علم المعادن البصري والتحليلي
يشمل علم المعادن البصري والتحليلي الطرق الآلية المستخدمة لتحديد المعادن وتحديد تركيبها وبنيتها.
Definition
مجموعة الطرق البصرية وشعاع الإلكترون والطيفية المستخدمة لتحديد المعادن وقياس تركيبها الكيميائي وبنيتها وخصائصها الفيزيائية.
Scope
يغطي هذا المجال الفحص البصري للمعادن في المقاطع الرقيقة باستخدام المجهر المستقطب، وتحديد كيمياء المعادن بواسطة التحليل المجهري بشعاع الإلكترون والمجهر الإلكتروني الماسح، واستخدام التقنيات الطيفية وغيرها من التقنيات التحليلية لتوصيف التركيب والترابط. ويوفر هذا المجال مجموعة الأدوات العملية للدراسة المعدنية والبترولوجية الحديثة.
Sub-topics
Core questions
- كيف يتم تحديد المعادن من خلال سلوكها البصري في الضوء المستقطب؟
- كيف تُقاس كيمياء المعادن في الموقع على مقياس الميكرون؟
- ما هي الطرق الطيفية التي تكشف عن الترابط والتركيب؟
- كيف تكمل هذه التقنيات طرق الحيود والطرق الكلاسيكية؟
Key theories
- التعرف البصري من خلال التفاعل مع الضوء المستقطب
- تقسم المعادن المتباينة الخواص الضوء إلى أشعة ذات سرعات مختلفة، مما ينتج عنه ألوان تداخل، وتعدد الألوان (pleochroism)، وانقراض مميز وقابل للقياس تحت المجهر المستقطب، مما يتيح التعرف عليها في المقاطع الرقيقة.
- التحليل المجهري بشعاع الإلكترون في الموقع
- يثير شعاع إلكتروني مركز أشعة سينية مميزة تكشف طاقاتها وشدتها عن العناصر الموجودة وتركيزاتها، مما يسمح بالتحليل الكيميائي الكمي لحبيبات معدنية فردية.
Clinical relevance
تعد هذه الطرق التحليلية لا غنى عنها في علم المعادن وعلم الصخور والجيوكيمياء، حيث تدعم تحديد المعادن، والتفسير البتروجيني، والقياس الحراري الضغطي الجيولوجي، وتوصيف الخامات، ودراسة الأطوار الدقيقة النسيج والنادرة.
History
قدم هنري كليفتون سوربي دراسة الصخور في المقاطع الرقيقة في خمسينيات القرن التاسع عشر، مؤسسًا علم الصخور المجهري؛ وأصبح المجهر المستقطب الأداة القياسية لعلم الصخور، وأضاف اختراع كاستينج للمسبار الإلكتروني الدقيق في أوائل خمسينيات القرن الماضي التحليل الكيميائي الكمي الموضعي.
Key figures
- Henry Clifton Sorby
- William D. Nesse
- Raymond Castaing
Related topics
Seminal works
- nesse2013
- reed2005
- klein2007
Frequently asked questions
- ما هو المقطع الرقيق؟
- شريحة من الصخر أو المعدن مطحونة بسمك حوالي 30 ميكرومتر ومثبتة على زجاج بحيث يمر الضوء من خلالها، مما يسمح بالدراسة البصرية تحت المجهر المستقطب.
- لماذا نستخدم طرق تحليلية متعددة؟
- تكشف كل طريقة عن معلومات مختلفة، فالبصرية للتعرف السريع، والمسبار الدقيق للكيمياء، والطيفية للترابط، والحيود للبنية، لذا يتم دمجها للحصول على توصيف كامل.