เซเลไนต์: การก่อตัวและธรณีวิทยา ชนิดต่าง ๆ
Linas Juozenasแบ่งปัน
การก่อตัว ธรณีวิทยา และชนิด
เซเลไนต์: วิธีการก่อตัว แยก และเติบโตของยิปซั่มโปร่งใสเป็นชนิดต่าง ๆ
คู่มือทางธรณีวิทยาสำหรับการก่อตัวของเซเลไนต์: แอ่ง evaporite, ถ้ำ, หินชั้นบน, กุหลาบทะเลทราย, เส้นใย satin spar, มวล alabaster, การเปลี่ยนแปลงเฟสยิปซั่ม และเบาะแสภาคสนามที่เผยสภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตแต่ละแบบ
- CaSO4·2H2O
- กลุ่มยิปซั่ม
- แร่ evaporite
- โครงสร้างโมโนคลินิก
- การแยกตัวสมบูรณ์แบบ
- เซเลไนต์, satin spar, alabaster, กุหลาบทะเลทราย
เซเลไนต์เป็นรูปแบบยิปซั่มที่โปร่งใสถึงโปร่งแสงและมีผลึกที่เจริญเติบโตดี เรื่องราวการก่อตัวถูกควบคุมโดยน้ำ เคมีซัลเฟต การระเหย พื้นที่โพรง และเวลา ส่วนประกอบแคลเซียมซัลเฟตไดไฮเดรตเดียวกันสามารถสร้างผลึกใบมีดใส satin spar เนื้อละเอียด alabaster กุหลาบทะเลทราย และเข็มถ้ำ ขึ้นอยู่กับอัตราการเจริญเติบโต สิ่งเจือปน พื้นที่ว่าง และวัฏจักรเปียก–แห้ง
ภาพรวมการก่อตัว
เซเลไนต์ก่อตัวเมื่อแคลเซียมและน้ำที่อุดมด้วยซัลเฟตถึงจุดอิ่มตัวของยิปซั่มและผลึกเติบโตภายใต้สภาวะที่ค่อนข้างเสถียรและมีการรบกวนน้อย
- แหล่งไอออน: แคลเซียมอาจมาจากการละลายหินปูน การปฏิสัมพันธ์กับน้ำใต้ดิน หรือการรีไซเคิล evaporite; ซัลเฟตอาจมาจากเกลือซัลเฟตเก่าหรือการออกซิเดชันของซัลไฟด์
- ความเข้มข้น: การระเหย การไหลขึ้นของน้ำผ่านเส้นเลือดฝอย หรือการหมุนเวียนช้า ๆ ทำให้ระดับไอออนละลายเพิ่มขึ้นจนยิปซั่มตกผลึก
- การเกิดเมล็ดผลึก: ผลึกเมล็ดเริ่มต้นบนเม็ดตะกอน ผนังโพรง พื้นผิวแร่ หรือยิปซั่มที่ก่อตัวก่อนหน้า
- การเจริญเติบโตของผลึก: เคมีที่คงที่และพื้นที่ว่างเพียงพอช่วยให้เซเลไนต์แบบแผ่น ใบมีด หรือปริซึมขยายขนาดได้
- การเปลี่ยนแปลงเนื้อสัมผัส: การเปลี่ยนแปลงของความอิ่มตัว สิ่งเจือปน การไหล หรือพื้นที่ สามารถส่งเสริมให้เกิด satin spar เส้นใย alabaster เนื้อละเอียด หรือกลุ่มผลึกแบบ rosette แทนใบผลึกใส
แนวคิดสำคัญ: รูปแบบทั้งหมดนี้เป็นยิปซั่ม ชื่อชนิดบ่งบอกถึงเนื้อสัมผัสและลักษณะการเจริญเติบโต ไม่ใช่ชนิดแร่ที่แตกต่างกัน
สภาพทางธรณีวิทยาที่แร่เซเลไนต์และยิปซั่มชนิดต่าง ๆ เติบโต
ยิปซั่มเป็นแร่ประเภท evaporite แต่ไม่ได้ก่อตัวในที่เดียวเท่านั้น ลักษณะที่รู้จักกันดีที่สุดสะท้อนถึงการเคลื่อนที่ของน้ำเกลือผ่านแอ่งน้ำ พื้นที่ราบโพรงหินชั้นบน ถ้ำ และดินแห้งแล้ง
ทะเล ทะเลสาบ ซาลาร์ และซับคา
เมื่อแหล่งน้ำเค็มระเหย แคลเซียมและซัลเฟตจะเข้มข้นพอที่จะทำให้ยิปซั่มตกผลึก การเปลี่ยนแปลงเปียก–แห้งซ้ำๆ สามารถสร้างชั้น ใบผลึก ก้อนเส้นใย หรือดอกกุหลาบทะเลทรายที่มีทรายปน
โพรงที่มั่นคงและช่วงเวลาการเติบโตยาวนาน
น้ำที่เคลื่อนที่ช้าและอุดมด้วยซัลเฟตพร้อมอุณหภูมิคงที่สามารถสร้างผลึกโปร่งใสขนาดใหญ่ที่การเติบโตได้รับการปกป้องจากการรบกวน
การเปลี่ยนแปลงชั้นหินปิด
น้ำใต้ดินสามารถเติมน้ำให้แอนไฮไดรต์กลายเป็นยิปซั่มในชั้นหินปิดเหนือโครงสร้างเกลือ ช่องว่างอาจมีเซเลไนต์ร่วมกับฮาไลต์ แคลไซต์ หรือแร่ระเหยอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง
การตกผลึกซัลเฟตทุติยภูมิ
น้ำพุร้อนหรือของเหลวขอบภูเขาไฟที่มีซัลเฟตอาจตกผลึกยิปซั่มเป็นเปลือก เส้น หรือผลึกขนาดเล็กเมื่อเย็นลง ผสม หรือเปลี่ยนแปลงเคมี
คาลิช น้ำเกลือเส้นใย และดอกกุหลาบ
ในดินแห้ง น้ำใต้ดินที่ระเหยสามารถทิ้งเส้นยิปซั่ม ก้อน และกลุ่มดอกกุหลาบเมื่อเกลือในน้ำขึ้นและแห้งซ้ำๆ
เคมี การเปลี่ยนเฟส และการเติบโตของผลึก
สูตรของยิปซั่ม CaSO4·2H2O รวมโมเลกุลน้ำสองโมเลกุล น้ำที่จับตัวนี้เป็นหัวใจสำคัญของพฤติกรรมทางธรณีวิทยาของแร่และข้อกำหนดในการดูแลรักษา
ภายใต้สภาพแห้งหรือร้อน ยิปซั่มสามารถขจัดน้ำบางส่วนกลายเป็นบาสซานไนต์ CaSO4·½H2O และเมื่อมีการขจัดน้ำเพิ่มขึ้นเป็นแอนไฮไดรต์ CaSO4. การดูดซึมน้ำซ้ำอาจเกิดขึ้นเมื่อมีน้ำอีกครั้ง การเปลี่ยนแปลงการดูดซึมน้ำเหล่านี้มีความสำคัญในธรณีวิทยาของแร่ระเหยและยังอธิบายว่าทำไมตัวอย่างควรเก็บให้ห่างจากความร้อนและความชื้นนานๆ
การเติบโตช้าและมั่นคง
ความอิ่มตัวต่ำ ช่องว่างเปิด และการรบกวนน้อยเอื้อต่อการเกิดใบผลึกกว้างโปร่งใสและผลึกแบบแผ่น
การเติบโตเป็นเส้นใยในทิศทางเดียว
สิ่งเจือปน ช่องเล็กๆ และพื้นที่จำกัดสามารถส่งเสริมเส้นใยขนานและแถบแสงที่เคลื่อนไหวเป็นประกายไหม
ผลึกเล็กจำนวนมาก
ยิปซั่มเนื้อละเอียดขนาดใหญ่สะท้อนการก่อตัวของนิวเคลียสจำนวนมากและผลึกขนาดเล็กที่เติบโตรวมกัน แทนที่จะเป็นการเติบโตในช่องว่างขนาดใหญ่
จังหวะเปียก–แห้ง
น้ำเกลือเส้นใยในสภาพแวดล้อมทรายแห้งแล้งสามารถตกผลึกยิปซั่มรอบเม็ดตะกอน สร้างเป็นดอกกุหลาบแผ่รังสี
โครงสร้างและการแยกตัว: ยิปซั่มมีโครงสร้างโมโนคลินิกพร้อมการแยกตัวที่สมบูรณ์บน {010} โครงสร้างนี้ทำให้เซเลไนต์มีการแยกตัวเป็นแผ่น ระนาบมุก เส้นเติบโต และความเปราะบางของผิวหน้าที่เรียบเนียน
ชนิดและลักษณะผลึก
ในทางแร่ศาสตร์ที่เคร่งครัด เซเลไนต์หมายถึงยิปซัมคริสตัลใสถึงโปร่งแสง ในการใช้งานทั่วไป ชื่อนี้มักใช้กว้างกว่าสำหรับยิปซัมหลายรูปแบบ การบรรยายที่แม่นยำจะระบุเนื้อสัมผัส
ใบ, แผ่น และแฝดใส
คริสตัลใสถึงโปร่งแสงอาจเป็นแผ่น, ใบ, ปริซึม หรือแฝด แฝดหางนกและหน้าตัดแยกชั้นเด่นเป็นลักษณะคลาสสิก
ยิปซัมเส้นใยแบบไหม
เส้นใยขนานสร้างความเงาแบบซาตินและอาจแสดงแสงแชโตยอง แถบแสงที่เคลื่อนไหวเกิดจากการสะท้อนที่นำโดยเส้นใย
ยิปซัมเนื้อละเอียดและหนาแน่น
อะลาบาสเตอร์เป็นยิปซัมเนื้อนุ่มและหนาแน่นที่มีแสงเรืองรองสม่ำเสมอและโปร่งแสง มักใช้แกะสลัก, ภาชนะ และเครื่องประดับสถาปัตยกรรม
โรเซ็ตต์ที่มีทรายปน
แผ่นแผ่ออกเป็นกลุ่มคล้ายดอกไม้ในดินแห้งแล้งและสภาพซับคา ทราย, ดินเหนียว และคราบเหล็กมักทำให้เกิดสีแทนหรือสีแดง
สเปรย์โค้งและเข็ม
ความชื้นที่เปลี่ยนแปลง, การไหลของอากาศ, ฟิล์มน้ำบาง ๆ และการเปลี่ยนแปลงความอิ่มตัวช้า ๆ สามารถสร้างสเปรย์เส้นใยโค้งหรือการเจริญเติบโตของยิปซัมแบบเข็มในถ้ำ
เมทริกซ์ชนิด-สภาพแวดล้อม
ตารางด้านล่างเชื่อมโยงชนิดหลักของยิปซัมกับสภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตและเบาะแสการวินิจฉัย
| ชนิด | สภาพแวดล้อมทั่วไป | สภาพการเจริญเติบโต | เบาะแสการวินิจฉัย |
|---|---|---|---|
| เซเลไนต์ | ถ้ำ, โพรงแร่ระเหย, ช่องว่างใต้ชั้นหิน | เคมีที่มั่นคง, พื้นที่เปิด, การรบกวนน้อย, ระยะเวลานาน | แผ่นหรือใบใส, การแยกชั้นสมบูรณ์, อาจมีแฝดหางนก |
| ซาตินสปาร์ | เส้นและชั้นในตะกอน; ทางเดินของของเหลวใกล้ผิวดิน | การเจริญเติบโตในทิศทาง, สิ่งเจือปน, ช่องทางเล็ก ๆ, พื้นที่จำกัด | ความเงาแบบไหม, เส้นใยขนาน, แถบแสงที่เคลื่อนไหวแบบแชโตยอง |
| อะลาบาสเตอร์ | สภาพแวดล้อมการตกตะกอนหรือการแทนที่ที่มีพลังงานต่ำ | การก่อตัวและการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของไมโครคริสตัลที่เชื่อมต่อกันจำนวนมาก | เนื้อสัมผัสละเอียด, โปร่งแสงนุ่มนวล, เหมาะสำหรับแกะสลัก |
| กุหลาบทะเลทราย | ซับคา, เนินทราย, ที่ราบเกลือ, ดินแห้งแล้ง | น้ำเกลือในเส้นเลือดฝอย, การระเหย, การปนเปื้อนของทราย, วงจรเปียก-แห้งซ้ำ ๆ | ใบโรเซ็ตต์แผ่ออก, พื้นผิวมีฝุ่นทราย, สีแทนถึงสีแดง |
| ดอกไม้และเข็มในถ้ำ | ผนังถ้ำที่ชื้น, เพดาน และโพรงที่ได้รับการปกป้อง | ฟิล์มน้ำที่อุดมด้วยซัลเฟตบาง ๆ, การไหลของอากาศ, ความชื้นที่คงที่ | สเปรย์โค้ง, ดอกไม้เส้นใย หรือเปลือกหุ้มเข็ม |
แร่ที่มักพบร่วมกัน: ยิปซัมอาจพบร่วมกับฮาไลต์, แอนไฮไดรต์, แคลไซต์, อะรากอนไลต์, เซเลสไทน์, โพลีฮาไลต์, กลอเบอไรต์, มิราบิไลต์ หรือ เทนาร์ไดต์, เอปโซไมต์ และ คีเซอไรต์ ในระบบแร่ระเหย
การอ่านชั้นหินเซเลไนต์
การเปิดเผยยิปซั่มบันทึกเคมีของน้ำ การระเหย การฝังตัว การให้ความชื้นใหม่ และการเคลื่อนที่ของน้ำใต้ดินในภายหลัง เนื้อสัมผัสของมันเป็นหลักฐานทางสิ่งแวดล้อม
- การเรียงชั้น: ชั้นยิปซั่มและฮาไลต์สลับกันชี้ไปที่แหล่งสะสมไอระเหยหรือที่ราบเกลือ
- รอยต่อใส: รอยต่อเซเลไนต์ใสแสดงถึงน้ำเกลือที่ค่อนข้างเสถียรและการเจริญเติบโตของผลึกที่มีการรบกวนน้อย
- ดอกกุหลาบและเส้นใย: ดอกกุหลาบทะเลทรายและซาตินสปาร์ตามรอยแตกมักบ่งชี้การไหลของเส้นเลือดฝอย การเจริญเติบโตในทิศทาง และวัฏจักรเปียก-แห้งซ้ำ ๆ
- เบาะแสแหล่งที่มา: แคลไซต์ใกล้เคียงอาจให้แคลเซียม ในขณะที่โซนซัลไฟด์ที่ถูกออกซิไดซ์หรือชั้นซัลเฟตเก่าอาจให้ซัลเฟต
- เนื้อสัมผัสการให้ความชื้น: ยิปซั่มหลังแอนไฮไดรต์ หรือแอนไฮไดรต์หลังยิปซั่ม สามารถบันทึกการขาดน้ำและการให้ความชื้นใหม่ในระหว่างการฝังตัว การยกตัว หรือการเปลี่ยนแปลงของน้ำใต้ดิน
- สภาพแวดล้อมโบราณ: ดอกกุหลาบทะเลทราย ชั้นทรายกองไขว้ และเปลือกเกลือชี้ไปที่สภาพซับคาแห้งแล้งหรือที่ราบเกลือบนบก
การตีความทางธรณีวิทยา
เซเลไนต์ใสไม่ใช่แค่ชนิดที่มองเห็นได้ มันเป็นบันทึกของอวกาศ เวลา เคมี และการเจริญเติบโตอย่างสงบ รูปแบบยิปซั่มเส้นใย รูปดอกกุหลาบ มวล หรือเข็ม เล่าเรื่องราวส่วนต่าง ๆ ของซัลเฟต-น้ำเดียวกัน
สิ่งที่ดูคล้ายกันและการสับสนทั่วไป
ยิปซั่มมักระบุได้จากความนุ่ม การแตกหัก ความเงา ความหนาแน่น และลักษณะนิสัย หลีกเลี่ยงการทดสอบที่ทำลายกับตัวอย่างที่มีค่า
| วัสดุ | ความแตกต่าง | หมายเหตุการจับ |
|---|---|---|
| แก้ว | โดยทั่วไปจะแข็งกว่า ไม่มีการแตกหักที่สมบูรณ์แบบเหมือนยิปซั่ม และไม่แสดงความเงาแบบเส้นใยธรรมชาติของซาตินสปาร์ | แก้วอาจดูคล้ายกันเมื่อมีผิวฝ้า หรือถูกขึ้นรูป ใช้การสังเกตที่ไม่ทำลายก่อน |
| แคลไซต์ | แข็งกว่าในระดับโมห์ 3 แสดงการแตกหักแบบรอมโบเฮดรัล มีการหักเหแสงสองเท้าที่แรงกว่า และตอบสนองได้ดีต่อกรดเจือจาง | อย่าใช้การทดสอบด้วยกรดกับชิ้นงานที่เสร็จสมบูรณ์หรือสำคัญ เว้นแต่จะได้รับการฝึกอบรมอย่างถูกต้อง |
| ฮาไลต์ | แสดงการแตกหักแบบลูกบาศก์และละลายน้ำได้สูง มักเป็นก้อนบล็อกมากกว่าที่จะเป็นแผ่นหรือเส้นใย | อย่าชิมแร่เพื่อระบุ ใช้การแตกหักและลักษณะนิสัยแทน |
| อูเล็กไซต์ | สามารถส่งผ่านภาพผ่านเส้นใยขนานกัน ทำให้เกิดเอฟเฟกต์ไฟเบอร์ออปติกแท้ | ทั้งอูเล็กไซต์และยิปซั่มมีความนุ่ม ควรจับอย่างระมัดระวังและหลีกเลี่ยงการทดสอบที่ไม่จำเป็น |
การดูแล การเก็บรักษา และการจัดแสดง
การอนุรักษ์เซเลไนต์ขึ้นอยู่กับลักษณะทางธรณีวิทยาของมันโดยตรง มันนุ่ม มีความไวต่อน้ำเล็กน้อย ร้อนแล้วเสียหายง่าย และแตกหักได้ง่าย
เก็บให้แห้ง
หลีกเลี่ยงการล้าง แช่ พ่นหมอก ผ้าชุบน้ำ การจัดแสดงที่เปียก และการเก็บในที่ชื้น ยิปซั่มละลายน้ำได้เล็กน้อยและอาจทำให้ผิวหมองหรือเป็นรอยได้
หลีกเลี่ยงความร้อน
อย่าให้ตัวอย่างสัมผัสกับโคมไฟร้อน ความร้อนโดยตรง แสงแดดร้อนนาน หรือกระแสลมแห้ง ความร้อนและความแห้งแล้งสามารถกระตุ้นความเสียหายจากการสูญเสียน้ำ
รองรับรูปแบบที่เปราะบาง
ใบมีดและแผ่นยาวควรได้รับการรองรับตามความยาว อย่าบีบหน้าการแยกชั้นหรือกดแรงที่ขอบยื่นออกมา
ปัดฝุ่นอย่างอ่อนโยน
ใช้ลมอ่อน แปรงแห้งนุ่มมาก หรือผ้าแห้งสัมผัสน้อยที่สุด หลีกเลี่ยงฝุ่น น้ำมัน เกลือ น้ำยาทำความสะอาด และการทำความสะอาดด้วยอัลตราโซนิก
ใช้แสงอย่างรอบคอบ
แสงด้านข้างเน้นการแยกชั้นแบบมุกและแถบเคลื่อนที่ของซาตินสปาร์ แสงจากด้านหลังเผยให้เห็นแสงเรืองของอะลาบาสเตอร์และความโปร่งใสของเซลีนไลต์ใส
คำถามที่พบบ่อย
เซลีนไลต์ทั้งหมดเหมือนกันหรือไม่?
รูปแบบทั้งหมดที่กล่าวถึงที่นี่คือยิปซั่ม โดยเคร่งครัด เซลีนไลต์หมายถึงยิปซั่มผลึกใสหรือโปร่งแสง ซาตินสปาร์คือยิปซั่มเส้นใย อะลาบาสเตอร์คือยิปซั่มเนื้อละเอียดแบบก้อน และดอกกุหลาบทะเลทรายหมายถึงกลุ่มผลึกรูปดอกกุหลาบ
เงื่อนไขใดที่สร้างผลึกเซลีนไลต์ขนาดยักษ์?
ผลึกขนาดใหญ่ต้องการโพรงเปิด เคมีที่มั่นคง อุณหภูมิคงที่ การรบกวนน้อยที่สุด และเวลาพอสำหรับการเจริญเติบโตช้า สภาพแวดล้อมในถ้ำและเหมืองสามารถให้เงื่อนไขเหล่านี้ได้เมื่อของเหลวที่อุดมด้วยซัลเฟตคงอยู่เป็นเวลานาน
ทำไมซาตินสปาร์จึงแสดงแถบแสงที่เคลื่อนที่ได้?
ซาตินสปาร์มีเส้นใยขนานที่นำทางและสะท้อนแสง สร้างแถบสว่างที่ดูเหมือนเคลื่อนที่เมื่อชิ้นงานหรือแหล่งกำเนิดแสงเคลื่อนที่ นี่คือแสงสะท้อนแบบแชโตยันซีที่เกิดจากโครงสร้าง
ยิปซั่มสามารถเปลี่ยนเป็นแร่แคลเซียมซัลเฟตชนิดอื่นได้หรือไม่?
ใช่ ยิปซั่มสามารถสูญเสียน้ำกลายเป็นบาสซานไนต์ และเมื่อสูญเสียน้ำต่อไปจะกลายเป็นแอนไฮไดรต์ การเติมน้ำใหม่สามารถย้อนกระบวนการนี้ได้ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม และการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถทิ้งพื้นผิวสำคัญในบันทึกหิน
ทำไมจึงไม่ควรทำความสะอาดเซลีนไลต์ด้วยน้ำ?
ยิปซั่มละลายได้เล็กน้อยและไวต่อความชื้น น้ำสามารถทำให้พื้นผิวหมองคล้ำ กัดกร่อน อ่อนแอ หรือเสียหายเมื่อเวลาผ่านไป โดยเฉพาะในชิ้นส่วนที่เป็นเส้นใย ขัดเงา หรือบอบบาง