Yapılandırılmış kalsiyum ve magnezyum karbonat katmanlarından oluşan mineral dolomit, İtalya'daki Dolomit Dağları, Kuzey Amerika'daki Niagara Kayalıkları ve Birleşik Krallık'taki Dover'ın Beyaz Kayalıkları gibi bilinen jeolojik simgelerin yaratılmasında çok önemli bir rol oynar. . Bilim insanları soruyor dolomit nasıl oluşur yıllarca. Sonunda onu keşfetmeyi başardılar.
Bu yazımızda sizlere dolomitin nasıl oluştuğu ve söz konusu oluşumun keşfedilmesine hangi çalışmaların yol açtığı hakkında tüm detayları anlatacağız.
temel özellikleri
Dolomit, karbonatlar grubuna ait bir mineral olup, temel kimyasal bileşimi kalsiyum ve magnezyum karbonattan (CaMg(CO3)2) oluşur. Doğada sıklıkla tortul kayaçlar halinde bulunan bu taş, birçok önemli özelliğiyle öne çıkıyor.
İlk olarak, Dolomit, Mohs ölçeğine göre 3,5 ile 4 arasında değişen bir sertlik sergilerBu da onu aşınma direnci açısından orta bir konuma yerleştiriyor. Görünümü renksizden beyaza, gri, pembe, yeşil veya kahverengi tonlara kadar değişebilir, bu da ona dekorasyon ve inşaat uygulamalarında takdir edilmesini sağlayan renk çeşitliliği sağlar.
Dolomitin ayırt edici bir özelliği zayıf asitlerle reaksiyona girme yeteneğiSitrik asit veya seyreltik hidroklorik asit gibi, işlem sırasında karbondioksit açığa çıkar. Efervesans olarak bilinen bu özellik, bir numunedeki dolomitin varlığını belirlemenin pratik bir yoludur.
Dolomit, özellikle kalsiyum ve magnezyum açısından zengin oluşumlarda tortul kayaçlarla jeolojik ilişkisiyle tanınır. Oluşumları deniz, göl ve diyajenetik ortamlarda, genellikle önceden var olan kalsiyum karbonat minerallerinin kimyasal değişiminin bir sonucu olarak meydana gelir.
Dolomit nasıl oluşur?
Geçtiğimiz iki yüzyıl boyunca, bilim adamları, son oluşumlarda neredeyse hiç bulunmamasına ve kontrollü bir laboratuvarda kopyalanamamasına rağmen, bu maddenin çok sayıda yerde yaygın olarak bulunması karşısında şaşkınlığa uğradılar. Ancak ufukta bir atılım var.
"Dolomit sorunu" endişe verici çelişkiden kaynaklanıyor antik yataklarda dolomitin bol miktarda bulunması ile mevcut ortamlarda oluşamaması arasındaHem doğal ortamlarda hem de kontrollü laboratuvar koşullarında.
Dolomitin oluşumuna ilişkin orijinal inanış, bunun, kalsiyum ve magnezyum karbonat içeren konsantre bir çözelti oluşturan tuzlu suyun buharlaşması sonucu meydana geldiği yönündeydi. Ancak bu süreci laboratuvarda yeniden yaratma girişimleri başarısız olunca bu hipotez çürütüldü.
Dolomitin nasıl oluştuğuna dair yeni hipotez
Michigan Üniversitesi ve Hokkaido Üniversitesi'nden bilim insanları, dolomit kullanarak dağ oluşumunun gizemini çözmek için yeni bir teori önerdiler. Bu teoriye göre, Önemli olan dolomitin periyodik çözünmesidir.
1791 yılında Déodat de Dolomieu tarafından ilk tanımlanmasından bu yana bilim adamlarının sayısız girişimine rağmen, bu mineral, varsayılan doğal oluşum koşullarını taklit eden laboratuvar ortamlarında başarılı bir şekilde yetiştirilmesinden kaçındı.
Suda mineral oluşumu sürecinde, Atomlar genellikle kristalin genişleyen sınırı boyunca sistematik olarak düzenlenir. Dolomitte bu sınır dönüşümlü kalsiyum ve magnezyum sıralarından oluşur. Ancak bu sıraların düzenli bir şekilde hizalanmadığı ve kristal yapıda kusurlara yol açtığı durumlar da vardır. Bu kusurlar sonraki katmanların oluşumunu engelleyerek dolomitin büyümesini engeller.
Bu özel mineralin oluşturulduğu ortamın, kıyı bölgelerinde veya lagünlerde meydana gelen sıcaklık veya tuzluluk değişimlerine maruz kalması durumunda, sipariş süreci büyük ölçüde hızlanır. Bu dalgalanmalar, dolomit kristalinin çevresindeki kalsiyum ve magnezyum sıralarının hizalanmasında çok önemli bir rol oynar.
Bunun nedeni, bu değişikliklerin suyun kalsiyum ve magnezyum iyonlarını çözme yeteneğini değiştirmesidir. Bir iyonun çözünürlüğü arttığında suda daha fazla çözünür hale gelir, azaldığında ise camda çökelme eğilimi artar.
Dolomit katmanlarının hızlandırılmış gelişimi sık yıkama ile kolaylaştırılır. Yağmur veya gelgit döngüleri gibi su da kristal yapı içinde yer değiştiren kalsiyum ve magnezyum iyonlarını uzaklaştırır.
Yıllar geçtikçe bu kusurların tekrar tekrar temizlenmesi, jeolojik zaman içinde dağ oluşumuna katkıda bulunan bir dolomit tabakasının oluşmasıyla sonuçlanır. Şu anda dolomit oluşumu, aralıklı su baskını ve ardından kuruma yaşanan sınırlı sayıda alanda meydana geliyor. Bu, sıcaklık veya tuzluluk dalgalanmalarının dolomit gelişimi için gerekli olduğu hipoteziyle uyumludur.
Kontrollü bir laboratuvar ortamında deney yapın
Hipotezi doğrulamak için bilim insanları kontrollü bir laboratuvar ortamında başarılı bir şekilde dolomit yetiştirdiler. Ek kristallerin oluşumu için katalizör olarak küçük bir dolomit kristali sunarak onu bir kalsiyum ve magnezyum çözeltisine batırdılar. Bir elektron ışını kullanarak, Camı iki saatlik bir süre boyunca yaklaşık 4.000 darbeye maruz bırakarak döngüsel koşulları simüle ettiler.
Bir ışın kullanıldığında çözelti bölünür ve bunun sonucunda kırılgan noktaları ortadan kaldıran ve daha güçlü olanları koruyan bir asit oluşur. Kristal yapıdaki boşluklar, çözeltiden çökelerek dolomit oluşumu için gerekli olan temel atom sıraları halinde organize olan magnezyum ve kalsiyum atomları tarafından hızla doldurulur.
Dolomit kristalinde yaklaşık 100 nanometrelik kayda değer bir artış oldu. madeni paranın boyutundan yaklaşık 250.000 kat daha küçüktür. Şimdiye kadar laboratuvar ortamında maksimum beş dolomit katmanı elde edilebilmişti, bu da yaklaşık 300 katmanın oluşturulmasını gerçekten olağanüstü kılıyor.
Laboratuvar ortamlarında yaklaşık 300 dolomit katmanının gerçekleştirilmesi, daha önce yalnızca beş katmanla sınırlı olan sınırın çok ötesine geçiyor. Bulmacaya önerilen bu çözüm yalnızca yeni bir bakış açısı sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda Aynı zamanda kristalli maddelerin mühendisliği ve üretimi için yenilikçi bir yöntem sunar. Bu maddelerin yarı iletkenler, güneş panelleri, piller ve diğer teknolojik alanlar gibi çağdaş alanlarda büyük faydası vardır.
Umarım bu bilgilerle dolomitin nasıl oluştuğu ve özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.