نحوه تشکیل سنگ قیمتی

تشکیل گوهر:سنگ های قیمتی چگونه ایجاد می شوند

بیشتر جواهرات به طور طبیعی به عنوان مواد معدنی در داخل زمین تشکیل می شوند. بیشتر آنها به صورت کریستال ، جامداتی که اتمهای آنها در الگوهای تکرارشونده بسیار مرتبی به نام سیستم های کریستالی مرتب شده اند، تشکیل می شوند . یادگیری در مورد تبلور مواد معدنی و فرآیندهای زمین شناسی درگیر در تشکیل گوهر به گوهرشناسان کمک می کند تا برخی از خواصی را که در سنگ های قیمتی با آنها مواجه می شوند درک کنند.

نحوه تشکیل سنگ قیمتی
نحوه تشکیل سنگ قیمتی

کریستال های خود را بسازید

ساختن کریستال ها برای خودتان راه خوبی برای یادگیری نحوه رشد کریستال ها است. ساده ترین روش شامل کریستال کردن شکر برای تهیه آب نبات سنگی است.

یک قابلمه آب بردارید و تا جایی که می توانید شکر را به آن اضافه کنید. وقتی می بینید که در ته نشست می شود و دیگر حل نمی شود، به نقطه اشباع رسیده اید. آب تمام قندی را که می تواند جذب کرده است. این حالت فوق اشباع نامیده می شود.
بعد، قابلمه را به جوش بیاورید. در زمان جوش، سطح اشباع تغییر می کند. محلول دیگر فوق اشباع نیست. اکنون می توانید به میزان قابل توجهی شکر بیشتری اضافه کنید. بنابراین، شکر بیشتری اضافه کنید تا دوباره به سطح فوق اشباع برسید.
قابلمه را از روی اجاق گاز بردارید. با سرد شدن آب تا دمای اتاق، مقدار شکری که می تواند در حالت تعلیق نگه دارد به سطح قبلی باز می گردد. شکر اضافی باید از محلول خارج شود. همانطور که انجام می دهد، متبلور می شود.
یک رشته در محلول شکر آویزان کنید تا کریستال ها روی آن رشد کنند. (یک وزنه در پایین نخ قرار دهید تا صاف بماند). اگرچه این فرآیند به اندازه کافی سریع نیست که بتوان بدون کمک آن را مشاهده کرد، اما هر چند دقیقه یک بار تغییراتی را در کریستال ها مشاهده خواهید کرد.
زمانی که محلول به دمای اتاق برسد، کریستال های شکر روی رشته را می پوشانند. آب دوباره فوق اشباع خواهد شد.
تبلور مواد معدنی: مبانی
این تمرین ساده در واقع شما را با چهار مورد از پنج شرط لازم برای بلور شدن مواد معدنی آشنا می کند.

عناصر
درجه حرارت
فشار
زمان
فضا
در داخل زمین، مواد تشکیل دهنده کریستال ها پیچیده تر و متعددتر از محلول قند ما هستند. محلول ها ممکن است حاوی مواد معدنی مختلف باشند.
در دمای کافی بالا، یک محلول می تواند بسیاری از مواد معدنی را در حالت تعلیق نگه دارد. با کاهش دما، مقدار مواد جامدی که می تواند در سوسپانسیون نگه دارد نیز کاهش می یابد. هنگامی که این اتفاق می افتد، کریستال ها تشکیل می شوند. در واقع، مواد معدنی مختلف در یک محلول در دماهای مختلف متبلور می شوند. برای مثال، کوراندوم ممکن است ابتدا متبلور شود. همانطور که محلول به سرد شدن ادامه می دهد، ممکن است توپاز بعدی و سپس کوارتز تشکیل شود .
فشار هیچ تاثیری بر تشکیل آب نبات سنگی ندارد. با این حال، ترکیب مناسب فشار و دما برای کریستال شدن مواد معدنی لازم است. جواهراتی که در زیر زمین متبلور می شوند معمولاً به فشار و دمای بسیار بالایی نیاز دارند.
زمان و مکان الزامات نسبتاً ساده ای هستند. ترکیب مناسب مواد، حرارت و فشار باید به اندازه کافی دوام داشته باشد تا مواد معدنی متبلور شوند. آنها همچنین به فضایی برای رشد نیاز دارند. بدیهی است که نمی توان یک کریستال به طول 3 سانتی متر را در حفره ای به طول 3 میلی متر رشد داد.
بیایید نگاهی بیندازیم به شرایطی که در زیر زمین وجود دارد که تبلور و تشکیل گوهر را ممکن می کند.
ضخامت پوسته زمین از 3 مایل (حدود 4.8 کیلومتر) در زیر بستر دریا تا 25 مایل (حدود 40 کیلومتر) در زیر قاره ها متغیر است. در زیر پوسته، گوشته با ضخامت تقریبی 1860 مایل (حدود 2993 کیلومتر) قرار دارد. گوشته 83 درصد از حجم زمین را تشکیل می دهد. از سنگ مذابی به نام ماگما تشکیل شده است. در موارد نادری که به سطح می رسد، آن را گدازه می نامیم. گوشته در نزدیکی مرکز زمین داغ ترین است و جریان های گرمایی آن را در حرکت ثابت نگه می دارند.

پوسته و گوشته در یک منطقه متلاطم با فشار و دمای بالا به هم می رسند.

سنگ قیمتی
سنگ قیمتی

چندین صفحه پوسته را تشکیل می دهند و روی گوشته مایع شناور می شوند. همانطور که آنها به یکدیگر برخورد می کنند، برخی به پایین رانده می شوند در حالی که برخی دیگر به کوه ها بلند می شوند. ماگما نیز در حرکت دائمی است. حرکت و فشار آن به طور مداوم بر روی کف پوسته اثر می گذارد و باعث سایش و شکستگی می شود. در نتیجه، سنگ ها از پوسته جدا می شوند و در ماگمای مایع منتقل می شوند. بیشتر این مواد سنگی ذوب می شوند و شیمی ماگمای مجاور را تغییر می دهند. برخی از ذرات کوچکتر قرار است در جواهرات آینده گنجانده شوند.
سطح زیرین پوسته به شدت شکسته شده و دارای حفره های متعددی است. مایعات خارج شده از ماگما از طریق این شکستگی ها و حفره ها جریان می یابد. در اینجا ما شرایط مناسب برای رشد کریستال را پیدا می کنیم. مایعات غنی از مواد شیمیایی مواد لازم را تامین می کنند. حفره ها فضایی را برای رشد فراهم می کنند. دما و فشار اینجا بالاست. هنگامی که مایع از میان پوسته حرکت می کند، به اندازه کافی خنک می شود تا کریستالیزاسیون رخ دهد. تنها شرط باقی مانده زمان است.

چگونه وقفه در رشد کریستال بر تشکیل گوهر تأثیر می گذارد

ممکن است فکر کنید که از نظر زمین شناسی، زمان برای تشکیل کریستال کافی است. با این حال، در این محیط پرآشوب، معابر مدام باز می شوند و فرو می ریزند. اغلب، کریستال ها شروع به تشکیل می کنند، سپس مسیر تغذیه مایع غنی از مواد معدنی به حفره بسته می شود. در این مرحله، تمام رشد متوقف می شود.
در صورت بازگشایی مجدد، رشد از سر گرفته می شود. در بیشتر موارد، این الگوی رشد خاموش و روشن در یک کریستال غیرقابل تشخیص است. با این حال، در برخی موارد، اثرات قابل توجهی دارد.

تشکیل سنگ قیمتی
تشکیل سنگ قیمتی

منطقه بندی رنگ

گاهی اوقات، لایه های متوالی رشد ترکیبات شیمیایی کمی متفاوت خواهند داشت. هنگامی که این اتفاق می افتد، ممکن است منطقه بندی رنگ را در کریستال مشاهده کنید.
دوقلو
گاهی اوقات، لایه های جدید جهت گیری متفاوتی خواهند داشت. این باعث دوقلو شدن می شود .
فراق
در برخی از کریستال‌های دوقلو، لایه‌های جدید به طور کامل با یکدیگر پیوند ندارند. برای مثال وقتی جدا شدن را روی یک یاقوت ستاره می بینید ، لایه ها به هم متصل نمی شوند.

نمونه های کریستال متشکل از مواد معدنی مختلف

حتی اگر یک گذرگاه بسته دوباره باز شود و مایع دوباره وارد یک حفره شود، یک ماده معدنی کاملاً متفاوت ممکن است بر روی ماده موجود متبلور شود. در واقع، دما، فشار، و شیمی محلول سیال اغلب در طول زمان متفاوت است. شرایط مختلف باعث تولید کریستال های معدنی مختلف در یک حفره می شود. هنگام باز کردن یک کانسار، معمولاً مواد معدنی مختلفی را می بینید که لایه های قبلی را می پوشانند.
شامل ها
چنین تغییراتی در شرایط درون یک حفره نیز یکی از دلایل گنجاندن سنگ های قیمتی است . یک کریستال جدید ممکن است روی یک بلور قدیمی و بزرگتر شروع به رشد کند، فقط روند رشد آن متوقف شود. اگر شرایطی که به کریستال اصلی اجازه رشد می دهد از سر گرفته شود، کریستال قدیمی نسبت به کریستال جدیدتر رشد خواهد کرد.
گاهی اوقات، دو ماده معدنی مختلف به طور همزمان متبلور می شوند. اگر یکی بلند شود و سریعتر شروع به رشد کند، دیگری را فرا خواهد گرفت. اینگونه است که کریستال های پیریت در داخل زمرد قرار می گیرند .
در شرایط دیگر، ناخالصی های شیمیایی می توانند در داخل یک کریستال وجود داشته باشند. اگر دما و/یا فشار تغییر کند، ناخالصی ها می توانند در درون خود کریستال میزبان متبلور شوند. (در واقع، کریستال میزبان به عنوان یک حفره نگهدارنده موادی عمل می کند که فقط به شرایط مناسب برای کریستال شدن نیاز دارند). به این ترتیب روتیل در داخل کوارتز و کوراندوم تشکیل می شود.

سنگ های قیمتی چگونه ایجاد می شوند