Hvernig myndast silfurberg?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

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.

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.

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:

• Iceland Spar - Gemstones Advisor. (Sótt 19. 9. 2016).
• Silfurberg.jpg - Wikimedia Commons. (Sótt 19. 9. 2016).

...