Ósýnilegt vatn í steinum

Hvað myndir þú halda ef þú heyrðir að allir steinar innihéldu vatn? Þó svo að það sé lítið þekkt meðal almennings, þá hefur rannsóknarfólk vitað í áratugi að steinar og steindir innihalda vatn. Þessi óleysta gáta náttúrunnar hefur haldist falin og geymd. Þetta kann að hljóma undarlega nú, en sú lítt þekkta staðreynd að steinar innihaldi vatn hefur nefnilega víðtækar afleiðingar.

Vatnsinnlyksur eru einstakar vegna þess að þær hafa oft stór vatnsfyllt hólf inni í steininum eða steindinni sem geta verið vel sjáanleg. En aðrir steinar og steindir innihalda einnig vatn. Það er fangað inni í steininum, en ósýnilegt enda er það á stærðarmælikvarða sameinda innst í kristalbyggingunni.

Vatnið er sterk vísbending um að steinninn hafi myndast einmitt í vatni en ekki við bráðnun en það má sjá þegar steinninn er hitaður. Þar sem steinninn inniheldur vatn á svo litlum mælikvarða, þenst það út við upphitun, gufar upp og sleppur út. Það er hægt að sannfæra sig á þessu með því að bera saman massann á steininum fyrir og eftir upphitunina.

Þessi glerkenndi steinn er þekktur sem Hrafntinna en magn vatnsins sem við sjáum í bikarglösunum tveimur (18 g) er það vatnsmagn sem þessi steinn inniheldur (617 g). Já, þessi steinn hefur í alvörunni allt að þessu vatnsmagni í sér (3% af massa)! Hvers vegna sjáum við ekki vatnið? Af sömu ástæðum og við sjáum ekki gerla. Vatnið er á smásæjum mælikvarða innan um steininn, sem er of lítið fyrir mannsaugað til að geta séð. En við getum hitað steina hægt upp og vegið þá eftir að þeir kólna til að athuga hversu mikill massi (af vatni) hefur tapast. Hvers vegna var okkur ekki kennt þetta í skóla? Vegna þeirrar einföldu ástæðu að ósýnilega vatnið í steinum hefur alltaf verið leyndardómur í jarðfræðinni og hefur aldrei passað vel í kvikujörð kenninguna.

Steinar hafa mismikið magn af vatni í sér, en ópall er sagður að hann innihaldi allt að 30% af vatni! Íslenska steinabókin eftir Kristján Sæmundsson og Einar Gunnlaugsson (Mál & menning, 2013, bls. 152) segir þó að ópall „inniheldur 3–13 % af bundnu vatni.“ Þetta er samt töluvert magn af vatni!

Aftast í sömu bók er tafla þar sem m.a. er sýnt efnafræðiformúla mismunandi steinda. Stundum, t.d. hjá gifs, er vatn hreinlega hluti af formúlunni: CaSO4·H2O. Tæki maður vatnið (H2O) út úr efnaformúlu gifs, þá væri það ekki lengur gifs. Það yrði þá anhýdrít, eða CaSO4 – án vatns.

Í bókum um steindafræði er oft sleppt að fjalla um þá staðreynd að allir steinar innihaldi vatn. Það að vatn sé í öllum steinum má líkja við gerla á höndum lækna. Þar til þeir fóru að skilja hvaða áhrif gerlar hefðu á heilsu manna, gat þeim ekki farið fram í læknisfræðinni. Þetta gildir einnig um jarðfræði. Þar til við gerum okkur ekki grein fyrir því hvaða hlutverk vatn spilar í uppruna steina, þá getur okkur ekki farið fram í jarðfræði.