كانيها

زمين از سنگ تشكيل شده است . سنگها تجمعي از كانيها هستند . كانيها از اتمها تشكيل شده اند . براي درك بهتر سنگها ، ما بايد ابتدا دركي از كانيها داشته باشيم . ما از تعريف يك كاني شروع مي كنيم .
يك كاني :

بصورت طبيعي تشكيل شده است .
جامد است ( كانيها نمي توانند بصورت مايع يا گاز باشند ) .
با تركيب شيميايي مشخص تشكيل مي شوند .
ساختماني بلوري دارد ( اتمها با حالتي كاملا مشخص در داخل كانيها قرار گرفته اند ) .

مثالهايي از كانيها :
آياشيشه كاني است؟ شيشه مي تواند بصورت طبيعي تشكيل شود ( شيشه هاي ولكانيكي ابسيدين نام دارند ) ، جامد است ، تركيبي شيميايي معمولا مشخص است ، هرچند ، همواره چنين نيست ، ولي چون ساختاري بلوري ندارد ( اتمهاي منفرد در شيشه بصورت تصادفي قرارگرفته اند شبيه قرارگرفتن اتمها داخل مايع ) . بنابراين ، شيشه كاني نيست .

يخ : بصورت طبيعي تشكيل مي گردد ، جامد است ، تركيب شيميايي معيني داردكه به صورت فرمول H2O بيان ميگردد و داراي ساختمان كريستالي معين در هنكامي كه در حالت جامد است مي باشد . بنابراين ، يخ كاني است در حالي كه مايع آن هنگامي كه جامد نيست داراي ساختمان بلوري نمي باشد پس كاني نيست .
هاليت ( نمک ) : بصورت طبيعي تشكيل مي شود ، جامد است ، تركيب شيميايي معيني دارد كه بصورت فرمول NaCl بيان ميگردد ، داراي ساختمان كريستالي ( بلوري ) معيني است بنابراين ، هاليت يك كاني است .

كانيهاي مهم پوسته زمين

تنوع كانيهايي كه ما مي بينيم بستگي به عناصر شيميايي موجود براي تشكيل آنها دارد. در پوسته زمين فراواني عناصر به شرح زير است :

1 . اكسيژن 45.5%                 5 . كلسيم 5.1 %            9 . تيتانيم 0.9%
2 . سيليس 27.2 %               6 . منيزيم 2.8 %            10 . هيدروژن 0.14%
3 .آلومينيوم 8.0%                  7 . سديم 2.3%              11 . منگنز 0.1 %
4 . آهن 5.8%                        8 . پتاسيم 1.7%            12 . فسفر 0.1 %

توجه كنيد كه كربن ( يكي از فراوان ترين عناصر در زندگي ) در 12 عنصر فوق بيان نمي شود .
با وجود محدوديت تعداد عناصر موجود در پوسته زمين ، حدود3000 كاني شناخته شده است كه فقط 20 تا 30 كاني از اين تعداد كانيهاي رايج مي باشند . رايج ترين كانيها آنهايي هستند كه اساس تشكيل آنها سيليس و اكسيژن است : يعني سييليكاتها . اساس يا بنيان سيليكاتها Sio4 ( تترا هدران ) مي باشد . چهار اكسيژن يك اتم سيليكات را احاطه كرده اند .

تشكيل كانيها

كانيها در طبيعت توسط فرايندهاي گوناگوني تشكيل مي گردند . ازجمله :

كريستالي شدن ( بلوري شدن ) از ماده مذاب فرايندي كه منتج به تشكيل سنگهاي آذرين مي شود .
ته نشيني در آب : فرايندي كه منتج به تشكيل سنگهاي رسوبي شيميايي مي گردند .
ته نشيني موجودات زنده : فرايندي كه منتج به تشكيل سنگهاي رسوبي بيو شيميايي ميشوند .
تبديل به ثبات بيشتر : فرايندي كه منتج به تشكيل خاك ، بواسطه هوازدگي ، و شكل گيري سنگهاي دگرگوني مي شود .
ته نشيني گاز : ( كه البته اين عمل رايج نيست ، اما برخي اوقات در اطراف دهانه آتشفشان ايجاد مي گردد )
فرايندهاي مختلف زمين باعث ايجاد كانيهاي متفاوت مي گردند كه ما مي توانيم اين فرايندها را با شناخت كانيهاي مختلف تشخيص دهيم . هر فرايند شرايط حرارات و فشار خاص خود را دارند كه با آزمايشاتي كه در آزمايشگاه انجام مي گيرد تشخيص داده مي شوند .

كانيهاي مهم در اين رابطه

براي اين هدف ، سه كاني از مهمترين كانيها ( بقيه كانيها اگر نيازشد معرفي مي شوند ) عبارتند از :

كوارتز : با فورمول شيميايي Sio2 _ كوارتز يكي از كانيهايي است كه بصورت كاني اوليه و اصيل بصورت كريستال از ماگماي ( گدازه ) اسيدي كه سنگهاي اسيدي را ايجاد مي كنند ، در داخل سنگهاي اسيدي ايجاد مي گردند . اگرچه كوارتز در حرارت بالا ايجاد مي گردد ولي در شرايط نزديك به سطح زمين پايدار است ( نمي شكند و آلتره نيز نمي گردد ) .
كانيهاي رسي : كانيهاي رسي سيليكاتهاي ورقه اي مي باشند ، بنابراين داراي يك ساختار كريستالي ( بلوري ) مي باشند كه اين امكان را به آنها مي دهد كه در امتداد ورقه ها به آساني بشكنند . كانيهاي رسي در اثر آلتره شدن كانيهاي ديگر در طول فرايند هوازدگي شيميايي ايجاد مي گردند ( آلتره شدن تحت شرايط نزديك بودن به زمين ) . كانيهاي رسي اجزاء اصلي و اوليه تشكيل خاك مي باشند و همچنين در سنگهاي رسوبي به عنوان مثال شيل وماسه سنگ، يافت مي گردند .
كلسيت : با فرمول شيميايي Caco3 ( كربنات كلسيم ) . كلسيت براحتي در آبي كه مقداركمي اسيد دارد حل مي شود . بنابراين كلسيت مي تواند مستقيما در آب ته نشين شود . ارگانيسم ها مي توانند يونهاي كلسيم و كربنات را از آب جذب كرده و در پوسته هايشان رسوب دهند . بنابراين كلسيت يكي از اجزا اصلي و اوليه سنگهاي رسوبي شيميايي و بيوشيميايي مي‌باشد .