Gigantyczne kryształy powstawały milion lat

Gigantyczne kryształy powstawały milion lat

Poznano szybkość powstawania gigantycznych kryształów gipsu (CaSO4*2H2O) znalezionych w czynnej kopalni ołowiu, srebra i cynku w górach Naica w Meksyku. Za pomocą wysokiej klasy mikroskopu określono, że największy ze znalezionych kryształów o długości 10,7 m, grubości 0,92 m i masie 55 ton osiągnął swoje rozmiary w ciągu 1 miliona lat.

Gigantyczne kryształy w Naica odkryto w ubiegłym wieku w zalanych przez wodę grotach na terenie kopalni ołowiu, srebra i cynku. Naukowcom udało się dotychczas ustalić, że kryształy powstawały w temperaturze 54-58 st. C z ciepłej nasyconej CaSO4 wody ogrzewanej przez magmę znajdującą poniżej warstwy gipsu. Podobnej wielkości kryształy znaleziono również w Chile i Hiszpanii.

Zespół Juana Manuela García-Ruiz z Uniwersytety w Granadzie (Hiszpania) oczyścił kawałek jednego z gigantycznych kryształów aby aktywować miejsca wzrostu kryształu a następnie zanurzyły w bogatej w minerały wodzie pochodzącej z Naica. Następnie naukowcy obserwowali wzrost kryształu za pomocą mikroskopu interferencyjnego ze zmiennymi fazami działającego w świetle białym, który zresztą został zbudowany przez tych samych naukowców.

Wzrost kryształów jest bardzo wolnym procesem odbywającym się na granicy równowagi chemicznej i rozpuszczalności gipsu. Najwolniejszy wzrost jaki zaobserwowali hiszpańscy naukowcy wyniósł 16 femtometrów na sekundę przy temperaturze 55 st. C. Mówi się, że jest to najwolniejszy bezpośrednio zaobserwowany proces krystalizacji. Przy tej szybkości wzrostu kryształ osiągnąłby rozmiary kryształów z Naica w ciągu 990 tys. lat. Zaobserwowano również, że w niższych temperaturach proces krystalizacji zatrzymywał się, natomiast przyspieszał znacznie po części z powodu zmniejszającej się rozpuszczalności CaSO4. Przy 56 st. C potrzeba by było w tych samych warunkach 500 tys., a przy 60 st. C tylko 50 tys. lat aby powstał ogromny kryształ.

(pj)