Ο ορυκτός δολομίτης, ο οποίος αποτελείται από δομημένα στρώματα ανθρακικού ασβεστίου και μαγνησίου, διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στη δημιουργία γνωστών γεωλογικών ορόσημων, όπως τα βουνά των Δολομιτών στην Ιταλία, ο σχισμός του Νιαγάρα στη Βόρεια Αμερική και οι White Cliffs of Dover στο Ηνωμένο Βασίλειο. . Οι επιστήμονες έχουν ρωτήσει πώς σχηματίζεται ο δολομίτης για πολλά χρόνια. Τελικά κατάφεραν να το ανακαλύψουν.
Σε αυτό το άρθρο θα σας δώσουμε όλες τις λεπτομέρειες σχετικά με το πώς σχηματίζεται ο δολομίτης και ποιες μελέτες έχουν οδηγήσει στην ανακάλυψη αυτού του σχηματισμού.
Κύρια χαρακτηριστικά
Ο δολομίτης είναι ένα ορυκτό που ανήκει στην ομάδα των ανθρακικών και η βασική του χημική σύσταση αποτελείται από ανθρακικό ασβέστιο και μαγνήσιο (CaMg(CO3)2). Αυτή η πέτρα, η οποία βρίσκεται συχνά στη φύση με τη μορφή ιζηματογενών πετρωμάτων, διακρίνεται από πολλά αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά.
Στην πρώτη θέση, Ο δολομίτης παρουσιάζει σκληρότητα που κυμαίνεται μεταξύ 3,5 και 4 στην κλίμακα Mohs, που το τοποθετεί σε ενδιάμεση θέση όσον αφορά την αντοχή στην τριβή. Η εμφάνισή του μπορεί να ποικίλλει από άχρωμο έως λευκό, έως γκρι, ροζ, πράσινους ή καφέ τόνους, γεγονός που του δίνει μια ποικιλία χρωμάτων που το κάνει να εκτιμάται σε διακοσμητικές και κατασκευαστικές εφαρμογές.
Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα του δολομίτη είναι την ικανότητά του να αντιδρά με αδύναμα οξέα, όπως κιτρικό οξύ ή αραιό υδροχλωρικό οξύ, απελευθερώνοντας διοξείδιο του άνθρακα στη διαδικασία. Αυτή η ιδιότητα, γνωστή ως αναβρασμός, είναι ένας πρακτικός τρόπος εντοπισμού της παρουσίας δολομίτη σε ένα δείγμα.
Ο δολομίτης αναγνωρίζεται για τη γεωλογική του σχέση με ιζηματογενή πετρώματα, ιδιαίτερα σε σχηματισμούς πλούσιους σε ασβέστιο και μαγνήσιο. Ο σχηματισμός τους συμβαίνει σε θαλάσσια, λιμναία και διαγενετικά περιβάλλοντα, συχνά ως αποτέλεσμα της χημικής αλλοίωσης προϋπαρχόντων ορυκτών ανθρακικού ασβεστίου. Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για το διαφορετικό πετρώματα, μπορείτε να διαβάσετε για αυτά και πώς σχετίζονται με τον δολομίτη.
Πώς σχηματίζεται ο δολομίτης
Τους τελευταίους δύο αιώνες, οι επιστήμονες έχουν μπερδευτεί από την ευρεία παρουσία αυτής της ουσίας σε πολλές τοποθεσίες, παρά την εικονική απουσία της σε πρόσφατους σχηματισμούς και την αδυναμία αναπαραγωγής της σε ελεγχόμενο εργαστήριο. Ωστόσο, μια σημαντική ανακάλυψη είναι στον ορίζοντα.
Το «πρόβλημα των δολομιτών» προκύπτει από την ανησυχητική αντίφαση μεταξύ της άφθονης παρουσίας του δολομίτη στα αρχαία κοιτάσματα και της αδυναμίας σχηματισμού του στα σημερινά περιβάλλοντα, τόσο σε φυσικά περιβάλλοντα όσο και σε ελεγχόμενες εργαστηριακές συνθήκες.
Η αρχική πεποίθηση που περιβάλλει το σχηματισμός δολομίτη Παρήχθη ως αποτέλεσμα της εξάτμισης του αλμυρού νερού, το οποίο παρήγαγε ένα συμπυκνωμένο διάλυμα που περιείχε ανθρακικό ασβέστιο και μαγνήσιο. Ωστόσο, αυτή η υπόθεση διαψεύστηκε όταν οι προσπάθειες να αναδημιουργηθεί αυτή η διαδικασία σε ένα εργαστήριο απέτυχαν. Για να εξερευνήσετε συναρπαστικούς γεωλογικούς σχηματισμούς, μπορείτε να δείτε το μεγάλος καταρράκτης του ποταμού Plitvice, που είναι επίσης ένα μέρος όπου μπορείτε να παρατηρήσετε ενδιαφέροντες βραχώδεις σχηματισμούς.
Νέα υπόθεση για το πώς σχηματίζεται ο δολομίτης
Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν και το Πανεπιστήμιο του Χοκάιντο πρότειναν μια νέα θεωρία για να ξετυλίξουν το μυστήριο του σχηματισμού βουνών χρησιμοποιώντας δολομίτη. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, Το κλειδί είναι η περιοδική διάλυση του δολομίτη.
Παρά τις πολυάριθμες προσπάθειες των επιστημόνων από την αρχική του ταυτοποίηση το 1791 από τον Déodat de Dolomieu, αυτό το ορυκτό έχει ξεφύγει από την επιτυχημένη καλλιέργεια σε εργαστηριακά περιβάλλοντα που μιμούνται τις υποτιθέμενες φυσικές συνθήκες σχηματισμού του.
Στη διαδικασία σχηματισμού ορυκτών στο νερό, Τα άτομα συνήθως διατάσσονται συστηματικά κατά μήκος του διαστελλόμενου ορίου του κρυστάλλου. Στην περίπτωση του δολομίτη, αυτό το όριο αποτελείται από εναλλασσόμενες σειρές ασβεστίου και μαγνησίου. Ωστόσο, υπάρχουν περιπτώσεις όπου αυτές οι σειρές δεν ευθυγραμμίζονται με οργανωμένο τρόπο, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται ατέλειες μέσα στην κρυσταλλική δομή. Αυτές οι ατέλειες εμποδίζουν την ανάπτυξη του δολομίτη εμποδίζοντας το σχηματισμό των επόμενων στρωμάτων.
Σε περίπτωση που το περιβάλλον στο οποίο δημιουργείται το συγκεκριμένο ορυκτό υφίσταται αλλαγές στη θερμοκρασία ή την αλατότητα, όπως αυτές που συμβαίνουν σε παράκτιες περιοχές ή λιμνοθάλασσες, η διαδικασία παραγγελίας είναι πολύ απλοποιημένη. Αυτές οι διακυμάνσεις παίζουν καθοριστικό ρόλο στην ευθυγράμμιση των σειρών ασβεστίου και μαγνησίου στην περιφέρεια του κρυστάλλου του δολομίτη. Εάν ενδιαφέρεστε για το θέμα της αλατότητας σε συγκεκριμένα περιβάλλοντα, μπορείτε να διαβάσετε σχετικά Σαχάρα σκόνη που επηρεάζει επίσης διαφορετικά οικοσυστήματα.
Η επιταχυνόμενη ανάπτυξη των στρωμάτων δολομίτη διευκολύνεται από το συχνό πλύσιμο. Το νερό, όπως η βροχή ή οι παλιρροϊκοί κύκλοι, απομακρύνει τα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου που έχουν εκτοπιστεί εντός της κρυσταλλικής δομής.
Με την πάροδο των ετών, η επανειλημμένη απομάκρυνση αυτών των ατελειών έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός στρώματος δολομίτη που, με την πάροδο του γεωλογικού χρόνου, συμβάλλει στον σχηματισμό βουνών. Επί του παρόντος, ο σχηματισμός δολομίτη εμφανίζεται σε περιορισμένο αριθμό περιοχών που παρουσιάζουν διαλείπουσες πλημμύρες που ακολουθούνται από ξήρανση. Αυτό ευθυγραμμίζεται με την υπόθεση ότι οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας ή της αλατότητας είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη του δολομίτη.
Πειραματιστείτε σε ελεγχόμενο εργαστηριακό περιβάλλον
Για να επικυρώσουν την υπόθεση, οι επιστήμονες ανέπτυξαν επιτυχώς δολομίτη σε ελεγχόμενο εργαστηριακό περιβάλλον. Εισάγοντας έναν μικρό κρύσταλλο δολομίτη ως καταλύτη για το σχηματισμό πρόσθετων κρυστάλλων, τον βύθισαν σε διάλυμα ασβεστίου και μαγνησίου. Χρησιμοποιώντας μια δέσμη ηλεκτρονίων, Προσομοίωσαν τις κυκλικές συνθήκες υποβάλλοντας το γυαλί σε περίπου 4.000 κρούσεις σε διάστημα δύο ωρών.
Όταν χρησιμοποιείτε μια δοκό, το διάλυμα διασπάται, με αποτέλεσμα να δημιουργηθεί ένα οξύ που αφαιρεί τα εύθραυστα σημεία και προστατεύει τα πιο δυνατά. Οι κενές θέσεις εντός της κρυσταλλικής δομής καταλαμβάνονται γρήγορα από άτομα μαγνησίου και ασβεστίου, τα οποία καθιζάνουν από το διάλυμα και οργανώνονται στις βασικές σειρές ατόμων που είναι απαραίτητες για το σχηματισμό του δολομίτη.
Στον κρύσταλλο του δολομίτη σημειώθηκε αξιοσημείωτη αύξηση περίπου 100 νανόμετρων, περίπου 250.000 φορές μικρότερο από το μέγεθος ενός νομίσματος. Μέχρι τώρα, μόνο πέντε στρώματα δολομίτη είχαν επιτευχθεί στο εργαστηριακό περιβάλλον, γεγονός που καθιστά τη δημιουργία περίπου 300 στρωμάτων πραγματικά εξαιρετική.
Η υλοποίηση περίπου 300 στρωμάτων δολομίτη σε εργαστηριακά περιβάλλοντα υπερβαίνει κατά πολύ τον προηγούμενο περιορισμό των πέντε μόνο στρωμάτων. Αυτή η προτεινόμενη λύση στο παζλ όχι μόνο παρέχει μια νέα προοπτική, αλλά Παρουσιάζει επίσης μια καινοτόμο μέθοδο για τη μηχανική και την κατασκευή κρυσταλλικών ουσιών. Αυτές οι ουσίες έχουν μεγάλη χρησιμότητα σε σύγχρονους τομείς όπως οι ημιαγωγοί, οι ηλιακοί συλλέκτες, οι μπαταρίες και άλλοι τεχνολογικοί τομείς.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το πώς σχηματίζεται ο δολομίτης και τα χαρακτηριστικά του.