יותר

4.3: יצירת מינרלים - מדעי הגיאולוגיה

4.3: יצירת מינרלים - מדעי הגיאולוגיה


מינרלים נוצרים כאשר האטומים מתחברים יחד בסידור גבישי. שלוש דרכים עיקריות להתרחש בטבע הן:

  1. משקעים ישירות מתמיסה מימית (מים) עם שינוי טמפרטורה
  2. התגבשות ממאגמה עם שינוי טמפרטורה
  3. משקעים ביולוגיים על ידי פעולתם של אורגניזמים

משקעים מתמיסה מימית

הפתרונות מורכבים מיונים או ממולקולות, המכונים מומסים, מומסים במדיום או ממס. ניתן להמיס מינרלים רבים במים, כגון הליט או מלח שולחן, בעל הרכב נתרן כלורי, NaCl. ה- Na+1 וקל-1 יונים נפרדים ומתפזרים לתוך הפתרון.

מִשׁקָע הוא התהליך ההפוך, שבו יונים בתמיסה מתחברים יחד ליצירת מינרלים מוצקים. משקעים תלויים בריכוז היונים בתמיסה וגורמים אחרים כגון טמפרטורה ולחץ. הנקודה שבה ממס אינו יכול להחזיק עוד מומס נקראת רוויה. משקעים יכולים להתרחש כאשר הטמפרטורה של הפתרון יורדת, כאשר המומס מתאדה, או עם תנאים כימיים משתנים בתמיסה. דוגמה למשקעים בבתינו היא כאשר המים מתאדים ומשאירים אחריהם קליפת מינרלים על ברזים, ראשי מקלחת וכוסות שתייה.

בטבע, שינויים בתנאי הסביבה עלולים לגרום למינרלים המומסים במים ליצור קשרים ולצמוח לגבישים או גרעיני מלט של משקעים יחד. ביוטה, מצבורי טופה נוצרו ממעיינות עשירים במינרלים שהגיחו לעידן הקרח אגם בונוויל. טופה נקבובית זו נחשפה כעת בעמקים יבשים והייתה בידוד טבעי ששימש את החלוצים לבניית בתיהם עם הגנה טבעית מפני חום קיץ וקור חורפי. טרסות הטרוורטין במעיינות חמים מממות 'בפארק ילוסטון הן דוגמה נוספת שנוצרת על ידי משקעים של קלציט בשולי הבריכות הרדודות המוזנות באביב.

דוגמה נוספת למשקעים מתרחשת באגם המלח הגדול, יוטה, שם ריכוז הנתרן כלוריד ומלחים אחרים גדול פי שמונה מאשר באוקיינוסים בעולם [7]. נחלים נושאים יוני מלח לתוך האגם מההרים שמסביב. ללא מוצא אחר המים באגם מתאדים וריכוז המלח גדל עד להגעה לרוויה והמינרלים משקעים החוצה כמשקעים. מצבורי מלח דומים כוללים הליט ומשקעים אחרים, ומופיעים באגמים אחרים כמו אגם מונו בקליפורניה וים המלח.

התגבשות ממגמה

חום הוא אנרגיה שגורמת לאטומים בחומרים לרטוט. הטמפרטורה היא מדד לעוצמת הרטט. אם התנודות מספיק אלימות, הקשרים הכימיים נשברים והגבישים נמסים ומשחררים את היונים לתוך ההמסה. מאגמה היא סלע מותך עם יונים הנעים בחופשיות. כאשר מאגמה מוצבת בעומק או מוחדרת על פני השטח (נקראת אז לבה), היא מתחילה להתקרר ויכולים להיווצר גבישים מינרליים.

משקעים על ידי אורגניזמים

אורגניזמים רבים בונים עצמות, קונכיות וכיסויי גוף על ידי הפקת יונים מהמים והזרמת מינרלים ביולוגית. המינרל הנפוץ ביותר שמקורו באורגניזמים הוא קלציט, או סידן פחמתי (CaCO3). קלציט בדרך כלל מצטמצם על ידי אורגניזמים כפולימורף שנקרא אראגוניט. פולימורפים הם גבישים בעלי אותה נוסחה כימית אך מבני קריסטל שונים. חסרי חוליות ימיים כמו אלמוגים וצדפות מזרקים את הארגוניט או הקלציט לקונכיות ולמבנים שלהם. עם מותם, חלקיהם הקשים מצטברים על קרקעית האוקיינוס ​​כמשקעים ובסופו של דבר עשויים להפוך לאבן הגיר הסלעית. למרות שאבן גיר יכולה להיווצר בצורה לא אורגנית, הרוב המכריע נוצר על ידי תהליך ביולוגי זה.

דוגמה נוספת היא אורגניזמים ימיים הנקראים רדיולריה, שהם זואופלנקטון המזרז סיליקה לקליפות החיצוניות המיקרוסקופיות שלהם. כאשר האורגניזמים מתים, הקליפות מצטברות על קרקעית האוקיינוס ​​ויכולות ליצור את סלע הסלע המשקע. דוגמה למשקעים ביולוגיים מעולם החוליות היא עצם, המורכבת ברובה מסוג אפטה, מינרל בקבוצת הפוספטים. האפטיט המצוי בעצמות מכיל סידן ומים במבנה שלו ונקרא הידרוקסיקרבונט אפטיט, ( ce {Ca5 (PO4) 3 (OH)} ). כפי שצוין לעיל, חומרים כאלה אינם מינרליים מבחינה טכנית עד שהאורגניזם מת וחלקים קשים אלה הופכים למאובנים.


2.5 יצירת מינרלים

על מנת שגביש מינרלי יצמח, היסודות הדרושים לייצורו חייבים להיות נוכחים בפרופורציות המתאימות, התנאים הפיזיים והכימיים חייבים להיות נוחים, וחייב להיות מספיק זמן עד שהאטומים יהיו מסודרים.

התנאים הפיזיים והכימיים כוללים גורמים כגון טמפרטורה, לחץ, נוכחות מים, pH וכמות החמצן הזמינה. זמן הוא אחד הגורמים החשובים ביותר מכיוון שלוקח זמן עד שהאטומים הופכים למסודרים. אם הזמן מוגבל, הדגנים המינרליים יישארו קטנים מאוד. נוכחותם של מים משפרת את ניידות היונים ויכולה להוביל להיווצרות גבישים גדולים יותר בפרקי זמן קצרים יותר.

רוב המינרלים המרכיבים את הסלעים סביבנו נוצרו באמצעות קירור של סלע מותך, המכונה מִקפָּה . בטמפרטורות הגבוהות הקיימות עמוק בתוך כדור הארץ, חלק מהחומרים הגיאולוגיים הם נוזליים. ככל שהמאגמה עולה דרך הקרום, על ידי התפרצות וולקנית או על ידי תהליכים הדרגתיים יותר, היא מתקררת ומינרלים מתגבשים. אם תהליך הקירור מהיר (דקות, שעות, ימים או שנים), מרכיבי המינרלים לא יספיקו להיות מסודרים ורק גבישים קטנים יכולים להיווצר לפני שהסלע הופך למוצק. הסלע המתקבל יהיה דק-גרגר (כלומר, עם גבישים פחות מ- 1 מ"מ). אם הקירור איטי (מעשרות ועד מיליוני שנים), מידת ההזמנה תהיה גבוהה יותר ויווצרו גבישים גדולים יחסית. במקרים מסוימים, הקירור יהיה כל כך מהיר (שניות) עד שהמרקם יהיה זכוכית, כלומר לא נוצרים גבישים כלל. זכוכית וולקנית אינו מורכב מינרלים מכיוון שהמאגמה התקררה מהר מדי כדי לגדול גבישים, אם כי לאורך זמן (מיליוני שנים) הזכוכית הגעשית עלולה להתגבש למינרלים שונים של סיליקט.

מינרלים יכולים להיווצר גם בכמה דרכים אחרות:

  • משקעים מתמיסה מימית (כלומר, ממים חמים הזורמים מתחת לאדמה, מאידוי אגם או ים פנימי, או במקרים מסוימים, ישירות ממי ים) (ראה תרגיל 2.7 להלן),
  • משקעים מפליטות גזים,
  • מטמורפיזם: יצירת מינרלים חדשים ישירות מהיסודות בתוך המינרלים הקיימים בתנאים של טמפרטורה ולחץ גבוהים,
  • בליה: במהלכו מינרלים לא יציבים על פני כדור הארץ עשויים להשתנות למינרלים אחרים,
  • היווצרות אורגנית: יצירת מינרלים בתוך קונכיות (בעיקר קלציט) ושיניים ועצמות (בעיקר אפטות) על ידי אורגניזמים (מינרלים אלה שנוצרו אורגנית נקראים עדיין מינרלים מכיוון שהם יכולים להיווצר גם באופן לא אורגני).

אופל הוא מינרלואיד (כלומר, לא מינרל בפועל) מכיוון שלמרות שיש לו את כל התכונות האחרות של מינרל, אין לו מבנה ספציפי. פנינה אינה מינרל מכיוון שהיא יכולה רק להיות מיוצר בתהליכים אורגניים.

תרגיל 2.7 הכנת גבישים מתמיסה

איור 2.5.1

2.5 ס"מ 3) מכל מלח שולחן לקערה קטנה. מוסיפים בערך 2 כפיות (

10 מ"ל) של מים חמים מאוד ומסתובבים במשך כמה דקות עד שכל המלח או כמעט כולו נמס. (היזהר לא להתיז עם המים החמים.)

הניחו את הקערה במקום בטוח (אדן חלון, מדף ספרים), ובדקו כל 24 שעות שוב מה קרה. בהתאם לרמת הלחות בחדר, אתה אמור לראות גבישים שנוצרים תוך 24 שעות, וכל המים צריכים להיעלם, כאשר נוצרים גבישים גדולים למדי, תוך כ -3 ימים. הם צריכים להיראות קצת כמו אלה המוצגים כאן. במילים אחרות, הן צריכות להיות קוביות.

כעת נסה שוב את אותו ניסוי, אך הפעם הכנס את המלח והמים לתבנית רוטב קטנה על הכיריים בחום הנמוך ביותר האפשרי. בתוך 10 עד 20 דקות כל המים צריכים להיעלם, ולהשאיר אתכם עם כמה גבישי מלח קטנים מאוד - קטנים מכדי אפילו לראות את צורתם. לוקח זמן להיווצר גבישים מינרליים.

מאיפה ליתיום?

הביקוש העולמי לליתיום גדל באופן דרמטי בעשור האחרון, ויגדל עוד יותר בעתיד כל עוד יש ביקוש גובר לסוללות ליתיום-יון במכשירים אלקטרוניים, כלי רכב חשמליים ולאחסון אנרגיה סולרית ורוחית. . רוב אספקת הליתיום בעולם מגיעה מאגמי מלח (שכר בספרדית) כמו זה שמוצג להלן בדרום מערב בוליביה.

איור 2.5.2

ייחודיות מדיה

התכה של סלע המתאפשרת על ידי הוספת שטף (בדרך כלל מים) המוריד את נקודת ההיתוך של הסלעים


סיווג המינרלים

שיעורי מינרלים עשויים להיות רחוקים יותר מחולק לפי תכונות פיזיות, אילו קטיונים קיימים, הימצאותם או היעדרם של מים או האניון ההידרוקסיל, או מבנה פנימי.

השיעורים העיקריים המוכרים במסגרת התוכנית של ברזליוס כוללים את היסודות המקומיים סולפידים וסולפוזלים תחמוצות והידרוקסידים הלידים פחמתי, חנקות ובורטים סולפטים פוספטים וסיליקטים. האנטימונידים, הארסנידים, הסלנידים והתלורידים דומים מאוד להרכבם של הסולפידים, בעוד שהכרומטים, המוליבדטים והטונגסטטים דומים לסולפטים. הארסן והוונדטים דומים מאוד לפוספטים.

האלמנטים N ative
ה אלמנטים מקומיים כוללים את כל המינים המינרליים המורכבים כולה מאטומים במצב לא משולב. מינרלים כאלה מכילים אטומים של יסוד אחד בלבד או שהם סגסוגות מתכת. האלמנטים הילידים מתחלקים לקבוצות משנה מתכתיות, חצי מתכתיות ולא מתכתיות. מתכות נוטות להיות חומרים צפופים וניתנים שיש להם ברק מתכתי אופייני ומוליכים היטב חשמל. חצי מתכות ולא מתכות שבירות ומתנהלות בצורה גרועה בהשוואה למתכות.

3-לא מתכות
הילידים לא מתכות כולל פחמן (ג), בצורת יהלום וגרפיט, וגופרית (ס).

מינרלים של גופרתי class הם תרכובות המכילות את היסוד הלא מתכתי גופרית בשילוב עם אטומי מתכת או חצי מתכת. תרכובות בהן אניונים של אנטימון (Sb), ארסן (כפי ש), סלניום (ראה), או טלוריום (Te) החלף את אניון הגופרית והקשר עם קטיונים מתכתיים או חצי מתכתיים מסווגים בהתאמה כ אנטימונידים, ארסנידים, סלנידים, ו טלורידים. אם אניון הגופרית, יסוד מתכתי וחצי -מתכת נמצאים כולם אז המינרל מסווג כאחד הנדירים סולפוזלים. רוב הסולפידים והסולפוזלים רכים, כהים, כבדים ושבירים, בעלי ברק מתכתי מובהק ומוליכות גבוהה.

מתוך דף גיאולוג מדהים בפייסבוק

תחמוצת
המינרלים של תַחמוֹצֶת class הם אלה המכילים חמצן המחובר לאחד או יותר מרכיבים מתכתיים. הידרוקסידים הם תרכובות של יסוד מתכתי ומים או האניון ההידרוקסיל (אה) - . מינרלי התחמוצת נוטים להיות קשים יחסית, וחלקם עשויים לשמש כאבני חן. רבים מספקים עפרות מתכת חשובות מבחינה כלכלית. מינרלים ממעמד הידרוקסיד נוטים להיות רכים יותר וצפופים פחות מתחמוצות.

העמית

אצל חברי ה הליד לסווג מרכיב מקבוצת הלוגן כגון פלואור (ו), כלור (Cl), ברום (בר), או יוד (אני) נקשר לקטיון מתכת או למחצה מתכתית כגון נתרן (Na), אשלגן (ק), מגנזיום (Mg), סידן (Ca), אלומיניום (אל), נחושת (Cu), או כסף (Ag). הלידים בנויים כולה מקשרים יוני. מינרלים הליד נוטים להיות רכים, שבירים, מסיסים בקלות במים, ובעלי נקודות התכה בינוניות עד גבוהות. הם מוליכים גרועים כאשר הם במצב מוצק.

מינים מינרליים החברים ב פַּחמָה class הם תרכובות של מתכת או חצי מתכת עם אניון הקרבונט (שיתוף3) 2- . בחומרים אלה מישור משולש (שיתוף3) 2- קבוצות אניונים מקושרות יחד על ידי קטיונים שונים. כל אטום חמצן נקשר חזק יותר לפחמן הקשור אליו מאשר לכל אטום אחר של המבנה, ואטומי חמצן אינם משותפים בין האניונים הפחומיים. האניונים הפחמניים המשולשים המישוריים יוצרים אפוא את היחידה הבסיסית שממנה בנויים מינרלים פחמניים.

הקשר בין הפחמן לשני אטומי החמצן של (שיתוף3) 2- אניון חזק. עם זאת, כאשר הוא בא במגע עם יון המימן (H + ) הרדיקל הפחמתי מתפרק, מייצר פחמן דו חמצני ומים. מינרלים ממעמד הפחמתי מגיבים כך בקלות עם חומצות כגון חומצה הידרוכלורית (HCl). לדוגמה, קלציט (סידן פחמתי,CaCO3) מבעבע כאשר הוא ממוקם בתמיסה מימית של HCl, לייצר פחמן דו חמצני וסידן כלורי:

CaCO3 (ים) + 2HCl (aq) ------- & gt CaCl2 (ים) + CO2 (ז) + ח2או (l) תגובה זו מספקת אמצעי לזיהוי מינים פחמניים הניתנים ליישום בשטח בקלות.

ה- N מתרחש
ה חנקות מבחינה מבנית הדומה מאוד לקרבונטים. חנקן נקשר לשלושה אטומי חמצן ליצירת הרדיקל החנקתי, (לא3) - , המהווה את אבן הבניין הבסיסית של המינרלים של מין זה. החנקות נוטות להיות רכות יותר ובעלות נקודות התכה נמוכות יותר מהפחמתי. אטומים של היסוד בורון (ב) לחבר לשלושה אטומי חמצן על מנת ליצור את הרדיקל הבורטי, (BO3) 3- . קבוצת אניונים זו דומה מאוד לרדיקלים הפחמניים והניטראטים במבנהם. עם זאת, אטומי החמצן של רדיקל הבוראט עשויים, בניגוד לאלה של הרדיקלים הפחמניים או החנקות, להיות משותפים בין קבוצות האניונים. לכן רדיקלים של בוראט עשויים להיות מקושרים לשרשראות, יריעות, או קבוצות מרובות. אלה הם המבנים הכימיים המרכיבים את המינרלים של בוראט מעמד.

קטינת הגופרית עשויה ליצור קשרים חזקים מאוד עם ארבעה אטומי חמצן, המייצרים את קבוצת האניונים (לכן4) 2- . רדיקל סולפט זה מהווה את היחידה המבנית הבסיסית של המינרלים של סולפט מעמד. הרדיקל הסולפט אינו חולק אטומי חמצן ואינו יכול לפלמור.

מינרלים של כרומט class הם תרכובות של קטיונים מתכתיים עם קבוצת האניונים הכרומטיים (CrO4) 2- . בדיוק כפי שגופרית וכרום יוצרים את קבוצות האניונים (לכן4) 2- ו (CrO4) 2- , היונים של מוליבדן (מו) וטונגסטן (וו) קשר לאטומי חמצן ליצירת קבוצות האניונים (גְעִיָה4) 2- ו (WO4) 2- .

קבוצות אניונים אלה נקשרות לאחר מכן לקטיוני מתכת ליצירת המינרלים של molybdate ו טונגסטאט שיעורים. מוליבדן וטונגסטן עשויים להחליף זה בזה באופן חופשי בתוך הקבוצות היוניות (גְעִיָה4) 2- ו (WO4) 2- , המאפשר יצירת סדרות של פתרון מוצק. עם זאת, הם אינם יכולים להחליף גופרית בתוך רדיקל הסולפט (לכן4) 2- או ליצור פתרון מוצק עם מינרלים מהמחלקות סולפט או כרומט. מינים של מחלקות המוליבדאט והטונגסטאט הם בדרך כלל כבדים, רכים ושבירים. הם נוטים להיות כהים או צבעוניים.

בית החולים
בדומה לגופרית, היסודות זרחנים (פ), ארסן (כפי ש), ונדיום (ו) יוצרים קבוצות אניון טטרהדרליות בשילוב עם חמצן. הרדיקל הפוספט המתקבל, (פו4) 3- , מספק את היחידה המבנית הבסיסית של המינרלים של פוֹספָט לסווג את הרדיקלים הארסנאטים והוונאדאטיים (AsO4) 3- ו (VaO4) 3- יוצרים את היחידות המבניות הבסיסיות של T he ארסן ו וונדט שיעורים. המינים המינרליים משלושת המעמדות הללו מורכבים אפוא מרדיקלי הפוספט, הארסן והוונדאט המתאימים המקושרים על ידי מתכות וקטיונים חצי -מתכתיים. יוני פוספט, ארסן וונידיום עשויים להחליף זה את זה בתוך שלוש קבוצות האניונים, ויוצרים סדרות של תמיסה מוצקה.

זה מוסר
המרכיב הבסיסי של המינרלים של סיליקט המעמד הוא הרדיקל הסיליקט (SiO4) 4- . כל אטום חמצן בתוך רדיקל סיליקט עשוי להיקשר ליון סיליקון אחר, להפוך לחלק מרדיקל סיליקט שני ולקשר את שני הרדיקלים יחד. אחד, שניים, שלושה או ארבעה מאטומי החמצן בכל קבוצת אניון סיליקט עשויים להיקשר לטטרהדרות אחרות של סיליקט בדרך זו. מבנים רבים ושונים הם אפוא אפשרי כי רדיקלים של סיליקט עשויים להישאר מבודדים מבחינה מבנית, להתחבר בזוגות או לקשר למסגרות, יריעות, שרשראות או טבעות. המינים השונים ממעמד הסיליקט מקובצים לפי סוג המבנה שלהם. מינרלים סיליקטיים בדרך כלל בעלי קשיות רבה יחסית, וקריסטלים בודדים לרוב שקופים.


4.5 תוחלת חיים של מינרלים

כמה סלעים ומינרלים שרדו מבחן זמן ארוך. ה Acne gneiss, שנוצר לפני 4.03 מיליארד שנים, נחשב בדרך כלל לסלע העתיק ביותר על פני כדור הארץ. הוא מכיל שני סוגים של פלדספארס, קוורץ ומינרלים מאפיים קטנים. הגרגירים המינרליים היבשתיים הידועים ביותר הם גבישי זירקון זרעיים בקונגלומרט מג'ק הילס שבמערב אוסטרליה. הם בני 4.40 מיליארד שנים ודאי נשחקו מסלעים ישנים עוד יותר. כמה מינרלים במטאוריטים ישנים יותר. דגנים מינרליים ממטאוריט מורצ'יסון, למשל, הם בני 7 מיליארד שנים - אלה החומרים העתיקים ביותר שנמצאו על פני כדור הארץ והם מבוגרים יותר מהשמש.

בתוך כדור הארץ, מינרלים עלולים להיעלם עקב התכה, או שהם יכולים להפוך למינרלים חדשים על ידי מטמורפיזם. מדי פעם, על פני כדור הארץ, הם עלולים להתמוסס במים ולהיעלם. אולם האיום הגדול ביותר על מינרלים, לפחות המינרלים שאנו רואים בתדירות הגבוהה ביותר הוא שרובם אינם יציבים כאשר הם נחשפים לאוויר, למים, לרוח ואלמנטים אחרים על פני כדור הארץ. הם פשוט אינם מחזיקים מעמד זמן רב בסולם זמן גיאולוגי.

מינרלים רבים הנפוצים במשקעים ובסלעים מודרניים אינם יציבים מכדי לשרוד בשפע רב בסלעים יבשתיים ישנים יותר. אולי הם היו בסלעים האלה פעם, אבל הם השתנו למינרלים שונים מאז. כדור הארץ בן 4.6 מיליארד שנה. מעט מאוד דוגמאות למינרלים הנדונים להלן קיימים יותר מ -7% האחרונים בהיסטוריה של כדור הארץ.

4.46 אוליבין בגודל מילימטר מהוואי 4.47 גרגר זית ירוק, מוקף נחש, מהרי האלפים האוסטרים

שתי התמונות שלמעלה מציגות אוליבין טרי מהוואי (איור 4.46), וגביש אוליבין עתיק (הגרגיר הירוק במרכז הדגימה) מהרי האלפים האוסטרים (איור 4.47). אוליווין היה שופע בעבר בסלעים מאפיים (לפני 541 מיליון שנים) יבשתיים רבים, אך מאז העידן הקדם -קמברי, רוב האוליבין הישן השתנה על ידי חמצן, פחמן דו חמצני ומים לייצור נחש, תחמוצות ברזל ומגנזיט. מכיוון שאוליבין מתגבש במגמות חמות ויבשות, הוא אינו יציב תחת פני כדור הארץ קרירים ורטובים יותר ובתנאים קרובים לפני השטח. בגלל הנטייה של אוליבין ופירוקסן למזג אוויר במהירות, אוליבין ופירוקסן מזיקים מוגבלים במידה רבה למשקעים ולסלעי משקעים צעירים יחסית (Cenozoic מתחת לגיל 65 מיליון שנה). עם זאת, אוליבין פרוקומריאן ופירוקסן מתרחשים בסלעי הירח ובמטאוריטים שהיו מבודדים מחמצן וממים.

4.48 טרידימיט מתנשא בסלע וולקני

דוגמאות אחרות למינרלים הנעדרים בדרך כלל מסלעים יבשתיים ישנים יותר כוללים את פולימורף הקוורץ tridymite, ו אראגוניט, פולימורף בלחץ גבוה של קלציט. טרידימיט שכיח בסלעים וולקניים סינוזואיקיים, כולל ריאוליטים, אובסידיאן ואנסיטים. עם זאת, למעט מטאוריטים סלעיים ובזלי ירח, המינרל משתנה לקוורץ עם הזמן ונמצא לעתים רחוקות בסלעים מבוגרים יותר מהגיל הצנוזואיק. התמונה באיור 4.48 מציגה פְּתִית שֶׁלֶג טרידימיט בסלע וולקני בגרמניה.

4.49 מעטפת אמוניט המורכבת מאראגוניט

אורגניזמים ימיים רבים יוצרים פגזים המורכבים מ- CaCO3 בצורה של אראגוניט ולא קלציט. איור 4.49 מראה דוגמה. אם לא יקברו מאובני אראגוניט עמוק, הם ישתנו לקלציט. מאובן הארגוניט הוותיק ביותר הידוע הוא מפצלת עשירה אורגנית בגיל המיסיסיפי (כ -350 מיליון שנה). גיאולוגים מצאו רק מאובני אראגוניט הישנים בשלושה מקומות. אחד הסלעים הוא וולקני ואילו האחרים פצלים שחורים ואבן גיר אספלטת. הימצאותם של חומרים אורגניים רבים בשלושה מתוך ארבעת הסלעים הידועים עם הארגוניט הפלאוזואיק אחראית כנראה לשמירה על הארגוניט. החומר האורגני כיסה את המאובנים וכנראה מנע ממים להגיע אליהם ולקדם את הפיכתם לקלציט.

4.50 speleothem Aragonite ממכרה Salsigne בצרפת

לעיתים נוצר ארגוניט אנאורגני על תקרות או קירות מערות או מוקשים, באופן דומה להיווצרות נטיפים וספלאותמים אחרים. עם זאת, הוא אינו יציב, ועם הזמן הופך לקלציט. השינוי לקלציט הוא איטי, ומתרחש בסדרי זמן של 10 עד 100 מיליון שנים.

חלק מהחומרים הלא מינרליים אינם יציבים והופכים למינרלים בהזדמנות. אופל וזכוכית וולקנית הם חומרים אמורפיים (אם כי אופל אושר כשם מינרלי על ידי האיגוד הבינלאומי למינרלוגיה). עם הזמן, הן מזג אוויר או משתנות לתרכובות גבישיות יציבות יותר, כגון קוורץ. זה מסביר מדוע אובסידיאן נמצא לעתים רחוקות בסלעים ישנים יותר מהמיוקן. הזכוכית הוולקנית הוותיקה ביותר הידועה היא בטוף מרותך בן 70 מיליון שנה. אופל יציבה מעט יותר מאובסידיאן. חישובי קצב התגובה מצביעים על כך שאופל יתהפך לחלוטין לקוורץ בעוד כ -180 מיליון שנים ב -20 מעלות צלזיוס, כ -4.3 מיליון שנים ב -50 מעלות צלזיוס, ובעוד כ -47 שנים בלבד בטמפרטורות דיאגנטיות של 200 מעלות צלזיוס. באופן לא מפתיע, האופל הוותיק ביותר הידוע הוא בגיל הקרטיקון התחתון, כ -125 מיליון שנה.

● נקודות זכות

גרפיקה/תמונות שאינן מוסמכות הגיעו מהמחברים ותורמים עיקריים אחרים לספר זה.


צפו בסרטון: Il Selciato del gigante: come si sono formati i basalti colonnari del Giants Causeway?