amin_alamdarye
18th February 2012, 02:32 PM
شرح سیستم های بلوری :
به طور کلی 6 سیستم تبلور وجود دارد که کانی ها ، در یکی از این سیستم ها ، متبلور می شوند . البته ممکن است حالت های متنوع تر از 6 حالت ذیل ، دیده شوند اما آنها ، تغییرات این 6 نوع سیستم اصلی محسوب می گردند .
هر سیستم بر اساس سه پارامتر اصلی ، مشخص می گردد :
1) تعداد محورهای بلوری موجود در سیستم
2) طول آنها
3) زاویه ای که تحت آنها ، این محورها یکدیگر را قطع می کنند
در بلور شناسی محورهای اصلی عبارتند از : A ، کوتاه ترین محور ، C ، بلندترین محور و محور B و در برخی حالت ها محور D .
- ایزومتریک Isometric :
اولین و ساده ترین سیستم ، سیستم هم بعد یا ایزومتریک یا کوبیک می باشد . این سیستم دارای سه محور می باشد که هر سه ، دارای طول یکسان بوده و تحت زاویه 90 درجه یکدیگر را قطع می کنند .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_269_2.jpg
از جمله کانی هایی که دراین سیستم متبلور می گردند می توان :
گارنت ها ( Garnets ) فلوریت ( Fluorite )
الماس ( Diamond ) طلا ( Gold )
پیریت ( Pyrite ) نقره ( Silver )
سادولیت ( Sadolite ) شالریت ( Shalerite )
اسپینل ( Spinel )
را نام برد .
- تتراگونال Tetragonal :
این سیستم نیز دارای سه محور بوده که هر سه تحت زاویه 90 درجه یکدیگر را قطع می کنند . تفاوت این سیستم با سیستم کوبیک در این می باشد که در سیستم تتراگونال ، محور C ، بلندتر از محورهای B , A که دارای طول های مساوی هم هستند ، می باشد .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_272_2.jpg
ساختار تتراگونال
از کانی هایی که در سیستم تتراگونال متبلور می شوند می توان :
آپوفیلیت ( Apophyllite ) ایدوکراز ( Idocrase )
روتیل ( Rutile ) اسکاپولیت ( Scapolite )
ولفنیت ( Wulfenite ) زیرکن ( Zircon )
را نام برد .
- اورترومبیک Orthrhombic :
در این سیستم سه محور وجود دارد . هر سه تحت زاویه 90 درجه با هم برخورد می کنند اما هر سه محور ، از نظر طول ، متفاوتند .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_273_2.jpg
هر سه محور ، از نظر طول ، متفاوتند
از جمله کانی هایی که در سیستم اورترومبیک متبلور می شوند ، می توان :
آندالوزیت ( Andalusite ) سلستیت ( Celestite )
کریزوبریل ( Chrysoberyl ) کوردیریت ( Cordierite )
دنبوریت ( Danburite ) اپیدوت ( Epidote )
انستاتیت ( Enstatite ) همی مورفیت ( Hemimorphite )
سیلیمانیت ( Sillimanite ) هیپرستن ( Hypersthene )
اولیوین ( Olivine ) سولفور ( Sulfur )
توپاز ( Topaz ) زوئیزیت ( Zoisite )
- مونوکلینیک Monoclinic :
در این سیستم تبلور ، سه محور ، طول متفاوت دارند . دو محور ( محور A و محور C ) تحت زاویه 90 درجه یکدیگر را قطع می کنند اما محور B ، تحت زاویه متفاوت با آنها برخورد دارد .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_275_2.jpg
در اين سيستم تبلور ، سه محور ، طول متفاوت دارند
از کانی هایی که در این سیستم متبلور می شوند می توان :
آزوریت ( Azurite ) دیوپسید ( Diopside )
تادئیت ( Tadeite ) مالاکیت ( Malachite )
فلدسپارهای ارتوکلاز ( Orthoclase Feldspare )
استارولیت ( Staurolite ) اسفن ( Sphene )
اسپودومن ( Spodumene )
را می توان نام برد .
- تری کلینیک Triclinic :
در این سیستم تبلور نیز طول سه محور C , B , A متفاوت بوده و هیچیک تحت زاویه 90 درجه برخورد نمی کنند .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_278_2.jpg
طول سه محور C , B , A متفاوت بوده است
از کانی هایی که در این سیستم متبلور می شوند :
کیانیت ( Kyanite ) لابرادوریت ( Labradorite )
فلدسپارهای میکرولین ( Microline Feldspare )
فلدسپارهای پلاژیوکلاز ( Plagioclase Feldspare )
رودنیت ( Rhodenite )
را نام برد .
- هگزاگونال :
در این سیستم تبلور یک محور اضافی وجود دارد که وجه ششم بلور را تشکیل می دهد . سه محور دارای طول مساوی بوده و تحت زاویه 60 درجه یکدیگر را قطع می کنند . محور قائم یا محور C بر سه محور کوچکتر عمود می شود .
کانی شناسان گاهی این سیستم را به دو سیستم شامل : هگزاگونال و تریگونال تقسیم می کنند . این تقسیم بندی بر اساس شکل خارجی انها صورت می گیرد .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_280_2.jpg
سه محور داراي طول مساوي بوده محور C بر سه محور کوچکتر عمود مي شود
از کانی هایی که در این سیستم متبلور می شوند می توان :
آپاتیت ( Apatite ) بریل ( Beryl )
را نام برد .
- تریگونال :
سیستم تریگونال در حقیقت یک زیر سیستم از سیستم هگزاگونال محسوب می گردد .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_282_2.jpg
از جمله کانی هایی که در این سیستم متبلور می شوند می توان :
انواع متفاوت کوارتز ( Quartz )
شامل : آگات ( Agate ) ، کلسدنی ( Chalcedony ) ، ژاسپ ( Jasper ) ، آمیتیست ( Amethyst ) و .....
کروندوم ( Corundum ) هماتیت ( Hematite )
رودوکروزیت ( Rhodochrosite ) تورمالین ( Tourmaline )
را نام برد .
بخش عمده ای از اطلاعات اساسی در مورد ساختمان های بلوری ، بر پایه پراش اشعه X استوار و مبتنی است .
مفهوم بلور نخستین بار توسط Wilhelm Roentgen در سال 1895 مطرح شد . اما علم بلور شناسی ساختاری ( structural crystallography ) تنها پس از شناخت اشعه X و به کار گیری این روش مطرح گردید . در این روش فاصله های اتمی در واحد نانومتر که معادل با 1×10-9 m می باشد ، بیان می شوند . گاهی نیز فواصل در واحد آنگستروم ( Å ) بیان می شوند که هر آنگستروم معادل 1×10-10 m می باشد .
لذا 1 آنگستروم معادل 1/0 نانومتر است .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_283_2.jpg
اشعه X یک واژه ژنتیکی است که به منظور شرح تابش الکترومگنتیک با طول موج تقریباً بین 01/0 تا 10 نانومتر استفاده می شود . این طول موج کوتاه تر از طول امواج ماوراء بنفش و بلندتر از طول اشعه گاما می باشد . از طرفی فاصله بین اتم های مجاور در ساختمان بلوری به طور معمول حدود 3/0 نانومتر می باشد و طول موج اشعه X ، نزدیک به فاصله بین اتمی در بلورها می باشد .
Max Vonlaue این مسأله را در سال 1912 مطرح نمود که یک نمونه بلوری می تواند سبب شکست اشعه X گردد و این مسأله را ثابت نمود . خیلی زود WL.Bragg یک تفسیر هندسی ساده به منظور اندازه گیری زاویه شکست با توجه به فواصل بین صفحه ای در ساختمان های بلوری ارائه نمود که به عنوان قانون براگ مطرح می گردد .
این قانون اساس آنالیز با استفاده از اشعه X محسوب می شود . در سال 1912 توسط براگ به صورت یک فرمول ارائه شد . در شکل زیر یک دستگاه پراش اشعه X ساده نشان داده شده است .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_284_2.jpg
يک دستگاه پراش اشعه X ساده
در این دستگاه ، نمونه کریستال ، مورد بررسی قرار می گیرد . اما در بررسی نمونه های چند فازی به دلیل مشکل بودن بررسی نمونه متبلور از نمونه های پودر شده استفاده می گردد .
در شکل زیر یک دیفراکتومتر جهت آنالیزنمونه های پودر شده نشان داده شده است .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_287_2.jpg
يک ديفراکتومتر جهت آناليزنمونه هاي پودر شده
منبع (http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabExp.asp?PExpCode=1350&PID=357)
به طور کلی 6 سیستم تبلور وجود دارد که کانی ها ، در یکی از این سیستم ها ، متبلور می شوند . البته ممکن است حالت های متنوع تر از 6 حالت ذیل ، دیده شوند اما آنها ، تغییرات این 6 نوع سیستم اصلی محسوب می گردند .
هر سیستم بر اساس سه پارامتر اصلی ، مشخص می گردد :
1) تعداد محورهای بلوری موجود در سیستم
2) طول آنها
3) زاویه ای که تحت آنها ، این محورها یکدیگر را قطع می کنند
در بلور شناسی محورهای اصلی عبارتند از : A ، کوتاه ترین محور ، C ، بلندترین محور و محور B و در برخی حالت ها محور D .
- ایزومتریک Isometric :
اولین و ساده ترین سیستم ، سیستم هم بعد یا ایزومتریک یا کوبیک می باشد . این سیستم دارای سه محور می باشد که هر سه ، دارای طول یکسان بوده و تحت زاویه 90 درجه یکدیگر را قطع می کنند .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_269_2.jpg
از جمله کانی هایی که دراین سیستم متبلور می گردند می توان :
گارنت ها ( Garnets ) فلوریت ( Fluorite )
الماس ( Diamond ) طلا ( Gold )
پیریت ( Pyrite ) نقره ( Silver )
سادولیت ( Sadolite ) شالریت ( Shalerite )
اسپینل ( Spinel )
را نام برد .
- تتراگونال Tetragonal :
این سیستم نیز دارای سه محور بوده که هر سه تحت زاویه 90 درجه یکدیگر را قطع می کنند . تفاوت این سیستم با سیستم کوبیک در این می باشد که در سیستم تتراگونال ، محور C ، بلندتر از محورهای B , A که دارای طول های مساوی هم هستند ، می باشد .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_272_2.jpg
ساختار تتراگونال
از کانی هایی که در سیستم تتراگونال متبلور می شوند می توان :
آپوفیلیت ( Apophyllite ) ایدوکراز ( Idocrase )
روتیل ( Rutile ) اسکاپولیت ( Scapolite )
ولفنیت ( Wulfenite ) زیرکن ( Zircon )
را نام برد .
- اورترومبیک Orthrhombic :
در این سیستم سه محور وجود دارد . هر سه تحت زاویه 90 درجه با هم برخورد می کنند اما هر سه محور ، از نظر طول ، متفاوتند .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_273_2.jpg
هر سه محور ، از نظر طول ، متفاوتند
از جمله کانی هایی که در سیستم اورترومبیک متبلور می شوند ، می توان :
آندالوزیت ( Andalusite ) سلستیت ( Celestite )
کریزوبریل ( Chrysoberyl ) کوردیریت ( Cordierite )
دنبوریت ( Danburite ) اپیدوت ( Epidote )
انستاتیت ( Enstatite ) همی مورفیت ( Hemimorphite )
سیلیمانیت ( Sillimanite ) هیپرستن ( Hypersthene )
اولیوین ( Olivine ) سولفور ( Sulfur )
توپاز ( Topaz ) زوئیزیت ( Zoisite )
- مونوکلینیک Monoclinic :
در این سیستم تبلور ، سه محور ، طول متفاوت دارند . دو محور ( محور A و محور C ) تحت زاویه 90 درجه یکدیگر را قطع می کنند اما محور B ، تحت زاویه متفاوت با آنها برخورد دارد .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_275_2.jpg
در اين سيستم تبلور ، سه محور ، طول متفاوت دارند
از کانی هایی که در این سیستم متبلور می شوند می توان :
آزوریت ( Azurite ) دیوپسید ( Diopside )
تادئیت ( Tadeite ) مالاکیت ( Malachite )
فلدسپارهای ارتوکلاز ( Orthoclase Feldspare )
استارولیت ( Staurolite ) اسفن ( Sphene )
اسپودومن ( Spodumene )
را می توان نام برد .
- تری کلینیک Triclinic :
در این سیستم تبلور نیز طول سه محور C , B , A متفاوت بوده و هیچیک تحت زاویه 90 درجه برخورد نمی کنند .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_278_2.jpg
طول سه محور C , B , A متفاوت بوده است
از کانی هایی که در این سیستم متبلور می شوند :
کیانیت ( Kyanite ) لابرادوریت ( Labradorite )
فلدسپارهای میکرولین ( Microline Feldspare )
فلدسپارهای پلاژیوکلاز ( Plagioclase Feldspare )
رودنیت ( Rhodenite )
را نام برد .
- هگزاگونال :
در این سیستم تبلور یک محور اضافی وجود دارد که وجه ششم بلور را تشکیل می دهد . سه محور دارای طول مساوی بوده و تحت زاویه 60 درجه یکدیگر را قطع می کنند . محور قائم یا محور C بر سه محور کوچکتر عمود می شود .
کانی شناسان گاهی این سیستم را به دو سیستم شامل : هگزاگونال و تریگونال تقسیم می کنند . این تقسیم بندی بر اساس شکل خارجی انها صورت می گیرد .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_280_2.jpg
سه محور داراي طول مساوي بوده محور C بر سه محور کوچکتر عمود مي شود
از کانی هایی که در این سیستم متبلور می شوند می توان :
آپاتیت ( Apatite ) بریل ( Beryl )
را نام برد .
- تریگونال :
سیستم تریگونال در حقیقت یک زیر سیستم از سیستم هگزاگونال محسوب می گردد .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_282_2.jpg
از جمله کانی هایی که در این سیستم متبلور می شوند می توان :
انواع متفاوت کوارتز ( Quartz )
شامل : آگات ( Agate ) ، کلسدنی ( Chalcedony ) ، ژاسپ ( Jasper ) ، آمیتیست ( Amethyst ) و .....
کروندوم ( Corundum ) هماتیت ( Hematite )
رودوکروزیت ( Rhodochrosite ) تورمالین ( Tourmaline )
را نام برد .
بخش عمده ای از اطلاعات اساسی در مورد ساختمان های بلوری ، بر پایه پراش اشعه X استوار و مبتنی است .
مفهوم بلور نخستین بار توسط Wilhelm Roentgen در سال 1895 مطرح شد . اما علم بلور شناسی ساختاری ( structural crystallography ) تنها پس از شناخت اشعه X و به کار گیری این روش مطرح گردید . در این روش فاصله های اتمی در واحد نانومتر که معادل با 1×10-9 m می باشد ، بیان می شوند . گاهی نیز فواصل در واحد آنگستروم ( Å ) بیان می شوند که هر آنگستروم معادل 1×10-10 m می باشد .
لذا 1 آنگستروم معادل 1/0 نانومتر است .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_283_2.jpg
اشعه X یک واژه ژنتیکی است که به منظور شرح تابش الکترومگنتیک با طول موج تقریباً بین 01/0 تا 10 نانومتر استفاده می شود . این طول موج کوتاه تر از طول امواج ماوراء بنفش و بلندتر از طول اشعه گاما می باشد . از طرفی فاصله بین اتم های مجاور در ساختمان بلوری به طور معمول حدود 3/0 نانومتر می باشد و طول موج اشعه X ، نزدیک به فاصله بین اتمی در بلورها می باشد .
Max Vonlaue این مسأله را در سال 1912 مطرح نمود که یک نمونه بلوری می تواند سبب شکست اشعه X گردد و این مسأله را ثابت نمود . خیلی زود WL.Bragg یک تفسیر هندسی ساده به منظور اندازه گیری زاویه شکست با توجه به فواصل بین صفحه ای در ساختمان های بلوری ارائه نمود که به عنوان قانون براگ مطرح می گردد .
این قانون اساس آنالیز با استفاده از اشعه X محسوب می شود . در سال 1912 توسط براگ به صورت یک فرمول ارائه شد . در شکل زیر یک دستگاه پراش اشعه X ساده نشان داده شده است .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_284_2.jpg
يک دستگاه پراش اشعه X ساده
در این دستگاه ، نمونه کریستال ، مورد بررسی قرار می گیرد . اما در بررسی نمونه های چند فازی به دلیل مشکل بودن بررسی نمونه متبلور از نمونه های پودر شده استفاده می گردد .
در شکل زیر یک دیفراکتومتر جهت آنالیزنمونه های پودر شده نشان داده شده است .
http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoLab/Pics/GeoLabPic_287_2.jpg
يک ديفراکتومتر جهت آناليزنمونه هاي پودر شده
منبع (http://www.ngdir.ir/GeoLab/PGeoLabExp.asp?PExpCode=1350&PID=357)