Az edskottit egy ritka, természetesen előforduló vas-karbid ásvány a Fe₅C₂ kémiai képlettel. Legismertebb a meteoritokból, különösen az ausztráliai Wedderburn meteoritból. Az edskottit gyakran mikroszkopikus szemcsékben fordul elő extraterrestriális fémekben, és nem nagy kristályokban a szokásos földi kőzetekben, mint például a kvartsz, a feldspát vagy a mészkő.
A kőzet az vas-karbid-családba tartozik. A szerkezete vasat tartalmaz a fő elemként, míg a szén meghatározott helyeket foglal el egy rendezett kristálykeretben. Az edskottit tehát nem egyszerűen véletlenszerűen eloszló szén a fémvasban. Kémiai összetételének és atomi elrendeződésének elegendően jellemzők, hogy független kőzettépességként ismertetni lehessen.
Az edscottitot 2019-ben fogadta el a Nemzetközi Mineralógiai Társaság mint egy új ásványfaj. Az ásvány az után kapta nevét, hogy Edward R. D. Scott, egy kutató, aki a meteoritokkal és bolygóanyagokkal foglalkozó munkáiról ismert.
Az edskottit kapcsolódik a nagyon redukáló, vasban gazdag és szénvegyületeket tartalmazó környezetekhez. Ezek a feltételek ritkák a Föld felszínén, de előfordulhatnak differenciált aszteroidák és más bolygótestek fémkomponenseiben.
Edscottit gyors tények a kőzetként
A kőzetneve edscottit. Ideális kémiai képlete Fe₅C₂, és a vas-karbid-csoportba tartozik. Az edscottit az ortorombikus kristályrendszertől származik, és főként vasban gazdag meteoritokban és más extraterrestris fémekben található meg. A típuskijelölés a Wedderburn meteorit Ausztráliában van. A kőzetet 2019-ben ismerte el az IMA, és Edward R. D. Scott után nevezték el. Ismert szemcsék mikroszkopikusak, vagy rendkívül finoman szemcsések, és nem létezik kereskedelmi vagy gyöngyüzemi piac a kőzet számára.
Felfedezés, típuselőfordulás és megnevezés
Az edskottitot a Wedderburn-meteoritában, egy különleges vasmeteoritban azonosították, amelyet Ausztráliában találtak. A minta magas arányú fémanyagot és egy különleges ásványkombinációt tartalmaz. Amikor a kutatók mikroszkópos fázisait modern analitikai módszerekkel vizsgálták, egy jellemző vas-karbidot azonosítottak a Fe₅C₂ összetétellel és egy karakterisztikus kristálystruktúrával.
A megjelenés azt mutatja, hogy a meteoriták megtartottak olyan ásványi fázisokat, amelyek a földi oxigénben gazdag kéreghez képest más kémiai körülmények között alakultak. Egy olyan fázis, amely ritka vagy nehéz megőrizni a földi kövekben, megmaradhat a meteorit anyagában.
Miután összetételét és kristálytani tulajdonságait megfelelően karakterizálták, a szórt fázist új ásványfajként jóváhagyták, és edscottitnak nevezték el Edward R. D. Scott tiszteletére. A Wedderburn meteorita a típusmegfigyelés, amelyet a jövőben más meteoritokban vagy bolygómintákban történő felfedezésekhez használnak.
Kémiai összetétel és képlet
A szénkeményített vas képletje Fe₅C₂, ami azt jelenti, hogy ideális összetételében öt vasatom van minden két szénatomhoz. Ez a vas-karbonidok közé sorolja, amelyek olyan vegyületek, amelyekben a szén beépül egy vas domináns kristálystruktúrájába.
A összetétel összhangban van egy környezettel, amelyben nagy mennyiségű fémvas van jelen, és elegendő szén, hogy a növekvő karbidstruktúrába kerüljön. Az oxigénaktivitásnak ennyire alacsonynak kell lennie, hogy a fémvas és a vas-karbid stabil maradjon. A anyagnak át kell halnia egy megfelelő hőmérsékleti tartományon a hűtés során, hogy a karbid kristályosodhasson vagy megmaradhasson.
Az edszkótit gyakran együtt találják a fémvas, nikkel-vas fázisok, szulfidok, foszfidok, szilikátok és más karbidásványok. A teljes ásványösszetétel gyakran informatívabb, mint az izolált képlet, mivel rögzíti a szülőtest oxidációs állapotát, hőmérsékletét, nyomását és kémiai fejlődésének aspektusait.
Kristálystruktúra és ásványosztályozás
Edscottit kapcsolódik a ortorombikus kristályrendszerAz ortorombikus szerkezetben a kristályrácsnak három egymásra merőleges, különböző hosszúságú tengelye van.
Az atomi skálán a vas alkotja a domináns szerkezeti keretet, míg a szén rendezett helyeket foglal el a rácsban. Ez a rendszer különbözteti az edskottitát más hasonló összetételű vas-karbid fázisoktól.
Több vas-karbid is előfordulhat hasonló meteoritkörnyezetekben, ezért a kémiai elemzés egyedül nem lehet elegendő a határozott azonosításhoz. A kutatók általában kombinálják a kémiai összetételt a diffrakciós adatokkal, kristályparaméterekkel és mikroszkópos megfigyelésekkel.
A szén strukturális helyzete is fontos. A szén egy meghatározott ásványi rács része, nem pedig rendszertelen idegen anyag a természetes vasban. Ez a rendezett struktúra az egyik oka annak, hogy az edscottit külön ásványfajként sorolják be.
Hogyan alakul ki az edskottit?
Az edszkótit erős redukáló, vasban gazdag és szén tartalmú körülmények között képződik. Ilyen környezetekben az oxigén kevésbé elérhető a vashez képest, lehetővé téve a fémvas stabil maradását. Amint a fém lehűl, a szén reakcióba léphet a vasval és kristályosodhat vas-karbidként.
A legvalószínűbb környezet az extraterresztria szülőtest fém belső része vagy a fémgazdag része. A megolvasztás és a differenciálódás során az vasgazdag fém elválaszkodik a szilikát anyagtól. A szén oldódhat a fémfolyadékban, vagy összegződhet szilárd fémbe. Amint a hőmérséklet csökken, vas-szén vegyületek stabilizálódnak, és karbid fázisok képződnek. Folyamatos hűlés esetén mikroszkopikus edscottit szemcséket lehet megtartani a meteorit fém mátrixában.
A pontos kialakulási útvonal változhat a nyomás, hőmérséklet, tömegösszetétel, hűlési sebesség és a szulfur, nikkel, foszfor és egyéb elemek elérhetőségétől. Ezért az edskottitot mint egy ásványként kell értelmezni, nem mint egyetlen hőmérsékleti értéket vagy eseményt bizonyító adatot.
Hol található az Edscottit?
A legismertebb és a típuskori előfordulású edscottit a Wedderburn meteorit Ausztráliában. Ottal fordul elő, mint egy nagyon kis fázis, vasgazdag meteoritanyaghoz kapcsolódóan. Mivel a kőzetkémiai anyagot laboratóriumi elemzés nélkül nehéz felismerni, a megerősített helyszínek száma korlátozott marad.
Az edskottit nem ismert mint gyakori ásvány a szokásos földi bányatermelékekben. Az ismert előfordulása elsősorban extraterresztrális, bár az edskottitt tartalmazó meteorit jelenleg a Földön található.
A helyi információk az edscottit esetében egy meteorit, megmert meteorit keresztmetszet, bolygó minta, aszteroida minta vagy laboratóriumban készített ásványtartó is lehet, nem pedig hagyományos bánya vagy geológiai kibúvás.
Következő előfordulások más vasmeteoritokban, visszatérített aszteroida mintákban vagy bolygók anyagában formális kémiai és kristálytani megerősítést igényelnek.
Edscottit a meteoritokban
A meteoriták olyan ásványfázisokat őriznek meg, amelyek a korai Naprendszerben vagy differenciált szülőtestek belsejében keletkeztek. Az acélmeteoriták különösen relevánsak, mivel lehet, hogy a naprendszerben lévő fém magok vagy mély fém-szegény régiók darabjai, amelyeket később ütközések zúztak szét.
Egy vas-meteoritban az edscottit mikroszkopikus szemcsék formájában fordulhat elő a fémvasban vagy annak mellett. Együtt nőhet más karbidfázisokkal, nikkel-vas ásványokkal, szulfidokkal, foszfidokkal vagy szilikát bevitellekkel. Ezek a kapcsolatok megvizsgálhatók a szülőtest redukciós-oxidációs állapotának értelmezésekor, a szén eloszlásának vizsgálatában fém anyagban, a vasgazdag olvadékok hűlési sebességének meghatározásakor és a karbid- és fémfázisok kristályosodási sorrendjének elemzésében.
A kőzetkémiai előfordulás szintén figyelembe vehető a különböző meteoritcsoportok összehasonlításakor és a fémek és szilikátok elválasztásának vizsgálatakor a bolygódifferenciálódás során.
Fizikai tulajdonságok az Edscottitáról
Mivel az edskottit kiválóan ritka és általában mikroszkopikus szemcsék formájában fordul elő, sok szokásos kézispecimén tulajdonság jól meghatározott. Nem rendelkezik gyakran nagy, izolált kristállyal, amelyet lupa segítségével lehet megvizsgálni vagy egyszerű mezői módszerekkel tesztelni.
A legfontosabb tulajdonságok az azonosításhoz a kémia, a kristálystruktúra és a megjelenés. Az egyes szemcsék általában túl kicsik ahhoz, hogy megbízható makroszkópikus színleírást adjanak. Egy fémhez vagy alapfémhez hasonló megjelenés lehet a környező vasgazdag mátrixból, de a fényvisszaverődés maga nem azonosítja a méretet.
Az edskottit általában nem található átlátszó vagy áttörlő gyémántminőségű kristályként. Egy megbízható kézispecimén nyomhúzás általában nem áll rendelkezésre, mivel a szemcsék nagyon kicsik és gyakran más fázisokkal nőttek egybe. A hasadás és a törés is nehéz megfigyelni.
A vasalapú összetételéből következik, hogy viszonylag magas sűrűsége van a sok közönséges nemfémásványhoz képest, bár egy tömeges meteorit mérés tartalmaz más komponenseket is. Egy határozott mező keménységi érték nem szokásos, mert az izolált szemcsék túl kicsik a jelentős karcolási teszt elvégzéséhez.
Hogyan azonosítják az edscottitot?
A vizuális ellenőrzés nem elegendő az edscottit meghatározásához. Egy meteorita, amely tartalmazza, egyszerűen fémes, szürke vagy vasgazdagnak tűnhet a szem nélkül. A kőzet megállapításához bizonyítékot kell nyújtani mind a Fe₅C₂ összetételéről, mind a jellemző kristálystruktúráról.
A kutatók kombinálhatják a szcintillációs elektronmikroszkópia alkalmazását a szemcsék morfológiájának és az intergrowthoknak a vizsgálatára, az energiadiszperzív röntgenspektrum-képzést gyors kémiai elemzésre, az elektronnyaláb mikroanalízist kvantitatív összetétel meghatározására, az elektronhullámok diffúzióját kristálytani rendszer megállapítására, valamint a röntgen- vagy mikrodiffúziót, amennyiben elegendő anyag áll rendelkezésre.
A visszavert fényű mikroszkópia és a petrográfiás elemzés megmutathatja, hogyan kapcsolódik az edscottit a fémvashoz és a szomszédos ásványfázisokhoz. Magas felbontású módszerek szükségesek lehetnek, ha a szemcsék túl kicsik vagy szorosan összeolvadnak a rutin elemzéshez.
Egy megbízható azonosítás figyelembe kell venni a teljes ásványi környezetet. A összetétel, a szóródási viselkedés, a textúra és az egyéb fázisokkal való kapcsolatnak egyeznie kell, mielőtt egy szemcsét edskottitként jelölnek meg.
Fajták és fajtái az edscottitnak
Edscottit egy egy ismert ásványfajta, nem egy széles kereskedelmi ásványi csoport több megerősített fajtával. Nincsenek hivatalosan elismert gyöngyásványok, nevezett színfajták vagy díszítő formák.
A gyakran a mineralógiai leírásokban szereplő anyagok típusai közé tartoznak:
- Típusú előfordulási anyag: Edscottit a Wedderburn meteoritából, amely a referenciaelőfordulás.
- Mikroszkopikus meteoritikus szemcsék: Kis egyéni szemcsék, amelyek szórtan találhatók vasgazdag meteorit mátrixban.
- Intergrowt edscottit: Szemcsék, amelyek közvetlenül érintkeznek vasfémmel vagy más karbid fázisokkal.
- Textúrás formák: A szemcsenagyság, alak, irány és eloszlás különbségei a helyi kristályosodási körülményekből erednek.
- Összetevői variáció: Kis kémiai különbségek a szomszédos fázisokhoz vagy az analitikai bizonytalansághoz kapcsolódóan.
- Kutatási minták: Párosított szakaszok, szemcsések, és meteorit-részek készítve a laboratóriumi elemzésre.
Ezek a leírások az előfordulásról és a textúráról szólnak, nem hivatalosan megnevezett fajtákról. Egy új fajta vagy kapcsolódó ásványhoz külön kémiai és kristálytani karakterizáció szükséges.
Edscottit összehasonlítva más vas-karbonide-ekkel
Az edszkótit egy tágabb vas-karbon vegyületek családja alkotja. Más vas-karbon fázisok is kialakulhatnak hasonló redukáló körülmények között, és előfordulhatnak hasonló meteoritanyagokban.
A különbség az edscottit és más karbid között a mérhető vas-kén arány, kristály szimmetria, egységcella paraméterek, elhajlás tükrözések, szerkezeti rend, mikroszkópikus textúra és az összefüggés a fémvas és más fázisokkal.
Egy vegyjel egyedül nem használható egy ismeretlen gabona azonosítására. Két fázis hasonló összetételű lehet, de különböző kristálystruktúrával. A kőzetkémiai osztályozás ezért mind a kémiai, mind a kristálytani adatokon alapul.
Geológiai és meteoritás környezet
Az edskottit a szénvegyületeket tartalmazó, vasgazdag anyaghoz kapcsolódik, amely alacsony oxigénaktivitás mellett keletkezett. Egy meteoritszakaszban az összetételének és textúrájának kapcsolata a fémvas, szulfidok, foszfidok, szilikátok és más karbidokkal figyelembe vehető a szülőtest hűlési és kristályosodási történetének értelmezésekor.
A kőzetnek nem szabad egyedülálló hőmérsékletmérő vagy oxigénfugacitás-jelzőként szolgálnia. A hőmérséklet, nyomás, redox-körülmények és a hűlési sebesség értékelése a teljes kőzetösszetétel és független analitikai bizonyítékok felhasználásával történjen.
Használat és kereskedelmi státusz
Az edszkótit nem ismerik kereskedelmi, ipari vagy gyöngyös használatra. Nem bányászatnak szánt ásvány, nem vágják gyöngyként, és nem kerül kereskedelmi ásványi terméknek. A megerősített anyag korlátozott, és általában meteorit mintákban, megmunkált szelvényekben, kutatási gyűjteményekben vagy intézményi tárolókban őrzik.
A dokumentált használati céljai korlátozottak a bányászati azonosításra és leírásra, meteorit-osztályozásra, vas-karbon fázisviszonyok tanulmányozására, valamint hivatkozási vagy oktatási gyűjteményekre.
Azt a kijelentést, hogy a szokásos földi vasgazdag kőzetek vagy fém tárgyak edskottitot tartalmaznak, óvatosan kell kezelni. Laboratóriumi elemzés szükséges, mivel a vizuális hasonlóság nem képes megkülönböztetni az edskottitot a természetes vas, más karbidok vagy ipari vas-karbon anyagok között.
Edscottit ásvány összefoglaló
Az edskottit egy ritka vas-karbid ásvány a képletű Fe₅C₂ és egy ortorombikus kristálystruktúra. 2019-ben ismerték el különálló ásványfajnak, és az meteorit kutató Edward R. D. Scott után kapta a nevét, és legismertebb példányai Ausztráliában a Wedderburn meteoritből származnak.
A kőzet a nagyon redukáló körülmények között alakul ki, ahol fémvas és szén együtt is előfordulhat. Mivel gyakran mikroszkópikus szemcsék formájában fordul elő, az edskottit nem lehet megbízhatóan azonosítani szín, fényviselkedés, keménység vagy más egyszerű mezői tesztek alapján. A határozott azonosítás kémiai és kristálytani elemzést igényel.
Bár az edscottit nem rendelkezik ismert ipari vagy gyöngyös használatával, összetételének, szerkezetének és szomszédos fázisokkal való kapcsolatának leírása megmutatja az extraterrestris anyagban lévő vas-karbon kémiai viszonyait. Ezek a tulajdonságok fontosak a meteoritok és ezek anya-testének történetének leírásánál.