علوم الأرض والجيولوجيا

نبذة تعريفية عن “معدن الستيشوفيت”

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الثالث

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

معدن الستيشوفيت علوم الأرض والجيولوجيا

معدن، اكتشف لأول مرة عام 1962م على يد العالم شاو (E.C.T. Chao) وآخرين.

وقد تم اكتشافه في الحجر الرملي المعروف بإسم كوكونينو، والموجود في إحدى الفوهات العميقة التي تكونت بفعل أحد النيازك عند ارتطامه بالأرض في ولاية أريزونا الأمريكية، حيث اكتشف معدن كوسيت (Coesite) عام 1960 على يد شاو أيضاً.

كما وجد معدن ستيشوفيت أيضاً في صخور القصبة البركانية المعروفة بإسم قصبة ريس (Ries) في ألمانيا، وذلك باستخدام الأشعة السينية في الدراسة.

 

وتجدر الإشارة إلى أنه في عام 1961 وقبل أشهر قليلة من اكتشاف معدن ستيشوفيت الطبيعي. 

استطاع العالمان السوڨيتيان ستيشوف (S.M.Stishov) وبوبوفا (S. V. opova) أن يحضرا في المختبر نوعاً من السيليكا (SiO2) سداسية التآزر (أي أن ذرة السيليكون فيها محاطة بست ذرات أكسجين) تحت ظروف عالية من الضغط.

وقد أعلنا بأنهما قد اكتشفا نوعاً من السيليكا عديدة التشكل وذات وزن نوعي عال، في ظروف من درجة الحرارة تتراوح ما بين 1200 – 1400˚ س وتحت ضغط 125 كيلوبار.

وبعد ذلك أمكن تحضيره في ثلاثة مختبرات مختلفة في الولايات المتحدة الأمريكية وفي نفس الظروف الضغط والحرارة.

 

وعملاً بالتقليد المتبع في علم المعادن، فقد أطلق العالم شاو (Chao) على هذا المعدن اسم ستيشوفيت تكريماً للعالم الروسي الكبير ستيشوف (Stishov) الذي استطاع هو ومعاونه بوبوفا (Popova) أن يكتشفا هذا المعدن مخبرياً وأن يحددا بكل دقة خواصه الفيزيائية.

والستيشوفيت الطبيعي عبارة عن معدن تركيبه الكيميائي ثاني أكسيد السيليكون (SiO2). 

ويتكون في الطبيعة تحت ظروف عالية جداً من الضغط، وهو المعدن الوحيد الذي تكون فيه ذرة السيليكون (Si) محاطة بثماني ذرات من الأكسجين بدلاً من أربع ذرات، أي أن ذرة السيليكون في هذا المعدن ثمانية التآزر في حين أن ذرة السيليكون في العادة رباعية التآزر.

 

يتبلور المعدن في فصيلة الرباعي وأبعاد الخلية بالانجستروم أ = 4,1790، جـ = 2,6649 مع معدل خطأ ± 0,0004 انجستروم.

ويتميز معدن ستيشوفيت بأنه أكثر مقاومة لتأثير حمض الهيدروفلوريك المركز من معدن الكوسيت، لذا فإنه يمكن عزله من الصخور الرملية بمعالجتها بحمض الهيدروفلوريك.

والمعدن المركز (ركازات الستيشوفيت) يوجد عادة في صورة تحت مجهرية، لونه رمادي فاتح.

 

ويظهر على هيئة منشورية غير منظمة. ونظراً لوجوده على هيئة بلورات دقيقة جداً فإن المعامل الأساسي لانكسار الضوء خلاله هو الذي يمكن قياسه، وقد وجد أنه يساوي 1,80 ولقد وجد كل من العالمين «ستيشوف» و«بوبوفا» أن معامل انكسار الضوء في المعدن المحضر صناعياً هو

ng = 1.826 ± 0.002

np = 1.799 ± 0.002

إن وجود معدن ستيشوفيت في أي صخر دليل على أن هذا الصخر قد تكون تحت ضغط يزيد عن 75 كيلوبار، وهذا يعني أن هذا الصخر قد تكون على أعماق بعيدة تحت سطح الأرض تقدر ما بين 400 – 500 كيلومتر تقريباً.

 

إن احتمال وجود معدن ستيشوفيت عند أعماق بعيدة من سطح الأرض أثر إلى حد كبير على توقعات الجيوفيزيائيين وعلماء الجوامد، فيما يتعلق بانتقال أو تحول حالة مادة المعادن (من السائل إلى لصلب المتبلور أو غير المتبلور)، وكذلك بالنسبة لتوقعاتهم الخاصة بنتائج الدراسة الزلزالية لبعض المناطق. 

كما أن اكتشاف هذا المعدن كان له الأثر الكبير في تنشيط الدراسات الخاصة بمفهوم الضغط المفاجئ، أو ما يعرف بالصدمة.

يوجد المعدن في الطبيعة على شكل بلورات تحت مجهرية وبكميات قليلة جداً (أقل من 1% من تركيب الصخر) في عينات من الحجر الرملي المعروف باسم كوكونينو Coconino Sand Stone، المأخوذة من الفتحة التي كونها ارتطام أحد النيازك بسطح الأرض في ولاية أريزونا الأمريكية.

 

وقد وجد أن هذه الصخور تحتوي أيضاً على 10% من معدن كوسيت (صورة تشكيلية أخرى للسيليكا (SiO2) المتكونة بعفل الضغط الشديد). 

ويتكون هذا الصخر من معدن الكواتز كمكون أساسي، بالإضافة إلى كميات قليلة من السليكا الزجاجية (غير المتبلورة)، مع آثار قليلة من الزيركون وأحياناً الروتيل.

ونظراً لدقة وصغر حجم بلورات هذا المعدن، ولتبعثره بكميات ضئيلة في الصخر، فمن الصعب تمييزه أو التعرف عليه في القطاعات الرقيقة تحت الميكروسكوب المستقطب، إلا أنه يمكن التعرف عليه عن طريق تحديد أطياف حيود الأشعة السينية وذلك بعد تركيزه كيميائياً.

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
Loading cart ⌛️ ...
إغلاق