Mineralet dolomit, som er sammensat af strukturerede lag af calcium og magnesiumcarbonat, spiller en afgørende rolle i at skabe kendte geologiske vartegn såsom Dolomitbjergene i Italien, Niagara Escarpment i Nordamerika og White Cliffs of Dover i Det Forenede Kongerige . Forskere har spurgt hvordan dolomit dannes i mange år. Det er endelig lykkedes dem at opdage det.
I denne artikel vil vi give dig alle detaljer om, hvordan dolomit dannes, og hvilke undersøgelser der har ført til opdagelsen af nævnte dannelse.
Vigtigste funktioner
Dolomit er et mineral, der tilhører gruppen af karbonater, og dets grundlæggende kemiske sammensætning består af calcium- og magnesiumkarbonat (CaMg(CO3)2). Denne sten, som ofte findes i naturen i form af sedimentære bjergarter, er kendetegnet ved flere bemærkelsesværdige egenskaber.
Først Dolomit udviser en hårdhed, der varierer mellem 3,5 og 4 på Mohs-skalaen, hvilket placerer den i en mellemposition med hensyn til slidstyrke. Dens udseende kan variere fra farveløs til hvid, gennem grå, lyserøde, grønne eller brune toner, hvilket giver den en mangfoldighed af farver, der gør den værdsat i pryd- og konstruktionsapplikationer.
Et karakteristisk træk ved dolomit er dets evne til at reagere med svage syrer, såsom citronsyre eller fortyndet saltsyre, frigiver kuldioxid i processen. Denne egenskab, kendt som opbrusning, er en praktisk måde at identificere tilstedeværelsen af dolomit i en prøve.
Dolomit er anerkendt for sin geologiske forbindelse med sedimentære bjergarter, især i formationer rige på calcium og magnesium. Deres dannelse sker i marine, lakustrine og diagenetiske miljøer, ofte som et resultat af den kemiske ændring af allerede eksisterende calciumcarbonatmineraler. Hvis du vil vide mere om de forskellige klippeformationer, kan du læse om dem, og hvordan de relaterer sig til dolomit.
Hvordan dolomit dannes
I de sidste to århundreder har videnskabsmænd været forvirrede over den udbredte tilstedeværelse af dette stof adskillige steder på trods af dets virtuelle fravær i de seneste formationer og manglende evne til at replikere det i et kontrolleret laboratorium. Der er dog et gennembrud i horisonten.
"Dolomitproblemet" opstår fra den foruroligende modsigelse mellem den rigelige tilstedeværelse af dolomit i gamle aflejringer og dens manglende evne til at dannes i nuværende miljøer, både i naturlige miljøer og under kontrollerede laboratorieforhold.
Den oprindelige tro omkring dannelse af dolomit Det blev fremstillet som et resultat af fordampningen af saltvand, hvilket gav en koncentreret opløsning indeholdende calciumcarbonat og magnesium. Denne hypotese blev dog tilbagevist, da forsøg på at genskabe denne proces i et laboratorium mislykkedes. For at udforske fascinerende geologiske formationer kan du se store vandfald af Plitvice-floden, som også er et sted, hvor du kan observere interessante klippeformationer.
Ny hypotese om, hvordan dolomit dannes
Forskere fra University of Michigan og Hokkaido University har foreslået en ny teori for at opklare mysteriet om bjergdannelse ved hjælp af dolomit. Ifølge denne teori, Nøglen er i den periodiske opløsning af dolomitten.
På trods af adskillige forsøg fra videnskabsmænd siden dets første identifikation i 1791 af Déodat de Dolomieu, har dette mineral unddraget sig vellykket dyrkning i laboratoriemiljøer, der efterligner dets formodede naturlige dannelsesforhold.
I processen med mineraldannelse i vand, Atomer er normalt arrangeret systematisk langs krystallens ekspanderende grænse. I tilfælde af dolomit består denne grænse af skiftende rækker af calcium og magnesium. Der er dog tilfælde, hvor disse rækker ikke justeres på en organiseret måde, hvilket resulterer i ufuldkommenheder i krystalstrukturen. Disse ufuldkommenheder forhindrer væksten af dolomit ved at forhindre dannelsen af efterfølgende lag.
I tilfælde af at miljøet, hvori dette særlige mineral er skabt, undergår ændringer i temperatur eller saltholdighed, såsom dem, der forekommer i kystområder eller laguner, er bestillingsprocessen meget strømlinet. Disse udsving spiller en afgørende rolle i justeringen af calcium- og magnesiumrækkerne i periferien af dolomitkrystallen. Er du interesseret i emnet saltholdighed i specifikke miljøer, kan du læse om saharansk støv som også påvirker forskellige økosystemer.
Den accelererede udvikling af dolomitlag lettes ved hyppig vask. Vand, som regn eller tidevandscyklusser, bortfører calcium- og magnesiumioner, der er blevet fortrængt i den krystallinske struktur.
I årenes løb resulterer gentagen rensning af disse ufuldkommenheder i skabelsen af et lag af dolomit, der over geologisk tid bidrager til bjergdannelse. I øjeblikket forekommer dolomitdannelse i et begrænset antal områder, der oplever intermitterende oversvømmelser efterfulgt af udtørring. Dette stemmer overens med hypotesen om, at temperatur- eller saltholdighedsudsving er afgørende for udvikling af dolomit.
Eksperimenter i et kontrolleret laboratoriemiljø
For at validere hypotesen dyrkede forskerne med succes dolomit i et kontrolleret laboratoriemiljø. Ved at introducere en lille dolomitkrystal som en katalysator for dannelsen af yderligere krystaller nedsænkede de den i en opløsning af calcium og magnesium. Ved hjælp af en stråle af elektroner, De simulerede cykliske forhold ved at udsætte glasset for cirka 4.000 stød over en to-timers periode.
Når du bruger en stråle, splittes opløsningen, hvilket resulterer i skabelsen af en syre, der fjerner skøre pletter og beskytter stærkere. Ledige pladser i krystalstrukturen optages hurtigt af magnesium- og calciumatomer, som udfældes fra opløsning og organiseres i de væsentlige rækker af atomer, der er nødvendige for dannelsen af dolomit.
I dolomitkrystallen var der en bemærkelsesværdig stigning på omkring 100 nanometer, cirka 250.000 gange mindre end størrelsen af en mønt. Indtil nu var der kun opnået maksimalt fem lag dolomit i laboratoriemiljøet, hvilket gør skabelsen af cirka 300 lag helt ekstraordinært.
Realiseringen af cirka 300 lag dolomit i laboratoriemiljøer overstiger langt den tidligere begrænsning på kun fem lag. Denne foreslåede løsning på puslespillet giver ikke kun et nyt perspektiv, men Det præsenterer også en innovativ metode til konstruktion og fremstilling af krystallinske stoffer. Disse stoffer har stor nytte i moderne områder såsom halvledere, solpaneler, batterier og andre teknologiske områder.
Jeg håber, at du med denne information kan lære mere om, hvordan dolomit dannes og dets egenskaber.