زمین شناسی و کاربردهای کانی بایوتیت

بایوتیت یک کانی قابل یافت که در بسیاری از سنگها می باشد، اما ممکن است قابل تشخیص نباشد زیرا غالباً با سایر کانیهای مرتبط تحت عنوان "میکا" تجمع می یابد. میکا گروهی از فیلوسیلیکاتها یا سیلیکاتهای ورقه ای است که با تشکیل ورقهای موازی چهار ضلعی سیلیکات متشکل از اکسید سیلیس، Si₂O₅ مشخص می شود. انواع مختلف میکا دارای ترکیبات شیمیایی مختلف و برخی از خصوصیات منحصر به فرد هستند. بایوتیت با رنگ تیره و فرمول شیمیایی تقریبی K(Mg,Fe)₃ AlSi₃O₁₀(F,OH)₂ مشخص می شود.

اکتشاف و ویژگیها

بشراز ماقبل تاریخ میکا را می شناخت و از آن استفاده می کرد. در سال 1847، معدن شناس آلمانی J.F.L. هاوسمن به افتخار فیزیکدان فرانسوی ژان-باپتیست بایوت، که در مورد خواص نوری میکا تحقیق می کرد، کانی را بایوتیت را نامگذاری نمود. بسیاری از کانیهای موجود در پوسته زمین سیلیکات هستند، اما میکا از نظر شکلگیری بلورهای مونوکلینیکی روی هم قرار گرفته و به شکل شش ضلعی متمایز است. وجوه صاف بلورهای شش ضلعی به میکا ظاهری شیشه ای و مرواریدی می بخشد. این کانی نرم بوده و دارای سختی Mohs 5/2 تا 3 است.

بایوتیت ورقه هایی از آهن، سیلیسیم، منیزیم، آلومینیوم و هیدروژن که به طور ضعیف توسط یونهای پتاسیم پیوند خورده را تشکیل می دهد. دسته ورقها به دلیل شباهت آنها با صفحات، آنچه را "کتاب" می نامند، ایجاد می کنند. آهن عنصر اصلی در بایوتیت است که به آن ظاهری تیره یا سیاه می بخشد، در حالیکه رنگ اکثر اشکال میکا کم رنگ است.  این امر باعث بوجود آمدن نامهای رایج بایوتیت می شود که عبارتند از "میکای تاریک" و "میکای سیاه". میکای سیاه و "میکای سفید" (مسکویت) غالباً در درون یک سنگ وجود دارند و حتی ممکن است در کنار هم دیده شوند.

بایوتیت همیشه سیاه نیست و می تواند قهوه ای تیره یا سبز مایل به قهوه ای باشد. رنگهای روشنتر نیز وجود دارند، از جمله زرد و سفید.

مانند سایر انواع میکا، بایوتیت نیز یک عایق دی الکتریک است. این کانی سبک، دارای خواص انعکاسی، انکساری، انعطاف پذیری و کشسانی است. بایوتیت ممکن است شفاف یا مات باشد. در برابر تخریب ناشی از دما، رطوبت، نور یا تخلیه الکتریکی مقاومت می کند. گرد و غبار میکا یک خطر در محل کار محسوب می شود زیرا استنشاق ذرات ریز سیلیکات می تواند منجر به آسیب ریه شود.

کجا یافت می شود

بایوتیت در سنگهای آذرین و دگرگونی یافت می شود. با متبلور شدن آلومینوسیلیکاتها، طی طیف وسیعی از دما و فشار تشکیل می شود. این کانی آنقدر فراوان است که به نظر می رسد در حدود 7 درصد از پوسته قاره ای وجود دارد. این ماده در گدازه کوه وزوویوس، مجتمع نفوذی دولومیتهای مونزونی و در گرانیت، پگماتیت و شیست یافت می شود. بایوتیت به قدری رایج است که کانی سنگ ساز محسوب می شود. اگر سنگی را بردارید و متوجه درخشندگی آن شوید، احتمال زیادی وجود دارد که براقی آن از بایوتیت ناشی شود.

بایوتیت و بیشتر میکاها به صورت پوسته های کوچک در سنگها وجود دارند. با اینحال، بلورهای بزرگ پیدا شده است. بزرگترین تک بلور بایوتیت با حدود 7 متر مربع (75 فوت مربع)، در Iveland، نروژ اندازه گیری شده است.

کاربردهای بایوتیت

از بایوتیت برای تعیین سن سنگ از طریق فرایند سن سنجی آرگون-آرگون یا پتاسیم-آرگون استفاده می شود. از بایوتیت می توان برای تعیین حداقل سن سنگ و مشخصات دمای آن استفاده نمود.

میکا ورقه ای به عنوان یک عایق الکتریکی و حرارتی در صنعت الکترونیک مهم است. میکا دارای پدیده دوشکستی است و برای ساخت صفحات موج مفید می باشد. از آنجا که این کانی به صورت ورقه های فوق العاده مسطح پوسته پوسته می شود، می توان از آن به عنوان بستر تصویربرداری در میکروسکوپ نیروی اتمی استفاده کرد. از ورقهای بزرگ کانی نیز ممکن است برای اهداف تزئینی استفاده شود.

همه انواع میکا، از جمله بایوتیت، ممکن است آسیاب شده و مخلوط شوند. کاربرد اصلی میکا آسیاب شده ساخت گچ تخته یا دیوار کاذب برای ساخت و ساز است. این ماده همچنین به عنوان افزودنی برای مایع حفاری در صنایع پتروشیمی، به عنوان ماده پر کننده در صنایع پلاستیک، برای ساختن رنگ مرواریدی در صنعت خودرو و ساخت آسفالت و مصالح بام ساختمان استفاده می شود. از میکا در Ayurveda برای تهیه Abhraka bhasma برای درمان بیماریهای گوارشی و تنفسی استفاده می شود.

به دلیل رنگ تیره، از بایوتیت به اندازه سایر اشکال میکا برای اهداف نوری یا ساخت زرق و برق، رنگدانه ها، خمیر دندان و مواد آرایشی استفاده نمی شود.

موارد کلیدی

بایوتیت یک میکا تیره رنگ ویک آلومینوسیلیکات ورقه ای است.

اگرچه گاهی بایوتیت را میکا سیاه می نامند، اما در رنگهای دیگر از جمله قهوه ای، قهوه ای مایل به سبز، زرد و حتی سفید نیز مشاهده می شود.

بایوتیت با انواع دیگر میکا، حتی در داخل یک سنگ واحد وجود دارد.

استفاده اولیه از بایوتیت در تعیین حداقل سن سنگها و ویژگیهای زمین شناسی است.