Fot. widok na przedmiot earthcache - źródło: zdjęcie własne autora
Zapraszamy do odkrycia skrytki typu earthcache "Gwoździe w skale?"
Kesz stanowi element przygotowywanej przez nas serii earthcache, które wyjaśniają procesy powstania zjawisk geologicznych, które możemy dość powszechnie znaleźć w otaczającym nas świecie, jednak najczęściej nie mamy pojęcia o tym, jakie czynniki zadecydowały o takim, a nie innym efekcie końcowym. Tym razem na warsztat wzięliśmy biotyt - minerał z gromady krzemianów. Co jest niezwykłego w biotycie? Otóż, gdy patrzymy na skałę zawierającą ten minerał, mamy wrażenie, że ktoś zatopił w niej... gwoździe. Nic bardziej mylnego - owe "gwoździe" to nic innego jak przekrój poprzeczny przez skonsolidowane cząsteczki biotytu. W rzeczywistości mają one kształt blaszek, wypełniających przestrzenie w skale. Zapraszamy Was do otwartej (i darmowej) ekspozycji ogrodów w Goczałkowicach-Zdroju. Tam postaramy się wyjaśnić "kto tam te gwoździe zostawił".
Podział krzemianów na rodzaje.
Rozróżniamy wiele rodzajów krzemianów. Naszą analizę ograniczamy do dwóch:
krzemiany warstwowe - w krzemianach warstwowych cząsteczki połączone ze sobą dwukierunkowo tworzą warstwy. Siły wiązań między warstwami są bardzo słabe, dzięki czemu minerały tej grupy wykazują bardzo wyraźną łupliwość
krzemiany pierścieniowe - rodzaj minerałów zbudowanych z krzemianów tworzących struktury pierścieniowe. W krzemianach pierścieniowych każda cząsteczka styka się dwoma narożami z cząsteczkami sąsiednimi, tworząc układ cykliczny. Decyduje to o niższej łupliwości tych minerałów.
Proces tworzenia się enklaw biotytu
Aby powstały biotyty konieczna jest obecność w środowisku tlenku potasu (K2O) i wody (H2O).
(a) W środowisku wysokiej temperatury agregaty (skupienia drobnych kryształów) granatu zostają „porwane” przez stopiony granit:
Rys. faza (a) procesu - grafika autora kesza.
Fot. przykład agregatu granatu (przed rozpoczęciem procesu)
(b) w wyniku spadku ciśnienia i wzrostu aktywności wody, granaty stają się metastabilne. Na skałę zaczyna oddziaływać tlenek potasu i woda.
Rys. faza (b) procesu - grafika autora kesza.
(c) na obrzeżach granatów powstają biotyty oraz niewielkie ilości kwarcu i plagioklazów.
Rys. faza (c) procesu - grafika autora kesza.
(d) przy większej ilości dostępnej wody granaty są prawie całkowicie zastępowane przez biotyt.
Rys. faza (d) procesu - grafika autora kesza.
Zadania do wykonania na miejscu:
1. Udaj się na podane koordynaty i oceń czy widoczne w skale "gwoździe" wyglądają na łupliwe czy niełupliwe. Oceny tej dokonaj wzrokowo. Jaj jej podstawie napisz czy mamy do czynienia z krzemianem warstwowym czy pierścieniowym.
2. Wymień dwa związki chemiczne, których obecność decyduje o powstaniu cząsteczek biotytu.
3. Tutejsze ogrody mają swój urok. Rób zdjęcie sobie lub Twojemu przedmiotowi na tle okolicy - zdjęcie załącz do logu (opcjonalnie).
Źródła:
- Podręczny Leksykon Przyrodniczy - Minerały i kamienie szlachetne,
- Andrzej Bolewski, Mineralogia szczegółowa, wyd. 3, Warszawa: Wydawnictwo Geologiczne, 1982,
- Journal of Petrology Published by Oxford University Press (OUP) Online ISSN: 1460-2415 Print ISSN: 0022-3530.