أيونات الذهب ودورها في كشف الهدف

كثير ما نسمع عن فشل الأجهزة بشكل عام والأجهزة الاستشعارية بشكل خاص وذلك كله لجهل المستخدم خواص الأرض والطبيعة والمعادن ، فإن فهم المستخدم أوالباحث خواص المعادن والتربة والأرض لاستطاع أن يجعل الجهاز الفاشل جهاز ناجح بغض النظر عن النوع او الصنع .
نبدأ الآن على مواضيع منفصلة تتعلق بالدفائن ، ونبدأها بموضوع الأيونات ، حيث أن الذهب لا يستقطب ولا يصدر إلا أيونات قوية وقد يتكون حول الذهب حقل مغناطيسي إلا أنه ضعيف بالنسبة للأيونات ، واستخدام تقنيات حديثة تستجيب مع الأيوانات هي الأساس والأصح بتحديد الأهداف العشوائية عن بعد 

نشرح الآن الأيونات عن طريق العلم 

الدالف أو الشارد أو الشاردة (أو الأيون في الترجمات الحرفية) هو ذرة مشحونة كهربائياً بعد تفاعل كيميائي (أخذت أو أعطت إلكترونات لذرة أو مجموعة ذرات أخرى)، ويوجد أيضًا دالف على شكل مجموعة من الذرات وتسمى هذه بالمجموعة أيونية، والأيون نوعان
دالف موجب أو ايون موجب (كاتيون): وهو ذرة غير متعادلة كهربائيًا، عدد البروتونات فيها أكبر من عدد الإلكترونات أي أن الشحنة الموجبة في الذرة أعلى من الشحنة السالبة. يتكون الدالف الموجب إثر خسارة الذرة للإلكترونات (مقدار الشحنة الموجبة التي تأخذها الذرة يتعلق بعدد الإلكترونات التي تخسرها). فمثلاً، إذا خسرت الذرة إلكترونًا واحدًا بعد أن كانت حيادية(متعادلة، أي عدد الإلكترونات = عدد البروتونات) فعدد البروتونات يصبح فيها أكبر من عدد الإلكترونات بوحدة واحدة أي أن الذرة تشحن بشحنة موجبة (+1). 
دالف سالب أو أيون سالب (أنيون): وهو ذرة غير متعادلة كهربائيًا عدد الإلكترونات فيها أكبر من عدد البروتونات، أي أن الشحنة السالبة في الذرة أكبر من الشحنة الموجبة. مقدار الشحنة السالبة للذرة يتعلق بعدد الالكترونات التي تكتسبها الذرة، فمثلاً اذا اكتسبت الذرة إلكترون واحد، فعدد الإلكترونات يصبح فيها أكبر بوحدة واحدة من عدد البروتونات وبما أن شحنة الإلكترون سالبة، إذن تشحن الذرة بشحنة (-1). 

وهذا التصنيف الموجب والسالب للأيونات يثبت وبطريقة علمية أن زمرة الدم لها علاقة قوية بعمل أسياخ النحاس فإذا كانت زمرة الدم موجبة والتقت مع أيونات سالبة فإنها تؤكس بقوة والعكس صحيح ...
ودائماً أيونات الذهب موجبة.
هذا تحليل علمي وتعريف دقيق للأيونات

والآن نبدأ بالكلام العامي البسيط لكي نوصل المعلومة بطريقة سهلة للقارئ ...

الأيونات عبارة عن أشعة ذرية ( تتكون من ذرات ) تخرج من الذهب بعد بقاء الذهب لمدة أطول في الأرض وتداخله وتفاعله مع التربة وطبيعة تكوين الأرض وانتظامه مع الخطوط المغناطيسية الشمالية الجنوبية وعمليات الاختزال ، حيث أن الذهب لا يصدأ ولا يتأكسد بشكل قوي . 
والأيونات تخرج مثلها مثل الضوء ولها خواص شبيه بالضوء ،. 
وحتى الأسياخ النحاسية تستجيب لهذه الأشعة الذرية . 
والأيونات تخرج من جوانب وحواف الصخور ، وهذا أكبر فخ لمستخدمي الأجهزة والأسياخ حيث أنهم يبحثون عن الهدف فوق الأيونات مباشرة بظنهم أن الأيونات تخرج بشكل مستقيم ، وهذا الكلام منافي للطبيعة إلا بحالة واحدة ، إذا كان الهدف لا يوجد فوقه أي حاجز أو مانع طبيعي .
هذا كلام مختصر ومفيد جداً لفهم تكوين الأيونات الخاصة بالمعادن وبالتحديد معدن الذهب


طرق عمل الاجهزة
النظام التصويري

شرح التكنولوجيا

ما هو الرادار؟

هو نظام يستخدم التردد الكهرومغناطيسي لتحديد الموجات على نطاق التوجيه والارتفاع ومايتحرك بسرعات ثابته مثل ( التضاريس , والتشكيلات الجوية ) والسيارات والطائرات والسفن ويعمل الرادار على استقبال الاشارات اللاسلكية ويقوم بتضخيمها ومثال ذلك الموجات الكهرومغناطيسية الخاصة بترددات موجات الراديو كما يمكنه الكشف عن الاشياء التي تتراوح في الانبعاثات مثل

( الضوء والصوت ) وغالبا ماتكون ضعيفة للكشف عنها وهنا يمكننا القول أن هذا المصطلح كان حافلا في عام 1941 حيث تمثل في شعبة وسائط الإعلام الإذاعية لكشف مركز الاذاعة


رادار استكشاف باطن الأرض

هي الطريقة الجيوفيزيائية للرادار والتي يتم من خلالها قياس او التقاط شبه صورة لتقلبات الارض وتستخدم الاشعاعات الكهربائية في نطاق موجات دقيقة

( الترددات العالية \ الموجات ذات التردد العالي ) لطيف الترددات اللاسلكية والاشارات المنعكسة من باطن الارض ولتحدد من خلال هذه الانعكاسات الفراغات والتجاويف وشبكات الصرف الصحي والانابيب والكيبلات والمعادن بأنواعها والصناديق والذخائر ومجاري المياه وكل مايتغير بشكل ملموس , وتعتمد هذه الطريقة على استخدام هوائيات للإرسال وهوائيات للإستقبال وكما هو موضح بالشكل التالي فان هوائيات الارسال تقوم بارسال ترددات عالية الاستقطاب الى باطن الارض وعند وصولها الى أي شيء مدفون تحت الارض فانها تعود بترددات معكوسة من هذا الشيء لتصل الى هوائيات الاستقبال للرادار الذي يقوم بترجمة وتحليل الترددات والتغيرات التي طرأت في عملية انعكاسها

ومن ميزات العمل على الرادار وصوله الى أعماق كبيرة مع امكانية المحافظة على قوة أدائه العلمي والعملي حسب تقنية الجهاز الذي يعمل بنظام الرادار وكما يمكن لهذا العمل على هذا النظام القياس الدقيق في جميع انواع التربة وحسب طبيعتها من رطوبة وصخور وغير ذلك من تقلبات الطبيعة كمايعتمدعلى هذه الطبيعة لتأثيرها على تكوين الحقول الكهربائية الساكنة حول المعادن فهي تساعد الرادار على اكتشاف نوعية المعدن من خلال هذه الموجات الساكنة , التي تساعد على ارتداد او الارسال لهذه الاجهزة الرادارية

 

النظام الاستشعاري
 

من أجل التعمق في معرفتنا عن الكرة الأرضية, كان لا بد من الحصول على معلومات أكثر شمولية وأكثر دقة عنها وعن بعض الدفائن والمواد الموجوده في باطن الارض. وحتى يتم ذلك كان لا بد من إيجاد وسائل للكشف والاستشعار عن بعد وخاصة في المناطق الواسعه والتي يصعب التنقل بها بسهوله
- والاستشعار عن بعد هو علم وفن وتقنية الحصول على معلومات عن جسم ما من مسافات مختلفة باستخدام أجهزة تحسس واستشعار متنوعة ودقيقة
- أما كيفية الحصول على هذه المعلومات, فيتم عن طريق استخدام الموجات الكهرومغناطيسية او الموجات الالكتروستاتيكيه (الكهرباء الساكنه ) المنعكسة أو المنبعثة من الأجسام الأرضية الدفينه ..

خصائص الاستشعار عن بعد

أصبح الاستشعار عن بعد علماً له أصول ومستلزماته وهو فن الحصول على المعلومات لظاهرة معينة دون الاتصال المباشر بين الجهاز والماده المراد كشفها
- يمكن أن يكون الاستشعار عن بعد :
أ- فضائيا ب- جويا ج- أرضيا
- أدوات الاستشعار عن بعد : كاميرات، تصوير، كواشف، أشعة كهرومغناطيسية
- عملية الاستشعار عن بعد عملية شاملة، سريعة، ويمكن استخدامها لأكثر من مرة ولأكثر من مجال. 

في مجال الجيولوجيا: 

يساعد الاستشعار عن بعد على
أ- كشف الاثار والمعادن وجميع انواع الدفائن
ب- كشف المياه الجوفيه والابار بشكل عام
ج- البحث عن المصادر الطبيعية والمواد الخام

 

النظام الكهرومغناطيسي

 

نظرية عمل الجهاز الكهرومغناطيسي لكشف المعادن تحت الارض

تتكون أجهزة الكشف عن المعادن بالنظام الكهرومغناطيسي من اجزاء بسيطة وخفيفة الوزن وهي على النحو التالي:

(1) المثبت ويستخدم في الحفاظ على اجزاء الجهاز ثابتة ومستقرة اثناء تحريك الجهاز للامام والخلف.
(2) صندوق التحكم يحتوي على الدوائر الالكترونية واجهزة التحكم والبطارية والميكروبروسسور والسماعات
ومؤشرات الأمبير وشاشات ( LCD ) ان وجدت في الجهاز .
(3) العمود الذي يربط صندوق التحكم بالكاشف عن المعادن وعادة يكون العمود قابل للتحكم في طوله ليناسب
طول الشخص الذي يستخدمه دون تعب
(4) الكاشف وهو الجزء الرئيسي في الجهاز والمستخدم في الكشف عن وجود المعادن ويسمى احيانا برأس
البحص او الانتينا او الملف. "سوف نستخدم مصطلح الكاشف".

أجزاء جهاز الكشف عن المعادن

تختلف أجهزة الكشف عن المعادن عن بعضها أحيانا بإختلافات طفيفة مثل أن تكون بعضها مزودة بسماعات رأس اضافية أو اختلاف في مكان جهاز التحكم وشاشة المراقبة ، لكن جميع هذه الاجهزة تعمل على مبدأ واحد وذات فاعلية واحدة وتختلف بقوة دارتها للكشف فقط , وجميعها سهلة الاستخدام فكل ما على المستخدم فعله هو تشغيل الجهاز وتحريك الكاشف ببطء فوق المنطقة المراد الكشف عن المعادن فيها. وعند وجود أي أهداف معدنية فإن الجهاز سيصدر صوتاً عبر السماعات كما يظهر على الشاشة بعض المعلومات عن نوع هذا المعدن.

انواع اجهزة الكشف عن المعادن

تعتمد اجهزة الكشف عن المعادن على ثلاثة تقنيات تحدد انواعها وهذه التقنيات هي:

تقنية الترددات المنخفضة (Very low frequency (VLF 
تقنية النبض المغناطيسي الحثي (Pulse induction pi 
تقنيةالنبضات التذبذبية (Beat-frequency oscillation (BFO



ويمكننا شرح هذه التقنيات وكيفية عملها على كشف المعادن لكل تقنية منها :

أولاً: تقنية الترددات المنخفضة 

تعتبر هذه التقنية الاكثر استخداما في اجهزة الكشف عن المعادن وتعرف احياناً باسم توازن الحث المعناطيسي induction balance وتعتمد هذه التقنية على استخدام ملفين هما:
- ملف الارسال transmitter coil وهو الملف الخارجي ويحتوي على حلقة من سلك يمر فيه تيار كهربي مرة في اتجاه عقارب الساعة ومرة في عكس اتجاه عقارب الساعة على التناوب بمعدل يصل لالاف المرات في الثانية.

- ملف الاستقبال receiver coil وهو الملف الداخلي والذي يحتوي على سلك في شكل ملف نصف قطره اصغر من ملف الارسال ويعمل هذا الملف عمل الانتينا لاستقبال الاشارة المنعكسة عن الاجسام في باطن الارض وتكبيرها.

ان التيار الكهربي المتناوب الذي يمر في ملف الارسال ينشىء مجالا مغناطيسياً، يكون اتجاه هذا المجال المغناطيسي عمودياً على مستوى ملف الارسال، وفي كل مرة يغير فيه التيار اتجاهه تتغير قطبية (القطب الشمالي والقطب الجنوبي) المجال المغناطيسي. وهذا يعني انه اذا كان مستوى ملف الارسال موازيا تماما لسطح الارض فإن المجال المغناطيسي الناشىء يدخل في الارض او يخرج منها في عملية تشبه الدفع والسحب. في حين أن نبضات المجال المغناطيسي الداخلة للارض والخارجة منها تتفاعل مع اي مادة موصلة (مثل المعادن) تصطدم بها، وهذا يسبب في ان تولد المواد الموصلة مجالاً مغناطيسياً ضعيفاً يسمى بالمجال المغناطيسي للجسم وتكون قطبية هذا المجال معاكسة لقطبية المجال المغناطيسي لملف الارسال. فإذا كان مجال الملف في اتجاه الدخول الى الارض يكون مجال الجسم في اتجاه الخروج والعكس صحيح.

نأتي الان لدور ملف الاستقبال لنوضح كيف يستقبل الاشارة المغناطيسية المنعكسة عن الجسم المعدني، هنا ملف الاستقبال معزول تماماً عن اي مجال مغناطيسي يصدره ملف الارسال, ولكن ليس معزولاً عن المجال المغناطيسي الصادر عن الجسم المعدني الموجود في الارض. ولهذا عندما يمر ملف الاستقبال فوق جسم معدني يصدر مجالاً مغناطيسياً بسبب ملف الارسال فإن ملف الاستقبال سوف يلتقط هذه المجال المغناطيسي الضعيف والمتردد وينتج عنه تياراً كهربياً بمر في ملف الاستقبال، يتردد التيار الكهربي بنفس تردد المجال المغناطبيسي. يتم تكبير هذه التيار الكهربي وتدخل الى صندوق التحكم حيث يقوم الميكروبروسسور بتحليل الاشارة واظهار البيانات.

 


يقوم جهاز كاشف المعادن بتحديد عمق الجسم المعدني في الارض بالاعتماد على شدة المجال المغناطيسي المتولد عن الجسم المعدني، فكلما كان الجسم قريبا من سطح الارض كلما كان المجال المغناطيسي الناشىء اكبر وكلما كانت الاشارة الكهربائية المتولدة في ملف الاستقبال اكبر وكلما كان الجسم على عمق اكبر من سطح الارض كلما كان المجال المغناطيسي اصغر ومن خلال معايرة شدة المجال المغناطيسي مع العمق يمكن للجهاز ان يحدد موقع الجسم وبعده عن سطح الارض. 

كيف يميز جهاز كشف المعادن بين انواع المعادن المختلفة؟

قد لا يتصور كم المعادن التي من الممكن ان يلتقطها جهاز الكشف عن المعادن وتكون في النهاية اما مسمار صغير او سدادة مشروب من المشوربات او قطع خردة لذلك تم تطوير اجهزة الكشف عن المعادن لتمكنك من التمييز بين المعادن فتحدد مسبقاً للجهاز نوع المعادن التي ترغب في البحث عنها كالذهب او غيره وبالتالي لا يعطي الجهاز الاشارة الصوتية الا اذا اوجد المعدن الذي تبحث عنه، ولكن كيف يستطيع جهاز كشف المعادن التمييز بين انواع المعادن لقد فهمنا كيف يقوم بتحديد العمق وكانت العملية سهلة وواضحة ولكن ان يميز بين المعادن فهذا في الحقيقة امر صعب ويعتمد على دوائر الكترونية تقوم بقياس الازاحة في الطور phase shifting.

الازاحة في الطور هو الفرق في الزمن بين تردد ملف الارسال وتردد الجسم. وهذا الفرق في الزمن يعود الى اختلاف المعادن في مقاومتها الكهربائية resistance وفي الحث الكهربائي inductance.

وهذا يعني ان الجسم الذي له حث كهربي كبير يكون له مقدار ازاحة في الطور كبيرة لان يأخذ زمن اكبر في التغير مع المجال المغناطيسي اما الاجسام التي لها مقاومة كهربية كبيرة فإن مقدار الازاحة في الطور ستكون صغيرة.

وبالاعتماد على دوائر الكترونية بسبيطة يمكن حساب الازاحة في الطور ومقارنة الازاحة بالمعلومات المخزنة مسبقا عن الازاحة في الطور لمختلف المعادن يمكن للجهاز ان يميز بين المعادن وبالتالي يمكن ان يبرمج جهاز كشف المعادن ليبحث عن المعادن التي لها ازاحة طور معينة وهي التي نريدها.

ثانياً: تقنية النبض المغناطيسي الحثي

تعتبر تقنية النبض المغناطيسي الحثي اقل استخداما في اجهزة الكشف عن المعادن لأن بالاعتماد على هذه التقنية لا يمكن التميز بين انواع المعادن كما في التقنية الأولى ولكن الاجهزة التي تعتمد هذه التقنية تعمل في مناطق معينة لا يمكن فيها استخدام التقنية الاولى كما سنرى بعد ان نوضح فكرة عمل الكواشف التي تعتمد تقنية النبض المغناطيسي الحثي.

تستخدم هذه التقنية ملف واحد يعمل كملف ارسال واستقبال في نفس الوقت. تعتمد فكرة هذه التقنية على ارسال تيار كهربائي في صورة نبضات قصيرة وقوية في ملف مكون من سلك على شكل دائري. كل نبضة من هذه النبضات تولد مجالاً مغناطيسياً. وعندما تنتهي النبضة تنعكس قطبية المجال المغناطيسي ويتلاشى المجال المغناطيسي فجأة مشكلاً بهذه الطريقة شرارة كهربائية. مدة بقاء الشرارة الكهربية لا يتجاوز المايكروثانية (جزء من المليون من الثانية) تسبب هذه الشرارة الكهربية مرور تيار كهربي في الملف. يسمى هذا التيار الكهربي الناتج من الشرارة الكهربية باسم النبضة المنعكسة reflected pulse وتكون مدتها الزمنية قصيرة جداً لا تتجاوز 30 ميكروثانية. تتكرر هذه العملية بمعدل 100 نبضة في الثانية ويمكن ان بتغير هذا الرقم ليصل إلى 25 نبضة في الثانية او يزيد إلى 1000 نبضة في الثانية حسب الشركة المصنعة.

كيف يستطيع جهاز الكشف عن المعادن الكشف عن المعادن بهذه التقنية؟

عندما يكون الكاشف فوق جسم معدني فإن النبضة الكهربية تنتج مجالاً مغناطيسياً في الجسم. وعندما تلاشي النبضة المغناطيسية وتسبب في النبضة المنعكسة reflected pulse فإن المجال المغناطيسي الاضافي الناتج عن الجسم المعدني سوف يعمل على زيادة زمن بقاء النبضة المنعكسة. هذه العملية تشبه تماماً ظاهرة صدى الصوت فكلما زادت العواكس (الجدران) فإن صدى الصوت يستمر لفترة أطول. 

باستخدام دائرة الكترونية تراقب الفترة الزمنية للنبضة المنعكسة يمكن للدائرة تحديد اذا ما كان هناك مجالاً مغناطيسياً اضافياً بسبب زيادة زمن بقاء النبضة المنعكسة. فإذا ما كان الزمن يزيد عن القيمة المتوقعة فإن الجهاز يرسل اشارة كهربية تتحول عبر دائرة كهربية لتكبر وترسل الى دائرة تصدر صوتاً منبها بوجود جسم معدني في المنطقة التي يكشف عنها في الارض.

 

 

مزايا وعيوب تقنية النبض المغناطيسي الحثي

الكواشف التي تعمل بتقنية النبض المغناطيسي الحثي كما ذكرنا في البداية لا تستطيع التميز بين انواع المعادن لان الفترة الزمنية للنبضة المنعكسة لا يختلف كثيراً بين المعادن. ولكن تعتبر هذه التقنية مفيدة جداً في الحالات التي لا يمكن استخدام الكواشف التي تعمل بتقنية الترددات المنخفضة نتيجة لطبيعة الارض التي تتفحصها فإذا ما كانت الارض تحتوي على مواد ذات موصلية عالية يفضل استخدام كواشف النبض المغناطيسي الحثي، كما ان هذه الكواشف تستطيع الكشف عن معادن على مسافات اعمق من تلك التي تسطيع الانظمة الاخرى رصدها.

ثالثاً: تقنية النبضات التذبذبية

تعتبر تقنية النبضات التذبذبية من اسهل التقنيات المستخدمة في الكشف عن المعادن. حيث تستخدم ملف كبير عند طرف البحث وملف اخر اصغر موجود داخل صندوق التحكم. وكل ملف موصول بمذبذب يولد الاف النبضات في الثانية.

يصدر الملف موجات راديو يستقبلها جهاز استقبال في صندوق التحكم ويحولها الى اشارة صوتية نسمعها على شكل نبضات تنتج عن الاختلاف في التردد بالملفين.

عندما يكون الملف الكبير فوق جسم معدني فإن مجال مغناطيسي يتولد نتيجة للتيار الكهربي الذي يسري في الملف. يتداخل المجال المغناطيسي الصادر عن الجسم المعدني مع امواج الراديو ، وهذا يؤدي إلى انحراف في التردد لامواج الراديو واختلافها عن امواج الراديو الصادرة عن الملف الموجود في صندوق التحكم مما يتولد عن ذلك نبضات مسموعة لها نغمة مميزة.

 

 


 



* معظم الذهب الذي تم اكتشافه منذ 6000 عام لا يزال بحوزة الإنسان، ولو تم تجميع هذا الذهب وصهره فقد يشكل مكعباً ضلعه 59 قدماً ووزنه 103.000طن متري. 
* الذهب هو أكثر المعادن ليونه وطواعية، يمكن سحب الأونصة على شكل سلك طوبة 5 أميال أوطرقها على شكل صفيحة رقيقة للغاية حتى تغطي مساحة قدرها 100 قدم مربع. 
* الذهب هو أكثر عناصر العالم كثافة، أنه أكثف من الحديد بمرتين ونصف المرة ومن الرصاص بضعفين، حيث أن قدماً مربعاً من الذهب يزن حوالي 1200 رطل. 
* أن استخدام طن واحد في المناجم يمكن الحصول من خلاله على أونصة واحدة من الذهب. 
* أن البنك الاحتياطي الاتحادي في مدينة نيويورك يختزن 500.12 طن متري من الذهب قيمتها حوالي 144 دولار في خزانة تحت الأرض مساحتها نصف مساحة ملعب كرة القدم. 
* ما تقدر قيمته 8 مليارات طن قد ذابت في محيطات العالم، وأن هناك 35 ألف طن متري لا تزال موجودة في قشرة الأرض. 
* ما يزيد عن 19 طن من الذهب يتم تصنيعها في خواتم الزفاف كل سنة. 
* صناعة المجوهرات هي الأكثر استخداماً للذهب بدون مقارنة اليوم، أن حوالي 2000 طن من الذهب استعملت في صناعة المجوهرات عام 1990، بزيادة عن إنتاج المناجم الذي يبلغ حجمه 1734 طناً في العالم العربي. 
* في بعض الأحيان يتم استخدام الرقائق الذهبية لعمل ديكور التورتة وغالباً ما يحدث هذا في اليابان. 
* كلمة قيراط (وهي كلمة مستخدمة لوصف المجوهرات) مشتقة من كلمات عربية ويونانية وإيطالية لوصف حبات شجر الخروب، وكانت حبوب شجرة الخروب تستخدم من قبل التجار كثقل عند بيع الذهب والمجوهرات. 
* يستخدم الصائغ في الكشف عن نقاوة عينة من الذهب 24 إبرة ذهبية تصل نقاوة الأولى إلى24/1 من الأخيرة، ويتم اختيار العينة بواسطة خدشها على محك للذهب ثم مقارنة الخدش الناجم عن الخدوش الناجمة عن الإبر، وعلى الرغم من استخدام المحكات والإبر للكشف عن نقاوة الذهب لم يعد دارجا إلا أن نظام النقاوة لا يزال قائماً، وبهذا فإن الذهب من عيار 24 هو ذهب نقي 100% والذهب عيار 18 هو عبارة عن 18 جزء ذهب و 6 أجزاء من معادن آخرى،، وهكذا. 
* أول إنتاج للذهب في الولايات المتحدة الأمريكية كان في شمال كارولينا وليس في كاليفورنيا وذلك في عام 1733 ثم تلتها إنتاجيات أخرى في جورجيا عام 1828. 
* يعتبر منجم (هوم ستيك) جنوب داكوتا، أقدم منجم للذهب في العالم، فقد تم اكتشاف الذهب هناك طوال الـ 115 عاماً الماضية.
* أكبر كتلة ذهبية مكتشفة هي (ويلكوم سترانجر) والمكتشفة في أستراليا عام 1896 والتي تزن 30280 أونصة.

هذا كلام مختصر ومفيد جداً لفهم تكوين الأيونات الخاصة بالمعادن وبالتحديد معدن الذهب


نبذه تاريخيه عن الذهب
 

الذهب في الأزمان الغابرة

لا نعرف متى اكتشف الذهب لأول مرة، ولكن من الواضح أن البشرية منذ القدم قدرت ما للذهب من قيمة. ولقد اقترن الذهب بالآلهة عند بعض الشعوب، ولذا فقد حظي بمكانة خاصة. وقد عثر علماء الآثار على كؤوس ومجوهرات ذهبية، يرجع تاريخ صنعها إلى سنة 3500 ق.م، صنعها أهل الحضارات القديمة في أوربا وفي بلاد النهريين (العراق الآن). كذلك عثر على مجوهرات في مقابر الفراعنة المصريين يرجع تاريخها إلى الفترة الزمنية نفسها.
وقد آمن قدماء المصريين بأن الذهب هو معدن الآلهة وكل الذهب كان للفرعون. ومنذ تلك الأزمان القديمة لبس الملوك تياجا ذهبية. وكان الذهب موجوداً بوفرة في الأراضي التي حول البحر الأبيض المتوسط.
وقد صنع أهالي مسيني باليونان كاسات ذهبية بمقابض مزخرفة. وقد عثر علماء الآثار على مثل هذه الكاسات في مقابر الملوك المدفونين في 1500 ق.م. تقريبا. وقد استخدم سكان الصين وكريت والهند وبلاد فارس (إيران اليوم) الذهب لصنع أشياء جميلة مثل الصحون والسلطانيات والكاسات. وفي بعض الأحيان تغطى مقابض السيوف بالذهب.

وقليل من أعمال الرومان الذهبية قد بقى. وقد دفن الأغنياء في بعض الأوقات كنوزاً من الذهب والفضة في أزمان الحروب. وفي الوقت الحاضر استخرج الناس بعضا من هذه الكنوز. وقد ضرب الرومان العملات ولبس الأغنياء منهم المجوهرات الذهبية.

إستخدامات الذهب

الذهب هو معدن ثمين وعنصر كيميائي يرمز له بالرمز "Au" . وهو لين ولامع أصفر اللون، استخدم كوحدة نقد عند العديد من الشعوب والحضارات والدول، كما أنة يستخدم في صناعة الحلي والجواهر. جمال الذهب يؤهله ليكون المادة المفضلة لصناعة هذه المجوهرات المصممة بدقة.
قيمة الذهب تؤهله لأن يكون الأسلوب النقدي الأساسي لتسديد الديون العالمية.

رقائق الذهب

والذهب هو واحد من العناصر التي عرفت منذ القدم. وقد كان امتلاك الذهب بلونه الأصفر البراق والجذاب علامة تدل على الثراء لآلاف السنين، وقد عرف قدماء المصريين كيف يطرق الذهب لصفائح رقيقة، لدرجة نحتاج معها لما يقرب من 367.000 صفيحة للحصول على مجموعة صفائح رقيقة يبلغ سمكها 2.5 سم.

حقائق علمية حول الذهب

خلال القرون الوسطى، نشأ علم كامل قائم بذاته يسمى الخيمياء نتيجة المحاولات التي بذلت لصنع الذهب بطرق اصطناعية. ولابد من خلط الذهب بفلز آخر إذا أردنا صنع جسم صلب منه كقطعة مجوهرات مثلا.
ويسمى هذا الخليط سبيكة، وسبائك الذهب تقاس بالقيراط، والقيراط يساوي واحد من أربعة وعشرين جزءًا. وهكذا، فإن الذهب عيار 24 قيراط هو الذهب النقي، وذهب عيار 18 قيراطاً يتكون من 18 جزءًا من الذهب و6 أجزاء من فلز أخر.
وينصهر الذهب عند درجة حرارة 1.064.43 درجة مئوية، ويغلي عند درجة 2.807 درجة مئوية، وينتمي للمجموعة (1) بالجدول الدوري للعناصر. أما وزنة الذري فهو 196.967، وعدده الذري هو 79. وكثافته تعادل 19.32جم/سم عند درجة حرارة 20 درجة مئوية. ويمكن إذابته في خليط من حمض الكلور، والنتريك والمسمى الماء الملكي.

 



انواع الصخور
 

أولاً: الصخور النارية:

هي تلك الصخور التي تكونت نتيجة تصلب المادة المنصهرة، اما في اعماق سحيقة مكونة الصخور النارية الجوفية، او عند اعماق ضحلة فتتكون الصخور تحت السطحية او على سطح الارض مباشرة فتتكون الصخور البركانية.

الخصائص العامة للصخور النارية: 
1- توجد على هيئة كتل لها اشكال مختلفة. 
2- لا تحوي على أحفاير.
3- بها الكثير من الخامات المعدنية. 
أشكال الصخور النارية: 
1- السد: يتكون بتداخل السائل الصهاري موازيا لاسطح الطبقات. 
2- القاطع: ينشاء بتداخل السائل الصهاري في شكل الواح رآسية قاطعة اسطح الطبقات. 
3- الكتل العميقة: كتل ضخمة تشكل جذور سلاسل الجبال و تمتد لمئات الكيلومترات.

ثانيا: الصخور الرسوبية:

تنشأ الصخور الرسوبية من ترسيب المواد المفتتة أو الذائبة في الماء والتي تنتج من تعرض الصخور المختلفة لعوامل التجوية وتؤدي التعرية الطبيعية الى التفتت المكانيكي للصخور.

الخصائص العامة للصخور الرسوبية: 
1- صخور هشة.
2- تتكون على شكل طبقات. 
3- يمكن تواجد الأحافير.
4- تتكون من حبيبات مستديرة او من بلورات معدنية.
5- تحوي كثير من الخامات المعدنية.
6- ألوان فاتحة.

تراكيب الصخور الرسوبية: 
1- التطبق: ان تأخذ وضع افقي في شكل طبقات.
2- التطبق المتدرج: الحبيبات الكبيرة تكون لأسفل ثم تعلوها الاصغر حجما.
3- التطبق المتقاطع: تقاطع مستويات التطبق مع مستوى الترسيب(مع اتجاه التيار) .
4- التصفح: وجود الصخر على شكل رقائق متوازية بسماكة تقل عن 2 ملم.
5- علامات النيم: تموجات على سطح الرسوبيات نتيجة تعرضها للرياح او الماء.
6- شقوق الطين: عند تعرض الرسوبيات الطينية لفترة جفاف بعد فترة بلل.

ثالثا: الصخور المتحولة:

هي صخور كانت في الاصل نارية أو رسوبية، حدث لها تغير في الشكل او التركيب المعدني او كليهما- صخور متحولة- وذلك نتيجة تأثير الضغط العالي او الحرارة الشديدة او كلاهما او تاثير المحاليل الكيميائية، عمليات التحول تحدث للصخر و هو في حالته الصلبة.

الخصائص العامة للصخور المتحولة :
1- تحمل بعض الخصائص و التراكيب الاصلية قبل التحول (التطبق، الحفريات). 
2- ظهور معادن جديدة.
3- التورق : اعادة تشكيل و ترتيب المعادن (المسطحة)بحيث تكون اكثر توازيا.
4- تتواجد في الاماكن النشطة تكتونيا.
5- اشكال والوان متعددة.

عوامل التحول: 
1- الحرارة. 
2- الضغط. 
3- المحاليل النشطة كيميائيا.

أنواع التحول: 
1- التحول الحراري:مثل تحول الرخام من الدلومايت و تحول الهورنفلس من الصخور الجيرية، وهو محدود الانتشار.
2- التحول الديناميكي: ناتج عن الضغط الذي يؤدي الى تكسير او تراص الصخور مثل الميلونيت.
3- التحول الدناميكي- الحراري( الاقليمي): يحدث بتأثير مشترك لكل من الضغط و الحرارة مثل النيس و االشيست، ويكون واسع الانتشار.
4- التحول الذاتي: ينتج بفعل النشاط الكيميائي للسوائل الحارة و الغازات مثل صخور السربنتبنبت.

نسيج التحول: 
الشكل الناتج عن وجود الحبيبات او البلورات المطونة للصخر بطريقة خاصة بجانب بعضها، و للصخور المتحولة 3 أنسجة رئيسية: 
1- النسيج الغير متورق: ينتج من التحول الحراري الذي يؤدي الى اعادة تبلور المكونات المعدنية للصخر الاصلي قبل التحول دون تغير شكل الحبيبات.
2- النسيج المتورق: ينتج من التحوب الاقليمي، يتميز بوجود صفوف من بلورات تتراص على هيئة رقائق او احزمة متوازية، الشستوزي –النيسوزي.
3- نسيج الضغط الديناميكي: ينتج من تاثير الضغط الموجه، و نظرا لعدم تجانس التركيب الصخري، ينتج من ذلك نسيج فتاتي دقيق او خشن او نسيج على شكل عدسات طولية عامود على اتجاه الضغط.

 



الاحجار الكريمة

الماس أو الألماس:

أكثر المواد الطبيعية صلابة، وأغلاها قيمة، وبسبب صلابته، فإنه يُعَد أكثر الأحجار الكريمة بقاء، ويُستخدم بصورة واسعة في أمريكا وأوروبا واليابان وبعض الدول العربية، لتزيين خواتم الخطوبة والزواج، ويستخدم الماس أيضًا في الصناعة، في قطع وسحق وثقب المواد الصلبة الأخرى. ولا يصلح للأغراض الصناعية غير 50% فقط من كمية الماس المُنتج عالميًا، وتُستخدم نسبة صغيرة فقط من الإنتاج العام للماس في صناعة مجوهرات الزينة.

الماس علا شأنه بين الناس عبر العصور لجماله الأخاذ وصلابته العالية ويستطيع قاطعو الماس وصاقلوه المهرة تحويل الماس الخشن إلى جواهر رائعة.
طبيعة الماس وتكوينه. هو بلُّورات تتكون كُلُّها تقريباً من الكربون، ولبعض هذه البلُّورات ستة أوجه، أي سداسية، ولكن أغلبها ثُمَانية الأوجه كما توجد أشكال أخرى للبلورات، وبعضها ذات أشكال معقدة.يتكون الماس الطبيعي في الوشاح العلوي للأرض ـ أي تحت القشرة ـ حيث يتبلور بسبب الحرارة والضغط العاليين، ثم ينتقل إلى سطح الأرض بفعل النشاط البركاني. 

ولقَطْع الماسة أوكسرها لابد من استخدام ماسة أخرى، إلا أنه وبضربة حادة يمكن كسر الماس بسطح مستو، نظرًا لخاصية التفلج. والتفلج هو خاصية العديد من المعادن يمكن بوساطتها الانقسام في اتجاهات محددة، وينتج عن ذلك أسطح مستوية متناسقة، ولا يذوب الماس في الأحماض، ولكنه قد يتلف إذا تعرَض للحرارة العالية، فإذا سُخِّن الماس في وجود الأكسجين،فإنه يحترق وينتج عنه ثاني أكسيد الكربون، أما إذا سخن دون وجود الأكسجين، فإنه يتحول إلى جرافيت، وهو شكل ناعم جدا من أشكال الكربون ويمكن استخدامه كمزلـّق مخفف للاحتكاك.

أماكن وجود الماس الطبيعي: عُثر على الماس منذ آلاف السنين، في الرواسب الرملية والحصوية لمجاري الأنهار. وسُمِّي الماس الذي وجد بهذا الشكل بالماس الطميي، اكتُشِف الماس في جنوب إفريقيا لأول مرة في عام 1867م، عندما عَثَر ابن أحد المزارعين على بلُّورة جميلة بالقرب من ضفتي نهر الأورانج. وثبت أن هذه البلُّورة ماسة كبيرة. كذلك اكتُشِف الماس في الكمبرليت لأول مرة في عام 1870م. وهو صخر نادر يتكون من أجسام أنبوبية الشكل كان فيما مضى يملأ فوهات بعض البراكين، وفي عام 1979م اكتُشِف راسب ماسي ضخم في أستراليا الغربية، في نوع من الصخور يسمى لامبرويت. وتجدر الإشارة إلى أنه حتى في الصخور والرواسب الغنية بالماس، لابد من تعدين وطحن أطنان من الصخر للحصول على ماسة واحدة صغيرة. ينتِج تقريبًا قيراط واحد من الماس حوالي 200 ملجرام في بعض المناجم، لكل 2,7 طن متري من الصخور.

وصل إنتاج مناجم الماس في العالم بحلول أواخر التسعينيات من القرن العشرين إلى حوالي 100 مليون قيراط في السنة. وتأتي أستراليا في مقدمة الدول من حيث الإنتاج السنوي للماس الطبيعي إذ تنتج ثلث الإنتاج العالمي، تليها جمهورية الكونغو الديمقراطية (زائير سابقًا)، كما تشمل قائمة الدول المنتجة بوتسوانا، وجنوب إفريقيا وروسيا.
قطع الماس يبدأ عندما يقوم صنّاع مهرة بشطر الماس الخشن الخام إلى نصفين. ويستخدمون في ذلك منشارًا دائريا مطلىًا بغبار الماس. وتُسَوَّى الأركان بحك ماسة ثابتة بأخرى دوارة، وبعد ذلك يستخدم الصنّاع طريقة التشذيب؛ لصقل أوجه الحجر الكريم. ويتطلب التشذيب (إلى اليسار) ضغط الماسة بعناية على عجلة دوارة مطلية بغبار الماس. وتحتوي أغلب الماسات المصقولة على 58 وجهًا. 

كيف يُقْطَع الماس لصياغة المجوهرات: من أهم الصفات الجمالية للماس، بريقه ولمعانه. وهذا ناتج عن مقدرته الفائقة على عكس الضوء إلى ألوان قوس قُزح. وللحصول على أكثر بريق ممكن، لابد من قطع الماسة إلى أوجه صغيرة، وصقل وتلميع هذه الأوجه، ولابد لكل وجه من هذه الأوجه الصغيرة، أن يكون بالحجم والشكل الصحيحين، كما لابد أن يوضع بالضبط فيالزاوية المناسبة بالنسبة للأوجه الأخرى.

وخلال القرن الخامس عشرالميلادي، تعلم صُنَّاع الماس كيف يُشَكِّلون ويُلمّعون الماس، باستخدام عجلة حديدية مطلية بغبار الماس، وبذلك اكتشفوا له شكلاً أكثر بريقًا. ومن أنواع القطع السائدة الآن الشكل الدائري ذو 58 جانبًا، ويُسَمَّى القطع المتألق وقد بدأ هذا النمط من القطع في القرن السابع عشر الميلادي. وتُستَخْدم المناشير الماسية لقطع الماس بدقة، وبهذا يمكن تقليل الفاقد حجم الماس يُقَدَّر بوزنه بالقيراط ويساوي القيراط الواحد 200 مليجرام. وليس بالضرورة أن يكونللماسات التي لها نفس الوزن القطر نفسه.

كيفية تقويم الماس:

تُصَنَّف الجواهر حسب وزنها، وصفائها ولونها، وأسلوب قطعها. ويُقَدَّر وزن الماس بالقيراط. ويقل صفاء الماسة لعدة أسباب منها وجود الشوائب داخل البلُّورات والفقاقيع والشقوق الصغيرة التي يسميها الصاغة أحيانًا الريش. إن أجود الماس وأغلاه هو الماس عديم اللون كليًا؛ لهذا، فإن القليل من قطع الماس المعروفة تستوفي هذا الشرط. فالكثير من القطع صفراء، وأخرى ذات ألوان سوداء أو زرقاء أو بنية أو خضراء أو قرنفلية أو بنفسجية أو حمراء. ويُعتبر اللون الأحمر الأكثر ندرة بين الماس الطبيعي. وتعتمد قيمة الماس على طريقة تشكيله فالماسة المقطوعة جيدًا لها بريق تفتقده الماسة التي لم تُقْطعبمهارة.ويجب على من يريد شراء ماسة، أن يستشير المختصين، مثل عمداء (شيوخ) الصاغة، إذ تختلف الأسماء التي تُطلق على الحجارة الكريمة اختلافًا كبيرًا، وكذلك الشروط والمصطلحات التي تُصَنَّف بناءً عليها هذه الجواهر، فالجوهرة الخالية منالعيوب هي الجوهرة التي ليس لها عيوب شكلية، مثل الشقوق والخدوش والفقاقيع والشوائب أو القتامة، وليس من الضروري أن تكون عديمة اللون تمامًا.ويُعدّ قطع الماس الخشن، وتلميعه عمليةً بطيئةً ومُكلِّفة، ولابد أن يقوم بها صناع مهرة.

الماسات المشهورة: 

الماسات المشهورة. العديد من الماسات الكبيرة ذات النوعية النادرة، ملك للحكومات أو الأمراء والأغنياء. وتعتبر ماسةكولينان أكبر ماسة عُثِر عليها حتى الآن، وهي التي عُثر عليها عام 1905م، في منجم بريميير في جنوب إفريقيا، وبلغ وزنها 3,106 قيراط، أي حوالي 0,6كجم. واشترتها حكومة الترانسفال، وأهدتها للملك جورج السابع ملك بريطانيا، إذ كانت الترانسفال إحدى المستعمرات البريطانية في ذلك الوقت وهي الآن جزء من جنوب إفريقيا. وقطعها صناع أمستردام إلى تسع جواهر كبيرة و 96 حجرًا كريمًا صغيرًا، ومنها أكبر ماسة قطعت في العالم، وتُعْرَف باسم نجمة إفريقيا أو كولينان الأول، وتزن 530 قيراطًا.

وفي عام 1934م، عُثر على ماسة جونكر وكان وزنها 726 قيراطًا وقيل إن نقاءها لا مثيل له وقُطعت إلى 12 حجرًا كريمًا لا عيب فيها، وكان ذلك بين عامي 1935م، و1937م، ويزن أكبرها 125 قيراطًا. أما ماسة أورلوف، فهي أجمل ماسات التاجالروسي، اشتراها الأمير أورلوف للإمبراطورة كاثرين الثانية، وقيل إن هذه الجوهرة الكبيرة سُرقت من عين أحد آلهة المعابد الهندية. أما ماسة كوهي ـ نور فهي الآن إحدى ماسات التاج البريطاني وكانت من ممتلكات الحكام الهنود والفرس لعدة قرون، ثم انتقلت ملكيتها لبريطانيا عند احتلالها للبنجاب عام 1849م.
ماسة ريجنت عُرفت فيما مضى باسم ماسة بت، وهي إحدى الجواهر الهندية وإحدى أجمل الماسات العالمية الكبيرة من حيث طريقة قطعها، وهي الآن من ممتلكات الحكومة الفرنسية ومعروضة في متحف اللوفر بباريس، وأخيرًا نذكر ماسة الأمل الأزرق التي صارت من ممتلكات مؤسسة سمثسونيان في الولايات المتحدة في عام 1958م.

الاستخدامات الصناعية. يُستخدم الماس الذي لا يمكن قطعه إلى أحجار كريمة، في الصناعة. ويشمل الماس المستخدم في الصناعة، الماس الخام رديء التكوين، الذي يحتوي على شقوق عديدة أو لون غير ناصع أو شوائب، ويستخدم الصنَّاع هذا الماس لتشكيل الفلزات الصلبة التي تُستخدم في صناعة السيارات والطائرات والآلات المختلفة، ويستخدم الماس في هذه الصناعات بسبب صلابته الشديدة، إذ يمكنه قطع وطحن وحفر الفلزات الصلبة بسرعة ودقة وفي بعض الأحيان توضع ماساتخشنة كاملة في الأدوات الصناعية وفي أحيان أخرى يكسر الماس الخام، ثم يستخدم صناعيًا، ويُستخدم الماس كذلك في أطراف أجهزة الحفر في المناجم، وكذلك يُستخدم لصنع إبر (أسنان) أجهزة التسجيل.

الماس الصناعي ينتج في مكبس طوره العلماء في أوائل السبعينيات من القرن العشرين الميلادي. (إلى اليمين): يوضع مسحوق الماس الصناعي (في الوسط) في المكبس ويضاف إليه حفاز فلزي، ثم يعرّض الخليط لضغط وحرارة عاليين. ويكون الماس الصناعي الناتج (إلى اليسار) بنفس نوعية وحجم الحجر الكريم الطبيعي، الماس المُصَنَّع لا يسد الماس الطبيعي حاجة الصناعة، لذلك فإن الصناعة تعتمد الآن وبشكل كبير على الماس الصناعي. وقد أنـتجت أول ماسة صناعية عام 1954م في مختبرات أبحاث شركة جنرال إلكتريك، حيث صنع العلماء الماس بتعريض الكربون لضغط وحرارة عاليينجدا. أما الآن، فالعديد من الشركات تنتج الماس الصناعي.

وفي عام 1970م استطاعت شركة جنرال إلكتريك صُنْع أول ماسة صناعية بحجم ونوعية الحجارة الكريمة ويستخدم العلماء هذه الأحجار الكريمة الصناعية في البحوث لإيجاد استخدامات جديدة للماس. فمثلاً اكتشف العلماء أن إضافة القليل منعنصر البورون للماس الصناعي يجعل منه شبه مُوصِّل، وأشباه الموصلات مواد ذات خواص كهربائية خاصة، وتُستخدم لصنع الترانزستورات والمعدات الإلكترونية الأخرى.

ولا يباع الماس الصناعي بوصفه مجوهرات: لأنه يكلف أكثر من الماس الطبيعي. الماس المقلَّد، يشبه الأحجار الكريمة الأصلية، وبعضها أحجار طبيعية، مثل أنواع الإسبنيل والزركون، لا لون لها، وبعضها الآخر لا يوجد في الطبيعة، ولكنه يُصْنع من مواد تشبه الأحجار الكريمة في مظهرها. وتشمل تلك المواد الزجاج وتيتانات السترونتيوم وعقيق الألومنيوم واليتريوم وأكسيد الزركونيوم المكعب، والأخير يشبه الماس الأصيل لدرجة يصعب معها التمييز بينهما. ولابد أن يستعين صانعو الجواهر باختبارات عملية ليميّزوا بينهما، ويُعدُّ الماس المقلد أقل صلابة من الماس الحقيقي، ويعتريه البِلى وتظهر عليه الشقوق بعد فترة. 

الفضة:

الفضَّةُ عنصر كيميائي، وفلز أبيض لين، رمزه الكيميائي Ag. تُعدُّ الفضة من أوائل الفلزات التي استخدمها الناس، زينة ونقودًا منذ حوالي 4,000 سنة ق.م. وتُصنع من الفضة أشياء جميلة منها المجوهرات، وأدوات المائدة الجميلة والأوسمة والنياشين والعملات النقدية والمرايا.

وتؤدي الفضة أيضًا دورًا مهمًا في طب الأسنان، والتصوير الضوئي، والإلكترونيات، ويوجد في معظم بلاد العالم ترسبات من الفضة وخاماتها. ولكن تعدين الفضة، على أية حال، باهظ التكلفة، ويمكن استخلاص الفلز بطريقة اقتصادية في أماكن قليلة فقط. وتسمى الفضة في صورتها النقية الفضة الفلزية أو الحرة أو الفطرية.
والفضة الخالصة غاية في الليونة، ونتيجة لهذا، يضاف إليها بوجه عام كمية صغيرة من فلز آخر ـ عادة ما يكون النحاس ـ ليزيد من صلابتها ومتانتها، فالفضة الإسترلينية، على سبيل المثال، سبيكة تتكون من 92,5% فضة و 7,5% نحاس. ويستخدممصطلح طلاء الفضة لوصف الشيء المصنوع من فلز رخيص مثل الصلب، يطلى بطبقة رقيقة من الفضة. 

كيف تصنع الآنية الفضية المسطحة:

استخدامات الفضة. تسمى الفضة، ومعها النحاس والذهب، فلزات العملة. فقد استخدمت الفضة في صناعة العملاتالمعدنية منذ آلاف السنين، وفي الماضي كان لدى بعض البلاد عملات فضية تحتوي على 90% فضة و10% نحاس، ولكن في السنوات الأخيرة انخفض محتوى العملة من الفضة في كثير من العملات الدولية. 
ويبدع صائغو الفضة في صناعة أشياء فنية كثيرة من الفضة. وتدخل الفضة في صناعة المعدات الكهربائية والإلكترونية أيضًا لصناعة الرقائق الدقيقة والأسلاك، والأدوات الأخرى لأن الفضة توصل الكهرباء أفضل من الفلزات الأخرى، ويستخدم الجراحون صفائح رقيقة، وأسلاكًا، وأنابيب شفط دقيقة مصنوعة من الفضة أثناء الجراحة، لأن الفضة تساعد على قتل البكتيريا، ويملأ أطباء الأسنان التجاويف بملغم الفضة، وهو خليط من الفضة والقصدير والزئبق، وتستخدم سبائك الفضة ـ الكادميوم ـ في صناعة أسطح الارتكاز، كما تضاف الفضة أيضًا إلى الذهب الذي يستخدم في صناعة المجوهرات. 

ومركبات الفضة أيضًا لها استخدامات كثيرة. وتتضمن مركبات الفضة القليلة نترات الفضة وبروميد الفضة بالإضافة إلى أكاسيد الفضة وتعد نترات الفضة إحدى مركبات الفضة القليلة التي تذوب في الماء، وتستخدم لعمل طلاء الفضة ومرايا الفضة، ويؤدي بروميد الفضة دورًا مهماً لكونه مادة حساسة للضوء في الأفلام الضوئية. 
ويستخدم يوديد الفضة مادة بذر تنثر فوق السحاب، فتسبب نزول المطر اصطناعيًا وتستخدم أكاسيد الفضة في صناعة البطاريات، وذلك لصناعة بطاريات صغيرة وقوية للآلات الحاسبة، ومعينات السمع، والساعات.خواص ّالفضة. العدد الذري للفضة 47 ووزنها الذري 107,8682، وتنصهر عند درجة 961°م، وتغلي عند درجة 2,193°م، وكثافتها نحو 10,49 جمللسنتيمتر المكعب. 

وتعكس الفضة 95% من الضوء الذي يقع عليها، مما يجعلها أكثر الفلزات لمعانًا، وتوصل الفضة الحرارة والكهرباء أفضل من أي فلز آخر. وهي تلي الذهب فقط في قابليتها للسحب (قابليتها على الانسحاب على هيئة أسلاك دقيقة) وقابليتها للطرق (قابليتها على أن تطرق لتشكيلها على أنماط عديدة،والفضة مثل الذهب لا تتفاعل كيميائيًا مع معظم المواد، ولكن وجودمركبات الكبريت يكوِّن غطاءً رماديًا أو أسود من كبريتيد الفضة عليها، يطلق عليه الطبعة أو البريق، ولأن الهواء الملوث يحتوي على هذه المركبات، فإن فقدان بريق الفضة يعد من المشكلات الكبرى في هذه الأيام. ولم يكن لهذه المشكلة وجود فيالماضي،كما أن للبيض الأثر نفسه على الملاعق أو الشوك الفضية؛ لأن البيض يحتوي على مركبات الكبريت.

البلاد الرئيسية في تعدين الفضة:

مصادر الفضة: تتصدر المكسيك دول العالم في إنتاج الفضة، تتبعها بيرو، والولايات المتحدة الأمريكية، وتوجد الفضة في ترسبات للفلز الطبيعي، أو خامات الفضة، وتعطي مناجم الفضة الطبيعية كمية قليلة فقط من إنتاج الفضة العالمي،وتحتوي خامات الفضة الأكثر شيوعًا على معدن الأرجنتيت، أو مركب كبريتيد الفضة، وتوجد الفضة غالباً مع فلزات النحاس، والذهب، والرصاص، والخارصين، ويتم إنتاج حوالي 80% من الإنتاج العالمي للفضة بوساطة تعدين ومعالجة هذه الفلزات. 

استخلاص وتنقية الفضة. توجد عدة طرق لاستخلاص الفضة من الخامات. ويستخلص معظم الإنتاج العالمي من الفضة منخامات النحاس والرصاص، وهذه الخامات تسحق أولاً، ثم تصهر، منتجة خليطًا يحتوي على الفلز (النحاس والرصاص) الأساسي وكميات قليلة من الفضة،وفي عملية تنقية النحاس، تنفصل الفضة عن النحاس لتكوّن خليطًا يطلق عليه الحمأة، ثم ترفع الحمأة وتعالج بوساطة حامض النيتريك لإذابة الفضة، وحينئذ تسترجع الفضة بطريقة الطلاء الكهربائي. انظر: الطلاء بالكهرباء. 

وتستخلص الفضة من خام الرصاص الفلزي بطريقة باركز، وفي هذه الطريقة يضاف الخارصين إلى خام الرصاص المنصهر لتكوين سبيكة صلبة مع الفضة يحتويها الخام. وتطفو هذه السبيكة الصلبة المتكونة من الفضة والخارصين، والتي تقل كثافتها عن الرصاص المنصهر على السطح، ويتم جمعها. ويعمل تسخين سبيكة الخارصين على فصل الفضة عن الخارصين. 

وبمجرد استخلاصها ترفع الفضة من محلول الاستخلاص، وحينئذ تستخدم عملية تسمى التحليل الكهربائي، لتصفية الفضة المستخلصة وتنقيتها. وفي أثناء التحليل الكهربائي، تعمل الفضة غير النقية بمثابة الأنود (القطب الموجب)، ويعمل شريط من الفضة النقية بمثابة الكاثود (القطب السالب) ويتم غمس هذين القطبين في محلول من نترات الفضة وحامض النيتريك، ويمرّر تيار كهربائي بين القطبين، ونتيجة لذلك تذوب الفضة غير النقية، وتترسب الشوائب الموجودة في الفضة في قاع المحلول. وتتجمع بلّورات الفضة النقية على القطب السالب، ثم تكشط هذه البلورات وتصهر، وتصب على هيئة قضبان من الفضة. 

الياقوت:

الياقوت ثاني أكثر المعادن النقية صلابة، ولا يفوقه صلابة إلا الماس، يوجد الياقوت على شكل شذرات شفافة في الحصى، وعلى شكل عروق غير شفافة في الصخور، وله الصيغة الكيميائية Al2O3، وهناك عدة أصناف من الياقوت الشّفاف تُصقل وتستعمل مجوهرات، وتشمل جواهر الياقوت الياقوت الأحمر، والسفير، والجمشت الشرقي، والزمرد الشرقي، والتوبازالشرقي، وألوان الجواهر تعود إلى عدم صفاء الياقوت. فعلى سبيل المثال، يأخذ الياقوت الأحمر لونه من وجود آثار من الكروم، ويأخذ السفير لونه من الحديد والتيتانيوم. وياقوت الجواهر يأتي بصورة أساسية من أستراليا وجنوب شرقي إفريقيا وسريلانكا والهند.

ويُستعمل الياقوت غير الشفاف مادة كاشطة (المادة الكاشطة هي التي تستخدم في سحق المواد وتنعيمها وتلميعها وصقلها). والسنباذج، وهو كاشط مألوف، خليط طبيعي من الياقوت والمعادن الأخرى، ويستخرج السنباذج وكذلك الياقوت ذو خاصية الكشط الجيدة من مناجم في تركيا واليونان. 

الزمرد:

الزمرد تشكيلة من البريل المعدني. لونة الامع الأخضر يرفع من قيمتة بين الأحجار الكريمة ،الزُّمُرُّد حجر كريم أخضر اللون يضم تشكيلة من البريل المعدني. والزَّبَرجَد الصافي مُرَكَّب من سليكات الألومنيوم، يعود لونه الأخضر المكتسب إلى وجود مجموعات دقيقة من معدن الكروم داخل البلّورات. تكمُن قيمة الزُّمرُّد في لونه وصفائه وخلوّه من الشقوق ونقائه من الشوائب. تحتوى معظم بلورات الزُّمرُّد على قشور دقيقة يطلق عليها أحياناً اسم سُتُر. كما تحتوي على جسيمات دخيلة متعدّدة. إن أحجار الزُّمُرُّد الكاملة نادرة جدًا، وإذا وُجدت تكون أغلى من الماس، والزُّمُرُّد الأزرق أغلى من الزُّمُرَّد ذي اللون الأصفر، أحجار الزَّمُرُّد أشد صلابة من حجر المرو ولكنها ليست بشدة صلابة حجر السَّفير، يُحصل على أكثر أنواع الزُّمُرُّد صفاءّ من كولومبيا، وتنتج الهند وجنوب إفريقيا وروسيا وزمبابوي الزمرد أيضاً. كما يُنتج بعض الزُّمُرُّد في ولاية كارولينا الشمالية بالولايات المتحدة الأمريكية.

يمكن صنُع الزُّمُرُّد في المختبرات، حيث توضع البلُّورات في محلول مائي تحت ضغط عال، يكون الزُّمُرُّد الصناعي شبيهاً بالزُّمُرُّد الطبيعي، ومن السهل تمييزه تحت المجهر بسبب وجود جُسَيْمات دخيلة
 
الفيروز:

الفيروز معدن من المعادن التي تستخدم حجراً كريمًا، وهو نفيس بسبب لونه الأزرق البراق المائل إلى الخضرة والفيروز طري نسبيًا ، ولهذا فمن السهل تشكيله وتلميعه، وله لمعان شمعي خافت، ويكاد يكون معتماًً (غير شفاف) تقريبًا ويتكوَّن الفيروز بشكل رئيسي من فوسفات الألومنيوم المائي، وهو مركب يتحد فيه الألومنيوم والفوسفور كيميائيًا مع الماء، كما يحتوي على النحاس الذي يعطي المعدن بريقه الأزرق.

يوجد الفيروز في الأراضي القاحلة ويتكوّن عندما تخضع الصخور السطحية الغنية بالألومنيوم لتفاعل كيميائي. وفي معظم الأحيان يتكوَّن الفيروز من تفكك الحمم البركانية بتأثير من العوامل الجوية وتوجد الرواسب الرئيسية للفيروز في إيران والتيبت .

يستخدم الناس الفيروز باعتباره حِلْية ولأغراض تزيينية أخرى منذ أزمان قديمة . ومازال الطلب على الفيروز كبيراً لدرجة دفعت إلى إنتاج أنواعٍ زائفة (اصطناعية) منه. 

العقيق:

العقيق حجر كريم من نوع المرو المسامي دقيق التعريق يوجد على هيئة مخطط من العقيق الأبيض، ويوجد بشكل رئيسي على هيئة طبقات في تجويفات الصخور الرسوبية. انظر: الصخر الرسوبي. ومعظم أنواع العقيق ذات ألوان قاتمة، وتتنوع خطوطها ابتداءً من الأبيض، مرورًا بالرمادي، وانتهاءً بالأسود، وقد تكون الخطوط حمراء باهتة، أو صفراء، أو زرقاء في بعض الحالات، وتنجم تلك الألوان عن وجود الشوائب مثل أكسيد الحديد، وأكسيد المنجنيز. وتختلف أنواع العقيق في أنماط خطوطها، فالعقيق اليماني نوع من العقيق يتميز بخطوطه المتوازية الواقعة على سطح مستوي، أما خطوط العقيق العيني، فإنها تشكِّل دوائر تنتشر من المركز إلى الخارج، بينما العقيق الحزازي نوع رقيق شبيه بالحزاز.

يستخدم العقيق بشكل رئيسي في صنع الحُلِي، مثل الدبابيس ودبابيس الزينة، كما أن صلادة العقيق وقدرته على مقاومة الحموض يجعلانه عظيم القيمة في صنع هاونات السَّحْن ومِدَقَّاتِها. وتستخدم هذه الأدوات لتكسير وخلط المواد الكيميائية، ويأتي معظم العقيق من محاجر في البرازيل والأروجواي،وقد كانت بلدة إدار ـ أوبرشتين الألمانية، وماتزال، المركز الرئيسي لقَطْع وصقْل العقيق منذ مئات السنين.

الكهرمان:

الكهرمان راتينج قاس متحجر من شجر الصنوبر، يُستخدم في صناعة جذوع الغليون والمجوهرات، مثل المدلاة الظاهرة فيالأعلى، معظم الكهرمان يأتي من منطقة بحر البلطيق في أوروبا، الكهرمان الراتينج المتحجِّر القاسي ذو اللَّون البنيّ المُصفر، وتنشأ هذه المادة بشكل رئيسي من الصمغ الراتينجي لأشجار الصنوبر التي تنمو في أوروبا الشمالية منذ ملايين السنين، وقد كانت هذه المواد الراتينجية مواد صمغية ممزوجة بالزيوت في الأشجار. وعندما أصبحت هذه الزيوت متأكسدة (متحدة مع الأكسجين)، خلفت الراتينجية القاسية. ثم دفنت تلك الأشجار الصنوبرية تحت الأرض أو تحت الماء وتحوَّلت هذه المواد الراتينجية ببطء إلى كتل غير منتظمة من الكهرمان، وغالبا ما تحتوي هذه الكتل من الكهرمان على الحشرات التي تم حبسها أثناء تدفق المواد الراتينجية من الأشجار، وبعض هذه الكتل تحتوي فقاعات هوائية، يقع المورد الأكبر للكهرمان في منطقة بحر البلطيق، ويأتي من أنواع من الصنوبر المنقرض حاليًا، ويعتبر بعض الخبراء أن هذا النوع من الكهرمان هوالكهرمان الحقيقي فقط. وتملك أمريكا الوسطى تراكمات طبيعية مهمة من الكهرمان من مواد أخرى، ويتم استخراج معظم الكهرمان من مناجم مؤلفة من تربة طينية تدعى التراب الأزرق، يستخدم الكهرمان في صناعة الخرز أو العقود والقطع القيمة للغليونات والزينات الأخرى، سمى الإغريق القدماء الكهرمان الإلكترون، لأنهم عندما حكوا الكهرمان بالقماش أصبح مشحونًا كهربائيًا وجذب قطعًا صغيرة من الذرات

 


المياه الجوفيه
 

إن للمياه دور فعال في جميع نواحي الحياة بل وبدونها لا تكون هناك حياة على الإطلاق لقوله تعالى "..... وَجَعَلْنَا مِنَ الْمَاءِ كُلَّ شَيْءٍ حَيٍّ ...." الأنبياء30 فماذا عن طبيعة المياه وكيفية تكوينها وأماكن تواجدها وكيفية البحث عنها وأنواعها وغير ذلك من خصائصها.

دورة الماء في الطبيعة:

تبدأ الدورة من تبخير المياه Evaporationلأسطح البحار والمحيطات بفعل أشعة الشمس ثم تكثفها Condensationعلى هيئة سحب ثم سقوطها على هيئة أمطار ولكن هناك عوامل أخرى تدخل في تكوين المياه أيضاً فمنها على سبيل المثال وليس الحصر مثل الجبال، فالجبال لها دور في تكوين المياه فقمم الجبال العاتية (الشامخات) تكون باردة فعند اصطدام السحب بها تتكون الشلالات لقوله تعالى 
"وَجَعَلْنَا فِيهَا رَوَاسِيَ شَامِخَاتٍ وَأَسْقَيْنَاكُمْ مَاءً فُرَاتًا"المرسلات27.

وأيضاً نجد للرياح دور فهي تعمل بمثابة لواقح للسحب فينتج عنها سقوط الأمطار لقوله تعالى "وَأَرْسَلْنَا الرِّيَاحَ لَوَاقِحَ فَأَنْزَلْنَا مِنَ السَّمَاءِ مَاءً فَأَسْقَيْنَاكُمُوهُ وَمَا أَنْتُمْ لَهُ بِخَازِنِينَ"
 الحجر22.

وأيضاً تتكون نسبة كبيرة من المياه تصل إلى 70% من خلال البراكين الصاعدة على ظهر الأرض أو تحت مياه البحار والمحيطات وصدق الله العظيم إذ يقول 
"وَالْأَرْضَ بَعْدَ ذَلِكَ دَحَاهَا (30)أَخْرَجَ مِنْهَا مَاءَهَا وَمَرْعَاهَا (31)". النازعات. 

وإنه بعد سقوط الأمطار يحدث أن تتشبع الصخور المسامية بالماء وبعد تخزنه داخل خزانات Aquifersوتعرضه لضغوط الطبقات التحت سطحية فإنه يمكن للماء أن يتسرب إلى سطح الأرض خلال الصدوع والفوالق على هيئة ينابيع وصدق الله العظيم إذ يقول
"أَلَمْ تَرَ أَنَّ اللَّهَ أَنْزَلَ مِنَ السَّمَاءِ مَاءً فَسَلَكَهُ يَنَابِيعَ فِي الأرْضِ ثُمَّ يُخْرِجُ بِهِ زَرْعًا مُخْتَلِفًا أَلْوَانُهُ ثُمَّ يَهِيجُ فَتَرَاهُ مُصْفَرًّا ثُمَّ يَجْعَلُهُ حُطَامًا إِنَّ فِي ذَلِكَ لَذِكْرَى لِأُولِي الألْبَابِ" الزمر21.

أو أن يخزن (يسكن) في الأرض على صور متعددة منها خزانات المياه الجوفية وفى هذا يقول الله تعالى 
" وَأَنْزَلْنَا مِنَ السَّمَاءِ مَاءً بِقَدَرٍ فَأَسْكَنَّاهُ فِي الأَرْضِ وَإِنَّا عَلَى ذَهَابِهِ لَقَادِرُونَ" المؤمنون18.

الشكل التالي يبين دورة المياه في الطبيعه

 

 


والعجب كل العجب أن نجد بعض آبار المياه الجوفية تكون على أعماق عميقة وهذا ينطبق مع قوله تعالى
" قُلْ أَرَأَيْتُمْ إِنْ أَصْبَحَ مَاؤُكُمْ غَوْرًا فَمَنْ يَأْتِيكُمْ بِمَاءٍ مَعِينٍ" الملك30، فيجب علينا شكر الله تعالى وإلا تحول الماء العذب إلى ماء مالح لقوله تعالى"لَوْ نَشَاءُ جَعَلْنَاهُ أُجَاجًا فَلََوْلا تَشْكُرُونَ" الواقعة70 .

طرق تكوين المياه في الطبيعة:

1- وهج الشمس (حرارة الشمس) :

إن أشعة الشمس الساقطة على أسطح البحار والمحيطات والبحيرات والأنهار تقوم بعملية تبخير المياه فيتصاعد إلى أعلى الغلاف الجوى فيتكسف على هيئة سحب وعندما يقابل منطقة باردة فتسقط الأمطار. يقول عز وجل:
 (وَجَعَلْنَا سِرَاجاً وَهَّاجاً * وَأَنزَلْنَا مِنَ الْمُعْصِرَاتِ مَاء ثَجَّاجاً) (سورة النبأ)

2- الرياح:

وللرياح دور فعال في عملية تلقيح السحب حيث إنها تكون محملة بالغبار وذرات الملح الناعمة والتي تتكثف حولها قطرات الماء وبالتالي تتكون شحنات كهربية موجبة وأخرى سالبة مما ينتج عنه برق ورعد ثم سقوط أمطار. يقول عز وجل: 
(اللَّهُ الَّذِي يُرْسِلُ الرِّيَاحَ فَتُثِيرُ سَحَاباً فَيَبْسُطُهُ فِي السَّمَاء كَيْفَ يَشَاءُ وَيَجْعَلُهُ كِسَفاً فَتَرَى الْوَدْقَ يَخْرُجُ مِنْ خلالِهِ فَإِذَا أَصَابَ بِهِ مَن يَشَاءُ مِنْ عِبَادِهِ إِذَا هُمْ يَسْتَبْشِرُونَ) الروم.

وتأمل معي المراحل التي حددتها الآية الكريمة:

ـ إرسالُ الرياح: لترفع ذرات الماء من البحار إلى الجوّ.

ـ إثارة السحاب:من خلال تلقيحه وتجميعه.

ـ بسطُ السحاب:من خلال الحقول الكهربائية.

- جعلُه كِسَفاً:أي قطعاً ضخمة وثقيلة.

- نزول الودْق:وهو المطر.

3- الجبال: 

عند اصطدام السحب بقمم الجبال الشاهقة الباردة تتولد السيول منهمرة إلى أسفل الجبال مكونة الأنهار ومنها ما يتخلل الصخور ذات نفاذية ومسامية مكونة المياه الجوفية. يقول تعالى: 
(وَجَعَلْنَا فِيهَا رَوَاسِيَ شَامِخَاتٍ وَأَسْقَيْنَاكُم مَّاء فُرَاتاً) المرسلات:

4- البراكين:

البراكين الصاعدة على ظهر الأرض أو تحت قيعان البحار والمحيطات فإنها تكون محملة بنسبة كبيرة تصل إلى حوالي 70% مياه والباقي عبارة عن مكونات صخرية. يقول الله تعالى
(أخرج منها ماءها ومرعاها) [النازعات: 31].

5- الينابيع Springs

إن المياه المتخللة داخل الطبقات التحت سطحية والمتكونة على هيئة خزانات جوفية تكون تحت ضغط تلك الطبقات من جميع الجهات، فعند حدوث فالق في تلك الطبقات فإنها تندفع إلى أعلى السطح مكونة فيما يعرف بالينابيع Springs.

وصدق الله العظيم إذ يقول 
"أَلَمْ تَرَ أَنَّ اللَّهَ أَنْزَلَ مِنَ السَّمَاءِ مَاءً فَسَلَكَهُ يَنَابِيعَ فِي الأَرْضِ ثُمَّ يُخْرِجُ بِهِ زَرْعًا مُخْتَلِفًا أَلْوَانُهُ ثُمَّ يَهِيجُ فَتَرَاهُ مُصْفَرًّا ثُمَّ يَجْعَلُهُ حُطَامًا إِنَّ فِي ذَلِكَ لَذِكْرَى لأُولِي الألْبَابِ" الزمر21

ويعبر عن المياه التي تسرى ذاتياً وباستمرار من الطبقات التحت سطحية إلى الطبقات السطحية بالينابيع أو العيون.

وتنقسم الينابيع إلى عدة أنواع أهمها :

أ- ينابيع الانخفاضات Depression Springs

وهذه تتكون عندما يتقاطع سطح الأرض في منخفض مع سطح الماء الأرضي Water Tableولذلك فتسمى أيضاً ينابيع مستوى الماء الأرضي وعادة ما يكون تصرف هذه الينابيع صغيرا ومحكوما بنفاذية التكوين الحامل للماء .

ب- ينابيع التلاقي Contact Springs 

وهذه تتكون عندما تتقابل الطبقة غير المنفذة والحاملة لطبقة الماء الأرضي مع سطح الأرض. وتتكون هذه الينابيع عادة عند سفوح المرتفعات وهي قليلة التصرف محدودة السريان.

ج – الينابيع الارتوازية Artesian Springs 

وتتكون عندما يجد الماء المحصور بين طبقتين غير منفذتين والواقع تحت ضغط ارتوازي منفذاً لهذا الضغط نتيجة لضعف في الطبقة غير المنفذة أو لوجود صدع فيها. وتكون سرعة السريان في هذه الينابيع ومعدلات التصرف كبيرة .

د- ينابع الشقوق Fractured Springs 

وهذه نتيجة لصدع يمتد في القشرة الأرضية وتتميز بمياه معدنية بصورة واضحة.

ج – الينابيع الحارة Thermal Springs 

وهذه تحدث نتيجة للغازات وللحرارة تحت سطح الأرض والتي يتولد عنها ضغوط كبيرة ومنها الينابيع الفوارة ( المراجل ) Geyserوالتي يتدفق منها الماء في صورة نافورة إلى سطح الأرض على فترات .

6- المياه الجوفية:

إن تصرف مياه الأمطار داخل الطبقات التحت السطحية تكون خزانات مياه جوفية وبالتنقيب عليها بواسطة عمليات الاستكشاف والحفر فإنه يمكن استخدامها لأغراض الشرب والري وغير ذلك من الاستخدامات حسب درجة العذوبة والملوحة.

يقول الله تعالى 
" وَأَنْزَلْنَا مِنَ السَّمَاءِ مَاءً بِقَدَرٍ فَأَسْكَنَّاهُ فِي الأَرْضِ وَإِنَّا عَلَى ذَهَابٍ بِهِ لَقَادِرُونَ"المؤمنون18.

أنواع خزانات المياه الجوفية

(1) الخزان الجوفي الحر Unconfined Aquifer 

ويحد هذا الخزان طبقة صماء من أسفله أما أعلاه متصلاً اتصالاً مباشراً بالضغط الجوى ويحده المستوى المائي الأرضي من أعلاه وتتصل هذه الطبقة اتصالا وثيقا بسطح الأرض حيث تتأثر بمياه الري والأمطار.

(2) الخزان الجوفي المحصور Confined Aquifer

ويحد الطبقات الحاملة للمياه من أسفل ومن أعلى طبقات صماء غير منفذة للمياه وبهذا تكون المياه داخل الخزان تحت ضغط كبير وتكون بهذا معزولة عن المياه السطحية ومصدر هذه المياه عادة يكون بعيداً جداً. وإذا كان الضغط البيزومترى لهذه الطبقات أعلا من سطح الأرض قيل عن الخزان بأنه خزان ارتوازي Artesian Aquiferوالآبار الارتوازية تندفع منها المياه دون الحاجة لاستخدام مضخات ويوجد مثل هذه الخزانات بالصحارى المصرية مثل الوادي الجديد.

(3) الخزان شبه المحصور Semi Confined Aquifer

وفيه إحدى الطبقات التي تحده من أعلى أو من أسفل ذات نفاذية ضئيلة ومنه تتسرب المياه إلى الطبقات الخارجية أو اليها.

(4) الخزان الجوفي المعزول Perched Water 

الخزان الجوفي المعزول

وهو نتيجة للتراكيب الجيولوجية وتوجد ارتفاعات وانخفاضات في الطبقات غير المنفذة فعند الانخفاضات تحتجز المياه الجوفية وفى هذه الحالة يكون الخزان الجوفي محدود وغير متصل بأي خزانات أخرى ومصدرها عادة أما سطحي أو نتيجة للتسرب البطئ من خزانات أخرى تحته.

(5) الخزان الأثري Connate Water

وهذه المياه الجوفية عادة تكون محتجزة لحظة تكوين الصخور أو منذ إنشائها وهذه المياه عادة ليس لها أي اتصال أو مصادر خارجية.

(2) استكشاف المياه الجوفية

إن لمسامية ونفاذية صخور القشرة الأرضية دور فعال في تكوين المياه الجوفية فمن خلال تلك الخاصتين تجد المياه السطحية (مثل مياه الأمطار) مسلك لتكوين خزانات مياه بداخل هذه الصخور ويمكن لهذه المياه الجوفية مرة أخرى تجد مسلكاً آخر إلى السطح عبر الينابيع أو أن تشقق الأرض عنها عن طريق عمليتي البحث والتنقيب ويقول الحق‏(‏ تبارك وتعالي
(..‏ وإن من الحجارة لما يتفجر منه الأنهار‏,‏ وإ ن منها لما يشقق فيخرج منه الماء‏..)البقرة‏:74)‏

يتم استكشاف المياه الجوفية بعدة طرق جيوفيزيقية ومن أهمها الطرق الكهربية Electric Methods