Edskottit je vzácná přírodní minerál s chemickým vzorcem Fe₅C₂. Je nejznámější ze meteoritů, zejména z železnatého meteoritu Wedderburn nalezeného v Austrálii. Na rozdíl od běžných horninotvorných minerálů jako je křemen, feldspat a vápenatka se edskottit obvykle vyskytuje jako mikroskopické zrny uvnitř extraterestrického kovu, nikoli jako velké krystaly ve běžných terestrických skalách.
Minerál patří do skupiny železných karbidů. Jeho struktura obsahuje železo jako hlavní prvek, zatímco uhlík zabírá konkrétní pozice uvnitř uspořádané krystalické sítě. Edskottit tedy není jednoduše uhlík rozpuštěný náhodně ve slitině železa. Jeho chemické složení a atomové uspořádání jsou dostatečně odlišná, aby bylo možné považovat jej za nezávislý minerální druh.
Edskottit byl formálně přijat jako druh minerálu Mezinárodní mineralogickou asociací v roce 2019. Minerál je pojmenován po Edward R. D. Scott, vědec známý svými pracemi na meteoritech a planetárních materiálech.
Edscottit je spojen s velmi redukujícími, bohatými na železo a uhlík prostředími. Tyto podmínky jsou neobvyklé na povrchu Země, ale mohou vznikat uvnitř kovových částí diferencovaných asteroidů a jiných planetárních těles.
Rychlé informace o minerálu Edscottit
Název minerálu je edscottit. Jeho ideální chemický vzorec je Fe₅C₂ a patří mezi železné karbidy. Edscottit je spojen s ortorombickou krystalickou soustavou a vyskytuje se především v meteoritech bohatých na železo a jiných extraterestrických kovových materiálech. Typické místo výskytu je meteorit Wedderburn v Austrálii. Minerál byl v roce 2019 uznán IMA a pojmenován po Edwardu R. D. Scottovi. Známé zrnek jsou mikroskopické až velmi jemnozrnné a pro tento minerál neexistuje žádný ustavený komerční nebo šperkařský trh.
Objevování, typické výskyt a pojmenování
Edscottit byl identifikován při podrobném studiu meteoritu Wedderburn, neobvyklého železného meteoritu objeveného v Austrálii. Vzorek obsahuje vysoké množství kovového materiálu a neobvyklé složení minerálů. Když vědci zkoumali jeho mikroskopické fáze pomocí moderních analytických metod, identifikovali samostatný karbid železa s chemickým složením Fe₅C₂ a charakteristickou krystalickou strukturou.
Výskyt dokazuje, že meteority mohou zachovávat minerální fáze vzniklé za chemických podmínek odlišných od těch v zemské kyslíkové kůře. Fáze, která je vzácná nebo obtížně zachovatelná v terestrických horninách, může zůstat přítomna ve meteoritovém materiálu.
Po jeho složení a krystalografii byly dostatečně charakterizovány, fáze byla schválena jako nový minerální druh a pojmenována edscottit v čest Edwarda R. D. Scotta. Meteorit Wedderburn slouží jako typické naleziště pro porovnání s možnými budoucími objevy v jiných meteoritech nebo planetárních vzorcích.
Chemické složení a vzorec
Chemický vzorec edscottitu je Fe₅C₂, což znamená, že jeho ideální složení obsahuje pět atomů železa na každých dva atomy uhlíku. Tím se zařazuje mezi železné karbidy, sloučeniny, ve kterých je uhlík zahrnut do železo-dominované krystalické struktury.
Složení je v souladu s prostředím obsahujícím velké množství kovového železa a dostatek uhlíku pro vznik rostoucího karbidového struktury. Aktivita kyslíku musí být dostatečně nízká, aby zůstalo kovové železo a železo karbid stabilní. Materiál musí také projít vhodnou teplotní oblastí při chladnutí, aby se karbid krystalizoval nebo zůstal zachován.
Edscottit může vystupovat společně s kovovým železem, fázemi niklu-železa, sulfidy, fosfidy, silikaty a dalšími karbidovými minerály. Celková minerální asociace je často informativnější než izolovaný vzorec, protože zaznamenává aspekty oxidace, teploty, tlaku a chemického vývoje mateřského tělesa.
Krystalická struktura a třídění minerálů
Edscottit je spojen s ortorombický krystalografický systémVe struktuře ortorombické, krystalová mříž má tři vzájemně kolmé osy různých délek.
Na atomární úrovni tvoří železo dominantní strukturální rám, zatímco uhlík zabírá uspořádaná místa v mřížce. Toto uspořádání rozlišuje edskottit od jiných fází železného karbidu se stejným složením.
Několik železných karbidů může vzniknout ve srovnatelných meteoritových prostředích, takže chemická analýza sama o sobě nemusí být pro určení identifikace dostačující. Vědci obvykle kombinují chemické složení s difrakčními daty, parametry krystalu a mikroskopickými pozorováním.
Strukturní poloha uhlíku je také důležitá. Uhlík je součástí definované minerální mřížky a nikoli nepravidelnou nečistotou v čistém železe. Tato uspořádaná struktura je jedním z důvodů, proč edscottit byl zařazen jako samostatný druh minerálu.
Jak se tvoří edskottit?
Edscottit vzniká za silně redukujících, železo bohatých a uhlíkových podmínek. V takovém prostředí je kyslík vzácný ve srovnání s železem, což umožňuje stabilní existenci kovového železa. Jak se kov ochlazuje, může uhlík reagovat s železem a krystalizovat jako železný karbid.
Nejpravděpodobnější prostředí je kovový vnitřní povrch nebo kovově bohatá část extraterestrického rodičovského tělesa. Během tavení a diferenciace se železnatý kov odděluje od silikátového materiálu. Uhlík může být rozpouštěn v kapalném kovovém prostředí nebo se stáhne do pevného kovu. Když teplota klesá, železo-uhlovodíkové sloučeniny se stávají stabilními a vznikají karbidové fáze. Další chladnutí může zachovat mikroskopické zrnka edscottitu uvnitř matrice meteoritu.
Přesný cestou tvorby může se lišit podle tlaku, teploty, objemového složení, rychlosti ochlazování a dostupnosti síry, niklu, fosforu a dalších prvků. Pro tuto příčinu by edskottit měl být interpretován jako součást minerálního asociačního než jako důkaz jedné teploty nebo události.
Kde se nachází edskotit?
Nejznámější a typický výskyt edscottitu je the Meteorit Wedderburn v AustráliiVyskytuje se tam jako velmi malá fáze spojená s železo bohatým meteoritickým materiálem. Protože je minerál obtížné poznat bez laboratorní analýzy, počet potvrzených lokalit zůstává omezený.
Edscottit není znám jako běžný minerál v obyčejných terestrických rudních zásobách. Jeho dokumentované výskyty jsou především vesmírné, i když meteorit obsahující jej je nyní umístěn na Zemi.
Informace o lokalitě pro edscottit může odkazovat na meteorit, vybroušený řez meteoritu, planetární vzorek, asteroidní vzorek nebo laboratorně připravený minerální montáž, nikoli na konvenční dol nebo geologickou vývěru.
Potenciální výskyty v jiných železných meteoritech, vrácených asteroidových vzorcích nebo planetárních materiálech by vyžadovaly formální chemickou a krystalografickou potvrzení.
Edskotit v meteoritech
Meteority zachovávají minerální fáze, které vznikly v raném Slunečním systému nebo uvnitř diferencovaných rodičovských těles. Železné meteority jsou zvláště důležité, protože mohou představovat fragmenty kovových jader nebo hlubokých kovově bohatých oblastí asteroidů, které byly později narušeny dopady.
Ve železném meteoritu se edskottit může vyskytovat jako mikroskopické zrny uvnitř nebo vedle kovového železa. Může být vzájemně spojen s jinými karbidovými fázemi, minerály niklu-železa, sulfidy, fosfidy nebo silikátovými inkluzemi. Tyto vztahy lze zkoumat při interpretaci oxidačně-redukčního stavu mateřského tělesa, rozdělení uhlíku v kovovém materiálu, rychlosti chladnutí železo-bohatých tavenin a pořadí, ve kterém se karbidové a kovové fáze krystalizovaly.
Výskyt minerálu může být také zvážen při srovnávání různých skupin meteoritů a při zkoumání oddělení kovu od silikátů během planetární diferenciace.
Fyzikální vlastnosti edskottitu
Protože edskottit je výjimečně vzácný a obvykle se vyskytuje jako mikroskopické zrny, mnoho běžných vlastností rukou zkoumaného vzorku je špatně omezeno. Obvykle není k dispozici jako velký izolovaný krystal, který lze prozkoumat lupou nebo testovat jednoduchými polními metodami.
Vlastnosti nejvýznamnější pro identifikaci jsou chemie, krystalická struktura a výskyt. Jednotlivé zrny jsou obvykle příliš malé na důvěryhodné popis makroskopické barvy. Kovový nebo subkovový vzhled může být navržen okolním železoobsahujícím matricí, ale lesk sám o sobě nemůže identifikovat minerál.
Edscottit se v běžném přírodě nevyskytuje jako průsvitný nebo polopruhý kvalitní krystal. Důvěryhodný rukou zjištěný střih je obvykle nedostupný, protože zrní jsou velmi malá a často vzájemně spojená s jinými fázemi. Rozdělení a lom jsou také obtížné pozorovat.
Jeho obsah železa naznačuje relativně vysokou hustotu ve srovnání s mnoha běžnými nekovovými minerály, i když měření celkového meteoritu zahrnuje další složky. Definitivní hodnota tvrdosti v terénu se nepoužívá často, protože izolované zrny jsou příliš malé na smysluplný test otřesu.
Jak je identifikován Edscottit?
Vizuální kontrola není dostačující pro identifikaci edscottitu. Meteorit obsahující jej může vypadat pouhým okem jenom kovově, šedě nebo bohatě na železo. Potvrzení minerálu vyžaduje důkaz o jeho složení Fe₅C₂ a jeho charakteristické krystalické struktuře.
Vědci mohou kombinovat skenovací elektronovou mikroskopii pro zkoumání tvaru zrn a intergrování, energii-disperzní rentgenové spektroskopie pro rychlou chemickou analýzu, elektronovou sondu mikroanalýzy pro kvantitativní složení, elektronovou difrakci pro krystalografickou uspořádanost a rentgenovou difrakci nebo mikro-difrakci, pokud je dostatek materiálu.
Prostřednictvím mikroskopie odraženého světla a petrografické analýzy lze ukázat, jak edskottit souvisí s kovovým železem a sousedními minerálními fázemi. Při velmi malých zrnech nebo těsně spojených projevech může být nutná použití metod s vysokým rozlišením.
Důvěryhodná identifikace by měla zahrnovat plný minerální kontext. Složení, chování při difrakci, textura a asociace s jinými fázemi by měly souhlasit předtím, než je zrnko hláseno jako edskottit.
Typy a druhy edskotitu
Edskotit je jedna rozpoznaná minerální druh, nikoli široká komerční skupina minerálů s mnoha uznávanými druhůmi. Neexistují žádné oficiálně uznávané stupně drahokamů, pojmenované barvivé varianty nebo dekorativní formy.
Typy materiálu běžně diskutované v mineralogických popisech zahrnují:
- Typ výskytu materiálu: Edskotit z meteoritu Wedderburn, který slouží jako reference výskyt.
- Mikroskopické meteoritické zrny: Malé jednotlivé zrnek rozptýlené v matici bohaté na železo meteoritu.
- Svazaný edskottit: Zrní v přímém kontaktu s kovovým železem nebo jinými karbidovými fázemi.
- Texturové formy: Rozdíly v velikosti, tvaru, orientaci a rozložení zrn způsobené místními podmínkami krystalizace.
- Kompoziční variace: Malé chemické rozdíly spojené s sousedními fázemi nebo analytickou neurčitostí.
- Výzkumné vzorky: Vyžloutlé sekce, zrnité montáže a fragmenty meteoritů připravené pro laboratorní analýzu.
Tyto popisy odkazují na výskyt a texturu, nikoli na oficiálně pojmenované variety. Nová varianta nebo související minerál vyžaduje samostatnou chemickou a krystalografickou charakterizaci.
Edskotit ve srovnání s jinými železnými karbidy
Edskottit je jednou článkem širší rodiny železo-uhlíkových sloučenin. Jiné fáze železných karbidů mohou vzniknout za podobných redukujících podmínek a mohou se vyskytovat ve srovnatelných meteoritových materiálech.
Rozlišení mezi edskottitem a jiným karbidem je založeno na naměřeném poměru železa ke uhlovodíku, krystalické symetrii, parametrech jednotkové buňky, difrakčních odrazech, strukturální uspořádanosti, mikroskopickém texturu a asociaci s kovovým železem a dalšími fázemi.
Samotný chemický vzorec by neměl být použit k identifikaci neznámého zrní. Dva fáze mohou mít podobné složení, ale různé krystalové struktury. Tedy třídění minerálů závisí na obou chemických a krystalografických datech.
Geologický a meteoritický kontext
Edscottit je spojen s železem bohatým, uhlíkem nosným materiálem vzniklým za nízké aktivity kyslíku. V sekci meteoritu lze jeho složení a texturovou vztah s kovovým železem, sulfidy, fosfidy, silikáty a dalšími karbidy při interpretaci chladnutí a krystalizace mateřského tělesa zvážit.
Minerál nesmí být používán jako samostatný teploměr nebo indikátor fugacity kyslíku. Teplota, tlak, redoxní podmínky a rychlost chlazení musí být vyhodnoceny pomocí celého minerálního assembláže a nezávislých analytických důkazů.
Použití a obchodní status
Edscottit nemá zavedené komerční, průmyslové nebo šperkařské použití. Není těžen jako ruda, řezán jako drahokam nebo obchodovaný jako běžná minerální surovina. Potvrzené materiály jsou omezené a jsou obvykle uloženy ve vzorcích meteoritů, polrovných sekcích, výzkumných kolekcích nebo institucionálních archivách.
Jeho dokumentované použití je omezeno na identifikaci a popis minerálů, klasifikaci meteoritů, studium železo-uhlíkových fázových vztahů a referenční nebo výukové sbírky.
Tvzení, že obyčejné terestrické železné horniny nebo kovové předměty obsahují edskottit, by mělo být zpracováno opatrně. Laboratorní analýza je nutná, protože vizuální podobnost nemůže rozlišit edskottit od čistého železa, jiných karbidů nebo průmyslových železo-uhlíkových materiálů.
Přehled minerálu Edscottit
Edskotit je vzácná železná karbidová minerál s formulem Fe₅C₂ a orthorombickou krystalickou strukturou. Byl uznán jako samostatný minerální druh v roce 2019, byl pojmenován podle výzkumníka meteoritů Edwarda R. D. Scootta a je nejznámější z meteoritu Wedderburn v Austrálii.
Minerál vzniká za velmi redukujících podmínek, kdy mohou existovat železné kovy a uhlík. Protože se obvykle vyskytuje jako mikroskopické zrny, edscottit nelze spolehlivě určit podle barvy, lesku, tvrdosti nebo jiných jednoduchých polních testů. Definitivní identifikace vyžaduje chemickou a krystalografickou analýzu.
I přesněji edscottit nemá stanovené průmyslové nebo klenotnické použití, jeho složení, struktura a vztah ke sousedním fázím dokumentují železo-uhlíkovou chemii ve vesmírném materiálu. Tyto vlastnosti jsou uvažovány při popisu meteoritů a jejich mateřského tělesa.