اِدسكوتیت یک معدن طبیعی نادر از کربید آهن با فرمول شیمیایی Fe₅C₂ است. این معدن به ویژه در سیارههای خارجی، به ویژه سیارهای به نام وادربورن که در استرالیا پیدا شده است، معروف است. در مقابل مواد تشکیل دهنده سنگهای معمولی مانند کوارتز، فلدسپار و کلسیت، ادسكوتیت عموماً به صورت ذرات ریز در داخل فلز فضایی ظاهر میشود نه به عنوان بلورهای بزرگ در سنگهای معمولی زمین.
این منیزیل به خانواده کربید آهن تعلق دارد. ساختار آن آهن را به عنوان عنصر اصلی دارد، در حالی که کربن در موقعیتهای خاصی در چارچوب بلوری مرتب قرار دارد. بنابراین، ادسکوتیت فقط کربنی نیست که به طور تصادفی در آهن فلزی حل شده باشد. ترکیب شیمیایی و جایگاه اتمی آن به اندازه کافی متفاوت است که بتواند به عنوان یک گونه معدنی مستقل شناخته شود.
اِدسکوتیت در سال 2019 به عنوان یک گونه معدنی توسط انجمن مینرالوژی بین المللی به رسمیت شناخته شد. این معدن به نام ادوارد ار. دی. اسکات، یک دانشگاهی است که برای کارهایش روی سنگهای آسمانی و مواد سیارهای شناخته شده است.
اِدسكوتیت با محیطهای کاهشی شدید، غنی از آهن و حاوی کربن مرتبط است. این شرایط در سطح زمین نادر هستند اما میتوانند در بخشهای فلزی سیارههای تفکیک شده و دیگر اجسام سیارهای رخ دهند.
اطلاعات سریع معدن ادسکوتیت
نام معدن ادสکوتیت است. فرمول شیمیایی ایدهآل آن Fe₅C₂ بوده و به گروه کربیدهای فلزی تعلق دارد. ادسکوتیت با سیستم بلوری اورتورومبیک مرتبط است و به طور اصلی در سیارههای غیرزمینی و مواد فلزی خارج از زمین یافت میشود. محل نوع آن، سیارهای در استرالیا به نام وادربرن است. این معدن در سال 2019 توسط IMA شناسایی شد و به نام ادوارد ار دی اسکات نامگذاری شده است. ذرات شناخته شده این معدن به اندازهی میکروسکوپی تا بسیار ریز است و هیچ بازار تجاری یا جواهرسازی برای این معدن وجود ندارد.
کشف، نوع وقوع و نام گذاری
اِدسكوتیت در طول مطالعات جزئیاتی از مترهای وادربرن، یک مترهای فلزی غیرمعمول کشف شده در استرالیا شناسایی شد. نمونه شامل نسبت بالایی از مواد فلزی و ترکیب غیرمعمولی از مواد معدنی است. وقتی پژوهشگران فازهای میکروسکوپی آن را با استفاده از روشهای تحلیلی مدرن بررسی کردند، یک کربید آهن مشخص با ترکیب Fe₅C₂ و ساختار بلوری خاص را شناسایی کردند.
این اتفاق نشان میدهد که سنگهای فضایی میتوانند فازهای معدنی را حفظ کنند که در شرایط شیمیایی متفاوت با آنچه در پوسته اکسیژندار زمین وجود دارد، تشکیل شدهاند. یک فاز که در سنگهای زمینی نادر یا سخت برای حفظ است، ممکن است در مواد سنگهای فضایی حضور داشته باشد.
پس از توصیف و شناخت کافی ساختار کریستالی، فاز به عنوان یک گونه معدن جدید تأیید شد و با نام ادสکوتایت به افتخار ادوارد ار. دی. اسکات نامگذاری شد. سنگ فضایی وادربرن به عنوان محل نوع برای مقایسه با کشفیات آینده در سنگهای فضایی دیگر یا نمونههای سیارهای عمل میکند.
توضیحات شیمیایی و فرمول
فرمول شیمیایی edscottite Fe₅C₂ است، به این معنی که ترکیب ایدهآل آن شامل پنج اتم فری برای هر دو اتم کربن است. این باعث میشود که آن را در بین کربیدهای فری قرار دهد، ترکیباتی که در آن کربن به ساختار بلوری حاوی فری گrafted میشود.
توضیحات با ترکیبی که با محیطی سازگار است که شامل منبع بزرگی از آهن فلزی و مقدار کافی کربن برای ورود به ساختار کربید رشد یافته است. فعالیت اکسیژن باید به اندازه کافی پایین باشد تا آهن فلزی و کربید آهن پایدار بمانند. مواد باید طی فرآیند سرد شدن از دامنه دمای مناسبی عبور کند تا کربید بلور شود یا حفظ شود.
اِدسكوتیت ممکن است همراه با آهن فلزی، فازهای نیکل-آهن، سولفیدها، فسفیدها، سیلیکاتها و سایر مواد معدنی کربیدی ظاهر شود. ترکیب کامل مواد معدنی اغلب پیشنهادگری بیشتر از فرمول منفرد است، زیرا جنبههایی از حالت اکسیداسیون، دما، فشار و تحولات شیمیایی بدن مادر را ثبت میکند.
ساختار کریستالی و طبقه بندی مواد معدنی
اِدسكوتیت مرتبط با سیستم بلوری اورتورومبیک. در یک ساختار اورتورومبیک، شبکه کریستالی سه محور عمود بر هم با طولهای ناهمگون دارد.
در مقیاس اتمی، آهن چارچوب ساختاری غالب را تشکیل میدهد، در حالی که کربن در موقعیتهای منظم در طول شبکه قرار میگیرد. این چیدمان edscottite را از فازهای دیگر کربید آهن با ترکیبهای مشابه تمیز میدهد.
چندین کربید آهن می تواند در محیط های معدنی مشابه ظاهر شود، بنابراین تحلیل شیمیایی به تنهایی ممکن است برای شناسایی قطعی کافی نباشد. دانشمندان عادت دارند ترکیب ترکیب شیمیایی با داده های پراش، پارامترهای بلور و مشاهدات میکروسکوپی را انجام دهند.
موقع ساختاری کربن نیز مهم است. کربن بخشی از یک شبکه معدنی تعیین شده است، نه عامل آلودگی غیر منظم در آهن خالص. این ساختار منظم یکی از دلایلی است که باعث شده edscottite به عنوان یک گونه معدنی مجزا طبقه بندی شود.
چگونه ادسکوتیت تشکیل می شود؟
اِدسكوتیت در شرایط کاهشکننده شدید، غنی از آهن و حاوی کربن تشکیل میشود. در چنین محیطهایی، اکسیژن نسبت به آهن کم است، که باعث میشود فلزی آهن پایدار بماند. هنگامی که فلز سرد میشود، کربن میتواند با آهن واکنش دهد و به عنوان یک کربید آهن بلور بگیرد.
پر احتمالترین محیط، داخلی فلزی یا بخش غنی از فلز یک جسم مادر فضایی است. در حین ذوب و تفکیک، فلز غنی از آهن از مواد سیلیکاتی جدا میشود. کربن میتواند در مایع فلزی حل شود یا در فلز جامد تجمع کند. هنگامی که دما کاهش مییابد، ترکیبات آهن-کربن پایدار میشوند و فازهای کربید تشکیل میشوند. خنک شدن مداوم میتواند دانههای نانویی ادسکوتیت را در ماتریس فلزی سنگهای فضایی حفظ کند.
مسیر ایجاد دقیق ممکن است با فشار، دما، ترکیب حجمی، نرخ سرد شدن و دسترسی به گوگرد، نیکل، فسفر و عناصر دیگر متفاوت باشد. به همین دلیل، edscottite باید به عنوان بخشی از یک جمعیت کانی تفسیر شود، نه به عنوان شواهد یک دمای خاص یا رویداد.
در کجا ادسکوتیت یافت میشود؟
معروفترین و نوع اتفاقی از اداسکوتیت، این است که سنگ فلزی ودربورن در استرالیااین در آنجا به عنوان یک فاز بسیار کوچکی که با مواد سیارهای غنی از آهن مرتبط است، رخ میدهد. زیرا این سنگشناختی بدون تحلیل آزمایشگاهی سخت به دست میآید، تعداد مکانهای تأیید شده محدود میماند.
اِدسكوتیت به عنوان یک معدنی رایج در ذخایر معدنی سطح زمین شناخته نمیشود. گزارش شده است که وقوع آن اصلًا خارج از زمین است، با این حال سنگ فضایی حاوی آن در حال حاضر بر روی زمین قرار دارد.
اطلاعات مکانی برای edscottite ممکن است به یک سنگ فضایی، برش سنگ فضایی ساخته شده، نمونه سیارهای، نمونه آستروئید، یا قطعه معدنی آماده شده در آزمایشگاه اشاره داشته باشد، نه به معادن یا تودههای زمینشناسی سنتی.
تعدادی از اتفاقات در سایر مетеوریتهای آهنی، نمونههای بازگشتی سیارک یا مواد سیارهای نیاز به تأیید شیمیایی و کریستالوگرافی رسمی دارد.
اِدسكوتیت در سنگهای آسمانی
متروریتها فازهای معدنی را که در سیستم خورشیدی اولیه یا داخل بدن والد تفکیک شده تشکیل شدهاند، حفظ میکنند. متروریتهای فلزی به ویژه مهم هستند زیرا ممکن است قطعاتی از هستههای فلزی یا مناطق عمیق فلزی غنی از دیگر سیارهچههایی باشند که بعداً توسط برخوردها نابود شدهاند.
در یک معدن چدنی، ادسکوتیت می تواند به عنوان دانه های ریز در یا کنار فلز آهن موجود باشد. این ماده ممکن است با سایر فازهای کربیدی، مواد معدنی نیکل-آهن، سولفیدها، فسفیدها یا حباب های سیلیکاتی جفت شود. این روابط می توانند زمانی که به تفسیر حالت اکسیداسیون-کاهشی بدن مادر، توزیع کربن در مواد فلزی، نرخ سرد شدن ذوب های غنی از آهن و توالیی که فازهای کربید و فلز بلور می شوند، بررسی شوند.
ویژگی چشمهای معدن نیز میتواند در مقایسه گروههای مختلف سنگهای آسمانی و بررسی جداسازی فلز از سیلیکات در طول تفکیک کموزنها در سیارهها در نظر گرفته شود.
خصوصیات فیزیکی ادسکوتیت
چون edscottit بسیار نادر است و معمولاً به عنوان دانههای میکروسکوپی یافت میشود، خواص استاندارد نمونه دستی به خوبی تعیین نشدهاند. معمولاً به عنوان بلور بزرگ و منزوی ارائه نمیشود که با یک لُپ یا روشهای ساده در زمین قابل بررسی باشد.
ویژگیهای مهم برای شناسایی، شیمی، ساختار کریستالی و یافته است. دانههای فردی معمولاً بسیار کوچک هستند که برای توصیف رنگ ماکروسکوپی قابل اعتماد نیستند. ظاهر فلزی یا زیر فلزی ممکن است توسط ماتریس غنی از آهن اطراف پیشنهاد شود، اما لوسی به تنهایی نمیتواند سنگ معدن را شناسایی کند.
ايدسكوتيت به ندرت به عنوان یک بلور با کیفیت جوهری شفاف یا شبه شفاف پیدا میشود. یک رنگ سطح دست قابل اعتماد معمولاً در دسترس نیست زیرا ذرات بسیار کوچک هستند و معمولاً با فازهای دیگر ترکیب شدهاند. شکاف و شکست نیز به راحتی قابل مشاهده نیست.
توضیحات غنی از آهن نشان می دهد که چگالی نسبتاً بالایی نسبت به بسیاری از مواد معدنی غیر فلزی دارد، با این حال اندازه گیری یک سنگ فضایی حجمی شامل اجزای دیگری نیز می باشد. مقدار سختی میدانی قطعی به طور معمول استفاده نمی شود زیرا دانه های منفرد خیلی کوچک هستند تا بتوانند تست خراش معنی داری انجام دهند.
چگونه ادسکوتیت شناسایی می شود؟
بررسی بصری کافی نیست تا edscottite را شناسایی کند. یک سنگ فلزی که حاوی آن باشد ممکن است به چشم غیر مسلح فلزی، خاکستری یا غنی از آهن به نظر برسد. تأیید این معدن نیاز به اثبات برای هر دو ترکیب Fe₅C₂ و ساختار بلوری ویژه آن دارد.
پژوهشگران می توانند میکروسکوپ الکترونی اسکن کننده را با هم ترکیب کنند تا ساختار دانه و انتقالات را بررسی کنند، طیف سنجی پراکندگی انرژی ایکس برای تحلیل شیمیایی سریع، تحلیل میکروپروب الکترونی برای ترکیب کمی، پراش الکترونی برای نظم کrysالوگرافی و پراش ایکس یا پراش میکروی ایکس در صورتی که مقدار کافی از نمونه موجود باشد.
میکروسکوپی نور بازتابی و تحلیل پترولوژیک میتوانند نحوه ارتباط ادسکوتیت با آهن فلزی و فازهای معدنی همسایه را نشان دهند. روشهای با دقت بالا ممکن است زمانی لازم باشند که ذرات خیلی کوچک یا به طور نزدیک با یکدیگر ترکیب شده باشند و تحلیل سنتی امکانپذیر نباشد.
یک شناسایی قابل اعتماد باید به تمام زمینههای معدنی توجه کند. ترکیب، رفتار دیفراکسیون، بافت و ارتباط با فازهای دیگر باید قبل از گزارش دانهای به عنوان ادสکوتیت، هماهنگ باشند.
انواع و انواع ادسكوتیت
اِدسكوتیت یک یک گونه معدنی شناخته شده، گروهی گسترده از مواد معدنی تجارتی با انواع متعددی که به طور رسمی شناخته شده است. هیچ گونه درجه ژوئی که به رسمیت شناخته شده باشد، گونه رنگی نامگذاری شده یا فرمهای زیباییشناختی وجود ندارد.
انواع موادي كه در توصيف هاي مينرالوژيكي به طور متداول مورد بحث قرار مي گيرند شامل:
- نوع ماده وقوعی: اِدسكوتیت از معدن وادربرن که به عنوان گونه مرجع است.
- دانههای فضایی میکروسکوپی: دانههای کوچک فردی پخش شده در یک ماتریس چدنی غنی از آهن.
- گیاهچه ادسکوتیت: دانههایی که در تماس مستقیم با آهن فلزی یا فازهای کربید دیگری هستند.
- فرمهای بافتی: تفاوتهای اندازه، شکل، جهتگیری و توزیع دانهها که به دلیل شرایط محلی تبلور ایجاد میشوند.
- تغییرات ترکیبی: تفاوتهای شیمیایی کوچک مربوط به فازهای همسایه یا عدم قطعیت تحلیلی.
- نمونههای تحقیقاتی: بخشهای صیقلی، نصبهای گندمی و قطعات سیارهای برای تحلیل آزمایشگاهی آماده شدهاند.
این توضیحات به وقوع و بافت مربوط می شوند نه به گونه های رسمی نام گذاری شده. یک گونه جدید یا معدنی مرتبط نیاز به شناسایی شیمیایی و کریستالوگرافی جداگانه دارد.
ايدسكوتيت نسبت به سایر کربیدهای آهن
اِدسكوتیت یکی از اعضای خانواده وسیع تر ترکیبات آهن-کربن است. فازهای دیگر کربید آهن ممکن است تحت شرایط کاهشی مشابه تشکیل شوند و می توانند در مواد سیاره ای مشابه پیدا شوند.
تمایز بین اد اسکوتیت و یک کربید دیگر بر اساس رابطه اندازهگیری شده آهن به کربن، تقارن بلوری، پارامترهای سلول واحد، بازتابهای تفرق، ترتیب ساختاری، بافت میکروسکوپی و ارتباط با آهن فلزی و فازهای دیگر است.
یک فرمول شیمیایی به تنهایی نباید برای شناسایی یک دانه نامعلوم استفاده شود. دو فاز ممکن است ترکیب شیمیایی مشابهی داشته باشند اما ساختار کریستالی متفاوتی داشته باشند. بنابراین، طبقه بندی مواد معدنی به داده های شیمیایی و بلور شناسی بستگی دارد.
زمینشناسی و مeteoritical Context
اِدسكوتیت با مواد غنی از آهن و حاوی کربن که در شرایط فعالیت پایین اکسیژن تشکیل شده است، مرتبط است. در یک بخش سیارک، ترکیب و رابطه بافتی آن با آهن فلزی، سولفیدها، فسفیدها، سیلیکاتها و دیگر کربیدها میتواند وقتی تفسیر تاریخ خنک شدن و بلورشدن بدن مادر مورد بررسی قرار گیرد.
ماده باید به عنوان یک ترمومتر یا نشانگر فروتکسیسیون اکسیژن به تنهایی استفاده نشود. دما، فشار، شرایط ردوکس و نرخ سرد شدن باید با استفاده از ترکیب کامل مواد معدنی و شواهد تحلیلی مستقل ارزیابی شوند.
استفادهها و وضعیت تجاری
اِدسكوتیت از نظر تجاری، صنعتی یا جواهرسازی دارای کاربردی ثابت نیست. این ماده به عنوان یک منبع فلز استخراج نمی شود، به عنوان یک سنگ گریان برش داده نمی شود و به عنوان کالای معدنی روزمره معامله نمی شود. مصالح تأیید شده محدود هستند و عموماً در نمونه های سیاره ای، برش های سطحی، مجموعه های پژوهشی یا ذخیره گاه های مؤسسه ای حفظ می شوند.
کاربردهای آن به منظور شناسایی و توصیف مواد معدنی، طبقه بندی سنگ های آسمانی، مطالعه روابط فازی آهن-کربن و مجموعه های مرجع یا آموزشی محدود است.
گزارش هایی که نشان می دهند سنگ های سطحی معمولی با فلزات فلزی یا فلزات غنی از آهن حاوی اد اسکوتیت باشند باید به احتیاط بررسی شوند. تحلیل آزمایخانه ای لازم است زیرا شباهت بصری نمی تواند اد اسکوتیت را از آهن خالص، سایر کربیدها یا مواد صنعتی کربن-آهن تشخیص دهد.
خلاصه معدن ادسكوتیت
اِدسكوتیت یک معدن نادر کربید آهن با فرمول Fe₅C₂ و ساختار بلوری اورتورومبیک. در سال 2019 به عنوان یک گونه معدنی متمایز شناخته شد، به نام پژوهشگر فلزات اختری ادوارد آر. دی. اسکات نامگذاری شده و به طور کلی از فلز اختری ودربرن در استرالیا شناخته شده است.
تکریستال معدنی در شرایط کاهشی بسیار بالا تشکیل میشود که در آن آهن فلزی و کربن میتوانند با هم وجود داشته باشند. چون این ماده معمولاً به صورت ذرات ریزی تشکیل میشود، edscottite نمیتواند به طور قابل اعتماد با استفاده از رنگ، جلوه، سختی یا سایر آزمایشهای ساده میدانی شناسایی شود. شناسایی قطعی نیاز به تحلیل شیمیایی و بلورشناسی دارد.
اگرچه اداسکوتیت کاربرد صنعتی یا جواهرسازی ای ندارد، اما ترکیب، ساختار و رابطه آن با فازهای مجاور، شیمی آهن-کربن در مواد غیر زمینی را ثبت میکنند. این ویژگیها هنگام توصیف منجمدات و تاریخ بدن مادرشان در نظر گرفته میشوند.