کانی یا سنگ؟ زیر ذره بین تفاوت‌های آنها را بشناسید!
سنگ‌ها و کانی‌ها می‌توانند به عنوان سرنخ‌های ارزشمندی برای درک فرایندهای شکل‌گیری زمین و تحولاتی که در طول میلیاردها سال رخ می‌دهند، مورد بررسی قرار گیرند. هر کانی از مجموعه ای از دو یا چند کانی تشکیل شده است و دارای ساختار کریستالی است که به صورت منظم تکرار شده است. این ساختار مشخصه‌های فیزیکی آن را تعیین می‌کند، مانند سختی، رنگ و مغناطیسی بودن.
کانی‌ها می‌توانند ساختارهای خاصی داشته باشند که ناشی از ترکیب شیمیایی آنها است. مثال‌هایی از کانی‌ها مانند هالیت، آراگونیت، کوارتز و موارد دیگر ذکر شده است که هر کدام ویژگی‌ها و ساختارهای خاص خود را دارند. همچنین، کانی‌ها می‌توانند ترکیبات شیمیایی مشابهی داشته باشند اما به دلیل تفاوت در نحوه شکل‌گیری‌شان، خصوصیات متفاوتی داشته باشند.
سه نوع سنگ شامل سنگ‌های آذرین، رسوبی و دگرگونی وجود دارد که با توجه به شرایط مختلف شکل‌گیری و تحولاتی که در آنها رخ می‌دهد، تلفیقی از کانی‌های متفاوت را در خود نهاده‌اند. به طور کلی، چرخه سنگ نشان‌دهنده فرایند بازیافت و تغییر شکل مداوم سنگ‌ها است. از آنجا که سنگ‌ها می‌توانند دارای ساختارهای متفاوتی باشند، در زمینه زمین‌شناسی همواره کانی‌های جدیدی کشف می‌شود که تاکنون شناخته نشده بودند. این کانی‌ها می‌توانند به علت شرایط خاص موجود در مناطق مختلف تولید شده باشند.
تک فان-سنگ‌ها و کانی‌ها سرنخ‌های بسیار ارزشمندی درباره چگونگی شکل‌گیری زمین و تغییرات میلیاردها ساله آن در خود نگهداری می‌کنند اما تفاوت‌هایی نیز بین آنها وجود دارد.
به گزارش تک فان، به طور خلاصه، سنگ از مجموع دو یا چند کانی تشکیل شده است. ضمنا، کانی‌ها جامد هستند، و به جز چند مورد استثنا مثل الماس، فاقد کربن‌اند و یک «ساختار کریستالی» دارند که به صورت منظم تکرار شده است.
اریکا اندرسون، مدیر موزه گلاسکو هانترین در بخش معدن‌شناسی و سنگ‌شناسی، می‌گوید: «کانی در ساده‌ترین تعریف بلوک‌های سازندۀ سنگ‌ها هستند. به نحوی مثل اتم‌های موجود در مولکول است، بنابراین کانی‌ها درواقع اتم هستند.»
هر نوع کانی‌ای ساختار کریستالی منحصربه‌فرد خودش را دارد که ناشی از ترکیب شیمیایی آن است که مجموعه‌ای از ویژگی‌های فیزیکی مثل سختی، رنگ یا مغناطیس آن را تعیین می‌کند. مثلا، هالیت ـ شکل طبیعی کلرید سدیم (NaCl) که نمک سفره از آن درست می‌شود ـ یک کانی نرم است که قطعات کریستالی مکعب‌شکل و شفاف می‌سازد. سایر کانی‌ها، مثل آراگونیت (CaCO3) و کلسیت (CaCo3)، می‌توانند آرایش شیمیایی مشابهی داشته باشند اما ساختار کریستالی آنها و ویژگی‌های فیزیکی‌شان به دلیل تفاوت نحوه شکل‌گیری‌شان متفاوت است.
اندرسون می‌گوید: «برای هر کانی یک روش مشخص برای پیوند خوردن اتم‌ها به یکدیگر وجود دارد. برخی کانی‌ها دارای عناصر دقیقا مشابه هستند اما این عناصر به شکل‌های متفاوتی به هم پیوند خورده‌اند، بنابراین کانی‌های متفاوتی می‌سازند.»
کورآترز مثال خوبی برای کانی است که در سراسر جهان و در سنگ‌های مختلف مثل گرانیت و کوآرتزیت پیدا می‌شود. کوآترز از عناصر شیمیایی سیلیکون و اکسیژن ساخته شده و فرمول شیمیایی آن (SiO2) است. این کانی در خالص‌ترین شکل خود بی‌رنگ است اما وجود ناخالصی‌ها می‌تواند باعث شود که کریستال‌ها یا مات به نظر برسند یا به رنگ‌های صورتی، بنفش، زرد یا قهوه‌ای در بیایند.
از ماه می سال 2024، انجمن بین‌المللی شناسایی کانی ـ یک نهاد علمی که مسئول شناسایی، تأیید و نامگذاری کانی است ـ در حدود 6050 گونه کانی را فهرست کرده است. کارشناسان کانی‌ها را بر اساس ساختارهای متفاوت کریستال‌های آنها از هم تفکیک می‌کند. این کار روشی علمی است که بر اساس زیرا نحوه مرتب شدن اتم های کانی را نشان می‌دهد.
برخی از کانی‌ها مثل هالیت، دارای ساختار نسبتا ساده هستند اما بقیه می‌توانند حاوی 10 یا تعداد بیش‌تری از عناصر باشند که برای مثال می‌توان به khomyakovite و georgbarsanovite اشاره کرد. اندرسون می‌گوید: «ما مدام داریم کانی‌های تازه کشف می‌کنیم زیرا در حال کاوش نواحی‌ای هستیم که از شرایط‌‌‌شان اطلاعی نداشتیم.»
چرخه سنگ
سه نوع سنگ شامل آذرین، رسوبی و دگرگونی وجود دارند که با توجه به مکان و نحوه شکل‌گیری سنگ‌ها، تلفیقی از کانی‌های متفاوت در آنها وجود دارد. مثلا، سنگ‌های آذرین ـ که بعد از جامد شدن مواد مذاب آتش‌فشانی چه در اعماق زمین و چه روی سطح ساخته می شوند ـ حاوی مقادیر محدودی از کانی کریستالی هستند. ریچارد بوینس، استاد افتخاری علوم زمین در دانشگاه ابریستویث در انگلستان، می‌گوید: «این‌ها کانی‌های سنگ‌ساز رایج خوانده می‌شوند که شامل فلدسپار، اولیوین، پیروکسین، میکا، کوآرتز و آمفیبول است.»
سنگ‌های آذرین ممکن است در معرض حرارت و فشار قرار بگیرند یا در معرض مایعاتی قرار بگیرند که باعث می‌شود ترکیب کانی‌های آنها تغییر کند. وقتی ترکیب کانی‌های سنگ‌های آذرین عوض می‌شوند، تبدیل به سنگ‌های دگرگونی می‌شوند که از نمونه‌های این سنگ‌ها می‌توان به فیلیت، شیست، کوارتزیت و مرمر اشاره کرد. سنگ‌های آذرین و دگرگونی در سطح زمین به ناچار در معرض فرسایش و خرد‌شدن به واسطه آب و باد قرار می‌گیرند. خرده‌های این سنگ‌ها تغییر شکل پیدا می‌کنند و رسوباتی را تشکیل می‌دهند که بعد جامد می‌شوند و به نوعی سنگ جدید به نام سنگ‌های رسوبی تبدیل می‌شوند. بوینس می‌گوید: «سنگ‌های رسوبی عمدتا حاصل کانی‌های موجود در سنگ‌هایی است که دچار فرسودگی شده و رسوبات را تشکیل داده‌اند.»
به طور کلی، به فرایندی که طی آن سنگ‌ها به صورت دائمی بازیافت و تغییر شکل پیدا می‌کنند، چرخه سنگ گفته می‌شود. برخی سنگ‌ها فقط یک کانی دارند (mono-mineralic). مثلا سنگ آهک یک سنگ رسوبی است که صرفا از کانی کلسیت درست شده است. یخ یخچالی هم یک نوع سنگ است که از کریستال‌های آب درست شده است.
در سال 2014، دانشمندان پیشنهاد نامگذاری سنگی مشتق از آلودگی پلاستیکی را دادند: پلاستی‌گلومریت. یک تیم تحقیقاتی متوجه شد که زباله‌های پلاستیکی در یکی از سواحل هاوایی ذوب شده و رسوبات طبیعی را به هم چسبانده بودند و شکل یک غده سنگ-شکل را ایجاد کرده بودند. محققان گفتند درست مثل سنگ‌ها، این پلاستی‌گلومریت‌ها نیز می‌توانند برای همیشه در تاریخ زمین‌شناسی باقی بمانند و بخشی از تاریخ زمینی هستند که زمانی در آن زیسته‌ایم.
عاطفه رضوان نیا
