التصنيـــف الجيوكيميـــائي للعناصـــر ..
تؤدي احيانا العديد من العمليات الجيولوجية الى فرز العناصر الكيميائية على الرغم من تداخلها الشديد في مجاميع مميزة ، وهذا الفرز يلاحظ مثلا في النيازك حيث تتجزأ العناصر في اطوار متباينة ( فلزي ، وسليكاتي، وكبريتيدي ) ويلاحظ ايضا في الاطوار المماثلة التي تنتج من عملية صهر صخور الاردواز (Slate) عند استخلاص الخامات المعدنية من تلك الصخور .
يعد كولدشميدت اول من اشار الى هذا الفرز عندما وضع العناصر في مجاميع مميزة استنادا على المعلومات التحليلية الوافرة التي تجمعت لديه من تحليل الاطوار الرئيسية الثلاثة في النيازك وفي منصهرات صخور الاردواز والخامات المعدنية الاخرى ، والمجاميع هي :
1- مجموعة العناصر اللثوفيلية (Lithophilic) / تشمل هذه العناصر التي لها ميل للاتحاد مع الاكسجين في الاكاسيد والسيليكات مثل :
Ba , RB , Na , K , Cr , P , C , Fe , Al , B , Sr , Be , Cs , Li , Mg , Ca .
2- مجموعة العناصر الجالكوفيلية (Chalcophilic) / وتشمل تلك التي لها ميل أو ألفة للاتحاد مع الكبريت وتكوين الكبريتيدات مثل :
Cr , Fe , Se , S , Bi , Sb , As , In , Hg , Pd , Cd , Ag , Zn , Cu ... الخ
3- مجموعة العناصر السيدروفيلية (Siderophilic) / تشمل العناصر التي لها ميل أو ألفة للوجود مع فلز الحديد او في الحالة الطليقة مثل :
P , Pd , C , Co , Ag , Au , Pt , As , Ni , Fe ... الخ
4- مجموعة عناصر الاتموفيل (Atomphilic) / تشمل العناصر التي لها ميل أو ألفة للتواجد في الحالة الغازية على شكل جزيئات العنصر او كمركبات غازية بسيطة مثل :
C , N , O , H , Ne , Kr , Xe
5- مجموعة عناصر البايوفيل (Biophilic) /وهذه تشمل العناصر التي لها ألفة مع تراكيب المواد الحية مثل :
P , O , N , H , C .. الخ
يلاحظ في التصنيف المذكور آنفاً ان بعضاً من العناصر تظهر ميلاً أكثر من مجموعة واحدة ، وسبب ذلك هو أن ميل هذه العناصر في طور أو آخر يتأثر الى حد ما بالظروف الكيميائية للبيئة وظروف الحرارة والضغط السائدة في المنظومة المتواجدة فيها هذه العناصر .
ففلز الكروم مثلا يظهر خاصية لثوفيلية عند تواجده في بيئة اكسجينية ، حيث يدخل في تركيب معدن الكرومايت (Chromite – FeCr2S4) او في تركيب المعادن السيليكاتية مثل البيروكسين ، اما اذا كانت وفرة الاكسجين ضئيلة او معدومة فانه يظهر نزعة جالكوفيلية حيث يدخل في تركيب معدن الدوبريلايت
(Daubreelite- FeCr2S4) كما هو الحال في بعض النيازك ، وكذلك الحال مع عناصر اخرى مثل الحديد والكربون والفسوفور .
اذا كان كولدشميدت في تصنيفه قد وضع اللبنة الاولى للخصائص الجيوكيميائية للعناصر ، فان التصنيف السابق كان موضوعا للملاحظة فقط لم يمتلك الاسس النظرية له ، وحول هذا الموضوع اشار نيومان في عام 1964 الى : " من الواضح ان المبدأ الأساس لتصنيف العناصر جيوكيميائيا يرتبط مع ميل العناصر لتكوين أواصر ايونية او تساهمية او فلزية "
واشار ايضا الى ان ايجاد طريقة لقياس مثل هذا الميل سيكون له تطبيقات واسعة في الدراسات الجيوكيميائية وربما احدها وضع الاسس النظرية الراسخة لتصنيف العناصر حسب خصائصها السدروفيلية والجالكوفيلية واللثوفيلية ، ومنذ ذلك التاريخ جرت محاولات عديدة للربط بين طبيعة الاصرة في المواد الجيولوجية مع الخصائص الكيميائية والبنائية لذرة العنصر.
مما لا شك فيه ان الخاصية الجيوكميائية للعنصر تتحد على نحو كبير بالهيئة الالكترونية ( Electronic cinfiguration) لذرة العنصر ثم بموقع العنصر في الجدول الدوري .
فقد اشار ميسون الى ان العناصر الليثوفيلية تشمل تلك التي تحوي الكتروناتها على 8 الكترونات في مدارها الخارجي ، اما العناصر الجالكوفيلية فتشمل تلك في شبه المجموعة B والتي ايوناتها تحوي على 18 الكترون في مدارها الخارجي ، والعناصر السيدروفيلية تشمل تلك في المجموعة VII وبعض العناصر المجاورة لها في الجدول الدوري والتي مدارات ايوناتها تحوي عددا غير مكتمل من الالكترونات .
في السنوات اللاحقة اقترحت علاقات عديدة للربط بين طبيعة الاصرة التي يشكلها العنصر مع خصائص كيميائية وفيزيائية والتي يمكن قياسها كميا مثل درجة حرارة انصهار المواد الصلبة التي يشكلها العنصر ، والحرارة التكوينية لمركبات العنصر ، ومعامل انكسار الضوء للمعادن ، وجهد تأين الذرة والسالبية الكهربائية للايونات.
تحياتي >> ترانيــــــم
'>
