Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Hvernig myndast silfurberg?

Silfurberg nefnast tærir, gagnsæir kristallar af kalkspati (kalsíti, CaCO3). Kalkspat er mjög algeng steind í jarðskorpunni: kalksteinn, marmari og krít, er til dæmis mestmegnis hreint kalkspat. Steindin fellur út úr vatni við margvíslegar aðstæður: skeldýr, kórallar og ýmis svifdýr mynda skeljar sínar úr kalkspati, það fellur beint út úr sjó við uppgufun í heitum sjó, það er algengt bindiefni í sandsteini, og sömuleiðis algeng holu- og sprungufylling í fornum hraunum.

Silfurberg (e. Iceland spar) er tært afbrigði af kalkspati, CaCO3.

Kalkspat myndast í vatni (til dæmis sjó eða jarðvatni) við samruna kalsín-jónar (Ca2+) og bíkarbónats (HCO3-)

Ca2+ + 2 HCO3- = CaCO3 + H2O + CO2

Kalsín-jónin kemur til við efnaveðrun á bergi en bíkarbónatið myndast þegar CO2 leysist í vatni og myndar kolsýru

CO2 + H2O = H2CO3

sem klofnar í vetnisjón og bíkarbónat

H2CO3 = H+ + HCO3-

Silfurbergskristallar myndast (frekar en venjulegt kalspat) aðeins við sérstakar aðstæður, enda finnast slíkir kristallar óvíða. Það vakti því mikla athygli vísindamanna í Evrópu þegar kristallar frá Helgustöðum í Reyðarfirði tóku að berast til meginlandsins um miðja 17. öld og dásamlegir tvíbrots-eiginleikar þeirra komu í ljós. Svo fágætir eru svo stórir og tærir silfurbergskristallar að í 250 ár var Helgustaðanáman eina eða helsta uppspretta þeirra í heiminum.

Silfurberg var, og er enn að einhverju leyti, notað í ýmis ljósfræðileg tæki, meðal annars til að skauta ljós með tvíbroti.

Til þess að stórir kristallar vaxi þarf í fyrsta lagi „byggingarefni“ (hér: gegnumstreymi vatnslausnar mettaðrar af Ca2+ og HCO3-), í öðru lagi nægilegt rými, til dæmis stóra „blöðru“ eða glufu í berginu, og í þriðja lagi viðeigandi hitastig. Við þær aðstæður byrja sennilega margir litlir kristallar að vaxa, en svo kemur að minni kristallarnir víkja fyrir þeim sem stærri eru orðnir, leysast upp en hinir stærri vaxa og „fitna“ af efninu sem þannig losnaði.

En hvaðan kemur efnið og varminn? Enski jarðfræðingurinn George Walker, sem kortlagði jarðfræði Austfjarða, segir að Helgustaðir séu í „karbónatbelti“ Reyðarfjarðareldstöðvarinnar, fornrar eldstöðvar sem rofin er niður í rætur í Austfjarða-basaltstaflanum. Kringum heitan miðkjarna eldstöðvarinnar er bergið myndbreytt, við lækkandi hita eftir því sem fjær kjarnanum dregur. Innra beltið kenndi Walker við propylít en hið ytra við karbónöt. Meðal ummyndunarsteinda í propylíti er Na-plagíóklas (albít) sem ummyndast hefur úr upprunalegu Ca-plagíóklas (bytownít) en kalsínið (Ca) sem þannig losnaði borist í lausn ásamt kolvíoxíði til kaldara umhverfis þar sem kalkspat gat fallið út.

Til marks um einstaka eiginleika Helgustaða má nefna að á British Museum (Náttúrugripasafninu í London) er silfurbergskristall sem mig minnir að sé að minnsta kosti hálfur metri á lengd og kannski 20 og 30 cm á hinar hliðarnar. Gríðarlegt holrými hefur þurft til að slíkur kristall gæti vaxið.

Myndir:

Útgáfudagur

27.9.2016

Spyrjandi

Nökkvi Gunnarsson

Höfundur

Sigurður Steinþórsson

prófessor emeritus

Tilvísun

Sigurður Steinþórsson. „Hvernig myndast silfurberg?“ Vísindavefurinn, 27. september 2016. Sótt 19. september 2017. http://visindavefur.is/svar.php?id=72331.

Sigurður Steinþórsson. (2016, 27. september). Hvernig myndast silfurberg? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=72331

Sigurður Steinþórsson. „Hvernig myndast silfurberg?“ Vísindavefurinn. 27. sep. 2016. Vefsíða. 19. sep. 2017. <http://visindavefur.is/svar.php?id=72331>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Lykt

Þegar við finnum lykt af tilteknu efni er það vegna þess að sameindir frá efninu hafa losnað út í loftið og komist í snertingu við svonefnda viðtaka í nefinu á okkur. Í nefholinu á okkur eru um 50 milljónir þefnema sem þekja um 5 fersentimetra af slímhúð. Talið er að heilbrigt nef geti fundið 10.000 mismunandi lyktartegundir.