이카이트

Ikaite
이카이트
Concretion and crystals.jpg
ikaite var. glendonite consolation 후 석회석
일반
카테고리탄산염 광물, 수산화 탄산화 부분군
공식
(기존 단위)		CaCO3/6HO2
스트룬츠 분류5.CB.25
크리스털 시스템단음이의
크리스털 클래스프리즘(2/m)
(동일한 H-M 기호)
스페이스 그룹C2/c[1]
식별
색흰색은 순수할 때
수정습관거의 정사각형 프리즘; 피라미드; 시그모이드: 반대 방향으로 통조림된 피라미드로 덮인 사각 프리즘; 거대하고 관 모양의 vr.
모스 눈금 경도3
루스터둔한
스트릭흰색
비중1.83
광학 특성양악(-)[2]
굴절률nα = 1.455
nβ = 1.538
nγ = 1.545[3]
바이레프링스d = 0.090
기타 특성8°C[2] 이상의 물과 석회암으로 분해
참조[1]

Ikaite는 탄산칼슘, CaCO3/6의 육수화합물의 미네랄 이름이다.HO2. Ikaite는 종종 방사상으로 배열되는 매우 가파르거나 뾰족한 피라미드 결정체를 형성하는 경향이 있는데, 썸네일 크기의 골재에서부터 거대한 돌출부에 이르기까지 다양한 크기의 결정체를 형성한다. 측정 가능한 상태에서만 발견되며, 얼음에 가까운 물에서 한 번 제거하면 수분 함량의 대부분을 잃게 되어 빠르게 분해된다. 이 "녹는 광물"은 그 유사성을 통해 더 일반적으로 알려져 있다.

분배

보통 희귀 광물로 여겨지지만 이는 시료 보존이 어렵기 때문일 가능성이 높다. 그것은 덴마크의 광물학자 파울리에[4] 의해 자연에서 처음으로, 유명한 극저온 퇴적물의 지역인 이비투우트에 가까운, 그린란드 남서부의 익카(당시 Ika) 피오르드에서 발견되었다.[5][6] 여기서 ikaite는 피오르드 바닥에서 지표수를 향해 자라고 있는 정말 장관인 타워나 기둥(최대 18m 또는 59ft 높이)에서 발생하는데, 거기서 그들은 파도에 의해 자연적으로 잘려나가거나 때때로 보트에 의해 자연스레 잘려진다.[7][8] 익카 피오르드에서는 탄산염과 중탄산염 이온이 풍부한 지하수가 피오르드 하단에 샘 형태로 유입되어 칼슘이 풍부한 해양 피오르드 해역을 타격하는 결과로 아이카이트 탑이 생성되는 것으로 생각된다.[8] Ikaite는 남극 브랜스필드 [9]해협, 사할린 근방의 동부 시베리아 오호츠크 해,[10] 캐나다 브리티시 콜롬비아 사아니히 입구의 고위도 해양 퇴적물에서도 발생한 것으로 보고되었다. 게다가 그것은 콩고 근방의 심해 팬에서 보고되었고, 따라서 아마도 전세계적으로 발생했을 것이다. 가장 최근의 사건은 디크만 외 연구진에 의해 보고되었다. (2008).[11] 그들은 이 광물 아이카이트가 웨델 해의 해빙과 남극의 아델리 육지의 빠른 얼음 전체에서 수백 마이크로미터의 곡물 크기로 직접 침전된 것을 발견했다. 또한, 아이카이트는 침전물 안에서 큰 결정체를 형성할 수 있는데, 이 결정체들은 때때로 좋은 결정체 형태로 자란다. 이러한 해양 퇴적물들 중 일부는 냉수 침투와 관련이 있다는 강력한 증거가 있다.[12] 이카이트는 또한 탄산염이 풍부한 물을 얼려 침전하는 동굴에 극저온 침전물로 보고되었다.[13]

구조

Ikaite는 우주군 C2/c의 단핵 결정계에서 격자 매개변수 a~8.87A, b~8.23A, c~11.02A, β~110.2°[14][15]로 결정된다. 아이카이트의 구조는 수소 결합 물 분자의 케이지로 둘러싸인 이온 쌍(CaCO2+32−)0으로 구성되어 있으며, 이 쌍은 한 이온 쌍을 다른 이온 쌍으로부터 분리하는 역할을 한다.[16]

이온 쌍(CaCO2+32−)0 및 수화 케이지. 아이카이트의 결정 구조의 일부. Ca(파란색)는 탄산염(검은색 평면)과 물 분자의 O 원자(빨간색)와 도데카랄 조정에 있는 반면, 탄산염 이온의 O-atom에 대한 물 분자의 H-atoms(노란색) 사이에 수소 결합(점화)이 존재한다.[14][16]

안정성

합성 아이카이트는 펠루제의 연구에서 19세기에 발견되었다.[17] Ikaite는 적당한 압력에서 열역학적으로만 안정적이기 때문에 지구 표면 근처에서 발견되면 항상 측정 가능하다.[18][19] 그럼에도 불구하고 적어도 자연에서 적당히 공통되는 것으로 보이므로 측정 가능한 핵과 성장의 조건이 지나치게 제한적일 수 없다는 것은 분명하다. 냉수는 확실히 형성을 위해 필요하며, 석회암, 아라곤산염, 바테라이트와 같은 무수 탄산칼슘 단계의 성장을 위한 인산염 이온과 같은 핵 억제제는 아마도 그것의 형성과 보존에 도움이 될 것이다. 아마도 농축 수용액에 포함된 탄산칼슘의 구조도 이온쌍으로 구성되어 있으며, 이것이 ikaite가 열역학적 안정성 범위를 벗어나 저온에서 쉽게 핵화하는 이유라고 생각된다. 아이카이트는 천연 냉수 환경에서 제거하면 모노하이드로칼카이트나 무수칼슘 탄산칼슘 단계와 물로 빠르게 분해돼 녹는 미네랄의 별명을 얻는다.

유사형체

ikaite의 존재는 지질학적 시간을 통해 그 이후의 다른 탄산칼슘 단계의 유사형질의 존재를 통해 기록될 수 있다.[20] 모든 표본에 대해 원래의 광물을 고유하게 정의하기는 어려울 수 있지만, 다음과 같은 유사동물의 지역성 이름 대다수의 선구자로서 아이카이트에 대한 좋은 증거가 있는 것으로 보인다.

  • 글렌도나이트(Glendonite)는 오스트레일리아 뉴사우스웨일스의 글렌던(Glendon)에 위치한 지역이다.
  • 시놀라이트, (Gr. 미국[21][22] 캘리포니아주 모노호 투파에서 발견된 티노스=해안)
  • 영국[23][24] 노섬벌랜드 자로라이트, 자로이테
  • 캐나다 노바스코샤, 펀디 만, 펀딜라이트
  • 게르스테른코르너, (게르=보리콘
  • 겐노이시, (Jp = 해머스톤)[25]
  • 몰크리스, (단 = 몰크로스), 덴마크 주틀란드 무어섬
  • 유사이슬루사이트(외관부터 가일루사이트까지)
  • 백해 뿔풍뎅이, 백해, 콜라 반도.

Ikaite 또는 그 유사성형은 해양,[26] 담수, 에스타린 환경에서 발생하는 것으로 보고되었다.[27]

ES Dana (1884년)에서 찍은 Thinolite 유사체 이미지.[22]

무수 칼슘 탄산칼슘에 대한 핵 억제제와 같은 다른 화학 물질의 흔적도 필요할 수 있지만, 일반적인 성분은 차가운 온도로 보인다. 또한 홋카이도에서는 염수 온천에서 겨울에 형성된 것으로 보고되었다.

열대지방에서도 바닷속 깊이에서 차가운 물을 발견할 수 있기 때문에, 아이카이트는 모든 위도에서 형성될 수 있다. 그러나, 아이카이트 유사동형체의 존재는 결빙 조건 근처의 물을 나타내는 엷은 편도선 대리 또는 엷은 항체측정법으로 사용될 수 있다.[28][29]

시놀라이트 퇴적물

타놀라이트(Thinolite)는 캘리포니아주 모노 레이크의 해안(그리스어: Thinos = shore)에서 발견되는 특이한 형태의 탄산칼슘이다. 이 호수와 다른 호수는 현재 미국 남서부의 사막이나 반사막 환경에 크게 분포하고 있으며, 마지막 빙하가 끝날 무렵의 많은 지역을 덮고 있는 더 큰 빙하 후의 호수의 일부였다. 이때 이카 피오르드와 비슷한 조건들이 거대한 아이카이트의 성장을 가능케 했다고 생각된다.

동위원소 지질화학

동위원소 지질화학은 광물을 구성하는 원소의 기원에 대한 정보를 밝힐 수 있다. 아이카이트와 가성형의 동위원소 구성이 활발하게 연구되고 있다.[30] ikaite의 C 대 C 비율에 대한 연구는 ikaite를 형성하기 위해 소비된 탄소 풀(유기농/유기농)의 기원을 결정하는 데 도움이 될 수 있다.[31] 일부 연구는 높은 위도의 해양 퇴적물에서 메탄을 산화시키는 것이 현대의 ikaite와 글렌도나이트의 근원임을 보여주었다. 이와 유사하게 온도와 위도에 따라 자연에서 변화하는 O 대 O의 비율을 이용하여 관찰된 아이카이트의 형성과 일치하여 빙점에 매우 가까운 물에서 글렌도나이트가 형성되었음을 보여줄 수 있다.

참조

  1. ^ a b 미네랄에나틀라스.
  2. ^ a b 아이카이트, 웹 미니어처.
  3. ^ Ikaite. 민다트.
  4. ^ Pauly, H. (1963). ""Ikaite", a new mineral from Greenland" (PDF). Arctic. 16 (4): 263–264. doi:10.14430/arctic3545. Archived from the original (PDF) on 2014-05-25. Retrieved 2013-02-26.
  5. ^ Bethelsen, A. (1962). "On the geology of the country around Ivigtut, SW Greenland". Geologische Rundschau. 52 (1): 260–280. Bibcode:1962GeoRu..52..269B. doi:10.1007/bf01840080.
  6. ^ Emeleus, C. H. (1964). "The Grønnedal-Ikka Alkaline Complex, South Greenland: The structure and geological history of the complex". Grønlands Geologiske Undersøgelse.
  7. ^ Buchardt, B., Seaman, P., Stockmann, G., Wilken, M.V.U., Duwel, L., Kristiansen, A., Jenner, C., Whiticar, M. J., Kristensen R.M., Petersen, G.H., and Thorbjorn, L. (1997). "Submarine columns of ikaite tufa". Nature. 390 (6656): 129–130. Bibcode:1997Natur.390..129B. doi:10.1038/36474.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  8. ^ a b Buchardt, B., Israelson, C., Seaman, P., and Stockmann, G. (2001). "The Ikaite tufa towers in Ikka Fjord, SW Greenland: Formation by mixing of seawater and alkaline spring water". Journal of Sedimentary Research. 71 (1): 176–189. Bibcode:2001JSedR..71..176B. doi:10.1306/042800710176.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  9. ^ Suess, E., Balzer, W., Hesse, K.-F., Muller, P.J., Ungerer, C.A., and Wefer, G. (1982). "Calcium carbonate hexahydrate from organic rich sediments of the Antarctic shelf: precursors of glendonites" (PDF). Science. 216 (4550): 1128–1131. Bibcode:1982Sci...216.1128S. doi:10.1126/science.216.4550.1128. PMID 17808501.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  10. ^ Greinert, J., Derkachev, A. (2004). "Glendonites and methane-derived Mg-calcites in the Sea of Okhotsk, Eastern Siberia: implications of a venting-related ikaite/glendonite formation". Marine Geology. 204 (1–2): 129–144. Bibcode:2004MGeol.204..129G. CiteSeerX 10.1.1.538.6338. doi:10.1016/S0025-3227(03)00354-2.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  11. ^ Dieckmann, G. S., Nehrke, G., Papadimitriou, S., Göttlicher, J., Steininger, R., Kennedy, H., Wolf-Gladrow, D., and Thomas, D. N. (2008). "Calcium carbonate as ikaite crystals in Antarctic sea ice" (PDF). Geophysical Research Letters. 35 (8): L08501. Bibcode:2008GeoRL..3508501D. doi:10.1029/2008GL033540.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  12. ^ Bischoff, J. L., Stine, S., Rosenbauer, R. J., Fitzpatrick, J. A., Stafford Jr, T. W. (1993). "Ikaite precipitation by mixing of shoreline springs and lake water, Mono Lake, California, USA". Geochimica et Cosmochimica Acta. 57 (16): 3855–3856. Bibcode:1993GeCoA..57.3855B. doi:10.1016/0016-7037(93)90339-X.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  13. ^ 에카테리나 바자로바, 알렉산더 코노노프, 옥사나 구타레바, 2016년, 연해주 산등성이 오호트니치야 동굴에 극저온 광물 형성(러시아 서부 바이칼 지역), 유로스펠레오 매거진 3페이지 47-59
  14. ^ a b Dickens, B.; Brown, W.E. (1970). "The crystal structure of calcium carbonate hexahydrate at ~120 °C". Inorganic Chemistry. 9 (3): 480–486. doi:10.1021/ic50085a010.
  15. ^ Hesse, K. -F., Kuppers, H., Suess, E. (1983). "Refinement of the structure of Ikaite, CaCO3.6H2O" (PDF). Zeitschrift für Kristallographie. 163 (3–4): 227–231. Bibcode:1983ZK....163..227H. doi:10.1524/zkri.1983.163.3-4.227.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  16. ^ a b Swainson, I.P.; Hammond, R.P. (2003). "Hydrogen bonding in ikaite, CaCO3.6H2O". Mineralogical Magazine. 67 (3): 555–562. doi:10.1180/0026461036730117.
  17. ^ Pelouze, M.J. (1865). "Sur une combinaison nouvelle d'eau et de carbonate de chaux". C. R. Acad. Sci. 60: 429–431.
  18. ^ Bischoff; J.L, Fitzpatrick, J.A.; Rosenbauer, R.J. (1992). "The solubility and stabilization of ikaite (CaCO3.6H2O) from 0° to 25 °C". Journal of Geology. 101 (1): 21–33. Bibcode:1993JG....101...21B. doi:10.1086/648194.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  19. ^ Marland, G. (1975). "The stability of CaCO3.6H2O (ikaite)". Geochimica et Cosmochimica Acta. 39 (1): 83–91. Bibcode:1975GeCoA..39...83M. doi:10.1016/0016-7037(75)90186-6.
  20. ^ Kaplan, M.E. (1979). "Calcite pseudomorphs (pseudogaylusite, jarrowite, thinolite, glendonite, gennoishi) in sedimentary rocks. The origin of pseudomorphs (in Russian)". Lithology and Mineral Resources. 5: 125–141.
  21. ^ Council, T. C.; Bennett, P. C. (1993). "Geochemistry of ikaite formation at Mono Lake, California: Implications for the origin of tufa mounds". Geology. 21 (11): 971–974. Bibcode:1993Geo....21..971C. doi:10.1130/0091-7613(1993)021<0971:GOIFAM>2.3.CO;2.
  22. ^ a b E.S. Dana (1884). "A crystallographic study of the thinolite of Lake Lahontan". U.S. Geological Survey Bulletin (12): 429–450.
  23. ^ Browell, E. J. J. (1860). "Description and analysis of an undescribed mineral from Jarrow Slake". Tyneside Naturalists Field Club. V: 103–104.
  24. ^ Shearman,D.J.; Smith, A.J. (1985). "Ikaite, the parent mineral of jarrowite-type pseudomorphs". Proceedings of the Geological Association, London. 96 (4): 305–314. doi:10.1016/S0016-7878(85)80019-5.
  25. ^ Ito, T. (1996). "Ikaite from cold spring water at Shiowakka , Hokkaido". Genko. 91 (6): 209–219. doi:10.2465/ganko.91.209.
  26. ^ Stein, C.L.; Smith, A.J. (1985). "Authigenic carbonate nodules in the Nankai Trough, Site 583". Initial Reports of the DSDP. Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project. 87: 659–668. doi:10.2973/dsdp.proc.87.115.1986.
  27. ^ Kennedy,G.L.; Hopkins, D.M.; Pickthorn, W.J. (1987). "Ikaite, the glendonite precursor, in estuarine sediments at Barrow, Arctic Alaska". Annual Meeting Abstract Program. 9. Geological Society of America: 725. {{cite journal}}: Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  28. ^ Swainson, I.P.; Hammond, R.P. (2001). "Ikaite, CaCO3.6H2O: Cold comfort for glendonites as palaeothermometers". American Mineralogist. 86 (11–12): 1530–1533. doi:10.2138/am-2001-11-1223.
  29. ^ Shearman, D.J.; McGugan, A.; Stein, C.; Smith, A.J. (1989). "Ikaite, CaCO3.6H2O, precursor of the thinolites in the Quaternary tufas and tufa mounds of the Lahontan and Mono Lake Basins, western United States". Geological Society of America Bulletin. 101 (7): 913–917. Bibcode:1989GSAB..101..913S. doi:10.1130/0016-7606(1989)101<0913:ICOPOT>2.3.CO;2.
  30. ^ Whiticar, M.J.; Suess, E. (1998). "The cold carbonate connection between Mono Lake, California and the Bransfield Strait, Antarctica". Aquatic Geochemistry. 4 (3/4): 429–454. doi:10.1023/A:1009696617671.
  31. ^ Schubert, C.J.; Nunberg, D.; Scheele, N.; Pauer, F.; Kriews, M., C. J.; Nürnberg, D.; Scheele, N.; Pauer, F.; Kriews, M. (1997). "13C isotope depletion in ikaite crystal: evidence for methane release from the Siberian shelves?". Geo-Marine Letters. 17 (2): 169–174. Bibcode:1997GML....17..169S. doi:10.1007/s003670050023.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)

추가 읽기

  • Jansen J. H. F., Woensdregt C. F., Kooistra M. J., van de Gaast S. J. (1987). "Ikaite pseudomorphs in the Zaire deep-sea fan: An intermediate between calcite and porous calcite". Geology. 15 (3): 245–248. Bibcode:1987Geo....15..245J. doi:10.1130/0091-7613(1987)15<245:IPITZD>2.0.CO;2.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  • Johnston J. D. (1995). "Pseudomorphs after ikaite in a glaciomarine sequence in the Dalradian of Donegal, Ireland". Scottish Journal of Geology. 31 (1): 3–9. doi:10.1144/sjg31010003.
  • 킹, C, (1878년) 40도선의 미국 지질 탐사, 제1권 워싱턴: 미국 정부 인쇄소.
  • 러셀, I. C. (1889년) 캘리포니아 모노밸리의 2차 역사. 미국 지질 조사 제8차 연례 보고서 267~394페이지에서 다시 인쇄. 1984년 캘리포니아 리 비닝의 아르테미시아 프레스

외부 링크