(1) تعريف المعدن

يعرّف المعدن بأنه مادة صلبة، متجانسة، تتكون طبيعياً؛ ويكون لها تركيبة كيماوية محددة، وترتيب عالٍ للذرات المكونة لها. ويكون، عادة، مكوَّناً من مواد غير عضوية. المعدن، إذاً، لا بدّ أن يكون متجانساً، أي مكوَّناً من مادة واحدة صلبة، لا يمكن تجزئتها فيزيائياً إلى مركبات كيماوية أبسط. ولذا، لا تُعَد السوائل والغازات معادن، أي أن الماء الجامد، يطلق عليه معدن؛ ولكن السائل منه، لا يكون معدناً.

والمعدن يجب أن يكون طبيعياً، أي أن المركبات المماثلة للمعادن، والمصنَّعة في المعامل، لا يطلق عليها اسم معدن؛ وإنْ كانت تماثلها في التركيب والخصائص، كما هي العادة في الأحجار الكريمة المصنعة، مثل الإيمرالد والروبي والألماس الصناعي.

أما شرط أن يكون للمادة تركيبة كيماوية محددة، لكي يطلق عليها معدن، فيعني أن تلك التركيبة يمكن أن تكتب على شكل صيغة كيماوية محددة. وهذا الشرط، لا يعني أن يكون عدد ذرات العنصر الواحد ثابتاً تماماً؛ وإنما يكفي أنه يمكن أن يكتب بصيغة محددة، فمعدن الدولومايت CaMg(CO₃)₂، مثلاً، ليس دائماً كربونات الكالسيوم والماغنسيوم؛ بل قد يحتوي على بعض الحديد Fe والمنجنيز Mn، عوضاً من الماغنسيوم Mg. لذا، تكتب صيغته العامة، كالآتي:

Ca (Mg, Fe, Mn) (CO₃)₂

وأخيراً، الترتيب العالي للذرات المكونة للمعدن، يعني أن هناك بناء داخلياً، في إطار معين لأيونات، مصفوفة في نسق هندسي منتظم. أي بمعنى آخر، أن يكون على شكل بلورة Crystal، وليس أمورفس Amorphous؛ كما هو الحال في الزجاج، الذي يماثل معدن المرو Quartz، في تركيبته الكيماوية SiO₂؛ ولكنه لا يعَد معدناً، بسبب عدم ترتيب أيوناته.