อ่าน 8 นาที
ฟุลกูไรต์
ฟุลกูไรต์ (มาจากภาษาละตินfulgur ' ฟ้าผ่า'และ-ite ) ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า " ซากดึกดำบรรพ์ของฟ้าผ่า " คือท่อ ก้อน หรือมวลตามธรรมชาติของดินทรายหินเศษซากอินทรีย์ และตะกอนอื่นๆ...
ฟุลกูไรต์

| ภาพสามมิติ | |||
|---|---|---|---|
| |||
| |||
| |||
| |||
| ฟุลกูไรต์ชนิดที่ 1 ( ชนิดหินทราย ) สองชิ้น: ส่วนหนึ่งเป็นฟุลกูไรต์รูปดอกไม้ทั่วไป และอีกชิ้นเป็นฟุลกูไรต์ที่มีกิ่งก้าน | |||
| ภาพสามมิติ | |||
|---|---|---|---|
| |||
| |||
| |||
| |||
| ฟุลกูไรต์ทะเลทรายซาฮาราประเภท I ขนาดเล็กสองชิ้น[ 1 ]เมื่อมองจากมุมมองระนาบ ตัวอย่างทางด้านขวามีรูปร่างคล้ายใบมีด แต่ลักษณะเป็นท่อของมันแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนเมื่อมองจากมุมมองสามมิติ | |||

ฟุลกูไรต์ (มาจากภาษาละตินfulgur ' ฟ้าผ่า'และ-ite ) ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า " ซากดึกดำบรรพ์ของฟ้าผ่า " คือท่อ ก้อน หรือมวลตามธรรมชาติของดินทรายหินเศษซากอินทรีย์ และตะกอนอื่นๆ ที่หลอมรวมกันกลายเป็นแก้วหรือเชื่อมต่อกัน ซึ่งบางครั้งเกิดขึ้นเมื่อ ฟ้าผ่า ลงสู่พื้นดิน เมื่อประกอบด้วยซิลิกา ฟุลกูไรต์จะถูกจัดอยู่ในกลุ่ม แร่เลชาเทเลียไรต์ชนิด หนึ่ง
เมื่อฟ้าผ่าจากเมฆลงสู่พื้นดินที่มีขั้วลบธรรมดาปล่อยประจุลงสู่พื้นผิวที่ต่อลงดิน อาจเกิดความต่างศักย์มากกว่า 100 ล้านโวลต์ (100 MV) [ 2 ]กระแสไฟฟ้าดังกล่าวอาจแพร่กระจายเข้าไปใน ทราย ควอตซ์ที่มีซิลิกา มาก ดินผสมดินเหนียวหรือตะกอนอื่นๆ ทำให้วัสดุที่ทนทานระเหยและหลอมละลายอย่างรวดเร็วภายในสภาวะการกระจายตัวทั่วไปดังกล่าว[ 3 ]ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของ กลุ่มท่อ แก้วเปลือก และมวลที่จับตัวเป็นก้อนที่มีลักษณะกลวงและ/หรือมีรูพรุน แตกแขนง[ 4 ]ฟุลกูไรต์ไม่มีองค์ประกอบที่แน่นอน เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีของมันถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของวัสดุใดก็ตามที่ถูกฟ้าผ่า
ฟุลกูไรต์มีโครงสร้างคล้ายกับลิชเทนเบิร์กฟิก เกอร์ ซึ่งเป็นรูปแบบการแตกแขนงที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของฉนวนระหว่างการแตกตัวของไดอิ เล็กตริก โดยการปล่อยประจุไฟฟ้าแรงสูง เช่น ฟ้าผ่า[ 5 ] [ 6 ]
คำอธิบาย
ฟุลกูไรต์เกิดขึ้นเมื่อฟ้าผ่าลงพื้น ทำให้เม็ดแร่หลอมเหลวและกลายเป็นแก้ว[ 7 ] เฟส SiO 2 หลัก ในฟุลกูไรต์แบบท่อทั่วไปคือเลชาเทเลียไรต์ซึ่งเป็น แก้วซิลิกา อสัณฐานฟุลกูไรต์จำนวนมากแสดงหลักฐานของการตกผลึก: นอกเหนือจากแก้วแล้ว หลายชนิดยังเป็นโปรโตคริสตัลไลน์หรือไมโครคริสตัลไลน์ บางส่วน เนื่องจากฟุลกูไรต์โดยทั่วไปมีโครงสร้างเป็นอสัณฐาน จึงจัดเป็นแร่กึ่งอสัณฐานอุณหภูมิสูงสุดภายในช่องฟ้าผ่าเกิน 30,000 K โดยมีความดันเพียงพอที่จะสร้างลักษณะการเสียรูปเป็นระนาบใน SiO 2 ซึ่งเป็น โพลีมอร์ฟิซึมชนิดหนึ่งสิ่งนี้เรียกกันทั่วไปว่าควอตซ์ที่ถูกกระแทก[ 8 ]
คุณสมบัติของวัสดุ (ขนาด สี เนื้อสัมผัส) ของฟุลกูไรต์มีความแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับขนาดของฟ้าผ่า องค์ประกอบ และปริมาณความชื้นของพื้นผิวที่ถูกฟ้าผ่า ฟุลกูไรต์ตามธรรมชาติส่วนใหญ่มีสีตั้งแต่ขาวไปจนถึงดำ เหล็กเป็นสิ่งเจือปนทั่วไปที่อาจทำให้เกิดสีเขียวอมน้ำตาลเข้ม เลชาเทเลียไรต์ที่คล้ายกับฟุลกูไรต์ยังสามารถผลิตได้โดยการอาร์คไฟฟ้าเทียมที่ควบคุมได้ (หรือไม่ควบคุมได้) เข้าไปในตัวกลาง สายส่งไฟฟ้า แรงสูง ที่ขาดได้ ผลิตเลชาเทเลียไรต์สีสดใส เนื่องจากมีการผสมทองแดงหรือวัสดุอื่นๆ จากสายส่งไฟฟ้า[ 9 ]เลชาเทเลียไรต์สีสดใสที่คล้ายกับฟุลกูไรต์มักจะเป็นของสังเคราะห์และสะท้อนถึงการผสมวัสดุสังเคราะห์ อย่างไรก็ตาม ฟ้าผ่าสามารถเกิดขึ้นกับวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้น ทำให้เกิดฟุลกูไรต์สีต่างๆ ได้
ภายในของฟุลกูไรต์ชนิดที่ 1 (ทราย) โดยปกติจะเรียบหรือมีฟองอากาศละเอียดเรียงตัวอยู่ ในขณะที่ภายนอกเคลือบด้วยอนุภาคตะกอนหยาบหรือหินขนาดเล็ก ฟุลกูไรต์ชนิดอื่นๆ มักมีรูพรุน และอาจไม่มีท่อกลางที่เปิดอยู่ ภายนอกอาจมีรูพรุนหรือเรียบ ฟุลกูไรต์แบบแตกแขนงแสดงความคล้ายคลึงกันในตัวเองแบบแฟรกทัลและ ความ ไม่แปรผันตามขนาด โครงสร้าง เป็นเครือข่ายกิ่งก้านสาขาคล้ายรากในระดับมหภาคหรือจุลภาค และสามารถแสดงพื้นผิวนี้ได้โดยไม่มีช่องกลางหรือความแตกต่างที่ชัดเจนจากรูปร่างของบริบทหรือเป้าหมาย (เช่น ฟุลกูไรต์หินหลอมเหลวแบบแผ่น) ฟุลกูไรต์มักเปราะบาง ทำให้การเก็บตัวอย่างขนาดใหญ่ในภาคสนามทำได้ยาก
ฟุลกูไรต์อาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางเกิน 20 เซนติเมตร และสามารถแทรกซึมลึกลงไปในดินชั้นล่างได้ บางครั้งอาจพบได้ลึกถึง 15 เมตร (49 ฟุต) ใต้พื้นผิวที่ถูกกระแทก[ 10 ]แม้ว่าอาจก่อตัวขึ้นโดยตรงบนพื้นผิวตะกอนก็ได้[ 11 ]หนึ่งในฟุลกูไรต์ที่ยาวที่สุดที่พบในยุคปัจจุบันมีความยาวมากกว่า 4.9 เมตร (16 ฟุต) เล็กน้อย พบในฟลอริดา ตอน เหนือ[ 12 ]พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติพีบอดีมหาวิทยาลัยเยล จัดแสดงฟุลกูไรต์ที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้ยาวที่สุดที่รู้จักกันชิ้นหนึ่ง ซึ่งมีความยาวประมาณ 4 เมตร (13 ฟุต) [ 13 ]ชาร์ลส์ ดาร์วินในหนังสือการเดินทางของบีเกิลบันทึกไว้ว่าท่อเช่นนี้ที่พบในดริกก์คัมเบอร์แลนด์สหราชอาณาจักร มีความยาวถึง 9.1 เมตร (30 ฟุต) [ 14 ] [ 15 ]ฟุลกูไรต์ที่ทะเลสาบวินานส์เคาน์ตีลิฟวิงสตัน รัฐมิชิแกนแผ่ขยายออกไปอย่างไม่ต่อเนื่องตลอดช่วง 30 เมตร และอาจรวมถึงมวลฟุลกูไรต์ที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีการรายงานและอธิบายไว้ โดยส่วนที่ใหญ่ที่สุดมีความยาวประมาณ 16 ฟุต (4.88 เมตร) และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 ฟุต (30 เซนติเมตร) [ 4 ] [ 16 ]
การจำแนกประเภท
ฟุลกูไรต์ได้รับการจำแนก[ 17 ]ออกเป็นห้าประเภทที่เกี่ยวข้องกับประเภทของตะกอนที่ฟุลกูไรต์ก่อตัวขึ้น ดังต่อไปนี้:
- ประเภทที่ 1 – ฟุลกูไรต์ทรายที่มีโครงสร้างเป็นท่อ ช่องว่างแกนกลางอาจยุบตัวลง
- ประเภทที่ 2 – ฟุลกูไรต์ในดิน; ฟุลกูไรต์เหล่านี้มีแก้วเป็นองค์ประกอบหลัก และเกิดขึ้นในองค์ประกอบของตะกอนที่หลากหลาย รวมถึงดินเหนียว ดินตะกอนละเอียด ดินกรวด และดินเลสซอยด์ ; ฟุลกูไรต์เหล่านี้อาจมีลักษณะเป็นท่อ เป็นกิ่งก้าน เป็นโพรง เป็นรูปทรงไม่สม่ำเสมอ/เป็นตะกรัน หรืออาจแสดงโครงสร้างเหล่านี้ผสมผสานกัน และสามารถสร้างฟุลกูไรต์จากภายนอก (ฟุลกูไรต์หยดน้ำ) ได้
- ประเภทที่ 3 – ฟุลกูไรต์ชนิด คาลิเช่หรือตะกอนแคลเซียมมีผนังเป็นเม็ดหนา มักเคลือบเงาที่ผิวหน้า มีเนื้อพื้นเป็นแก้วที่อุดมด้วยแคลเซียม โดยมีแก้วเลชาเทเลียไรต์น้อยหรือไม่มีเลย รูปทรงของมันมีความหลากหลาย โดยมักมีช่องตรงกลางแคบๆ หลายช่อง และสามารถครอบคลุมความหลากหลายทางสัณฐานวิทยาและโครงสร้างทั้งหมดของวัตถุฟุลกูไรต์ได้
- ประเภทที่ 4 – หินฟุลกูไรต์ ซึ่งอาจเป็นเปลือกแข็งบนหินที่เปลี่ยนแปลงน้อยที่สุด เครือข่ายของอุโมงค์ภายในหิน หินที่มีรูพรุนและมีการคายก๊าซ (มักเคลือบด้วยเปลือกแข็งที่อุดมด้วยซิลิไซด์และ/หรือออกไซด์ของโลหะ) หรือวัสดุหินที่กลายเป็นแก้วอย่างสมบูรณ์และมีความหนาแน่นสูง และมวลของรูปแบบเหล่านี้ที่มีมวลตะกอนพื้นฐานน้อย
- ฟุลกูไรต์ชนิด V – [หยด] (ฟุลกูไรต์จากภายนอก) ซึ่งแสดงหลักฐานการพุ่งออกมา (เช่น ทรงกลม เส้นใย หรือแอโรไดนามิก) [ 17 ]เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบกับฟุลกูไรต์ชนิด II และชนิด IV
- ไฟโตฟุลกูไรต์ – กลุ่มวัตถุที่เสนอขึ้นซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงชีวมวลบางส่วนถึงทั้งหมด (เช่น หญ้า ไลเคน มอส ไม้) โดยฟ้าผ่า[ 18 ] [ 19 ]อธิบายว่าเป็น "แก้วธรรมชาติที่เกิดจากฟ้าผ่าจากเมฆลงสู่พื้นดิน" สิ่งเหล่านี้ถูกยกเว้นจากแผนการจำแนกประเภทเนื่องจากไม่ใช่แก้ว ดังนั้นการจัดให้เป็นกลุ่มย่อยของฟุลกูไรต์จึงเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันได้[ 17 ]
ความสำคัญ
การมีอยู่ของฟุลกูไรต์ในพื้นที่สามารถใช้ในการประเมินความถี่ของฟ้าผ่าในช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งจะช่วยให้เข้าใจสภาพภูมิอากาศในอดีตของภูมิภาคได้ การศึกษา ฟ้าผ่าในอดีตคือการศึกษาตัวบ่งชี้ต่างๆ ของฟ้าผ่าในอดีต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปแบบของฟุลกูไรต์และร่องรอยการเหนี่ยวนำแม่เหล็กตกค้างที่เกิดจากฟ้าผ่า[ 1 ]
มีการสังเกตพบวัสดุที่มีความดันสูงและอุณหภูมิสูงจำนวนมากในฟุลกูไรต์ แร่ธาตุและสารประกอบเหล่านี้จำนวนมากยังเป็นที่ทราบกันดีว่าเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่นการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์การชนด้วยความเร็วสูงและอวกาศระหว่างดวงดาวควอตซ์ที่ได้รับแรงกระแทกได้รับการอธิบายครั้งแรกในฟุลกูไรต์ในปี 1980 [ 20 ]วัสดุอื่นๆ รวมถึงโลหะผสมซิลิคอน-โลหะที่ลดลงอย่างมาก ( ซิลิไซด์ ) อัลโลโทรป ของ ฟูลเลอรีน C 60 ( บัคมินสเตอร์ฟูลเลอรีน ) และ C 70ตลอดจนโพลีมอร์ฟความดันสูงของ SiO 2ได้รับการระบุในฟุลกูไรต์ตั้งแต่นั้นมา[ 4 ] [ 8 ] [ 16 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]ฟอสไฟด์ที่ลดลงได้รับการระบุในฟุลกูไรต์ในรูปแบบของชไรเบอร์ไซต์ ( Fe 3 Pและ(Fe,Ni) 3 P ) และไททาเนียม(III) ฟอสไฟด์ [ 4 ] [ 27 ] [ 31 ] สารประกอบที่ลดลงเหล่านี้หายากบนโลกเนื่องจากมีออกซิเจนในชั้นบรรยากาศของโลกซึ่งสร้างสภาวะออกซิไดซ์บนพื้นผิว
ประวัติศาสตร์
ท่อฟุลกูไรต์ได้รับการกล่าวถึงแล้วโดยนักปราชญ์ชาวเปอร์เซียอวิเซนนาและอัล-บิรูนีในศตวรรษที่ 11 โดยไม่ทราบที่มาที่แท้จริง[ 32 ]ในช่วงหลายศตวรรษต่อมา ฟุลกูไรต์ได้รับการอธิบายแต่ถูกตีความผิดว่าเป็นผลมาจากไฟใต้โลก โดยกล่าวอ้างอย่างผิดๆ ว่ามีพลังในการรักษา เช่น โดยเลออนฮาร์ด เดวิด เฮอร์มันน์ ในปี 1711 ในหนังสือ Maslographia ของ เขา[ 33 ]นักวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่มีชื่อเสียงคนอื่นๆ เช่นชาร์ลส์ ดาร์วิน ฮอเรซ เบเนดิก ต์เดอ ซอสซูร์และอเล็กซานเดอร์ ฟอน ฮุมโบลต์ต่างให้ความสนใจกับฟุลกูไรต์ ซึ่งมีเพียงดาร์วินเท่านั้นที่สังเกตเห็นความเชื่อมโยงกับฟ้าผ่า โดยอธิบายถึง "การวัดหรือช่องของฟ้าผ่า" ที่น่าจะเป็นสาเหตุของการเกิดฟุลกูไรต์ และอ้างถึงการทดลองที่ดำเนินการในปารีสโดย เอ็ม. ฮาเชตต์ และ เอ็ม. เบอดองต์ ซึ่งประสบความสำเร็จในการสร้างฟุลกูไรต์ที่คล้ายกันโดยการส่งผ่านกระแสไฟฟ้า แรงสูง ผ่านผงแก้วละเอียด
ในปี ค.ศ. 1805 กระบวนการที่แท้จริงของการก่อตัวของฟุลกูไรต์จากการถูกฟ้าผ่าลงสู่พื้นดินได้รับการระบุโดยนักเกษตรศาสตร์ Hentzen และนักแร่ธาตุวิทยาและวิศวกรเหมืองแร่Johann Karl Wilhelm Voigt [ 34 ] ในปี ค.ศ. 1817 นักแร่ธาตุวิทยาและวิศวกรเหมืองแร่ Karl Gustav Fiedler ได้ตีพิมพ์และบันทึกปรากฏการณ์นี้อย่างละเอียดในAnnalen der Physik [ 35 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- HJ Melosh, "นักธรณีวิทยาด้านผลกระทบ โปรดระวัง!" ( เก็บถาวรเมื่อ 2020-08-06 ที่Wayback Machine ) Geophysical Research Letters , เล่มที่ 44, ฉบับที่ 17, หน้า 8873–8874, 2017
- สายฟ้ากลายเป็นหินโดย ปีเตอร์ อี. วีไมสเตอร์ (PDF)
- บทสัมภาษณ์ศิลปินอัลลัน แมคคอลลัมพร้อมด้วยเอกสารสำคัญทางประวัติศาสตร์จำนวน 66 ฉบับที่เป็นหนังสือเล่มเล็กซึ่งจัดแสดงอยู่ในนิทรรศการของอัลลัน แมคคอลลัมเรื่อง "The Event: Petrified Lightning from Central Florida"
- Mindat พร้อมข้อมูลตำแหน่งที่ตั้ง
- WM Myers และ Albert B. Peck, "ฟุลกูไรต์จากเซาท์แอมบอย รัฐนิวเจอร์ซีย์" , American Mineralogist , เล่มที่ 10, หน้า 152–155, 1925
- Vladimir A. Rakov, "Lightning Makes Glass" เก็บถาวรเมื่อ 2007-11-11 ที่Wayback Machine , การประชุมประจำปีครั้งที่ 29 ของสมาคมศิลปะแก้ว, แทมปา, ฟลอริดา, 1999
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ฟุลกูไรต์
ฟุลกูไรต์ (มาจากภาษาละตินfulgur ' ฟ้าผ่า'และ-ite ) ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า " ซากดึกดำบรรพ์ของฟ้าผ่า " คือท่อ ก้อน หรือมวลตามธรรมชาติของดินทรายหินเศษซากอินทรีย์ และตะกอนอื่นๆ...
คำอธิบาย
ฟุลกูไรต์เกิดขึ้นเมื่อฟ้าผ่าลงพื้น ทำให้เม็ดแร่หลอมเหลวและกลายเป็นแก้ว [ 7 ] เฟส SiO 2 หลัก ในฟุลกูไรต์แบบท่อทั่วไปคือ เลชาเทเลียไรต์ ซึ่งเป็น แก้วซิลิกา อสัณฐาน ฟุลกูไรต์จำนวนมากแสดงหลักฐานของการตกผลึก: นอกเหนือจากแก้วแล้ว หลายชนิดยังเป็น โปรโตคริสตัลไลน์...
การจำแนกประเภท
ฟุลกูไรต์ได้รับการจำแนก [ 17 ] ออกเป็นห้าประเภทที่เกี่ยวข้องกับประเภทของตะกอนที่ฟุลกูไรต์ก่อตัวขึ้น ดังต่อไปนี้:
ความสำคัญ
การมีอยู่ของฟุลกูไรต์ในพื้นที่สามารถใช้ในการประเมินความถี่ของฟ้าผ่าในช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งจะช่วยให้เข้าใจสภาพภูมิอากาศในอดีตของภูมิภาคได้ การศึกษา ฟ้าผ่าในอดีต คือการศึกษาตัวบ่งชี้ต่างๆ ของฟ้าผ่าในอดีต...