Serpentinita

Serpentinita			Mineral infotaula irakurtzeko era
Arroka metamorfikoa
Mineral garrantzitsuak	Serpentina

Serpentinita serpentina taldeko mineralez osatutako arroka bat da. Arroka honen izena sugeen azalarekiko duen antzekotasunetik dator.^[1] Mineral hauek magnesioan eta uretan aberatsak dira eta kolore berde argi edo ilunekoak izan daitezke, itxura koipetxukoak eta labainkorrak dira.

Harri hauek serpentinizazioz sortuak dira, hau, mantuko arroka ultramafikoak eta mafikoak ur hidrotermalaren zirkulazioarengatik aldaketak jasatean datza. Mineralen aldaketa garrantzitsua da gehien bat itsas hondoan eta plaka tektonikoetan.^[2]

Formazioa eta petrografia

Serpentinizazioa tenpera baxuan ematen den prozesu geologiko metamorfiko bat da. Prozesuak tenperatura eta ura inplikatzen du, non, silize baxuko arroka mafiko eta ultramafikoak oxidatu egiten diren ( oxidazioa anaerobia ematen da ${\displaystyle {\ce {Fe^2+}}}$ ur protoietan bilakatzen dira, hauek ${\displaystyle {\ce {H2}}}$a eratzen dute) eta urarekin hidrolizatu egiten diren Serpentinta emanez. Periodita, dunita barne, itsas hondoan eta mendi gerrikoetan serpentinan, bruzitan, magnetitan eta beste mineral arraro batzuetan, acuarita (${\displaystyle {\ce {Ni3Fe}}}$) edo burdin natiboa adibidez. Prozesuan zehar arrokak ur kantitate handiak xurgatzen ditu, modu hinetan bolumena handitu egiten zaio, dentsitatea jeitsi eta estructura eraldatzen zaio.

Dentsitatea 3,3 g/${\displaystyle cm^{3}}$tik 2,7 g/${\displaystyle cm^{3}}$ra jeisten da. Bolumena %30-40 bitartean handitzen da. Erreakzioa oso exotermikoa da eta arrokaren tenperatura 260º C igotzera heltzen da, ^[3]honek haizebide hidrotermiko ez bolkanikoak sortzeko energia haina ematen du. Erreakzio kimikoek hidrogeno gasa sortzen dute eta hau mantuaren sakonean mantentzen da, lurraren atmosferatik urrun. Sortutako karbonatoak eta sulfatoak ondoren murriztu egiten dira hidrogenoa, metanoa eta hidrogeno sulfuroa osatuz. Azken hiru hauek ur sakonetako mikroorganismo kimitrofoentzako energia iturria dira.^[3]

Serpentinitaren erreakzioak

Serpentinita olibinatik sortzen den arroka bat da, erreakzio batzuei esker. Olibino fosferitaren ( magnesioaren taldekoa) eta fayalitaren (burdinaren taldekoa) arteko soluzio solido bat da. Serpentinaren erreakzioetan , 1a eta 1bn, silizea eraldatu egiten da fosforetita eta fayalitarengatik serpentina eta magnetitaren taldeko mineralak sortzeko. Hauek dira erreakzio exotermikoak:

Fayelita ura magnetita silizea hidrogenoa

${\displaystyle {\ce {3Fe2SiO4 + 2H2O -> 2Fe3O4 + 3SiO2 + 2H2}}}$ (1a erreakzioa)

forsterita silizea ura serpentinita

${\displaystyle {\ce {3Mg2SiO4 + SiO2 + 4H2O -> 2Mg3Si2O5(OH)4}}}$(1b erreakzioa)

Fosforita ura seroentinita bruzita

${\displaystyle {\ce {Mg2SiO4 + 3H2O -> Mg2Si2O5 + Mg(OH)2}}}$(1c erreakzioa)

1c erreakzioak olibinaren hidratazioa adierazten du, honen bidez serpentina era bruzita eratzen da. ^[4]Serpentina egonkorra da pH altua duenean bruzitaren presentziarengatik. faseak sortzen dira (CHS) portlanditarekin (${\displaystyle {\ce {Ca(OH)2}}}$) batera. Portland zementua gogortua belitearen (${\displaystyle {\ce {Ca2SiO4}}}$) hidratazioaren ostean sortzen den produktua kaltzioa artifizialaren baliokidea da.

Belitaren hidratazioa Portland zementuan:

Belita Ura CHS fasea portlanda

${\displaystyle {\ce {2Ca2SiO4 + 4H2O -> 3CaO* SiO2*3H2O + Ca(OH)2}}}$

Erreakzioaren ostean, sortutako produktuak oso disolbagarritasun txikia dute ( silize aquosoa eta magnesio ioia disolbatuak) hauek soluziotik kanpora atera daitezke difusio edo adbekzioaren bidez.

Antzeko erreakzioa multzo bat du piroxenoaren taldeak, erraztasun gehiagorekin egiten da, hau amaierako produktuak duen konposizioak duen konplikazioarengatik, piroxeno eta piroxeno-olivina nahaste hugariagoarekin. Talkoa eta magnesiozko klorita produktu posibleak dira, serpentinaren taldeko beste mineral batzuekin batera. Arrokaren azken mineralogia arrokaren konposizio, fluido, tenperatura eta presioaren menpekoa da. Antigoritoa 600 °C tako tenperaturan sortzen da metamorfismoan zehar. Minerala egonkorragoa da geroz eta tenperatura altuagoetan. Lagartoa eta krisolitoa tenperatura baxuagoetan sortzen dira lurrazaletik gertu. Serpentinitaren sorkuntzan parte hartzen duten fluidoak oso erreaktiboak izan ohi dira eta kaltzioa eta beste elementu batzuk garraia ditzazkete beste arroketara. Fluidoen erreakzioak arrokekin azalera metasomatikoak sor ditzazke, hauek kaltzioz aberastuak daude eta rodingita deritze.

Karbono dioxidoaren presentziarekin, serpentinizazioak magnesita (${\displaystyle {\ce {MgCO3}}}$) edo metanoa (${\displaystyle {\ce {CH4}}}$) sor ditzake. Hidrokarburo gasak serpentinitaren errakzioak ozeano geruzan gertatzen direlako sortzen dira.

Olibinoa ura karbono dioxidoa serpentina magnetita metano

${\displaystyle {\ce {(Fe,Mg)2SiO4 + n*H2O + CO2 -> Mg3Si2O5(OH)4 +Fe3O4 + CH4}}}$

edo orekatuta

${\displaystyle {\ce {18Mg2SiO4 + 6Fe2SiO4 + 26 H2O + CO2 ->12 Mg3Si2O5(OH)4 +Fe3O4 + CH4}}}$

Arroka ultramafiko bat serpentizizazio prozesura sometitzeko maila bere hasierako konposizioari, garraiatzen dituen fluidoen (kaltzio, magnesio eta beste batzuk) araberakoa da. Olibino konposizio batek fayeita nahiko badu, urarekin nahastean metamorfoseatu egin daiteke serpentina eta magnetita emateko. Hala ere, arroka ultramafiko gehienak ez dira horrelakoak.

Peridotitaren serpentinizazioak ebidentzia texturalak suntsitzen dituzte eta honek mineral serpentinoak ahulak izatea eta era harikor batean konportatzea ekartzen du. Halare, serpentinita gutxiago deformatzen da, hau, texturak mantendu egiten direlako gertatzen da, honek serpentinita ere zurrun batean konportatzea eragiten du.

Hidrogenoaren produkzioa fayalitaren burdin ioien oxidazio anaerobikoarengatik

Serpentina ura eta burdin ioien ( ${\displaystyle {\ce {Fe^2+}}}$) arteko erreakzioa da.^[5][6]

Erreakzioak

Fayalitaren formula kontuan hartuz ( ${\displaystyle {\ce {Fe2(SiO4)}}}$estekiometria eta masaren oreka erreakzioan lortzeko, lau burdin ioiek oxidazioa jasango dute uraren protoiengatik, bitartean beste biak oxidatu gabe mantentzen dira. Ortosilikatozko anioiak , erredox erreakzioan parte hartzen ez dutenak, baztertuz, honako erreakzioa idatz daiteke:

${\displaystyle {\ce {4Fe^2+ + 2H2O -> 4Fe^3+ +2O^2- + 2H2}}}$prozesua interesgarria da hidrogeno gasa sortzen delako

Erreakzioan parte hartzen ez duten bi burdin ioiek (${\displaystyle {\ce {Fe^2+}}}$) lau burdin katioiekin (${\displaystyle {\ce {Fe^{3}+}}}$ ) eta oxido anioiekin ( ${\displaystyle {\ce {O^2-}}}$) konbinatzen dira magnetita ( ${\displaystyle {\ce {(Fe3O)4}}}$sortzeko.

Orosilikatoen anioien berrantolatzea silize askean ( ${\displaystyle {\ce {SiO2}}}$) kontuan hartuz, oxidazio anaerobikoaren erreakzioa eta fayalitaren hidrolisia idatz daitezke:

${\displaystyle {\ce {3Fe2SiO4 + 2H2O -> 2Fe3O4 + 3SiO2 + 2H2}}}$

Erreakzio hau Schikorren erreakzioaren antzekoa da, burdin hidroxidoaren urarekin kontaktuan duen oxidazio anaerobikoari begiratuz:

${\displaystyle {\ce {3Fe(OH)2 -> 2H2O + H2}}}$

Metano abiotikoaren produkzioa Marten serpentinizazioarengatik

Metanoaren arrastoak Marteko atmosferan aurkitzeak, Marten bizitza egon daitekeelaren nabaritasuna da. Metanoa bakterioengatik sortua izan bada. Honi erantzuna emateko serpentizazioa proposatu da alternatiba ez biologiko modura, metanoaren arrastoak azaltzeko.^[7]

Serpentinizazioa Entzeladon

Cassini sondaren hegaldiak baliatuz, 2010-2012 an jasotako datuak kontuan hartuz, zientzialariek konfirmatu dute Saturnoko Entzelado ilargian ur likidoa duen ozeano bat egon daitekeela gainazal izoztu baten azpian. Eredu batek dio ozeanoaren pH a alkalinoa dela 11-12 bitartean^[8]. pH altua serpentinizazioaren bidez justifika daoteke, arroka kondritikoaren serpentazioaren bidez, non ${\displaystyle {\ce {H2}}}$a eratzen den, geokimika indartsu batek molekula organikoen sintesi abiotikoa eta biologikoa berma dezake.^[8][9]

Nekazaritzan inpaktu

Serpentinitaren ama arrokaren estaldura oso meha izaten da. Serpentinita duen lurra kaltzioan eta beste nutriente begetaletan oso urria da, gainera landareentzako toxikoak diren elementuetan oso aberatsa da, kromoa eta nikela adibidez.

Motak

Bost serpentinita mota daude

1. Antigorita: kolore berde ilunekoa eta gardena
2. Krisolitoa edo asbestoa: zuntz fin eta paraleloz osatua, oso errez banatzen da, isolatzaile termiko modura erabiltzen da.
3. Serpentina arrunta: kolore ilunekoa
4. serpentina noblea: berdea edo horia izan daiteke
5. Serpentina masiboa berde antrikoa: berde jaspeatua, dekoratzeko erabilia

Ezaugarriak

Formula kimikoa:${\displaystyle {\ce {(Fe,Mg)3Si2O5(OH)4}}}$

Klasea: Silikatoa

Subklasea: Filosilikatoa

Kristaltze sistema: monoklinikoa

Ezaugarri fisikoak

• Kolore: Berdea, tonalitate ezberdinekoa, gorria ere izan daiteke.
• Marra kolorea: txuria
• distira: Tornasola
• Gogortasuna: 2-5
• Dentsitatea: 2,7 g/${\displaystyle cm^{3}}$
• Haustura: konkoidala
• Marra: txuria

Erabilerak

harri apaingarri moduan arkitekturan

Kaltzita duen serpentinita, antzinatik apaingarri modura erabili izan da, dituen marmolaren ezaugarriengatik.

Pensilbaniako unibertsitatea, serpentinitaz egina

Harrien zizelketan, olio lanparetan

Inuit pertsona bat Kudlik lanpara zaintzen, zeremonietarako lanpara

Inuit herriek eta artikoo herri aborigenek erabiltzen dute. hegoaldean kudlik lanparak egiteko erabiltzen zituzten, hauekin sua egin zezaketen eta argia egin edo sukaldatzeko erabiltzen ziren

Laberako harri modura

Suizan, talko eskisto mota bat aurkitzen da, serpentinitarekin lotua eta hau berogailuak egiteko erabiltzen da.

Meditazioan

Bildumatzeko

Harriak bildumatzen dituzten jendeak baloratu egiten du harri hau.

Bitxietan

Kolareak, eraztunak, pultserak egiten dira honekin

eskulturak egiteko

serpentinita magnetikoaz eginiko eskultura bat

edifikatzeko objektuak egiteko

Nikela akumulatzen duten landareen sustrato modura

Burdina lortzeko, 1535 °C tenperaturan.

Erreferentziak

1. (Ingelesez) Schoenherr,, Allan A. (2017-07-11). A Natural History of California: Second Edition. Univ of California Press, 35 or. ISBN 9780520295117..
2. (Ingelesez) «Dictionary of Geology - Definitions - Geologic Glossary - S» www.theodora.com (Noiz kontsultatua: 2018-12-02).
3. ↑ «Lost City Expedition: Serpentinization» www.lostcity.washington.edu (Noiz kontsultatua: 2018-12-02).
4. 1923-, Coleman, Robert Griffin,. (1977). Ophiolites : ancient oceanic lithosphere?. Springer-Verlag ISBN 038708276X. PMC 3072524. (Noiz kontsultatua: 2018-12-02).
5. «LAS FUENTES PARA EL ESTUDIO DE LA VIDA COTIDIANA» Introducción a la historia de la vida cotidiana (El Colegio de México): 49–70. ISBN 9789681211769. (Noiz kontsultatua: 2018-12-02).
6. Sleep, N. H.; Meibom, A.; Fridriksson, Th.; Coleman, R. G.; Bird, D. K.. (2004-08-23). «H2-rich fluids from serpentinization: Geochemical and biotic implications» Proceedings of the National Academy of Sciences 101 (35): 12818–12823.  doi:10.1073/pnas.0405289101. ISSN 0027-8424. (Noiz kontsultatua: 2018-12-02).
7. J.-G. L.. (1963-08). «La Cruz Roja en Mi Vida y Mi Vida en la Cruz Roja par J.J.G. de Rueda Y Abril» Revue Internationale de la Croix-Rouge 45 (536): 427.  doi:10.1017/s0035336100141176. ISSN 0035-3361. (Noiz kontsultatua: 2018-12-02).
8. ↑ Glein, Christopher R.; Baross, John A.; Waite, J. Hunter. (2015-08). «The pH of Enceladus’ ocean» Geochimica et Cosmochimica Acta 162: 202–219.  doi:10.1016/j.gca.2015.04.017. ISSN 0016-7037. (Noiz kontsultatua: 2018-12-02).
9. https://www.space.com/29334-enceladus-ocean-energy-source-life.html

Kanpo estekak