ไอซ์แลนด์สปาร์ (แคลไซต์ออปติคัล): การก่อตัว, ธรณีวิทยา & ชนิดต่าง ๆ
Linas Juozenasแบ่งปัน
การก่อตัว, ธรณีวิทยา และชนิดต่างๆ
ไอซ์แลนด์สปาร์: วิธีการเจริญเติบโตของแคลไซต์ทางแสงจากของเหลวคาร์บอเนตใส
โปรไฟล์ทางธรณีวิทยาของแคลไซต์ใสไม่มีสี: เคมีคาร์บอเนตที่ทำให้ตกผลึก, ช่องว่างและเส้นเลือดที่เปิดให้เจริญเติบโต และสภาพที่เปลี่ยนแคลไซต์ธรรมดาให้เป็นเลนส์รอมโบเฮดรัลโปร่งใส
- CaCO3
- ชนิดแคลไซต์ใส
- การแตกตามแนวรอมโบเฮดรัล
- การหักเหสองเท้าที่แข็งแรง
- การก่อตัวในเส้นเลือด, ช่องว่าง และหินคาร์บอเนตบริสุทธิ์
ไอซ์แลนด์สปาร์ไม่ใช่แร่ชนิดแยกต่างหาก มันคือชนิดแคลไซต์ที่โปร่งใส ไม่มีสี และเป็นชนิดทางแสง CaCO3, มักเห็นเป็นบล็อกแตกตามแนวรอมโบเฮดรัล ชื่อเสียงของมันขึ้นอยู่กับการรวมกันที่หายาก: ความเรียบง่ายทางเคมี, ความชัดเจนพิเศษ, การแตกตามแนวรอมโบเฮดรัลที่สมบูรณ์แบบ และการหักเหสองเท้าที่แข็งแรง การก่อตัวขึ้นอยู่กับเคมีคาร์บอเนตธรรมดา แต่คุณภาพทางแสงต้องการสภาพการเจริญเติบโตที่สะอาดผิดปกติ
“ไอซ์แลนด์สปาร์” หมายถึงอะไรจริงๆ
ไอซ์แลนด์สปาร์คือแคลไซต์ทางแสง: โปร่งใสพอที่จะส่งผ่านภาพ, หนาพอที่จะแสดงการหักเหสองเท่าอย่างชัดเจน และมีโครงสร้างพร้อมที่จะแตกเป็นบล็อกทรงรอมโบเฮดรัล
ชื่อนี้เป็นเกียรติแก่วัสดุจากไอซ์แลนด์ในประวัติศาสตร์ที่กลายเป็นมาตรฐานความชัดเจนทางแสง ในภาษาธรณีวิทยาและการสะสม คำนี้ยังใช้กับแคลไซต์ใสจากภูมิภาคอื่นเมื่อมีมาตรฐานทางแสงเดียวกัน ไอซ์แลนด์สปาร์ทั้งหมดเป็นแคลไซต์ แต่แคลไซต์ส่วนใหญ่ไม่ใช่ไอซ์แลนด์สปาร์
แคลไซต์ธรรมดาอาจมีลักษณะเป็นก้อนใหญ่, ขุ่น, เส้นใย, มีลาย, มีสี, มีสิ่งเจือปน หรือก่อตัวเป็นผลึกในถ้ำและเส้นเลือด ไอซ์แลนด์สปาร์เป็นปลายสเปกตรัมที่โปร่งใสผิดปกติ ซึ่งสิ่งเจือปน, สิ่งแทรก และความเครียดภายในต่ำพอที่ผลึกจะทำหน้าต่างแสงธรรมชาติได้
ความแตกต่างที่มีประโยชน์: ชื่อนี้อธิบายคุณภาพทางแสงและพฤติกรรมการมองเห็น ไม่ใช่สูตรเคมีเฉพาะ ไอซ์แลนด์สปาร์คือ CaCO3 ซึ่งมีเคมีเหมือนกับแคลไซต์หินอ่อน, สปาร์ถ้ำ, แคลไซต์เส้นเลือด และซีเมนต์ตะกอนหลายชนิด
เคมีคาร์บอเนต: วิธีการตกผลึกของแคลไซต์
แคลไซต์ก่อตัวขึ้นเมื่อแหล่งน้ำที่มีแคลเซียมมีความอิ่มตัวเกินไปเมื่อเทียบกับแคลเซียมคาร์บอเนต ในระบบผิวดินและใกล้ผิวดิน สมดุลคาร์บอเนตได้รับอิทธิพลอย่างมากจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์, pH, อุณหภูมิ, ความดัน, กิจกรรมทางชีวภาพ และการผสมของของเหลว
การละลายเกิดขึ้นทางขวา; การตกตะกอนเกิดขึ้นทางซ้าย
CO 2 การปล่อยก๊าซ
เมื่อสูญเสีย CO ที่ละลายอยู่ในน้ำ 2pH เพิ่มขึ้นและความอิ่มตัวของคาร์บอเนตเพิ่มขึ้น กระบวนการนี้สำคัญในถ้ำ น้ำพุ และรอยแตกเปิด
ผลของการเย็นและความร้อน
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเปลี่ยนความสามารถในการละลายและปริมาณก๊าซ น้ำพุร้อนมักตกตะกอนแคลไซต์อย่างรวดเร็วเมื่อ CO 2 หนีออกมา
การผสมของของเหลว
น้ำไฮโดรเทอร์มอล น้ำฝน และน้ำที่อุดมด้วยคาร์บอเนตอาจผสมกันในรอยแตกและโพรง กระตุ้นการเจริญเติบโตของแคลไซต์ใหม่
อิทธิพลทางชีวภาพ
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงและจุลินทรีย์สามารถเปลี่ยนเคมีในท้องถิ่นไปสู่การตกตะกอนของคาร์บอเนตในสภาพแวดล้อมน้ำตื้น
การตกผลึกใหม่
อาราโกไนต์ ไมคริต หินปูน และแคลไซต์ก่อนหน้านี้สามารถตกผลึกใหม่เป็นผลึกแคลไซต์ขนาดใหญ่ขึ้นในระหว่างไดอะเจเนซิสหรือเมตาโมร์ฟิซึม
ความโปร่งใสดีขึ้นเมื่อของเหลวมีเคมีเรียบง่าย การเจริญเติบโตช้า ตะกอนแขวนลอยน้อย และสิ่งเจือปนเล็กน้อย เช่น เหล็ก แมงกานีส ดินเหนียว สารอินทรีย์ และสิ่งเจือปนในของเหลวต่ำ
สภาพทางธรณีวิทยาที่แคลไซต์ไอซ์แลนด์สปาร์พัฒนา
แคลไซต์ออปติกใสต้องการทั้งเคมีและพื้นที่: ของเหลวที่อุดมด้วยคาร์บอเนตต้องเข้าสู่โพรง รอยแตก หรือโซนที่ตกผลึกใหม่ซึ่งผลึกขนาดใหญ่และมีสิ่งเจือปนน้อยสามารถเจริญเติบโตได้
| สภาพแวดล้อม | กระบวนการก่อตัว | สิ่งที่คาดหวัง |
|---|---|---|
| เส้นเลือดไฮโดรเทอร์มอลและโพรง | ของเหลวที่มีคาร์บอเนตอุ่นจะตกตะกอนแคลไซต์ขณะเย็นตัวและปล่อย CO 2หรือผสมกับน้ำฝน | ผลึกแคลไซต์รูปทรงสี่เหลี่ยมขนาดใหญ่และใสได้หากโพรงยังเปิดและของเหลวสะอาด |
| โพรงในหินบะซอลต์และหินภูเขาไฟ | ของเหลวหลังภูเขาไฟไหลเวียนผ่านโพรง รอยแตก และแอมิกดูลส์ ฝากแคลไซต์ร่วมกับซีโอไลต์หรือแร่ในโพรงอื่นๆ | ผลึกแคลไซต์รูปทรงสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนที่ชัดเจนแบบคลาสสิกซึ่งเกิดจากการเจริญเติบโตช้าในช่องว่างเปิดที่หลีกเลี่ยงตะกอนและสิ่งเจือปน |
| หินอ่อนและหินปูนบริสุทธิ์ | การตกผลึกใหม่ของหินปูนภายใต้ความร้อนและแรงกดดันทำให้เกิดแคลไซต์ที่หยาบและเชื่อมต่อกัน | โซนใสขนาดใหญ่สามารถแยกเป็นชิ้นออปติกได้หากสิ่งเจือปนและความเครียดต่ำ |
| ถ้ำและสเปลิโอเทม | น้ำหยดสูญเสีย CO 2ฝากชั้นหินงอกหินย้อย หินไหล สปาร์ฟันสุนัข และดรูส | รูปแบบแคลไซต์ที่สวยงามพบได้ทั่วไป แต่ความใสระดับออปติกมักพบได้น้อยเนื่องจากการมีชั้นและรูพรุน |
| ชั้นน้ำพุร้อนและทราเวอร์ทีน | CO ที่รวดเร็ว 2 การสูญเสียจากน้ำที่อุดมด้วยแร่ธาตุทำให้เกิดแคลไซต์เป็นชั้นหรือเส้นใย | ตะกอนคาร์บอเนตที่มีเนื้อสัมผัสหลากหลาย มักมีชั้นหรือรูพรุนมากเกินไปสำหรับสปาร์แบบใส |
| ซีเมนต์ไดอะเจเนติก | แคลไซต์ตกตะกอนในช่องว่างรูพรุนระหว่างการฝังตัว การเคลื่อนที่ของของเหลว และวิวัฒนาการของแอ่งตะกอน | แคลไซต์ที่เติมเต็มรูพรุนแบบสปาร์รีอาจใสในบางพื้นที่ โดยเฉพาะในซีเมนต์ที่มีลักษณะเป็นบล็อกและมีสิ่งเจือปนน้อย |
กฎการเจริญเติบโตอย่างช้าๆ
ไอซ์แลนด์สปาร์ที่ใสที่สุดมักบันทึกการเจริญเติบโตของผลึกที่สงบ: มีพื้นที่เปิด ความหนาแน่นของสิ่งเจือปนน้อย การปนเปื้อนของดินเหนียวหรือสารอินทรีย์ต่ำ และความเครียดหลังการเจริญเติบโตน้อย การตกผลึกอย่างรวดเร็วอาจสร้างแคลไซต์จำนวนมาก แต่ไม่จำเป็นต้องเป็นแคลไซต์ออปติกที่โปร่งใส
การเจริญเติบโตของโรมโบที่ใสจากโครงตาข่ายสู่เลนส์
แคลไซต์เป็นแร่ในระบบผลึกสามเหลี่ยมและมีรอยแยกแบบโรมโบเฮดรัลที่สมบูรณ์ในสามทิศทาง ผลึกโปร่งใสอาจเจริญเติบโตเป็นสเกเลโนเฮดรา โรมโบเฮดรา หรือมวลบล็อก แต่เมื่อแตกตามรอยแยกจะแยกออกเป็นรูปร่างโรมโบที่คุ้นเคยซึ่งใช้สาธิตการหักเหแสงสองทาง
มีที่ว่างให้ผิวผลึกพัฒนา
โพรง เส้นเลือด และโพรงอากาศช่วยให้แคลไซต์เจริญเติบโตโดยไม่ถูกบดอัดเป็นซีเมนต์เม็ดละเอียด
ของเหลวใส ตัวแร่ใส
ตะกอนแขวนลอยน้อย ฟองก๊าซน้อย และสิ่งเจือปนของของเหลวที่ถูกกักขังจำกัดช่วยรักษาหน้าต่างการมองเห็นที่โปร่งใส
ไร้สีแทนที่จะมีสี
ธาตุเหล็ก แมงกานีส สารอินทรีย์ และสารเจือปนอื่นๆ สามารถทำให้แคลไซต์มีสี ขุ่น หรือทำให้ออปติกบริสุทธิ์ลดลง
ออปติกยังคงคมชัด
หลังการเจริญเติบโต การบิดเบือน การเกิดฝาแฝด หรือความเครียดภายในสามารถสร้างแถบและแสงสะท้อนที่ทำให้ภาพซ้อนนุ่มนวลลง
รูปร่างโรมโบเฮดรัลปรากฏขึ้น
ผิวรอยแยกที่สะอาดเผยให้เห็นรูปร่างไอซ์แลนด์สปาร์คลาสสิกและทำให้ข้อความหรือจุดใต้ผลึกปรากฏเป็นสองภาพ
เนื่องจากการหักเหแสงสองทางเป็นลักษณะเฉพาะของแคลไซต์ ชิ้นส่วนใสขนาดเล็กก็สามารถแยกภาพได้ ผลกระทบที่โดดเด่นของไอซ์แลนด์สปาร์จะชัดเจนที่สุดเมื่อชิ้นตัวอย่างโปร่งใส หนา และไม่มีม่านบังหรือความเครียดที่ทำให้เส้นทางแสงสองเส้นพร่ามัว
ชนิดและรูปแบบแคลไซต์ที่เกี่ยวข้อง
แคลไซต์หลายชนิดมีเคมีคล้ายไอซ์แลนด์สปาร์แต่แตกต่างกันที่เนื้อสัมผัส ความใส สี หรือรูปแบบการเจริญเติบโต แคลไซต์ออปติกใสเป็นหนึ่งในรูปแบบของแร่คาร์บอเนตที่กว้างขวางกว่า
| ประเภท | ลักษณะภายนอก | ความหมายทางธรณีวิทยา |
|---|---|---|
| ไอซ์แลนด์สปาร์ออปติก | บล็อกผลึกไร้สี โปร่งใส มีรอยแยกแบบโรมโบเฮดรัล พร้อมการซ้อนภาพที่ชัดเจน | การเจริญเติบโตหรือการตกผลึกใหม่ที่ช้าและสะอาด มีความหนาแน่นของสิ่งเจือปนน้อยและความเครียดต่ำ |
| แคลไซต์ใสแต่มีม่านบัง | โปร่งใสถึงกึ่งโปร่งใส มีเส้นใย, ขนนก, แถบความเครียด หรือสิ่งเจือปนขนาดเล็ก | มีประโยชน์สำหรับการศึกษาและจัดแสดง; บันทึกการเจริญเติบโตที่ไม่สมบูรณ์แบบหรือความเครียดภายหลัง |
| ด็อกทูธและเนลเฮดสปาร์ | ผลึกสเกเลโนเฮดราแบบแหลม หรือผลึกรูปทรงโรมโบเฮดรัลแบบบล็อก มักพบในถ้ำหรือเส้นเลือดแร่ | นิสัยผลึกแข็งแรง แต่ไม่จำเป็นต้องเป็นเกรดออปติก |
| แคลไซต์สาติน | มวลเส้นใย, เป็นประกายไหม, มีลักษณะเปล่งประกายแบบแชโตยองถึงมุก | ลักษณะการเจริญเติบโตแบบเส้นใย; ควรแยกจากยิปซัมเส้นใยที่เรียกว่าสาตินสปาร์ |
| แคลไซต์สี | หลากหลายสี น้ำผึ้ง, แอมเบอร์, ควัน, ชมพู, เขียว, น้ำเงิน หรือเทา | สีมักสะท้อนสิ่งเจือปน สิ่งแทรกซ้อน ข้อบกพร่องในโครงสร้าง หรือแร่ที่เกี่ยวข้อง |
| ทราเวอร์ทีนและโฟลว์สโตน | แหล่งคาร์บอเนตที่มีชั้น รูพรุน หรือเป็นชั้นๆ หรือมีผลึกเล็กๆ | การปล่อยก๊าซอย่างรวดเร็วและการตกตะกอนเป็นชั้นๆ ซึ่งมักมีคุณค่าทางเนื้อสัมผัสมากกว่าทางแสง |
บริบทของแหล่งที่มา
ชื่อทางประวัติศาสตร์มาจากไอซ์แลนด์ แต่แคลไซต์เชิงแสงใสเกิดขึ้นได้ทุกที่ที่มีของเหลวคาร์บอเนตที่เหมาะสม โพรง และเงื่อนไขการเจริญเติบโตที่ตรงกัน
มาตรฐานทางประวัติศาสตร์
เส้นและโพรงที่โฮสต์โดยบะซอลต์ในไอซ์แลนด์ตะวันออกผลิตวัสดุเชิงแสงที่มีชื่อเสียงซึ่งเป็นที่มาของชื่อ แหล่งคลาสสิก Helgustaðir มีความสำคัญทางประวัติศาสตร์และได้รับการคุ้มครอง
ความใสจากไฮโดรเทอร์มอล
แหล่งสะสมในตอนเหนือของเม็กซิโกได้จัดหาแคลไซต์ใสสำคัญจากเส้นและโพรงที่การตกตะกอนช้าและค่อนข้างสะอาดเอื้อต่อวัสดุเชิงแสง
เขตการสอนและเชิงแสง
นิวเม็กซิโกและมอนแทนาเป็นแหล่งอ้างอิงแบบคลาสสิกของอเมริกาสำหรับแคลไซต์ใส รวมถึงวัสดุที่เคยถูกใช้ทางประวัติศาสตร์เพื่อการใช้งานเชิงแสงหรือการศึกษา
รอมบ์ใสที่ถูกคัดแยก
แหล่งสมัยใหม่มักรวมถึงรอมบ์โฮโดรที่แตกหักดีและใสจากเส้นแคลไซต์ในพื้นที่คาร์บอเนต ซึ่งมักถูกคัดเลือกเพื่อความใสและคุณค่าการสาธิต
แหล่งที่มามีผลต่อคุณค่าทางประวัติศาสตร์ ขนาดทั่วไป ความใส และรูปแบบของสิ่งเจือปน แต่มันไม่เปลี่ยนแปลงการแยกแสงสองทางพื้นฐานของแคลไซต์: รอมบ์แคลไซต์ใสจากแหล่งใดก็จะแยกแสงตามโครงสร้างแร่เหมือนกัน
การอ่านชิ้นงาน: เบาะแสการเจริญเติบโตในแคลไซต์เชิงแสง
รอมบ์เดียวสามารถเผยให้เห็นทั้งการก่อตัวและการจัดการในภายหลัง มองผ่าน มองข้าม และตามขอบของมันแทนที่จะตัดสินเพียงจากผิวด้านบน
- ภาพซ้อนที่คมชัด บ่งชี้ถึงตัวเนื้อที่ใส ความหนาที่เหมาะสม และความขุ่นภายในต่ำตามทิศทางการมองเห็น
- ม่านและขนนก อาจบ่งบอกถึงการมีของเหลวเจือปน การหยุดชะงักของการเจริญเติบโต รอยแตกที่หายแล้ว หรือคุณลักษณะความเครียด
- โซนขุ่น บ่งชี้ถึงการมีสิ่งเจือปนขนาดเล็กจำนวนมาก การเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว หรือสิ่งสกปรกที่ถูกกักขังในระหว่างการตกตะกอน
- ผิวหน้าคล้ายขั้นบันได แสดงการแตกหักและการสึกหรอของพื้นผิว; ผิวแตกหักที่สมบูรณ์มักจะมีลักษณะมุกเล็กน้อยมากกว่ากระจก
- แถบความเครียดและแผ่นบาง อาจปรากฏเป็นแสงสะท้อนภายในหรือเส้นซ้ำภายใต้แสงมุมแคบ
- สีที่มีโทน ชี้ไปที่คุณภาพไอซ์แลนด์สปาร์แบบคลาสสิกแม้ว่าอาจดูน่าสนใจในแคลไซต์ชนิดอื่นๆ
การดูแลและการอนุรักษ์
ไอซ์แลนด์สปาร์มีความบอบบางทางสายตาเพราะมันบอบบางทางกายภาพ แคลไซต์นุ่มเมื่อเทียบกับควอตซ์ แตกหักง่าย และทำปฏิกิริยากับกรด การดูแลอย่างเหมาะสมช่วยปกป้องทั้งหน้าต่างแสงและคุณค่าทางประวัติศาสตร์หรือแหล่งที่มาของตัวอย่าง
การป้องกันการแยกตัว
เก็บผลึกแบบรอมบ์แยกกันและรองมุมไว้ การกระแทกเล็กน้อยอาจทำให้แยกตัวหรือเกิดรอยช้ำที่ขอบได้
การทำความสะอาด
ใช้ผ้านุ่มแห้ง, เครื่องเป่าลม หรือผ้าชุบน้ำหมาด ๆ เล็กน้อยแล้วเช็ดให้แห้ง หลีกเลี่ยงน้ำส้มสายชู, น้ำยาทำความสะอาดที่เป็นกรด, การทำความสะอาดด้วยอัลตราโซนิก และแผ่นขัดที่มีความหยาบ
การจัดแสดง
ใช้ฐานที่มั่นคงหรือฐานที่มีเบาะรองกันกระแทก เก็บชิ้นงานสาธิตให้ห่างจากแร่แข็งที่อาจขูดหน้าของมันได้
แหล่งมรดก
ไม่ควรเก็บจากแหล่งประวัติศาสตร์ที่ได้รับการคุ้มครอง วัสดุเก่าที่มีเอกสารควรรักษาประวัติฉลากไว้เมื่อเป็นไปได้
คำถามที่พบบ่อย
ไอซ์แลนด์สปาร์มีเฉพาะจากไอซ์แลนด์หรือไม่?
ไม่ใช่ ชื่อนี้เป็นเกียรติแก่วัสดุประวัติศาสตร์จากไอซ์แลนด์ แต่แคลไซต์ทางแสงใสจากแหล่งอื่นก็อาจเรียกว่าไอซ์แลนด์สปาร์ได้เมื่อมีลักษณะโปร่งใสและหักเหแสงสองทางอย่างชัดเจนเหมือนกัน
อะไรทำให้แคลไซต์กลายเป็นคุณภาพไอซ์แลนด์สปาร์?
ความใสที่ยอดเยี่ยมคือกุญแจ วัสดุที่ดีที่สุดเจริญเติบโตหรือเกิดการตกผลึกใหม่ภายใต้เงื่อนไขที่ลดของเหลวที่ติดอยู่, ดินเหนียว, สารอินทรีย์, เหล็ก, แมงกานีส, รอยแตก และความเครียดภายในให้น้อยที่สุด
แคลไซต์ในถ้ำสามารถเป็นไอซ์แลนด์สปาร์ได้หรือไม่?
แคลไซต์ในถ้ำอาจสวยงาม แต่บ่อยครั้งจะมีชั้น, เป็นรูพรุน หรือมีสิ่งเจือปน แคลไซต์ในถ้ำบางส่วนอาจใส แต่ส่วนใหญ่ของสเปลิโอเท็มแคลไซต์ไม่ใช่วัสดุทางแสงที่หนาและสะอาดตามปกติที่เรียกว่าไอซ์แลนด์สปาร์
ไซแต้นสปาร์เหมือนกับไอซ์แลนด์สปาร์หรือไม่?
ไม่ใช่ ไซแต้นสปาร์หมายถึงลักษณะเส้นใยและเนื้อผ้าไหม และอาจหมายถึงแคลไซต์หรือยิปซัมขึ้นอยู่กับบริบท ไอซ์แลนด์สปาร์คือแคลไซต์ใสไม่มีสีที่มีภาพซ้อนชัดเจน
ทำไมบางชิ้นดูใสแต่แสดงภาพซ้อนอ่อน?
ชิ้นงานอาจบางเกินไป, มองใกล้ทิศทางแกนแสง, มีความเครียดภายใน หรือมีสิ่งเจือปนเล็กน้อยที่ทำให้ขุ่น การหมุนเหนือข้อความพิมพ์เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการประเมินผล
ทำไมแคลไซต์จึงไวต่อกรด?
แคลไซต์คือแคลเซียมคาร์บอเนต กรดทำปฏิกิริยากับคาร์บอเนต ทำให้เกิดการกัดกร่อน, ผิวด้าน หรือฟองบนพื้นผิวที่เปิดเผย แม้แต่ น้ำส้มสายชูในครัวเรือนก็สามารถทำลายหน้าที่ขัดเงาหรือผิวที่แยกตัวได้