H2O + CaO

(آهک هیدراته) (آهک زنده)

به آهک هیدراته (Hydrated lime) آهک شکفته نیز می گویند. آهک زنده در برابر هوا و رطوبت ناپایدار است و از این روی نمی توان آن را برای مدتی دراز نگهداری کرد. آهک هیدراته را می توان مدتی طولانی انبار نمود.

کانی های مهم:

اجزاء تشکیل دهنده رسوبات کربناته:

رسوبات کربناته از کلسیت (کم یا پرمنیزیم) یا آراگونیت و مقداری نیز دولومیت، پیریت و کوارتز ، تشکیل شده اند.

کلسیت:.

وزن مخصوص این ماده معدنی حدود 6/2 گرم بر سانتیمترمکعب ، سختی آن 4-5/3 و دارای جلای شیشه ای یا مرواریدی است .

عناصر تشکیل دهنده دولومیت عمدتاً اکسید منیزیم (MgO) و آهک (CaO) می باشد ولی ممکن است عناصر دیگری چون اکسید های آهن ، سدیم و پتاسیم نیز در ساختمان آنها یافت شود. این کانی حاوی

4/30 % اکسید کلسیم، 92/21 % اکسید منیزیم و 7/47 % دی اکسید کربن می باشد.

دولومیت به صورت لایه های عظیم با ضخامت های چند ده فوتی یافت می شود . دولومیتها حدود 15 % پوسته زمین را می سازند و به مقدار زیاد در تمام نقاط دنیا یافت شده و به عنوان یکی از اجزاء رایج سکانسهای رسوبی شناخته می شوند. سنگ های حاوی دولومیت را با همان نام دولومیت یا سنگ آهک دولومیتی می شناسند.

دولومیت شکری، دولومیتی درشت بلور با منشأ دیاژنز مؤخر می باشد.

دولومیت فوق العاده ریزبلور بر اثر دیاژنز بلافاصله بعد از رسوبگذاری ایجاد شده است.

دولومیت یکی از سنگ های کربناتی است که از رسوبات عادی دریایی به شمار می آیند . اختلاف نظر فراوانی بر سر نحوه تشکیل لایه های دولومیتی وجود دارد. به نظر می رسد که دولومیت ها از معدود سنگ های رسوبی هستند که تغییرات مینرالوژیکی مهمی را تحمل کرده اند. دولومیت ها در اصل به صورت سنگ آهک های غنی از کلسیت و یا آراگونیت نهشته می شوند اما طی فرایندی که دیاژنز نامیده می شود کلسیت یا آراگونیت به دولومیت آلتره می شوند. آبهای زیر زمینی غنی از منیزیم که به میزان کافی شور باشند می توانند منابع مهم سازند های دولومیتی باشند.

بخش اعظم دولومیت ها در شرایط بیرونی از طریق رسوب از آب دریا در شرایط آب و هوای گرم و خشک و در وضعیتی که آب دریا حاوی نمک فراوان و هوا حاوی مقادیر زیادی دی اکسید کربن باشد ، به وجود می آید.

دولومیت های دیاژنتیکی در نتیجه جایگزینی متاسوماتیک کلسیت با دولومیت در جریان دیاژنز تشکیل می شوند.دولومیت های مناسب در صنعت در مجموعه های کربناته پلاتفرمی ، نواحی چین خورده و فرورفتگی های بین کوهها یافت می شوند .

رده بندی سنگ های کربناته :

1) رده بندی گرابو :

الف) کلسی رودایت Calcirudite (بیشتر دانه ها بیش از 2 میلی متر) ، آهک های درشت دانه که اندازه دانه ها در حد گراول است.

ب) کلک آرنیت Calcarenite (بیشتر دانه ها بین 2 میلی متر و 62 میکرون) ، آهک های متوسط دانه که اندازه دانه ها در حد ماسه است.

ج) کلسی لوتایتCalcilutite (بیشتر دانه ها کمتر از 62 میکرون) ، آهک های ریز دانه که اندازه دانه ها در حد سیلت و رس است.

2) رده بندی فولک:

عمدتاً بر اساس ترکیب بوده و اجزا تشکیل دهنده را به دو دسته آلوکم ها و ارتوکم ها تقسیم کرده است.

اجزاء سنگ های آهکی عبارتند از :

* آلوکم:

آلوکم عبارتند از دانه های تخریبی با منشأ برجا که شامل دانه های اسکلتی و غیراسکلتی است.

ذرات غیر اسکلتی:

این ذرات شامل اووئیدها، پیزوئیدها، پلت ها، اینتراکلست و اگرگات می باشد.

اووئید ، Ooide:

دانه های کروی یا بیضوی شکل که اندازه آنها کمتر از 2 میلی متر است و دارای یک هسته از جنس خرده های اسکلتی، پلت یا ذرات آواری از قبیل کوارتز می باشند.

اووئیدها انواع متقارن و نامتقارن دارند. اووئیدی که دارای یک لایه در اطراف هسته است Surficial نامیده می شود. در اووئیدهای نامتقارن ضخامت لایه ها در بخش زیرین اووئید بیشتر است.

در محیط های رسوبی عهد حاضر اگر محور بلند آراگونیت مماس بر حلقه یا لایه زیرین قرار گیرد، ساختمان متحدالمرکز Concentric تشکیل می گردد ولی اگر این محورها به طور عمودی نسبت به سطح زیرین قرار گیرد ، فابریک شعاعی Radial Fabric به وجود می آید.