الإدسكوتايت هو معدن نادر وينتشر طبيعيًا من كربيد الحديد ب الصيغة الكيميائية Fe₅C₂. وهو معروف جيدًا من المذنبات، وخاصة مذنب ويدربرن الغني بالحديد الذي تم العثور عليه في أستراليا. على عكس المعادن التي تشكل الصخور الشائعة مثل الكوارتز والفلسبار والكالسيت، يظهر الإدسكوتايت عادة كحبات دقيقة داخل المعدن الفضائي بدلاً من أن يكون بلورات كبيرة في الصخور الأرضية العادية.
يُعد المعدن من عائلة كاربييد الحديد. تحتوي هياكله على الحديد كعنصر سائد، بينما يشغل الكربون مواقع محددة داخل هيكل بلوري منظم. وبالتالي، لا يُعتبر إدسكوتايت مجرد كربون مذاب بشكل عشوائي في الحديد المعدني. إن تكوينه الكيميائي وترتيب ذراته كافيان لكي يتم الاعتراف به كespécie معادن مستقلة.
تم قبول إدسكوتايت كنوع من المعادن رسميًا من قبل الجمعية الدولية لعلم المعادن في عام 2019. يُسمى المعدن على اسم إدوارد ر. د. سكوت، باحث معروف لعمله على الصخور المعدنية والمواد الكوكبية.
يُرتبط إيدسكوتايت ببيئات مختلطة بشكل قوي، وغنية بالحديد، وتحتوي على كربون. هذه الظروف نادرة في سطح الأرض ولكن يمكن أن تحدث داخل الأجزاء المعدنية للكواكب المميزة والجسم الكوكبي الآخر.
حقائق سريعة عن معدن إدسكوتايت
اسم المعدن هو إدسكوتايت. صيغته الكيميائية المثالية هي Fe₅C₂، وينتمي إلى مجموعة كربيدات الحديد. إدسكوتايت مرتبط بระบบ البلورات المستطيلة ويوجد بشكل رئيسي في حجارة سماوية غنية بالحديد ومكونات معدنية فضائية أخرى. أما موقعها الأصلي فهو حجر ويدربرن السماوي في أستراليا. تم الاعتراف بالمعدن من قبل الجمعية الجيولوجية الأمريكية في عام 2019 وأطلق عليه اسم إدوارد آر. دي. سكوت. تُعتبر الحبيبات المعروفة صغيرة جدًا أو ذات حبيبات دقيقة جدًا، ولا يوجد سوق تجاري أو أحجار كريمة معروف للملعوم.
اكتشاف، نوع الحدث، وتسمية
تم تحديد إيدسكوتايت أثناء دراسات مفصلة لحبيبة ويدربرن، وهي حبيبة من الحديد غير العادية تم اكتشافها في أستراليا. يحتوي العينة على نسبة عالية من المواد المعدنية وتركيب معين للصخور. عندما قام الباحثون بفحص مراحلها الميكروسكوبية باستخدام طرق تحليل حديثة، حددوا كربيد الحديد المميز ذي الصيغة Fe₅C₂ وهيكل بلوري خاص.
يُظهر هذا الحدث أن المذنبات يمكن أن تحافظ على مراحل معدنية شكلت تحت ظروف كيميائية مختلفة عن تلك الموجودة في قشرة الأرض الغنية بالأكسجين. مرحلة تكون غير شائعة أو من الصعب حفظها في الصخور الأرضية قد تبقى موجودة في مواد المذنبات.
بعد تكوينها وتحديد خصائص البلورات بشكل كافٍ، تم الموافقة على الطور كespèce من المعدن الجديد وسميه إدسكوتايت تكريماً لإدوارد آر. دي. سكوت. يُعتبر مذنب ويديربورن موقعًا نوعيًا للمقارنة مع اكتشافات محتملة أخرى في مذنبات أخرى أو عينات كوكبية.
التركيب الكيميائي والصيغة
صيغة المركب الكيميائي لـ edscottite هي Fe₅C₂، مما يعني أن تركيبها المثالي يحتوي على خمس ذرات حديد لكل ذرتين من الكربون. وهذا يجعلها من كاربيدات الحديد، وهي مركبات تُدمج فيها الكربون في بنية بلورية سائدة بها الحديد.
يتماشى التكوين مع بيئة تحتوي على كمية كبيرة من الحديد المعدني وكمية كافية من الكربون لدخول هيكل الكاربيد المتزايد. يجب أن تكون نشاطة الأكسجين منخفضة بما يكفي لبقاء الحديد المعدني وكاربيد الحديد مستقرتين. كما يجب أن يمر المادة بمدى درجة حرارة مناسب أثناء التبريد لكي يتبلور الكاربيد أو يبقى محفوظًا.
يمكن أن يظهر إيدسكوتايت جنبًا إلى جنب مع الحديد المعدني، المراحل النيكل-الحديد، والكبريتيدات، والفوسفيدات، والسيلكات، وغيرها من المعادن الكربونية. تُعتبر التركيبة الكاملة للمعدن غالبًا أكثر إفادة من الصيغة المنفصلة لأنها تسجل جوانب من حالة التأكسد، درجة الحرارة، الضغط، وتطور الكيمياء للجسم الأصلي.
البنية البلورية وتصنيف المعادن
إدسكوتايت مرتبط بـ نظام البلورات الأربعة أوجه. في بنية مكعبية مائلة، يحتوي الشبكة البلورية على ثلاثة محاور متعامدة ببعضها البعض ذات أطوال غير متساوية.
في المقياس الذري، تشكل الحديد الإطار البنائي السائد، بينما يشغل الكربون مواقع منظمة داخل الشبكة البلورية. هذا الترتيب يميز إيدسكوتايت عن مراحل كربيد الحديد الأخرى ذات التركيبات المشابهة.
يمكن أن تحدث عدة مركبات كربونية للحديد في بيئات مماثلة للكويكبات، لذلك قد لا يكون التحليل الكيميائي وحده كافيًا لتحديد هوية دقيقة. يجمع الباحثون عادةً بين التركيب الكيميائي وبيانات التشتت والمعايير البلورية والملاحظات الميكروسكوبية.
الوضعية الهيكلية للعنصر الكربون مهمة أيضًا. يُعتبر الكربون جزءًا من شبكة معدنية محددة بدلًا من شوائب غير منتظمة في الحديد الأصلي. هذه البنية المنتظمة هي واحدة من أسباب تصنيف إيدسكوتايت كنوع منفصل من المعادن.
كيف تتشكل إيدسكوتايت؟
يتشكل إيدسكوتايت تحت ظروف تقليلية قوية وغنية بالحديد وتحتوي على كربون. في هذه البيئات، يكون الأكسجين نادرًا مقارنة بالحديد، مما يسمح ببقاء الحديد المعدني مستقرًا. بمجرد تبريد المعدن، يمكن أن يتفاعل الكربون مع الحديد ويترسب على شكل كاربيت حديدي.
أقرب موضع هو الداخلية المعدنية أو الجزء الغني بالمعادن لجسم والد فضائي. خلال الانصهار والتوزيع، تتباعد المعادن ذات الكثافة العالية عن المواد السليكاتية. يمكن للكربون أن يذوب في السائل المعدني أو يتراكم في المعدن الصلب. مع انخفاض درجة الحرارة، تصبح مركبات الحديد والكربون مستقرة وتشكل مراحل كربايد. يمكن للبرودة المستمرة أن تحافظ على حبيبات الإدسكوتايت الدقيقة داخل مصفوفة المعدن في الحطام الصخري.
يمكن أن تختلف مسار التشكيل الدقيق مع الضغط ودرجة الحرارة وتركيب الحجم ومعدل التبريد وتوافر الكبريت والنيكل والفوسفور والعناصر الأخرى. لهذا السبب، يجب اعتبار edscottite جزءًا من تجميع المعادن بدلًا من أن يكون دليلًا على درجة حرارة واحدة أو حدث واحد.
أين يُوجد إيدسكوتايت؟
أفضل معرفة ونوع حدوث edscottite هو حبيبة ويدر بورن في أستراليايحدث هناك كمرحلة صغيرة مرتبطة بمواد معدنية غنية بالحديد. وبecause أن المعادن من الصعب التعرف عليها دون تحليل مختبر، فإن عدد المواقع المؤكدة يبقى محدودًا.
الإدسكوتايت غير معروف كمعدن شائع في مناطق التعدين الأرضية العادية. وOccurs الموثقة بشكل رئيسي خارج الأرض، على الرغم من أن المذنب الذي يحتوي عليه موجود حاليًا على الأرض.
معلومات الموقع لـ edscottite قد تشير إلى حجر منصوري، قسم من حجر منصوري مع polish، عينة كوكبية، عينة من الكويكبات، أو معدن تم إعداده في المختبر بدلًا من منجم تقليدي أو تجلى جيولوجي.
قد تحدث حالات أخرى في مذنبات الحديد، أو عينات كويكبات مُعادَة، أو مواد كوكبية، وستتطلب تأكيدًا كيميائيًا وبلوريًا رسميًا.
الإدسكوتايت في الحجارة المعدنية
تُحافظ الصخور المعدنية على مراحل المعادن التي تشكلت في النظام الشمسي المبكر أو داخل الأجسام الأصلية المميزة. إن الصخور المعدنية ذات الأهمية خاصة لأنها قد تمثل قطعًا من نواة معدنية أو مناطق عميقة غنية بالمعادن في الكويكبات التي تم تدميرها لاحقًا بواسطة الاصطدامات.
في معدن حديدي، يمكن أن يظهر إيدسكوتايت كحبوب دقيقة داخل أو بجانب الحديد المعدني. قد يكون مختلطًا مع مراحل كربيد أخرى، ومعادن نيكيل-حديد، وأكاسيد الكبريت، وأكاسيد الفوسفور، أو تضمينات سيلكاتية. يمكن دراسة هذه العلاقات عند تفسير حالة الأكسدة والاختزال للجسم الأم، وتوزيع الكربون في المواد المعدنية، ومعدل تبريد الانصهار الثقيل بالحديد، وترتيب تبلور مراحل الكربيد والمعادن.
قد يتم اعتبار وفرة هذا المعدن أيضًا عند مقارنة مجموعات مختلفة من الحجارة المريخية والتحقيق في فصل المعدن عن السيليكات أثناء تمايز الكواكب.
خصائص المادة لـ Edscottite
بسبب ندرة إيدسكوتايت وOccurrencesه عادة كحبوب دقيقة، فإن خصائص العينة اليدوية القياسية غير محددة جيدًا. لا يتوفر عادة ك cristal كبير منفصل يمكن فحصه باستخدام عدسة مكبرة أو اختباره باستخدام طرق حقلية بسيطة.
الخصائص الأكثر أهمية لتحديد الهوية هي الكيمياء والبنية البلورية والوجود. عادة ما تكون الحبيبات الفردية صغيرة جداً لوصف اللون بشكل موثوق من خلال المراقبة البصرية. قد يُشير الغلاف المحيط الغني بالحديد إلى مظهر معدني أو شبه معدني، ولكن اللوحة وحدها لا يمكن أن تحدد المعادن.
الإدسكوتايت لا يُصادف عادةً ك cristal معدني شفاف أو شبه شفاف. لا تتوفر عادةً بقعة موثوقة بالعين المجردة لأن الحبيبات صغيرة جداً وغالباً ما تكون متداخلة مع مراحل أخرى. كما أن الانقسام والكسور صعبان في الملاحظة.
يُظهر تركيبه الغني بالحديد كثافة نسبية عالية مقارنة بمعظم المعادن غير المعدنية الشائعة، على الرغم من أن قياس الكتلة الحجمية للصخور المذنبة يشمل مكونات أخرى. لا تُستخدم قيمة صلابة المجال بشكل قاطع لأن حبيبات معزولة صغيرة جدًا لاختبار الخدش بشكل مفيد.
كيف يتم تحديد إيدسكوتايت؟
التفتيش البصري لا يكفي لتحديد edscottite. قد تبدو حبيبة معدنية أو رمادية أو غنية بالحديد للعين المجردة. يتطلب تأكيد المعادن أدلة على تركيبها Fe₅C₂ وبنية بلوراتها المميزة.
يمكن للباحثين دمج الميكروسكوب الإلكتروني الماسح لفحص شكل الحبيبات والاندماجات، وتحليل الأشعة السينية التحليلي لتوصيف كيميائي سريع، وتحليل المكثف الإلكتروني لتحديد التركيب الكمي، والتوزيع الإلكتروني لتحديد النظام البلوري، وأشعة أكسيد التحليل أو التحليل الدقيق عند توفر كمية كافية من المادة.
المجهر الضوئي المنعكس والتحليل البتروجرافي يمكن أن يظهر كيف ترتبط edscottite مع الحديد المعدني وأطوار المعادن المجاورة. قد تكون الطرق عالية الدقة ضرورية عندما تكون الحبيبات صغيرة جدًا أو متشابكة بشكل وثيق لتحليل عادي.
يجب أن تأخذ التعرف الموثوق بالسياق الكامل للمعدن. يجب أن توافق التركيب، سلوك التشتت، النسيج، والارتباط بمركبات أخرى قبل الإبلاغ عن حبيبة على أنها إيدسكوتايت.
أنواع و أنواع إدسكوتايت
إدسكوتايت هو espèce minérale reconnue unique، وليس مجموعة معدنية تجارية واسعة ذات أصناف متعددة معروفة. لا توجد درجات حجر كريمة معترف بها رسميًا، أو أصناف لونية مسمى، أو أشكال زخرفية.
أنواع المواد التي تُناقش عادة في الوصفات الجيولوجية تشمل:
- نوع مادة الحدث: الإدسكوتايت من مذنب ويددربورن، والذي يشكل الحالة المرجعية.
- الحبوب المعدنية الدقيقة: حبوب صغيرة منفصلة تنتشر عبر مصفوفة حاوية على الحديد في مذنب غني بالحديد.
- الإدسكوتايت المتشابك: الحبوب التي تحدث في اتصال مباشر مع الحديد المعدني أو مراحل كاربيد أخرى.
- الأشكال النسيجية: الاختلافات في حجم الحبوب وشكلها واتجاهها وتوزيعها الناتجة عن ظروف التبلور المحلية.
- الاختلاف التكويني: اختلافات كيميائية طفيفة مرتبطة بالمراحل المحيطة أو عدم اليقين التحليلي.
- عينات البحث: أجزاء مطورة، وتركيبات الحبوب، وأجزاء المذنبة جاهزة للتحليل المخبري.
تُشير هذه الوصفات إلى الوجود والملمس بدلًا من الأصناف المسمّاة رسميًا. سيتطلب نوع جديد أو معدن مرتبط تحليل كيميائي وبلوري منفصل.
إدسكوتايت مقارنة بفحم الكربون الحديدية الأخرى
يُعتبر إدسكوتايت عضوًا واحدًا في عائلة واسعة من المركبات المكونة من الحديد والكربون. قد تتشكل مراحل أخرى من كاربييد الحديد تحت ظروف تقليلية مشابهة ويمكن أن توجد في مواد مذنبات مماثلة.
يتم التمييز بين edscottite وأحد الكاربيدات الأخرى بناءً على العلاقة المقدرة بين الحديد والكربون، والتناظر البلوري، وبارامترات الخلية الوحدوية، والانعكاسات التموجية، والنظام الهيكلي، والبنية الدقيقة، والتداخل مع الحديد المعدني وأطوار أخرى.
لا ينبغي استخدام صيغة كيميائية واحدة لتحديد حبوب مجهولة. قد يكون لدين طورين مكونات مشابهة ولكن بنى بلورية مختلفة. لذلك تعتمد تصنيف المعادن على بيانات كيميائية وبلورية.
السياق الجيولوجي والجوي
يُرتبط إيدسكوتايت بمواد غنية بالحديد وتحمل الكربون تم تشكيلها تحت نشاط منخفض للأكسجين. في قسم حبيبة معدنية، يمكن اعتبار تركيبه وعلاقته النسيجي مع الحديد المعدني والكبريتيدات والفوسفيدات والسيليكات وغيرها من الكاربيدات عند تفسير تاريخ تبريد الجسم الأصلي وتبلوره.
لا ينبغي استخدام المعدن كمقياس حرارة مستقل أو مؤشر للكثافة الأكسجينية. يجب تقييم درجة الحرارة والضغط وظروف التأكسد والسرعة في التبريد باستخدام التجميع الكامل للمعادن والأدلة التحليلية المستقلة.
الاستخدامات وحالة التجارة
الإدسكوتايت لا يحتوي على استخدام تجاري أو صناعي أو جواهر معروف. لا يتم استخراجه كخام، ولا يُقطع كحجر كريم، ولا يُTrade كسلعة معدنية شائعة. المواد المؤكدة محدودة وعادة ما تُحفظ في عينات المذنبات، أو الأقسام المعالجة، أو المجموعات البحثية، أو المراكز المؤسسية.
تُستخدم بشكل محدود في تحديد ووصف المعادن وتصنيف الصخور المعدنية ودراسة علاقات الطور الحديدية الكربونية ومجموعات المرجع أو التدريس.
يجب التعامل بحذر مع المطالبات بأن الصخور العادية الغنية بالحديد أو الأجسام المعدنية تحتوي على إيدسكوتايت. يتطلب التحليل المخبري لأن التشابه البصري لا يمكن أن يميز إيدسكوتايت عن الحديد الطبيعي، أو الكربيدات الأخرى، أو المواد الحديدية الكربونية الصناعية.
ملخص معادن إدسكوتايت
الإدسكوتايت هو معدن كربيد الحديد النادر ذي الصيغة Fe₅C₂ وهي تتمتع ببنية بلورية ثلاثية الأبعاد. تم الاعتراف بها كespèce منفصلة من المعادن في عام 2019، وتم تسميتها على اسم الباحث في الصخور المعدنية إدوارد آر. د. سكوت، وهي معروفة بشكل رئيسي من مذنب ويديربورن في أستراليا.
تتشكل المعادن تحت ظروف تقليلية شديدة حيث يمكن أن تتواجد الحديد المعدني والكربون معًا. وبما أنها تحدث عادة كحبات دقيقة، لا يمكن تحديد edscottite بشكل موثوق باللون أو اللمعان أو الصلابة أو اختبارات الحقول البسيطة الأخرى. يتطلب التحديد النهائي تحليل كيميائي وتحليل بلوري.
على الرغم من أن edscottite لا يحتوي على استخدام صناعي أو جمالي معروف، إلا أن تكوينه وهيكله والعلاقة به الطور المحيط يوثق كيمياء الحديد والكربون في المواد الفضائية. هذه الخصائص تُعتبر عند وصف الحجارة المعدنية وتاريخ أجسامها الأصلية.