गुफा के स्टैलेग्माइट्स (stalagmites) में कैल्साइट फैब्रिक और फ्लूइड इन्क्लूजन्स के बीच संबंधों पर एक Electron Backscattered Diffraction (EBSD) अध्ययन

गुफा के स्टैलेग्माइट्स ऐसे अभिलेखागार के रूप में कार्य करते हैं जो अतीत में जलवायु और पर्यावरणीय परिवर्तनों के बारे में बहुमूल्य जानकारी प्रदान करते हैं। उनके रासायनिक प्रॉक्सी डेटा का उनके कैल्शियम कार्बोनेट क्रिस्टल फैब्रिक्स के साथ संबंध पाया गया है, क्योंकि क्रिस्टलीकरण मार्ग अलग-अलग सीमाओं तक रासायनिक और भौतिक दोनों गुणों को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, क्रिस्टलीकरण मार्ग रासायनिक प्रजातियों और/या सूक्ष्म- और नैनो-कणों के स्थानिक वितरण को प्रभावित कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक ही विकास परत के साथ ट्रेस और प्रमुख तत्वों की सांद्रता में विषमताएं उत्पन्न होती हैं, जिसका प्रभाव लाइन स्कैन से निकाले गए निष्कर्षों पर पड़ता है। क्रिस्टलीकरण के मार्ग न केवल समग्र स्टैलेग्माइट फैब्रिक्स को नियंत्रित करते हैं, बल्कि क्रिस्टल विकास दोषों और नैनो-छिद्रों की उपस्थिति को भी नियंत्रित करते हैं जो बड़े, पानी से भरे फ्लूइड इन्क्लूजन्स के निर्माण के लिए न्यूक्लियेशन स्थल बन सकते हैं। हाल ही में इनमें वैज्ञानिक रुचि बढ़ी है क्योंकि इनका उपयोग न्यूक्लियेशन-असिस्टेड माइक्रोथर्मोमेट्री, ऑक्सीजन आइसोटोप थर्मोमेट्री, या नोबल गैस थर्मोमेट्री के माध्यम से पेलियोटेम्परेचर पुनर्निर्माण के लिए प्रॉक्सी के रूप में किया जा सकता है (उदा., Meckler et al., 2015)। यहाँ, हमने क्रिस्टलोग्राफिक ओरिएंटेशन, ग्रेन बाउंड्रीज और ग्रोथ फीचर्स की जांच करके फैब्रिक और फ्लूइड इन्क्लूजन्स के बीच संबंधों का अध्ययन करने के उद्देश्य से Borneo और New Zealand के कैल्साइट से बने स्टैलेग्माइट्स पर Electron Backscattered Diffraction (EBSD) का उपयोग किया। इसका उद्देश्य स्टैलेग्माइट्स में फ्लूइड इन्क्लूजन्स के निर्माण की प्रक्रियाओं और समय के साथ विरूपण या भौतिक परिवर्तन से वे कैसे/क्या प्रभावित हो सकते हैं, इस पर अंतर्दृष्टि प्राप्त करना है। विश्लेषित नमूनों में कॉम्पैक्ट और ओपन कॉलमर फैब्रिक का प्रत्यावर्तन शामिल है, जो mm से cm आकार के डोमेन द्वारा पहचाना जाता है जहाँ कैल्साइट क्रिस्टल का c अक्ष (यानी, बढ़ाव अक्ष) लगभग पूरी तरह से आइसो-ओरिएंटेड होता है। ये डोमेन c अक्ष की दिशा में 1-4 के क्रम में रोटेशन द्वारा निर्मित दसियों से लेकर कुछ सैकड़ों माइक्रोमीटर की चौड़ाई वाले छोटे उप-डोमेन में और उप-विभाजन दिखाते हैं। हमारे प्रारंभिक परिणामों से पता चला है कि अधिकांश फ्लूइड इन्क्लूजन्स इन उप-डोमेन के बीच की सीमाओं पर स्थित होते हैं। "उप-डोमेन" की चौड़ाई और फ्लूइड इन्क्लूजन्स की संख्या के बीच एक व्युत्क्रम संबंध भी देखा गया। इससे पता चलता है कि फ्लूइड इन्क्लूजन्स इंट्राक्रिस्टलाइन दोषों की उपस्थिति से काफी हद तक जुड़े हुए हैं। उत्तरार्द्ध कैल्साइट जाली में आंतरिक तनाव के संभावित स्रोत हैं और इन आंतरिक तनाव क्षेत्रों का विश्राम संभावित रूप से फ्लूइड इन्क्लूजन्स के गठन के बाद मात्रात्मक परिवर्तनों का कारण बन सकता है। एक ही स्टैलेग्माइट ग्रोथ बैंड के भीतर समकालीन फ्लूइड इन्क्लूजन्स के माइक्रोथर्मोमेट्रिक विश्लेषण से प्राप्त गठन तापमान के फैलाव और वितरण को कम से कम आंशिक रूप से ऐसी गैर-थर्मल प्रक्रियाओं द्वारा समझाया जा सकता है। Meckler, A. Nele, et al., Glacialinterglacial temperature change in the tropical West Pacific: A comparison of stalagmite-based paleo-thermometers, Quaternary Science Reviews 127 (2015): 90-116. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2015.06.015