الدولوميت (معدن)

يبدو الدولوميت والكالسيت متشابهين تحت المجهر ، ولكن يمكن حفر المقاطع الرقيقة وتلوينها لتحديد المعادن. صورة مجهرية لمقطع رقيق تحت ضوء مستقطب متقاطع ومستوي: الحبيبات المعدنية الأكثر سطوعًا في الصورة هي الدولوميت، والحبيبات الأكثر قتامة هي الكالسيت.

الدولوميت ( يُلفظ /ˈdɒl.əˌmaɪt , ˈdoʊ.lə- / ) هو معدن كربونات لا مائي يتكون من كربونات الكالسيوم والمغنيسيوم ، ومثاليًا CaMg(CO₃ ) . يُستخدم المصطلح أيضًا للإشارة إلى صخر كربونات رسوبي يتكون في معظمه من معدن الدولوميت (انظر: الدولوميت ( صخر) ) . ويُطلق عليه أحيانًا اسم الدولوميت الحجري.

تاريخ

كريستالو في سلسلة جبال الدولوميت بالقرب من كورتينا دامبيتزو ، إيطاليا. سُميت جبال الدولوميت نسبةً إلى هذا المعدن.

كما ذكر نيكولا-تيودور دي سوسير [ 7 يُرجّح أن كارل لينيوس وصف معدن الدولوميت لأول مرة عام 1768. [ 8 ] وفي عام 1791، وصفه عالم الطبيعة والجيولوجي الفرنسي ديودا غراتيه دي دولوميو (1750-1801) كصخرة، أولًا في مباني مدينة روما القديمة، ولاحقًا كعينات جُمعت من جبال الألب التيرولية . وقد أطلق نيكولا-تيودور دي سوسير اسم دولوميو على المعدن لأول مرة في مارس 1792.

ملكيات

يتبلور معدن الدولوميت في النظام الثلاثي المعيني . ويُشكّل بلورات بيضاء أو بنية أو رمادية أو وردية. الدولوميت كربونات مزدوجة، ذات ترتيب بنيوي متناوب لأيونات الكالسيوم والمغنيسيوم. ما لم يكن على شكل مسحوق ناعم، فإنه لا يذوب بسرعة أو يفور (يُصدر فقاعات) في حمض الهيدروكلوريك المخفف البارد كما يفعل الكالسيت . [ 9 ] التوأمة البلورية شائعة.

Solid solution exists between dolomite, the iron-dominant ankerite and the manganese-dominant kutnohorite.[10] Small amounts of iron in the structure give the crystals a yellow to brown tint. Manganese substitutes in the structure also up to about three percent MnO. A high manganese content gives the crystals a rosy pink color. Lead, zinc, and cobalt also can substitute in the structure for magnesium. The mineral dolomite is closely related to huntiteMg3Ca(CO3)4.

Because dolomite can be dissolved by slightly acidic water, areas where dolomite is an abundant rock-forming mineral are important as aquifers and contribute to karst terrain formation.[11]

Formation

Modern dolomite formation has been found to occur under anaerobic conditions in supersaturated saline lagoons such as those at the Rio de Janeiro coast of Brazil, namely, Lagoa Vermelha and Brejo do Espinho. There are many other localities where modern dolomite forms, notably along sabkhas in the Persian Gulf,[12] but also in sedimentary basins bearing gas hydrates[13] and hypersaline lakes.[14] It is often thought that dolomite nucleates with the help of sulfate-reducing bacteria (e.g. Desulfovibrio brasiliensis),[15] but other microbial metabolisms have been also found to mediate in dolomite formation.[12] In general, low-temperature dolomite may occur in natural supersaturated environments rich in extracellular polymeric substances (EPS) and microbial cell surfaces.[12] This is likely the result from the complexation of both magnesium and calcium by carboxylic acids comprising EPS.[16]

توجد رواسب هائلة من الدولوميت في السجل الجيولوجي، إلا أن هذا المعدن نادر نسبيًا في حقبة الحياة الحديثة (العصر الثالث الذي يمثل آخر 66 مليون سنة من تاريخ الأرض) وفي البيئات الحديثة. ولا تزال عمليات التخليق غير العضوية للدولوميت عند درجات حرارة منخفضة قابلة للتكرار قيد التطوير. عادةً، يمكن بسهولة تحقيق الترسيب الأولي غير العضوي لمادة أولية غير مستقرة (مثل كالسيت المغنيسيوم). نظريًا، تتحول هذه المادة الأولية تدريجيًا إلى طور أكثر استقرارًا (مثل الدولوميت شبه المنظم) خلال فترات دورية من الذوبان وإعادة الترسيب. وقد أُطلق على المبدأ العام الذي يحكم مسار هذا التفاعل الجيوكيميائي غير العكوس اسم "كسر قاعدة أوستوالد المتدرجة ". [ 17 ] وتساهم درجات الحرارة العالية أثناء عمليات التحول الصخري، مثل تلك الموجودة في المياه الجوفية المتدفقة على طول أنظمة الصدوع العميقة التي تؤثر على بعض التتابعات الرسوبية أو صخور الحجر الجيري المدفونة على أعماق كبيرة، في حدوث عملية الدولوميتة . [ 18 ] يوجد الدولوميت أيضًا في البحيرات المالحة القارية في أستراليا. [ 19 ] تُعتبر الظروف الجيوكيميائية المواتية لترسيب الدولوميت في هذه البحيرات هي ارتفاع ملوحتها، وارتفاع نسبة المغنيسيوم إلى الكالسيوم فيها، وارتفاع قلوية سطحها. [ 19 ] مع ذلك، قد يكون للدولوميت حجم كبير في بعض منصات العصر النيوجيني التي لم تتعرض لدرجات حرارة مرتفعة. في ظل ظروف التكوين الصخري هذه ، قد يلعب النشاط طويل الأمد للمحيط الحيوي تحت السطحي دورًا في عملية الدولوميتة، حيث تختلط سوائل التكوين الصخري ذات التركيب المتباين استجابةً للتغيرات المناخية طويلة الأمد التي تتحكم بها دورات ميلانكوفيتش . [ 20 ]

تزعم تجربة تركيبية حيوية حديثة أنها أدت إلى ترسيب الدولوميت المنظم عند حدوث عملية التمثيل الضوئي اللاهوائي بوجود المنغنيز (II). [ 21 ] ومن الأمثلة التي لا تزال محيرة على الأصل العضوي، تكوّن الدولوميت في مثانة كلب دالميشن ، والذي يُحتمل أن يكون نتيجة مرض أو عدوى. [ 22 ]

الاستخدامات

يُستخدم الدولوميت كحجر زينة، ومادة مالئة للخرسانة، ومصدر لأكسيد المغنيسيوم ، بالإضافة إلى استخدامه في عملية بيدجون لإنتاج المغنيسيوم . وهو صخر خزان نفطي هام ، ويُعدّ الصخر المضيف لرواسب خامات المعادن الأساسية الكبيرة من نوع وادي المسيسيبي (MVT) المرتبطة بالطبقات ، مثل الرصاص والزنك والنحاس . وعندما يكون الحجر الجيري الكالسيت نادرًا أو باهظ الثمن، يُستخدم الدولوميت أحيانًا بدلاً منه كعامل مساعد في صهر الحديد والصلب. كما تُستخدم كميات كبيرة من الدولوميت المُعالَج في إنتاج الزجاج المسطح .

في مجال البستنة ، يُضاف الدولوميت والحجر الجيري الدولوميتي إلى التربة ومخاليط الزراعة المائية كعامل مُنظِّم لدرجة الحموضة ومصدر للمغنيسيوم. ويمكن إضافة الجير الدولوميتي إلى المراعي لرفع درجة حموضتها، خاصةً في المناطق التي تعاني من نقص المغنيسيوم. كما يُستخدم الجير الدولوميتي في ترميم البيئة وتجديد التربة عن طريق زيادة درجة الحموضة في التربة التي تأثرت سابقًا بالتعدين. [ 23 ]

يُستخدم الدولوميت أيضًا كركيزة في أحواض الأسماك البحرية (المياه المالحة) للمساعدة في تخفيف التغيرات في درجة حموضة الماء.

يُستخدم الدولوميت المُكلس أيضًا كعامل حفاز لتدمير القطران في عملية تغويز الكتلة الحيوية عند درجات حرارة عالية. [ 24 ] يُفضل باحثو فيزياء الجسيمات بناء كواشف الجسيمات تحت طبقات من الدولوميت لتمكينها من رصد أكبر عدد ممكن من الجسيمات الغريبة. ولأن الدولوميت يحتوي على كميات ضئيلة نسبيًا من المواد المشعة، فإنه يُمكنه عزل الإشعاع الكوني دون زيادة مستويات الإشعاع الخلفي . [ 25 ]

إضافةً إلى كونه معدنًا صناعيًا، يحظى الدولوميت بتقدير كبير من قبل هواة جمع المعادن والمتاحف عندما يتشكل على هيئة بلورات كبيرة وشفافة. وتُعتبر العينات التي تظهر في محجر المغنيسيت المستغل في يوجي، إستيريبار، نافارا (إسبانيا) من بين الأفضل في العالم. [ 26 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. وار، إل إن (2021). "رموز المعادن المعتمدة من قبل IMA-CNMNC" . مجلة علم المعادن . 85 (3): 291-320 . Bibcode : 2021MinM...85..291W . doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 . 
  2. دير، دبليو إيه، آر إيه هاوي وجيه زوسمان (1966) مقدمة في المعادن المكونة للصخور ، لونغمان، ص 489-493. ISBN 0-582-44210-9.
  3. الدولوميت. مؤرشف بتاريخ 9 أبريل 2008 في أرشيف الإنترنت . دليل علم المعادن. (ملف PDF). تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أكتوبر 2011.
  4. "دولوميت" . موقع ويبمينرال. مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 أغسطس 2005. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 مارس 2024 .
  5. "دولوميت" . mindat.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 نوفمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 مارس 2024 .موقع Mindat.org. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-10-2011.
  6. كراوسكوف، كونراد بيتس؛ بيرد، دينيس ك. (1995). مقدمة في الجيوكيمياء ( الطبعة الثالثة). نيويورك: ماكجرو هيل. ISBN  9780070358201تمت أرشفة النسخة الأصلية بتاريخ 2017-02-26 .
  7. سوسور الابن، م. دي (1792): تحليل دي لا دولومي. جورنال دي فيزيك، المجلد 40، الصفحات 161-173.
  8. لينيوس، سي. (1768): Systema naturae per regnum tria naturae، الطبقات الثانوية، الأوامر، الأجناس، الأنواع مع الخصائص والاختلافات. توموس الثالث. لورينتي سالفي، هولمي، 236 ص. في الصفحة 41 من هذا الكتاب بالذات، ذكر لينيوس (باللاتينية): "Marmor tardum - Marmor paticulis subimpalpabilibus ألبوم diaphanum. Hoc simile quartzo durum، Differentum quod cum aqua forti Non، nisi post aliquot minuta & fero، effervescens." في الترجمة: "رخام بطيء - رخام، أبيض وشفاف مع جزيئات بالكاد يمكن تمييزها. إنه صلب مثل الكوارتز، لكنه مختلف من حيث أنه لا يتفاعل مع "أكوا فورتي" إلا بعد بضع دقائق".
  9. "معدن الدولوميت - استخداماته وخصائصه" . geology.com .
  10. كلاين، كورنيليس وكورنيليوس س. هورلبوت الابن، دليل علم المعادن، وايلي، الطبعة العشرون، ص 339-340 ISBN 0-471-80580-7
  11. كوفمان، جيمس. البالوعات . مؤرشف بتاريخ 4 يونيو 2013 في أرشيف الإنترنت . صحيفة حقائق هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 سبتمبر 2013.
  12. بيتراش ، دانيال أ.؛ بياليك، أور م.؛ بونتونيالي، توماسو ر. ر.؛ فاسكونسيلوس، كريسوغونو؛ روبرتس، جينيفر أ.؛ ماكنزي، جوديث أ.؛ كونهاوزر، كورت أ. (2017-08-01). " تكوين الدولوميت المحفز ميكروبيًا : من قرب السطح إلى الدفن" . مراجعات علوم الأرض . 171 : 558-582 . Bibcode : 2017ESRv..171..558P . doi : 10.1016/j.earscirev.2017.06.015 . ISSN 0012-8252 . 
  13. ^ سنايدر، جلين تي. ماتسوموتو، ريو؛ سوزوكي، يوهي. كودوكا، ماريكو؛ كاكيزاكي، يوشيهيرو؛ تشانغ، نايزونغ؛ تومارو، هيتوشي؛ سانو، يوجي؛ تاكاهاتا، ناوتو؛ تاناكا، كينتارو؛ بودين ، ستيفن أ. (2020-02-05). "أدلة في بحر اليابان على تمعدن الميكرودولوميت داخل الميكروبات الحيوية لهيدرات الغاز" . التقارير العلمية . 10 (1): 1876. بيب كود : 2020NatSR..10.1876S . دوى : 10.1038/s41598-020-58723-y . ISSN 2045-2322 . بمك 7002378 . بميد 32024862 .   
  14. لاست، ويليام م. (1990-05-01). "دولوميت بحيري - نظرة عامة على التواجدات الحديثة، والهولوسينية، والبليستوسينية" . مراجعات علوم الأرض . 27 (3): 221-263 . Bibcode : 1990ESRv...27..221L . doi : 10.1016/0012-8252(90)90004-F . ISSN 0012-8252 . 
  15. فاسكونسيلوس، سي.؛ ماكنزي، جيه. إيه.؛ بيرناسكوني، إس.؛ غروييتش، دي.؛ تيان، إيه. جيه. (1995). "الوساطة الميكروبية كآلية محتملة لتكوين الدولوميت الطبيعي في درجات حرارة منخفضة". مجلة نيتشر . 337 (6546): 220-222 . Bibcode : 1995Natur.377..220V . doi : 10.1038/377220a0 . S2CID 4371495 . 
  16. روبرتس، جيه إيه؛ كينوارد، بي إيه؛ فاول، دي إيه؛ غولدشتاين، آر إتش؛ غونزاليس، إل إيه؛ ومور، دي إس (1980). "الكيمياء السطحية تسمح بالترسيب غير الحيوي للدولوميت في درجات حرارة منخفضة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 110 (36): 14540-14545 . Bibcode : 2013PNAS..11014540R . doi : 10.1073 / pnas.1305403110 . PMC 3767548. PMID 23964124 .  
  17. ^ Deelman، JC (1999): “نواة درجة حرارة منخفضة للمغنسيت والدولوميت” أرشفة 2008-04-09 في آلة Wayback Neues Jahrbuch für Mineralogie ، Monatshefte، pp. 289–302.
  18. وارن، ج. (2000-11-01). "الدولوميت: وجوده، وتطوره، وارتباطاته ذات الأهمية الاقتصادية" . مراجعات علوم الأرض . 52 ( 1-3 ): 1-81 . Bibcode : 2000ESRv...52....1W . doi : 10.1016/S0012-8252(00)00022-2 . ISSN 0012-8252 . 
  19. 1 2 دي ديكر، ب.؛ لاست، ويليام م. (1988). "ترسب الدولوميت الحديث في البحيرات القارية المالحة، غرب فيكتوريا، أستراليا" . الجيولوجيا . 16 (1): 29. Bibcode : 1988Geo....16...29D . doi : 10.1130/0091-7613(1988)016 < 0029:MDDICS > 2.3.CO ; 2. ISSN 0091-7613 . تاريخ الاسترجاع : 2025-06-09 . 
  20. بيتراش، دانيال أ.؛ بياليك، أور م.؛ ستوديجيل، فيليب ت.؛ كونهاوزر، كورت أ.؛ بود، ديفيد أ. (2021). "إعادة تقييم بيوجيوكيميائية لنموذج التكوين اللاحق لمنطقة اختلاط المياه العذبة ومياه البحر" . علم الرسوبيات . 68 (5): 1797-1830 . Bibcode : 2021Sedim..68.1797P . doi : 10.1111/sed.12849 . ISSN 1365-3091 . S2CID 234012426 .  
  21. داي، ميرنا؛ هيغينز، جون؛ بوساك، تانيا (2019-06-01). "تكوين الدولوميت المنظم في الأغشية الحيوية الضوئية اللاهوائية" . الجيولوجيا . 47 (6): 509-512 . Bibcode : 2019Geo....47..509D . doi : 10.1130/G45821.1 . hdl : 1721.1/126802 . ISSN 0091-7613 . S2CID 146426700 .  
  22. مانسفيلد، تشارلز ف. (1980). "حصاة بولية من الدولوميت الحيوي - دليل آخر في لغز الدولوميت". مجلة جيوكيميكا إت كوزموكيميكا أكتا . 44 (6): 829-839 . Bibcode : 1980GeCoA..44..829M . doi : 10.1016/0016-7037(80)90264-1 .
  23. نكونغولو، ك.ك.؛ مايكل، ب.؛ ثيريولت، ج.؛ ناريندرولا، ر.؛ كاستيلو، ب.؛ كالوبي، ك.ن.؛ بيكيت، ب.؛ سبيرز، ج. (10 مارس 2016). "تقييم الآثار البيولوجية لاستصلاح الأراضي في منطقة تعدين في كندا: آثار استخدام الجير الدولوميتي على النظم الإيكولوجية للغابات وبصمات الأحماض الدهنية الفوسفوليبيدية الميكروبية" . تلوث المياه والهواء والتربة . 227 (4) 104. Bibcode : 2016WASP..227..104N . doi : 10.1007/s11270-016-2803-5 . ISSN 0049-6979 . 
  24. مراجعة للأدبيات حول تدمير قطران الكتلة الحيوية التحفيزي مؤرشفة في 2015-02-04 في Wayback Machine المختبر الوطني للطاقة المتجددة.
  25. علوم موجزة ودقيقة: البحث عن الجسيمات: مطاردة الجسيمات الميتة المتفاعلة ضعيفة التفاعل (WIMPs) الإيطالية تحت الأرض. مؤرشف بتاريخ 17 مايو 2017 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine ). موقع Newscientist.com (5 سبتمبر 2011). تاريخ الاطلاع: 10 أكتوبر 2011.
  26. كالف م.؛ سيفيلانو، إ. (1991). "محاجر إيوجي، نافارا، إسبانيا". السجل المعدني . 22 : 137-142 .

للمزيد من القراءة