رایجترین کانی روی زمین کدام است؟ کوارتز، فلدسپات یا بریجمانیت؟
پاسخ به این سوال بستگی به این دارد که کدام قسمت از زمین را در نظر بگیریم و کانیها را چگونه دستهبندی کنیم. اما به طور کلی میتوان گفت:
- کوارتز: رایجترین کانی در قارههای زمین، یعنی جایی که انسانها زندگی میکنند و سازههای خود را میسازند.
- فلدسپات: فراوانترین کانی در پوسته زمین، که هم خشکی و هم کف دریاها را در بر میگیرد.
- بریجمانیت: پرتراکمترین و فراوانترین کانی در کل کره زمین، که در گوشته (مانتل) و در عمق بسیار زیاد زیر پوسته قرار دارد.
رایجترین کانی در قارهها
در قارههای زمین، جایی که ما انسانها زندگی میکنیم، کانی کوارتز (SiO2) از همه فراوانتر است. تقریباً تمام شنهای موجود در سنگهای ماسهای، بیابانهای جهان، بستر رودخانهها و سواحل، از کوارتز تشکیل شدهاند. این کانی، همچنین جزء اصلی گرانیت و گنیس است که بخش عمدهای از پوسته عمیق قارهای را میسازند.
فراوانترین کانی در پوسته زمین
فلدسپات در واقع گروهی از کانیها است که به خاطر سهولت در طبقهبندی توسط زمینشناسان، تحت این عنوان قرار میگیرند. انواع مختلف فلدسپات به تدریج با هم ترکیب میشوند و مرز مشخصی بین آنها وجود ندارد.
اگر فلدسپات را به عنوان یک کانی واحد در نظر بگیریم، فراوانترین کانی در کل پوسته زمین (شامل قارهای و اقیانوسی) خواهد بود و کوارتز در رتبه دوم قرار میگیرد.
از نظر شیمیایی، فرمول فلدسپات به صورت XZ4O8 است، که در آن X مخلوطی از پتاسیم (K)، کلسیم (Ca) و سدیم (Na) و Z مخلوطی از سیلیسیم (Si) و آلومینیوم (Al) است. حتی برای یک زمینشناس آماتور هم تشخیص انواع مختلف فلدسپات از یکدیگر دشوار است.
نکته مهم دیگر این است که سنگهای کف دریا، یعنی پوسته اقیانوسی، تقریباً هیچ کوارتزی ندارند، اما سرشار از فلدسپات هستند. بنابراین، در کل پوسته زمین، فلدسپات فراوانترین کانی محسوب میشود.
فراوانترین کانی در کل زمین
پوسته نازک و سنگی زمین تنها بخش کوچکی از سیاره ما را تشکیل میدهد؛ تنها 1% از حجم و 0.5% از جرم کل زمین. در زیر پوسته، لایهای از سنگهای جامد داغ به نام گوشته (مانتل) قرار دارد که حدود 84% از حجم و 67% از جرم سیاره را تشکیل میدهد. هسته زمین، که 16% از حجم و 32.5% از جرم آن را در بر میگیرد، از آهن و نیکل مایع تشکیل شده است که عنصر هستند، نه کانی.
حفاری فراتر از پوسته بسیار دشوار است، بنابراین زمینشناسان برای درک ترکیب گوشته، نحوه رفتار امواج لرزهای در آن را مطالعه میکنند. این مطالعات نشان میدهند که گوشته خود به چندین لایه تقسیم شده است که بزرگترین آنها گوشته زیرین است.
گوشته زیرین از عمق 660 تا 2700 کیلومتری گسترده شده و تقریباً نیمی از حجم سیاره را تشکیل میدهد. این لایه عمدتاً از کانی بریجمانیت، یک سیلیکات بسیار متراکم آهن و منیزیم با فرمول شیمیایی (Mg,Fe)SiO3 تشکیل شده است.
بریجمانیت حدود 38% از حجم کل سیاره را تشکیل میدهد، به این معنی که با اختلاف زیاد، فراوانترین کانی روی زمین است. اگرچه دانشمندان سالها از وجود آن آگاه بودند، اما تا سال 2014 قادر به مشاهده، تجزیه و تحلیل یا نامگذاری رسمی آن نبودند؛ زیرا این کانی نمیتواند از اعماق گوشته زیرین به سطح زمین برسد. به همین دلیل، به طور تاریخی به آن پروسکایت میگفتند. انجمن بینالمللی کانیشناسی (International Mineralogical Association) تا زمانی که یک کانی از نزدیک مورد بررسی قرار نگیرد، اجازه نامگذاری رسمی آن را نمیدهد.
این وضعیت در سال 2014 تغییر کرد، زمانی که کانیشناسان بریجمانیت را در شهابسنگی که در سال 1879 به استرالیا برخورد کرده بود، یافتند. در طول برخورد، شهابسنگ در معرض دمایی بیش از 2000 درجه سانتیگراد و فشاری در حدود 24 گیگاپاسکال قرار گرفت که مشابه شرایط موجود در گوشته زیرین است. بریجمانیت به افتخار پرسی بریجمان (Percy Bridgman) نامگذاری شد، که در سال 1946 به دلیل تحقیقاتش در مورد مواد در فشارهای بسیار بالا، برنده جایزه نوبل شد.
پاسخ شما چیست؟
اگر در یک امتحان یا آزمون با این سوال مواجه شدید، قبل از پاسخ دادن، صورت سوال را به دقت بخوانید (و آماده استدلال باشید!). اگر کلمات "قاره" یا "پوسته قارهای" در سوال وجود داشت، به احتمال زیاد پاسخ شما کوارتز است. اگر فقط کلمه "پوسته" ذکر شده بود، احتمالاً پاسخ فلدسپات خواهد بود. و اگر سوال اصلاً به پوسته اشارهای نداشت، پاسخ بریجمانیت است.
- زمین شناسی
- علم
