Minerální dolomit, který se skládá ze strukturovaných vrstev uhličitanu vápenatého a hořečnatého, hraje klíčovou roli při vytváření známých geologických památek, jako jsou Dolomity v Itálii, Niagarský sráz v Severní Americe a White Cliffs of Dover ve Spojeném království. . Ptali se vědci jak vzniká dolomit po mnoho let. Konečně se jim to podařilo objevit.
V tomto článku vám poskytneme všechny podrobnosti o tom, jak vzniká dolomit a jaké studie vedly k objevu tohoto útvaru.
Hlavní charakteristiky
Dolomit je minerál, který patří do skupiny uhličitanů a jeho základní chemické složení tvoří uhličitan vápenatý a hořečnatý (CaMg(CO3)2). Tento kámen, který se v přírodě často vyskytuje ve formě sedimentárních hornin, se vyznačuje několika pozoruhodnými vlastnostmi.
Za prvé, Dolomit vykazuje tvrdost, která se pohybuje mezi 3,5 a 4 na Mohsově stupnici, která jej staví do mezipolohy z hlediska otěruvzdornosti. Jeho vzhled se může lišit od bezbarvé po bílou, přes šedé, růžové, zelené nebo hnědé tóny, což mu dává rozmanitost barev, díky nimž je oceňován v okrasných a stavebních aplikacích.
Charakteristickým rysem dolomitu je jeho schopnost reagovat se slabými kyselinamijako je kyselina citrónová nebo zředěná kyselina chlorovodíková, přičemž se v procesu uvolňuje oxid uhličitý. Tato vlastnost, známá jako šumění, je praktický způsob, jak identifikovat přítomnost dolomitu ve vzorku.
Dolomit je známý pro svou geologickou asociaci se sedimentárními horninami, zejména ve formacích bohatých na vápník a hořčík. K jejich tvorbě dochází v mořském, jezerním a diagenetickém prostředí, často v důsledku chemické změny již existujících minerálů uhličitanu vápenatého. Pokud se chcete dozvědět více o různých skalní útvary, můžete si o nich přečíst a jaký mají vztah k dolomitu.
Jak vzniká dolomit
Poslední dvě století byli vědci zmateni rozšířenou přítomností této látky na mnoha místech, a to navzdory její faktické nepřítomnosti v nedávných formacích a neschopnosti ji replikovat v kontrolované laboratoři. Průlom je však na obzoru.
„Problém dolomitů“ pramení ze znepokojivého rozporu mezi hojnou přítomností dolomitu ve starověkých nalezištích a jeho neschopností tvořit se v současném prostředí, a to jak v přirozeném prostředí, tak v kontrolovaných laboratorních podmínkách.
Původní přesvědčení obklopující vznik dolomitu Vyráběl se v důsledku odpařování slané vody, čímž vznikl koncentrovaný roztok obsahující uhličitan vápenatý a hořčík. Tato hypotéza však byla vyvrácena, když pokusy o znovuvytvoření tohoto procesu v laboratoři selhaly. Chcete-li prozkoumat fascinující geologické útvary, můžete vidět velký vodopád řeky Plitvice, což je také místo, kde můžete pozorovat zajímavé skalní útvary.
Nová hypotéza o vzniku dolomitu
Vědci z University of Michigan a Hokkaido University navrhli novou teorii, která má odhalit tajemství vzniku hor pomocí dolomitu. Podle této teorie Klíč je v periodickém rozpouštění dolomitu.
Navzdory četným pokusům vědců od jeho počáteční identifikace v roce 1791 Déodatem de Dolomieu se tento minerál vyhnul úspěšné kultivaci v laboratorních prostředích, které napodobují jeho předpokládané podmínky přirozeného vzniku.
V procesu tvorby minerálů ve vodě, Atomy jsou obvykle uspořádány systematicky podél rozšiřující se hranice krystalu. V případě dolomitu je tato hranice tvořena střídajícími se řadami vápníku a hořčíku. Existují však případy, kdy tyto řady nejsou uspořádány organizovaným způsobem, což má za následek nedokonalosti v krystalové struktuře. Tyto nedokonalosti brání růstu dolomitu tím, že brání tvorbě následných vrstev.
V případě, že prostředí, ve kterém tento konkrétní minerál vzniká, prochází změnami teploty nebo slanosti, jako jsou ty, které se vyskytují v pobřežních oblastech popř. laguny, proces objednávání je výrazně zjednodušen. Tyto výkyvy hrají klíčovou roli ve vyrovnání řad vápníku a hořčíku na okraji krystalu dolomitu. Pokud vás zajímá téma salinity v konkrétních prostředích, můžete si přečíst o saharský prach který také ovlivňuje různé ekosystémy.
Urychlený vývoj dolomitových vrstev je usnadněn častým mytím. Voda, stejně jako déšť nebo přílivové cykly, odnáší ionty vápníku a hořčíku, které byly vytěsněny v krystalické struktuře.
V průběhu let opakované odstraňování těchto nedokonalostí vede k vytvoření vrstvy dolomitu, která v průběhu geologického období přispívá k tvorbě hor. V současné době dochází k tvorbě dolomitů v omezeném počtu oblastí, které zažívají občasné záplavy s následným vysycháním. To je v souladu s hypotézou, že kolísání teploty nebo slanosti je zásadní pro vývoj dolomitů.
Experiment v kontrolovaném laboratorním prostředí
K potvrzení hypotézy vědci úspěšně pěstovali dolomit v kontrolovaném laboratorním prostředí. Zavedli malý krystal dolomitu jako katalyzátor pro tvorbu dalších krystalů a ponořili jej do roztoku vápníku a hořčíku. Pomocí svazku elektronů, Simulovali cyklické podmínky vystavením skla přibližně 4.000 XNUMX nárazům během dvou hodin.
Při použití paprsku se roztok štěpí, což má za následek vytvoření kyseliny, která odstraňuje křehká místa a chrání silnější. Volná místa v krystalové struktuře jsou rychle obsazena atomy hořčíku a vápníku, které se vysrážejí z roztoku a organizují se do základních řad atomů nezbytných pro tvorbu dolomitu.
V krystalu dolomitu došlo k výraznému nárůstu asi o 100 nanometrů, přibližně 250.000 XNUMXkrát menší než velikost mince. Dosud bylo v laboratorním prostředí dosaženo pouze maximálně pěti vrstev dolomitu, což činí vytvoření přibližně 300 vrstev skutečně mimořádným.
Realizace cca 300 vrstev dolomitu v laboratorním prostředí daleko překračuje dosavadní omezení pouhých pěti vrstev. Toto navrhované řešení hádanky poskytuje nejen nový pohled, ale Představuje také inovativní metodu pro inženýrství a výrobu krystalických látek. Tyto látky mají velké využití v současných oborech, jako jsou polovodiče, solární panely, baterie a další technologické oblasti.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o tom, jak dolomit vzniká a jaké jsou jeho vlastnosti.