عناصر تشکیل‌دهنده دولومیت-آزمایشگاه گوهرشناسی

دولومیت چیست؟

دولومیت چیست و به چه کار میاد -ماده معدنی دولومیت با فرمول شیمیایی CaMg(CO۳)۲ در سه جهت رخ کامل دارد. اکثر دولومیت‌ها به رنگ‌های خاکستری مایل به کرم و سفید مایل به خاکستری یافت می‌شوند ولی برخی با رنگ‌های دیگری مانند سفید، زرد، سبز و سیاه هم دیده شده‌اند. این کانی دارای وزن مخصوص ۶/۲ گرم بر سانتیمتر مکعب، سختی آن ۴–۵/۳ و دارای جلای شیشه‌ای یا مرواریدی می‌باشد.

عناصر تشکیل‌دهنده دولومیت

عمدتاً اکسید منیزیم (MgO)و آهک (CaO) عناصر تشکیل‌دهنده دولومیت می‌باشد ولی ممکن است عناصر دیگری چون اکسیدهای آهن، سدیم و پتاسیم نیز در ساختمان آنها یافت شود. این کانی حاوی ۴/۳۰٪ (CaO)، ۹۲/۲۱ ٪ ،(MgO) و ۷/۴۷٪ (CO۲) می‌باشد. دولومیت به صورت لایه‌های عظیم با ضخامت‌های چند ده فوتی یافت می‌شود. آن‌ها حدود ۱۵٪ پوسته زمین را می‌سازند و به مقدار زیاد در تمام نقاط دنیا یافت شده‌اند و به عنوان یکی از اجزاء رایج سنگ‌های رسوبی شناخته می‌شوند.

دولومیت در طبیعیت چه نام دارد؟

سنگ‌های حاوی دولومیت را با همان نام دولومیت یا سنگ آهک دولومیتی می‌شناسند. کانی‌های کربناته شامل کلسیت، آراگونیت، دولومیت می‌باشد. شاید هیچ ماده معدنی دیگری، مصارفی را که سنگ آهک و دولومیت دارند، نداشته باشد. سنگهای کربناته به خاطر خواص فیزیکی خود پایه‌های اساسی صنعت مصالح ساختمانی را تشکیل می‌دهند و از بدو تمدن بشری مورد استفاده بوده و در حال حاضر نیز مصارف این سنگها رو به افزایش است. سنگ‌های کربناته ۵۰٪ مخازن نفت و گاز دنیا و۹۵٪ مخازن نفت و گاز ایران را شامل می‌شوند. رسوبات کربناته از کلسیت (کم یا پرمنیزیم) یا آراگونیت و مقداری نیز دولومیت، پیریت و کوارتز، تشکیل شده‌اند.

کلسیت:

کلسیت کم منیزیم دارای کمتر از ۴٪ مول MgCO۳ و کلسیت پرمنیزیم دارای بیش از ۴٪ مول MgCO۳ ¬(۱۹–۱۱٪ درصد مول) می‌باشند.

آراگونیت:

آراگونیت منیزیم کمی دارد و به جای آن استرانسیوم می‌تواند جانشین شود. از لحاظ پایداری کلسیت کم منیزیم پایدارتر از کلسیت پرمنیزیم و کلسیت پرمنیزیم پایدارتر از آراگونیت می‌باشد.

نگاه کلی

بطور ایده آل ، دولومیت از تعداد برابری یون Ca²⁺ و Mg²⁺ تشکیل شده است که توسط صفحاتی از آیفون CO⁺ بطور منظم جدا شده‌اند. حالت خوب مرتب شده شبکه دولومیت باعث یکسری انعکاسهای فوق ساختمانی در دیفراکتومتر اشعه ایکس (XRD) می‌شود که از نظر ساختمانی با کلسیت متفاوت است.

بیشتر دولومیت‌های عهد حاضر در مقایسه با دولومیت‌های قدیمتر دارای درجه نظم پایین‌تری هستند، واژه پروتودولومیت Protodolomite برای کربناتهای Ca – Mg ساخته شده در آزمایشگاه با نظم انعکاسی خیلی ضعیف یا بدون نظم انعکاسی معرفی شده است. جانشینی آهن در دولومیت‌ها فراوان است و دولومیت آهن‌دار با چند درصد مول FeCO₃ تشکیل می‌شود. که ممکن است آنکریت Ankite همراه داشته باشد.

جانشینی دولومیت

جانشینی کانیهای کربنات کلسیم توسط دولومیت و ته نشست سیمان دولومیتی ممکن است بلافاصله بعد از اینکه رسوبات ته نشین شدند، یعنی همزمان با رسوبگذاری و در طی دیاژنز اولیه (قبلا دولومیت شدن سین ژنتیک نامیده می شد)، یا مدتی طولانی بعد از رسوبگذاری (معمولا بعد از سیمانی شدن ، و در طی دفن) انجام می‌گیرد (دولومیتی شدن اپی ژنتیک).

دولومیت اولیه

خیلی اوقات واژه اولیه Primary برای دولومیتی بکار می‌رود که بر ته نشست مستقیم از آب دریا یا دریاچه دلالت دارد. در حقیقت اکثر دولومیت‌ها توسط جانشینی در کانیهای کربناته‌ای که قبلا تشکیل شده‌اند، به وجود می‌آیند، هر چند سیمانهای دولومیتی نیز فراوان است.

تقسیم بندی سنگهای کربناته بر اساس مقدار دولومیت

• سنگ آهک : سنگی است که حاوی 0 تا 10 درصد دولومیت باشد.
• سنگ آهک دولومیتی : سنگی است که حاوی 10 تا 50 درصد دولومیت باشد.
• دولومیت کلسیتی : سنگی است که حاوی 50 تا 90 درصد دولومیت باشد.
• دولومیت (ِDolostone) : سنگی است که حاوی 90 تا 100 درصد دولومیت باشد.

بافت‌های دولومیت

• اگزونوتوپیک Xenotopic : در این بافت دولومیت دارای بلورهای بدون شکل با مرزهای بلوری منحنی تا دندانه‌ای و نامنظم است.
• اییوتوپیک Idiotopic : در این بافت دولومیت دارای بلورهای شکل‌دار لوزوجهی می‌باشد.

فابریک مخرب در دولومیت

حفظ بافت اولیه سنگ آهک در دولومیت از فابریک کاملا تخریب شده و بدون باقی ماندن آثار مشخصی از رسوب اولیه ، تا فابریک حفظ شده ، با ساختمان اولیه خوب تا کاملا حفظ شده در تغییراست. دانه‌های کلسیت با منیزیم کم ممکن است در مقابل دولومیتی شدن مقاوم بوده یا بطور مخرب دولومیتی شوند. زمان دولومیتی شدن نیز یک فاکتور است، چون اگر تاخیری و در طی دفن باشد، احتمال زیاد دارد که رسوب اولیه با کانی شناسی مخلوط قبلا به کلسیت پایدار با منیزیم که تبدیل شده باشد. بنابراین دولومیت دارای یک فابریک مخرب خواهد بود.

دولومیت بی‌تناسب یا زین اسبی

نوعی دولومیت ، که ممکن است جانشینی یا به صورت یک سیمان باشد، دولومیت بی‌تناسب Barague یا زین اسبی Saddle است. همچنین تحت عنوان اسپار مرواریدی Peal Spar شناخته می‌شود. بطور کلی بلورها بزرگند (چند میلیمتر) و سطوح بلوری منحنی شکل و واضح دارند. در مقطع نازک ، آنها رخ منحنی و خاموشی موجی دارند. معمولا حاوی اینکلوزیون‌ها بوده که بیشتر آنها از آهن می‌باشند.

دولومیت بی‌تناسب معمولا با کانی سازی سولفیدی، فعالیت هیدروترمالی و همچنین هیدروکربن‌ها همراه است، خیلی اوقات این دولومیت به عنوان دولومیتی شدن تیپیک دفنی بررسی می‌شود و اختصاصات تغییر شکل شبکه به تغییرات غلظت یونهای Ca جذب شده بر روی سطوح بلوری در حال رشد نسبت داده می‌شود.

پراکندگی دولومیت‌ها در ادوار زمین شناسی

پراکندگی دولومیت‌ها در ادوار زمین شناسی یکسان نیست و اغلب گفته شده است که با بازگشت زمان به عقب فراوانی دولومیت ها افزایش می‌یابد. به نظر می‌رسد، دولومیت‌ها در پرکامبرین فراوان تر از سنگهای آهکی باشند و این موضوع منجر به این پیشنهاد شده است که آب دریا ترکیب متفاوتی داشته است، بطوری که دولومیت می‌توانسته است مستقیما ته نشین شود یا می‌توانسته خیلی به سادگی جانشین CaCO₃ شود.