Ang mineral dolomite, na binubuo ng mga structured na layer ng calcium at magnesium carbonate, ay gumaganap ng mahalagang papel sa paglikha ng mga kilalang geological landmark tulad ng Dolomite Mountains sa Italy, ang Niagara Escarpment sa North America, at ang White Cliffs of Dover sa United Kingdom . Nagtatanong ang mga siyentipiko paano nabuo ang dolomite Sa loob ng maraming taon. Sa wakas ay nadiskubre nila ito.
Sa artikulong ito, ibibigay namin sa iyo ang lahat ng mga detalye tungkol sa kung paano nabuo ang dolomite at kung ano ang mga pag-aaral na humantong sa pagkatuklas ng nasabing pagbuo.
pangunahing katangian
Ang Dolomite ay isang mineral na kabilang sa pangkat ng mga carbonate, at ang pangunahing komposisyon ng kemikal nito ay binubuo ng calcium at magnesium carbonate (CaMg(CO3)2). Ang batong ito, na madalas na matatagpuan sa kalikasan sa anyo ng mga sedimentary na bato, ay nakikilala sa pamamagitan ng ilang mga kilalang katangian.
Ang mga en panimulang aklat sa pagbasa lugar, Ang Dolomite ay nagpapakita ng tigas na nag-iiba sa pagitan ng 3,5 at 4 sa Mohs scale, na naglalagay nito sa isang intermediate na posisyon sa mga tuntunin ng abrasion resistance. Ang hitsura nito ay maaaring mag-iba mula sa walang kulay hanggang puti, sa pamamagitan ng kulay abo, rosas, berde o kayumanggi na mga tono, na nagbibigay dito ng pagkakaiba-iba ng mga kulay na ginagawang pinahahalagahan ito sa mga aplikasyon sa ornamental at construction.
Ang isang natatanging katangian ng dolomite ay ang kakayahang tumugon sa mahinang mga asido, tulad ng citric acid o dilute hydrochloric acid, na naglalabas ng carbon dioxide sa proseso. Ang property na ito, na kilala bilang effervescence, ay isang praktikal na paraan upang matukoy ang presensya ng dolomite sa isang sample.
Ang Dolomite ay kinikilala para sa heolohikal na kaugnayan nito sa mga sedimentary na bato, lalo na sa mga pormasyon na mayaman sa calcium at magnesium. Ang kanilang pagbuo ay nangyayari sa marine, lacustrine at diagenetic na kapaligiran, kadalasan bilang resulta ng kemikal na pagbabago ng mga dati nang mineral na calcium carbonate.
Paano nabuo ang dolomite
Sa nakalipas na dalawang siglo, ang mga siyentipiko ay naguguluhan sa malawakang pagkakaroon ng sangkap na ito sa maraming lokasyon, sa kabila ng virtual na kawalan nito sa mga kamakailang pormasyon at ang kawalan ng kakayahang kopyahin ito sa isang kinokontrol na laboratoryo. Gayunpaman, ang isang pambihirang tagumpay ay nasa abot-tanaw.
Ang "problemang dolomite" ay nagmumula sa nakakaligalig na kontradiksyon sa pagitan ng masaganang presensya ng dolomite sa mga sinaunang deposito at ang kawalan ng kakayahang mabuo sa kasalukuyang mga kapaligiran, kapwa sa natural na kapaligiran at sa mga kontroladong kondisyon ng laboratoryo.
Ang orihinal na paniniwala na nakapalibot sa pagbuo ng dolomite ay na ito ay naganap bilang isang resulta ng pagsingaw ng tubig-alat, na gumawa ng isang puro solusyon na naglalaman ng calcium at magnesium carbonate. Gayunpaman, ang hypothesis na ito ay pinabulaanan nang ang mga pagtatangka na muling likhain ang prosesong ito sa isang laboratoryo ay nabigo.
Bagong hypothesis tungkol sa kung paano nabuo ang dolomite
Ang mga siyentipiko mula sa University of Michigan at Hokkaido University ay nagmungkahi ng isang bagong teorya upang malutas ang misteryo ng pagbuo ng bundok gamit ang dolomite. Ayon sa teoryang ito, Ang susi ay nasa pana-panahong paglusaw ng dolomite.
Sa kabila ng maraming pagtatangka ng mga siyentipiko mula noong unang pagkakakilanlan nito noong 1791 ni Déodat de Dolomieu, ang mineral na ito ay nakaiwas sa matagumpay na paglilinang sa mga kapaligiran ng laboratoryo na gayahin ang dapat na natural na mga kondisyon ng pagbuo nito.
Sa proseso ng pagbuo ng mineral sa tubig, Ang mga atomo ay karaniwang nakaayos nang sistematikong kasama ang lumalawak na hangganan ng kristal. Sa kaso ng dolomite, ang hangganang ito ay binubuo ng mga alternating row ng calcium at magnesium. Gayunpaman, may mga kaso kung saan ang mga row na ito ay hindi nakahanay sa isang organisadong paraan, na nagreresulta sa mga imperfections sa loob ng kristal na istraktura. Ang mga di-kasakdalan na ito ay pumipigil sa paglaki ng dolomite sa pamamagitan ng pagharang sa pagbuo ng kasunod na mga layer.
Kung sakaling ang kapaligiran kung saan nilikha ang partikular na mineral na ito ay dumaranas ng mga pagbabago sa temperatura o kaasinan, tulad ng mga nangyayari sa mga lugar sa baybayin o lagoon, ang proseso ng pag-order ay lubos na pinabilis. Ang mga pagbabagong ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagkakahanay ng mga hilera ng calcium at magnesium sa paligid ng dolomite crystal.
Ang dahilan nito ay ang mga pagkakaiba-iba na ito ay nagbabago sa kakayahan ng tubig na matunaw ang mga ion ng calcium at magnesium. Kapag ang solubility ng isang ion ay tumaas, ito ay nagiging mas natutunaw sa tubig, habang kapag ito ay bumababa, ito ay may mas malaking tendensya na namuo sa salamin.
Ang pinabilis na pag-unlad ng mga layer ng dolomite ay pinadali ng madalas na paghuhugas. Ang tubig, tulad ng pag-ulan o tidal cycle, ay nagdadala ng mga calcium at magnesium ions na naalis sa loob ng mala-kristal na istraktura.
Sa paglipas ng mga taon, ang paulit-ulit na pag-alis ng mga di-kasakdalan na ito ay nagreresulta sa paglikha ng isang layer ng dolomite na, sa paglipas ng panahon, ay nag-aambag sa pagbuo ng bundok. Sa kasalukuyan, ang dolomite formation ay nangyayari sa isang limitadong bilang ng mga lugar na nakakaranas ng pasulput-sulpot na pagbaha na sinusundan ng pagkatuyo. Ito ay umaayon sa hypothesis na ang mga pagbabago sa temperatura o kaasinan ay mahalaga para sa pag-unlad ng dolomite.
Mag-eksperimento sa isang kinokontrol na kapaligiran sa laboratoryo
Upang patunayan ang hypothesis, matagumpay na napalago ng mga siyentipiko ang dolomite sa isang kinokontrol na kapaligiran sa laboratoryo. Ang pagpapakilala ng isang maliit na dolomite na kristal bilang isang katalista para sa pagbuo ng mga karagdagang kristal, inilubog nila ito sa isang solusyon ng calcium at magnesium. Gamit ang isang sinag ng mga electron, Ginawa nila ang mga cyclic na kondisyon sa pamamagitan ng pagpapailalim sa salamin sa humigit-kumulang 4.000 na epekto sa loob ng dalawang oras na panahon.
Kapag gumagamit ng isang sinag, ang solusyon ay nahati, na nagreresulta sa paglikha ng isang acid na nag-aalis ng mga brittle spot at pinoprotektahan ang mas malakas. Ang mga bakante sa loob ng istrukturang kristal ay mabilis na inookupahan ng mga atomo ng magnesiyo at kaltsyum, na namuo mula sa solusyon at nag-aayos sa mahahalagang hanay ng mga atomo na kinakailangan para sa pagbuo ng dolomite.
Sa dolomite crystal mayroong isang kapansin-pansing pagtaas ng mga 100 nanometer, humigit-kumulang 250.000 beses na mas maliit kaysa sa laki ng isang barya. Hanggang ngayon, isang maximum lamang ng limang layer ng dolomite ang nakamit sa kapaligiran ng laboratoryo, na ginagawang tunay na pambihira ang paglikha ng humigit-kumulang 300 layers.
Ang pagsasakatuparan ng humigit-kumulang 300 na mga layer ng dolomite sa mga kapaligiran ng laboratoryo ay higit na lumampas sa nakaraang limitasyon ng limang layer lamang. Ang iminungkahing solusyon na ito sa palaisipan ay hindi lamang nagbibigay ng bagong pananaw, ngunit Nagpapakita rin ito ng isang makabagong pamamaraan para sa engineering at pagmamanupaktura ng mga crystalline substance. Ang mga sangkap na ito ay may mahusay na utility sa mga kontemporaryong larangan tulad ng semiconductors, solar panel, baterya at iba pang mga teknolohikal na domain.
Umaasa ako na sa impormasyong ito maaari kang matuto nang higit pa tungkol sa kung paano nabuo ang dolomite at mga katangian nito.