کانی شناسی گوهرها۲

گوهر نوعی از کانی است که بصورت تراش خورده ویا غیر تراش خورده به عنوان زینت استفاده  می شود البته در بسیاری از موارد به این  تعریف از گوهر کمیابی . شفافیت وسختی  نیز اضافه می شود .

یک گوهر ترکیب شیمیایی مشخص و ثابت ونیزساختاری بلوری معینی  دارد  تعدادکمی از گوهرها مثل  کهربا . مروارید . مرجان وعاج  از موجودات  زنده به  وجود می ایند که انها  را جزء گروه گوهرهای الی طبقه بندی می نمایند . بخش عمده گوهرها ریشه طبیعی  دارند و جرو گوهرهای طبیعی  هستند گروه  سومی هم وجود دارند که  گوهرهای  مصنوعی  یعنی ساخته دست بشر هستند این گوهرها در ازمایشگاه و توسط  متخصصین ساخته شده و چون  از  جهت ترکیب شیمیایی و خصوصیات

فیزیکی  شباهت زیادی به انواع طبیعی  دارند تراشیده  شده و در بازارها (  متاسفانه در بعضی موارد به  جای  نوع طبیعی ) عرضه می شوند . گوهرهایی که  ریشه  طبیعی و غیر الی  دارند در داخل سنگها یافت  می شوند و سنگها نیز  خود ازترکیب

یک  یا  چند  کانی به  وجود می ایند . سنگها به سه نوع اصلی اذرین . رسوبی  ودگرگونی تقسیم می شوند .

سنگهای اذرین  حاصل سرد  شدن مواد مذاب  بوده . سنگهای رسوبی از تجمع رسوبات حاصل از  تخریب کلیه سنگها توسط

باد وباران و رودخانه ها حاصل  می شود و سنگهای  دگرگونی از تغییر  سنگهای اذرین و رسوبی به علت نفوذ مواد مذاب در انها پدید می ایند .

گوهرهای الی  همگی از گیاهان ویا از  حیواناتبه وحود امده اند و شکل گرفته اند . به عنوان مثال مروارید از محاصره جسم خارجی  نفوذی در بدن صدف مرواریدتوسطمواد ترشح شده از جسم صدف به وجود  می اید از  صدف حلزون دو کفه ای و یا

لاک پشت های خشکی و دریایی نیز به عنوان گوهر استفاده می شود مرجان که اسکلت حیوانی کوچک و دریایی به نام

(  Coral   polyp  )می باشد ویا عاج فیل . کرگدن و… که متعلق به حیوانات هزار سال پیش ویا کنونی  هستند نیز انواعی از  گوهرها  هستند کهربا نیز که از  فسیل شدن  صمغ درختان گذشته های دور به وجود  می اید ویا جت که  یک کانی  حاصل از

فسیل  شدن چوب است نیز  از گوهرهای الی محسوب می شوند .

بعضی از گوهرهای گرانبها ویانیمه گرانبها مثل  کوارتز را می توان  تقریبا” در همه  جای دنیا  پیدا کرد ولی تعداد دیگری مثل الماس . زمرد و یاقوت را به این علت که در شرایط خاص  زمین شناسی به وجود می ایند را نمی توان در همه جای دنیا پیدا کرد

اصولا” کانیهای گرانبها  گمیاب تر از کانی های نیمه گرانبها هستند .

شکل ظاهری

همانطور که در قسمتهای قبلی ذکر شد کانیها در سیستم های شش گانه متبلور می شوند و چون بیشترکانیهای گرانبها بلورین هستند شکل بلورهای انها .  برای مطالعه وتعیین  نوع کانی بسیار مهم است .

بلورها از صفحه های صافی تشکیل میشود که   Face  نامیده  می شوند . تجمع ونوع قرار گرفتن  این صفحات صاف شکل ظاهری بلور را که  Habit   نام دارد به وجود می اورد بلورهای   Anhedral  وبعضی از بلورهای  subhedral  هابیت مشخص ندارند . باید توجه داشت نداشتن هابیت دلیل بر غیر بلورین بودن کانی نیست .

شکل ظاهری بلور قطعا” متعلق به  یکی از سیستم های تبلور شش گانه  است ولی باید دانست که  شکل ظاهری بلورها در هر نوع  سیستم تبلور قطعا” مشابه هم نخواهد  بود و می تواند متفاوت باشد .

خواص  نوری  (  Opticl  properties  )

در مطالعات گوهرشناسی علاوه بر روشهای معمول کانی شناسی  که در قسمتهای قبل به انها اشاره شد بررسی خواص نوری کانی برای تعیین نوع کانی  اهمیت ویژه ای دارد به خصوص از این  نظر که ازمایشات نوری کانی ها اثرات تخریبی بر روی گوهر ندارند ولی ازمایشات معمول مثل تعیین سختی ویا ازمایشات شیمیایی اثرات تخریبی بر جای می گذارند .

بطور کلی جواهر شناسان از انواع مختلف امواج نوری الکترومغناطیسی استفاده میکنند که شامل نور مرئی . نور پلاریزه  .

ماوراء بنفش و موج کوتاه . واشعه ء ایکس است .

استفاده از امواج ماورای بنفش

تابش امواج ماورای بنفش موج بلند (   طول موج ۳۶۵ ام. ان )و موج کوتاه  (  طول موج  ۲۵۴ ام . ان ) که به ترتیب  با علایم

Lw  uv  و  sw  uv  نمایش داده  می شوند به  سطح  کانی  نیز می توانند به شناسایی انها کمک نمایند .

کانی                                           رنگ هنگام تابش  Lw  uv                                   رنگ هنگام تابش  sw   uv

Alexandriteطبیعی ومصنوعی          قرمز                                                              قرمز کم رنگ

الماس ابی                                  فسفر سانس زرد                                             رنگهای مشخص قبلی ولی ضعیف تر

سبز                                         صورتی  قرمز                                                    زرد

زمرد طبیعی                              قرمز                                                               قرمز

زمرد مصنوعی                           قرمز پررنگ                                                      قرمز

گارنت                                    بدون تاثیر                                                         بدون  تاثیر

Kunzite                                 نارنجی                                                           بدون تاثیر

Rubyطبیعی و مصنوعی            قرمز                                                              قرمز

Sapphireصورتی طبیعی مصنوعی قرمز                                                           قرمز

Sapphire ابی مصنوعی             بدون تاثیر                                                     سبز  یا ابی و…

Sapphire  ابی مصنوعی            بدون تاثیر                                                   صورتی

Sapphire زرد                         زرد الویی                                                    زرد الویی

spinelقرمزطبیعی ومصنوعی     قرمز                                                          قرمز

Spinel ابی کمرنگ طبیعی        سبز                                                         بدون  تاثیر

CZ                                     بدون تاثیر                                                    سبز مایل به زرد وزرد

yag                                    زرد                                                           بدون تاثیر

یکی از خصوصیات  جالب توجه کانی های گرانبها خاصیت  (  Luminescence  ) است . هنگامی که کانی های خاصی انرژی اضافی  به دست بیاورند که کمتر از مقدار لازم برای ایجاد گداختگی و یا اشتعال باشد این انرژی به انرژی تابشی خاصی تبدیل می شود که طول و نوع ان معمولا” در ناحیهء مریی طیف نوری قرار دارد به این پدیده (  Luminescenge  ) می گویند .

اگر انرژی ساطع  شده به صورت متناوب و بدون وقفه فعالیت نماید  یعنی کانی از منبعی انرژی جذب ونوذ مریی یاد  شده را از خود ساطع نماید این پدیده فلورسانس نام دارد که در صورت خاموش شدن منبع محرک نورافشانی فورا”  متوقف می شود.

..

انگشتر گوهر شب چراغ

اما اگر پس از وقفه در منبع محرک انرژی تابشی  از کانی کماکان ساطع گردد این پدیده فسفر سانس نام دارد .بعضی از کانی ها می توانند هر دو نوع فلورسانس وفسفرسانس را داشته باشند .

چنین تغییراتی می تواند عامل شناسایی مفیدی  برای بعضی از کانی های گرانبها باشد . مثل تشخیص توپاز ابی با رنگ طبیعی از توپاز ابی  رنگ  شده .

رنگ

از خصوصیات خاص کانیها و انچه قبل از همه و به راحتی تشخیص داده می شود رنگ انها می باشد که برای بسیاری از کانیها رنگ علامت ونشانه خوبی برای شناسایی انهاست وبرای  گروه عمده ای از کانیها رنگ از متغیرترین و نا مطمئن ترین خصوصیات است در  جواهرشناسی و همینطور کانی شناسی وقتی از رنگ صحبت می شود دو نوع رنگ وجود دارد  یکی رنگ ظاهری است و دیگری رنگ واقعی یا اثر انگشت و مدرک هویت کانی که توسط دستگاه  اسپکتروسکوپ قابل تعیین است .

رنگ از اشکارترین مشخصه های ظاهری یک گوهر و یکی از خواص نوری متعددی است که در گوهر وجود داردخصوصیات نوری کانیهای گرانبها کاملا” به نوع سیستم تبلور کانی و نحوه  ارایش  اتمهای تشکیل دهنده ان بستگی دارد . هنگامی که نور به سنگی تابیده می شودمقداری از نور تابیده شده جذب  و مابقی بازتابش ( منعکس  ) می گردد وقتی نور تابیده شده  نور سفید (  که شامل طیف کامل و همه رنگهای نور است )  به کانی می تابد نور باز تابش شده  رنگ کانی را مشخص می کند .

هر گوهر یک رنگ را برای خود  به صورت اختصاصی دارد این رنگ حتما” همان  رنگ ظاهری  گوهر نیست   و اثر  انگشت رنگی

(  Colour    finger    print   ) نامیده می شود  این رنگ اختصاصی توسط دستگاهی به نام (  Spectroscope   ) اسپکتروسکوپ  تشخیص داده می شود .

بررسی طیف جذبی هر گوهر و مقایسه طیف به  دست امده با طیف های استاندارد یکی از قطعی ترین روشهای شناسایی کانیهای گرانبهاست . در بعضی از گوهرها عناصری در  ترکیب شیمیایی   کانی به عنوان  عنصر اصلی وجود دارند که اساس رنگ ظاهری کانی را تشکیل می دهند مثل پریدوت که وجود عنصر اهن در شبکه اتمی ان همیشه رنگ  سبز را در این کانی نشان می دهد به این گروه از گوهرها (  Idiochromatic  ) می گویند  . از انواع این گوهر می توان به الماندین با رنگ قرمز . فیروزه به رنگ ابیویا مالاکیت به رنگ سبز اشاره کرذ .

در بعضی از گوهر ها اساسا” عناصر  تشکیل دهنده کانی فاقد رنگ هستند ولی وجود مقادیر ناچیزی از ناخالصی های شیمیایی در شبکه اتمی کانی باعث  بروز نوعی از رنگ در کانی می شود مثل کروندوم که در حالت خالص خود بی رنگ است ولی به علت حضور برخی از عناصر فلزی در داخل شبکه اتمی ان به رنگهای قرمز (  یاقوت قرمز  ) ابی . زرد . سبز (  یاقوت کبود  ) دیده می شود به این گروه از گوهرها Allochromatic  می گویند .لازم به ذکر است این گروه گوهرها زمینه مناسبی برای تغییر و یا تقویت رنگ دارند . ضمنا” بعضی از گوهرها  در یک بلور حاوی رنگهای مختلفی هستند که این رنگهای مختلف می توانند یکنواخت یا غیر یکنواخت باشد مثل تورمالین که گاهی در حدود۱۵ رنگ در یک بلور هم دیده شده است . این گوهر ها

(  Parti  colour  )     نامیده می شود . در بعضی از گوهرها نیز در یک بلور ممکن است وقتی از زوایای مختلف بررسی شود

رنگهای مختلف دیده شود مثل ایولیت که از یک جهت بی رنگ است ولی همان بلور بی رنگ وقتی ۹۰ درجه چرخانده شود به

رنگ ابی دیده خواهد شد به این گروه از گوهرها  Pleochroic  می گویند

رنگ گوهرها همانطور که اشاره شد میتواند به علت وجود عناصر  اصلی ویا عناصری که بصورت ناخالصی وارد شبکه اتمی بلور می شود حاصل گردد  از دلایل دیگر به وجود امدن رنگ کانی وجود مراکز رنگی (  نقصی در بلور که می تواند باعث اضافه بودن و یاکمبود یک الکترون در شبکه اتمی بلور باشد  ) تغییر ظرفیت ویا تغییر بار  الکترونی عناصر  تشکیل دهنده کانی وجود مواد الی در داخل  شبکه اتمی کانی و یا حرکت ازاد الکترون های اتمهای تشکیل دهنده ان می باشند .

شفافیت

سهولت انتقال نور از درون یک ماده شفافیت نامیده می شود کانی های قیمتی از نقطه نظر شفا فیت به انواع ذیل تقسیم میشوند

_شفاف . اشیاء از پشت کانی بصورت واضح و مشخص دیده می شوند .

_نیمه شفاف :اثری از اشیاء بصورت سایه در پشت کانی دیده می شود .

_شفاف گون : نور از کانی عبور می کند ولی چیزی از پشت کانی دیده نمی شود.

_نیمه مات: نور تنها از گوشه های کانی عبور می کند .

_ مات: هیچ نوری از ان عبور نمی کند .

ضریب  شکست نور (  Refractive   index  )

هنگامی که نور به سطح  یک گوهر می تابد بخشی از ان منعکس می شود اما بخش عمده ای از نور تابیده  شده از گوهر عبور می نماید وچون چگالی گوهر با چگالی هوا متفاوت است نور وارد شده به داخل گوهر از مسیر اولیه خود منحرف می شود

( اصطلاحا” میشکند) مقدار این شکست نور در گوهر به طور مستقیم به ضریبی بستگی دارد که اصطلاحا” ضریب شکست نور نامیده وباRI نشان داده می شود . تعیین مقدار ضریب شکست نور  RI   یک گوهر برای شناساییان بسیار مهم است وازمایش

تعیین ضریب شکست نوری از اصلی ترین ازمایشاتی است که یک گوهر شناس برای شناسایی گوهر می بایست  انجام دهد .

دستگاهی که عموما” برای اندازه گیری  ضریب شکست نور  RI  استفاده می شود انکسار سنج یا  رفراکتومتر نامیده میشود

زیر سرپوش رفراکتومتر منشوری که در بالای رفراکتومتر  قرار دارد دیده می شود این منشور از شیشه ای متراکم ومحتوی اکسید سرب وبا ضریب شکستی حدود ۱/۸۶ ساخته شده است .وقتی از قسمت چشمی رفراکتومترنگاه کنیم یک صفحه مدرج که معمولا” از ۱/۴۰  تا ۱/۸۱  تقسیم بندی شده است  دیده می شود  .

ناخالصیهای طبیعی   Inclusions

نا خالصیهای طبیعی از مشخصه های داخلی گوهرها هستند وممکن است جامد . مایع ویا گاز باشندکه در حین رشدبلور در ان

محاصره شده اند ویا  کلیواژ . ترک ویا شکستگی  باشند که تمام یا بخشی از ان  در هنگام رشد  وپس از رشد با مواد دیگر پر شده اند گرچه این ناخالصیهامعمولا” ایرادی برای گوهر به شمار می رود اما  بعلت کمک ویژه به شناخت گوهر بسیار مورد توجه  هستند .

معمولا”  ناخالصیهای جامد قبل از کانی اصلی شکل گرفته اند وبلورهای کانی اصلی در اطراف انها رشد کرده و انها را در برگرفته انداین ناخالصیهای ممکن است بلورهای مشخص  و یا توده های غیر بلورینباشند . ناخالصیهای جامد و مایع معمولا”   همزمان با رشد بلور در داخل کانی شکل می گیرند  ناخالصیها و حفره ها و ترکهاییکه پس از تشکیل بلور در کانی به وجود می ایند نیز شبیه به پر و بال حشرات ویا اثر انگشت هستند .

بهترین وسیله برای بررسی ناخالصیهای طبیعی کانی های گرانبها میکروسکوپ جواهر شناسی است . جواهرشناسان مدعی هستند که تحلیل های جواهر شناسی به ۱ . میکروسکوپ جواهر شناسی ۲ . رفراکتومتر  ۳٫ اسپکتروسکوپ وابسته است که

مهمترین انها برای بررسی درون یک قطعه گوهرمیکروسکوپ جواهر شناسی است .

خواص الکتریکی و هدایت گرما

گرچه اکثر کانی های گرانبها عایق الکتریسیته هستند ولی با توجه به این مطلب که تعداد کمی از انها مانند هماتیت . روتیل مصنوعی و الماس های ابی رنگ .رسانای الکتریسیته هستند ویا خاصیت الکتریکی برخی از کانیها همچون کوارتز ویا تورمالین تحت عنوان خاصیت پیزو الکتریک  ویا کهربا که میتواند تولید الکتریسیته ساکن نماید خواص الکتریکی کانیها  نیز در شناسایی  کانیهای گرانبها کاربرد دارد در کنار این مطلب خاصیت رسانایی گرماگرما نیز در شناخت بعضی از کانیها جزء روشهای مهم شناخت بعضی از گوهرها  می باشد این مطلب در  شناسایی الماس  بسیار کاربرد دارد . واساس دستگاه ترمولایزر برای شناسایی الماس است که متاسفانه  با ساخته شدن نمونه جدید  Monseniate  و خاصیت رسانایی گرمایی مشابه الماس این روش زیادهم قابل اطمینان نیست