سنگهای تبخیری: گنجهای پنهان در آب و هوا
چگونه یک سنگ تبخیری متولد میشود؟
فرآیند تشکیل سنگ تبخیری۱ بسیار ساده اما نیازمند شرایط خاصی است. تصور کن یک کاسه آب نمک را در آفتاب داغ رها کنیم. پس از مدتی آب تبخیر میشود و بلورهای نمک در ته کاسه باقی میمانند. طبیعت هم دقیقاً به همین شکل، اما در مقیاسی بسیار بزرگتر عمل میکند.
شرایط اصلی برای تشکیل این سنگها عبارتند از:
| شرط | توضیح | مثال در طبیعت ایران |
|---|---|---|
| منبع آب شور | وجود یک دریا، دریاچه یا دریای کمعمق با آب شور | دریاچه ارومیه (در گذشته)، خلیج فارس |
| آبوهوای گرم و خشک | میزان تبخیر بسیار بیشتر از بارش باشد | بیابان لوت، دشت کویر |
| محیط بسته | حوضهٔ تبخیر باید تا حدی بسته باشد تا آب شور متمرکز شود | حوضههای داخلی فلات مرکزی ایران |
| زمان طولانی | این فرآیند به هزاران یا میلیونها سال زمان نیاز دارد | سنگهای نمکی 350 میلیون ساله در زنجان |
با تبخیر آب، املاح و مواد معدنی محلول در آن غلیظتر میشوند تا جایی که دیگر نمیتوانند در آب باقی بمانند و به صورت بلورهای جامد رسوب میکنند. این رسوبات لایهلایه روی هم انباشته شده و پس از فشرده شدن، سنگ تبخیری را میسازند. ترتیب رسوب مواد همیشه یکسان است: اول ترکیبات کمحلتر و بعد ترکیبات پرحلتر. میتوان این را با فرمول سادهای نشان داد:
معروفترین انواع سنگهای تبخیری کدامند؟
سنگهای تبخیری انواع مختلفی دارند اما دو نوع از آنها از همه مشهورتر و پرکاربردتر هستند:
۱. هالیت یا سنگ نمک: همان نمک طعامی است که هر روز در سفره از آن استفاده میکنیم. فرمول شیمیایی آن $NaCl$ است. این سنگ ممکن است بیرنگ، سفید، زرد یا حتی قرمز و آبی باشد.
۲. ژیپس یا سنگ گچ: ماده اولیه تولید گچ ساختمانی و تختهسیاه است. فرمول شیمیایی آن $CaSO_4.2H_2O$ (کلسیم سولفات آبدار) میباشد. وقتی حرارت ببیند، آب خود را از دست داده و به گچ ساختمانی تبدیل میشود.
| ویژگی | هالیت (نمک) | ژیپس (گچ) |
|---|---|---|
| مهمترین کاربرد | طعمدهنده غذا، ذوب یخ جادهها | ساختمانسازی، تولید سیمان، مجسمهسازی |
| مزه | شور | بیمزه |
| محل تشکیل در ایران | معادن نمک گرمسار، سمنان و قم | معادن گچ استان سمنان، اصفهان و یزد |
| ویژگی فیزیکی | محلول در آب | در آب کممحلول است |
از آشپزخانه تا جاده: کاربردهای شگفتانگیز سنگهای تبخیری
شاید باور نکنی که این سنگها چقدر در زندگی روزمره ما حاضرند. بیا چند مثال ملموس بزنیم:
نمک (هالیت): وقتی صبحانه میخوری، احتمالاً نمک در پنیر یا خامهات وجود دارد. در زمستان، برای جلوگیری از یخزدن و لغزندگی جادهها، ماشینهای ویژه روی آسفالت نمک میپاشند. نمک در صنایع تولید کاغذ، صابون و پلاستیک نیز کاربرد دارد. حتی در گذشته به عنوان یک کالای ارزشمند برای مبادله استفاده میشد!
گچ (ژیپس): دیوارهای کلاستان را نگاه کن. به احتمال زیاد با گچ ساخته و سفید شدهاند. وقتی دندانپزشک برای قالب گرفتن از دندان تو از یک خمیر استفاده میکند، ماده اصلی آن گچ است. در تولید سیمان پورتلند۲ نیز از گچ برای کنترل زمان گیرش استفاده میشود. کشاورزان برای اصلاح خاکهای اسیدی از پودر گچ بهره میبرند.
یک کاربرد غیرمنتظره: برخی غارهای زیبا مانند غار نمک در جزیره قشم، دقیقاً در اثر انحلال سنگ نمک به وسیله آبهای زیرزمینی به وجود آمدهاند. این نشان میدهد که سنگهای تبخیری میتوانند چشماندازهای طبیعی خلق کنند.
پرسشهای مهم و اشتباهات رایج
پاسخ: خیر. بخش عمدهای از نمک مصرفی جهان (به ویژه برای صنعت) از تبخیر آب دریا در حوضچههای بزرگ به نام سولار۳ تولید میشود. این روش نیز بر اصل تبخیر تکیه دارد، اما سنگ تشکیل نمیدهد. سنگ نمکهای معدنی برای مصارف خوراکی و صنعتی استخراج میشوند.
پاسخ: خیر، این یک اشتباه رایج است. گچ (ژیپس) و آهک (کربنات کلسیم) دو سنگ کاملاً متفاوت هستند. گچ یک سنگ تبخیری است ولی آهک یک سنگ رسوبی شیمیایی است که معمولاً از بقایای جانداران دریایی تشکیل میشود. هر دو در ساختمانسازی استفاده میشوند اما خواص و فرمول شیمیایی متفاوتی دارند.
پاسخ: در شرایط فعلی و با ادامه روند خشکی، بله. دریاچه ارومیه در حال حاضر لایههای ضخیمی از نمک را در بستر خود دارد که به دلیل تبخیر شدید بر جای ماندهاند. در مقیاس زمینشناسی و در صورت ادامه این شرایط برای میلیونها سال، این رسوبات میتوانند تحت فشار قرار گرفته و به سنگ نمک تبدیل شوند.
پاورقی
۱ سنگ تبخیری (Evaporite Rock): به سنگی گفته میشود که از تبلور و رسوب مواد محلول در آب در اثر تبخیر شدید به وجود میآید.
۲ سیمان پورتلند (Portland Cement): رایجترین نوع سیمان مورد استفاده در بتن و ملات ساختمانی.
۳ سولار (Saltern): به حوضچههای کمعمق و پهنی گفته میشود که برای تولید نمک از طریق تبخیر آب دریا با کمک انرژی خورشید طراحی شدهاند.
