Edscottitul este un mineral rar, de origine naturală, carbura de fier cu formula chimică Fe₅C₂. Este cunoscut în special din meteoriți, în special meteoritul Wedderburn bogat în fier descoperit în Australia. În contrast cu mineralele obișnuite formatoare de roci, cum ar fi cuarțul, feldspații și calcitul, edscottitul apare de obicei sub forma unor particule microscopice în interiorul metalului extraterestru, mai degrabă decât sub formă de cristale mari în roci terestre obișnuite.
Mineralul aparține familiei carburilor de fier. Structura sa conține fierul ca element dominant, în timp ce carbonul ocupă poziții specifice într-un cadru cristalin ordonat. Edscottitul nu este deci doar carbon dizolvat aleatoriu în fier metalic. Compoziția sa chimică și aranjamentul atomic sunt suficient de distincte pentru a fi recunoscut ca o specie minerală independentă.
Edscottit a fost acceptat formal ca specie minerală de către Asociația Internațională de Mineralogie în 2019. Minereul este denumit după Edward R. D. Scott, un cercetător cunoscut pentru lucrările sale privind meteoritele și materialele planetare.
Edscottitul este asociat cu medii puternic reducătoare, bogate în fier și cu conținut de carbon. Aceste condiții sunt rare la suprafața Pământului, dar pot apărea în interiorul părților metalice ale asteroizilor diferențiati și ale altor corpuri planetare.
Informații rapide despre mineralul Edscottit
Numele minereului este edscottit. Formula sa chimică ideală este Fe₅C₂, iar acesta aparține grupei carburilor de fier. Edscottitul este asociat cu sistemul cristalin ortorombic și se găsește în principal în meteoritele bogate în fier și alte materiale metalice extraterestre. Ocurența tip este meteoritul Wedderburn din Australia. Minereul a fost recunoscut de IMA în 2019 și a primit numele după Edward R. D. Scott. Granulele cunoscute sunt microscopice până la foarte fin dispersate, iar nu există un piață comercială sau de pietre prețioase stabilită pentru acest mineral.
Descoperire, Tipuri de Apariție și Denumire
Edscottitul a fost identificat în urma unor studii detaliate ale meteoritului Wedderburn, un meteorit de fier neobișnuit descoperit în Australia. Probă conține o proporție ridicată de material metalic și o asamblare neobișnuită de minerale. Când cercetătorii au examinat fazele sale microscopice folosind metode analitice moderne, au identificat un carbur de fier distinct cu compoziția Fe₅C₂ și o structură cristalină caracteristică.
Această apariție demonstrează că meteoritele pot păstra faze minerale formate în condiții chimice diferite de cele din crusta terestră bogată în oxigen. O fază care este neobișnuită sau dificil de păstrat în rocile terestre poate rămâne prezentă în materialul meteoritic.
După ce compoziția și cristalografie au fost suficient de caracterizate, faza a fost aprobată ca o nouă specie minerală și a primit denumirea de edscottit în onoarea lui Edward R. D. Scott. Meteoritul Wedderburn servește ca localitate tip pentru comparare cu posibilele descoperiri viitoare în alte meteorite sau probe planetare.
Compoziție chimică și formulă
Formula chimică a edscottitului este Fe₅C₂, ceea ce înseamnă că compoziția sa ideală conține cinci atomi de fier pentru fiecare doi atomi de carbon. Acest lucru îl plasează printre carburații de fier, compuși în care carbonul este incorporat într-o structură cristalină dominată de fier.
Compoziția este consistentă cu un mediu care conține o cantitate mare de fier metalic și suficient carbon pentru a intra în structura carbidei în creștere. Activitatea de oxigen trebuie să fie suficient de scăzută pentru ca fierul metalic și carbura de fier să rămână stabile. Materialul trebuie, de asemenea, să treacă printr-o gamă adecvată de temperaturi în timpul răcirii pentru ca carbida să cristalizeze sau să rămână prezentă.
Edscottitul poate apărea împreună cu fier metalic, faze de nichel-fier, sulfuri, fosfuri, silicați și alte minerale carbure. Asamblarea completă a mineralelor este adesea mai informativă decât formula izolată, deoarece înregistrează aspecte ale stării de oxidare, temperaturii, presiunii și evoluției chimice a corpului părinte.
Structura cristalină și clasificarea minereurilor
Edscottitul este asociat cu sistemul cristalin ortorombicÎntr-o structură ortorombică, rețeaua cristalină are trei axe perpendiculare două câte două cu lungimi diferite.
La scară atomică, fierul formează cadrul structural dominant, în timp ce carbonul ocupă poziții ordonate în rețea. Această aranjare distinge edscottitul de alte faze de carburi de fier cu compoziții similare.
Câteva carburi de fier pot apărea în medii comparabile de meteoriți, așa că analiza chimică singură nu este întotdeauna suficientă pentru o identificare definitivă. Cercetătorii combină de obicei compoziția chimică cu datele de difracție, parametrii cristalini și observațiile microscopice.
Poziția structurală a carbonului este, de asemenea, importantă. Carbonul face parte dintr-un rețea minerală definită, în loc să fie o impuritate neregulată în fierul nativ. Această structură ordonată este una dintre motivele pentru care edscottitul este clasificat ca o specie minerală separată.
Cum se formează Edscottitul?
Edscottitul se formează în condiții puternic reducătoare, bogate în fier și cu conținut de carbon. În astfel de medii, oxigenul este scăzut în comparație cu fierul, permițând fierului metalic să rămână stabil. În timp ce metalul se răcește, carbonul poate reacționa cu fierul și cristaliza sub formă de carbura de fier.
Cel mai probabil loc de depunere este interiorul metalic sau porțiunea bogată în metale a unui corp părinte extraterestru. În timpul topirii și diferențierii, metalele bogate în fier se separă de materialul silicat. Carbonul poate se dizolva în lichidul metalic sau poate fi concentrat în metal solid. Odată cu scăderea temperaturii, compușii fier-carbon devin stabili și se formează faze de carburi. Răcirea continuă poate păstra particule microscopice de edscottit în matricea metalică a meteoritului.
Calea exactă de formare poate varia în funcție de presiune, temperatură, compoziția globală, rata de răcire și disponibilitatea sulfului, nichelului, fosforului și altor elemente. Din acest motiv, edscottitul trebuie interpretat ca fiind parte a unei asociații minereu, mai degrabă decât ca o dovadă a unei temperaturi sau evenimente individuale.
Unde se găsește edscottitul?
Cel mai cunoscut și tipic exemplu de edscottit este cel Meteoritul Wedderburn din AustraliaApare acolo ca o fază foarte mică asociată cu material meteoritic bogat în fier. Deoarece mineralul este dificil de recunoscut fără analiză de laborator, numărul localităților confirmate rămâne limitat.
Edscottitul nu este cunoscut ca un mineral comun în depozitele terestre obișnuite. Prezența sa documentată este în principal extraterestră, deși meteoritul care îl conține se află în prezent pe Pământ.
Informația de localitate pentru edscottit poate referi un meteorit, o secțiune de meteorit polizată, un eșantion planetary, un eșantion de asteroid sau un montaj de mineral preparat în laborator, mai degrabă decât o mină convențională sau o expunere geologică.
Cazuri potențiale în alte meteoriți de fier, mostre returnate de asteroizi sau materiale planetare ar necesita confirmare chimică și cristalografică formală.
Edscottit în meteoriti
Meteoritii păstrează faze minerale care s-au format în sistemul solar timpuriu sau în interiorul corpurilor parente diferențiate. Meteoritii de fier sunt deosebit de relevanți deoarece pot reprezenta fragmente ale unor nucleu metalic sau regiuni profunde bogate în metale ale asteroizilor care au fost ulterior dezruginiți prin impacte.
Într-un meteorit de fier, edscottita poate apărea sub formă de particule microscopice în interiorul sau lângă fier metalic. Aceasta poate fi intergroșită cu alte faze carbure, minerale niob-fer, sulfuri, fosfuri sau incluziuni silicatice. Aceste relații pot fi examinate atunci când se interpretează starea de oxidare-reducere a corpului părinte, distribuția carbonului în materialul metalic, rata de răcire a topiturilor bogate în fier și secvența în care s-au cristalizat fazele carbure și metal.
Ocurența mineralelor poate fi, de asemenea, luată în considerare atunci când se compară diferite grupuri de meteoriți și se examinează separarea metalului de silicatul în timpul diferențierii planetare.
Proprietățile fizice ale edscottitului
Deoarece edscottitul este extrem de rar și se întâlnește de obicei sub formă de granule microscopice, multe dintre proprietățile standard ale specimenelor de mână sunt puțin cunoscute. Nu este de obicei disponibil sub formă de cristal mare și izolat care poate fi examinat cu o lupă sau testat folosind metode simple din câmp.
Proprietățile cele mai relevante pentru identificare sunt chimia, structura cristalină și apariția. Granulele individuale sunt de obicei prea mici pentru o descriere a culorii macroscopice fiabilă. O aparență metalică sau submetallică poate fi sugerată de matricea bogată în fier din jur, dar luciul singur nu poate identifica minereul.
Edscottitul nu este de obicei întâlnit ca un cristal de calitate de pietre prețioase transparent sau translucid. Un test de vânătoare cu mâna este în general disponibil pentru că particulele sunt foarte mici și adesea intergrow with other phases. Cleavage și fractură sunt, de asemenea, dificil de observat.
Compoziția bogată în fier indică o densitate relativ ridicată față de multe minerale ne-metalice comune, deși o măsurătoare a densității unui meteorit în bloc include și alte componente. O valoare definitivă a durității în câmp nu este folosită frecvent deoarece granulele izolate sunt prea mici pentru a permite un test semnificativ de zgâriere.
Cum se identifică edscottitul?
Verificarea vizuală nu este suficientă pentru a identifica edscottitul. O meteorită care conține acesta poate arăta simplu metalică, cenușie sau bogată în fier cu ochiul liber. Confirmarea minereului necesită dovezi privind compoziția sa Fe₅C₂ și structura cristalină caracteristică.
Cercetătorii pot combina microscopie electronică de scanare pentru a examina morfologia granulilor și intercreșterile, spectroscopie X-ray cu dispersie de energie pentru analiza chimică rapidă, analiză microanalitică cu sondă electronică pentru compoziția cantitativă, difracție electronică pentru ordinea cristalografică și difracție X sau microdifracție atunci când este disponibil suficient material.
Microscopia cu lumină reflectată și analiza petrografică pot arăta cum edscottitul este asociat cu fierul metallic și cu fazele minereale vecine. Metode de înaltă rezoluție pot fi necesare atunci când granulele sunt prea mici sau îmbinate strâns pentru analiza obișnuită.
O identificare corectă ar trebui să ia în considerare contextul mineral complet. Compoziția, comportamentul de difracție, textura și asocierea cu alte faze ar trebui să coincidă înainte ca o granulă să fie raportată ca edscottit.
Tipuri și variante de Edscottit
Edscottit este un o singură specie de mineral recunoscută, nu un grup comercial larg de minerale cu numeroase variante stabilite. Nu există grade de pietre prețioase recunoscute oficial, variante de culoare denumite sau forme ornamentale.
Tipurile de materiale frecvent discutate în descrierile mineralogice includ:
- Materialul producerii ocurierii: Edscottit din meteoritul Wedderburn, care servește ca ocurență de referință.
- Grăunțe meteoritice microscopice: Micii grăunți individuali răspândiți prin matricea unui meteorit bogat în fier.
- Intergrown edscottit: Grăunții care apar în contact direct cu fierul metalic sau alte faze de carburi.
- Forme texturale: Diferențe în dimensiunea, forma, orientarea și distribuția granulului cauzate de condițiile locale de cristalizare.
- Variație compozitională: Diferențe chimice minore legate de fazele vecine sau incertitudinea analitică.
- Specimens de cercetare: Secțiuni polițate, suporturi pentru grăunți și fragmente de meteorit pregătite pentru analiză în laborator.
Aceste descrieri se referă la apariție și textură, nu la variante oficial numite. O nouă varietate sau mineral related ar necesita o caracterizare chimică și cristalografică separată.
Edscottit față de alți carburi de fier
Edscottitul este un membru al unei familii mai largi de compuși fier-carbon. Alte faze de carburi de fier pot forma în condiții reduse similare și pot apărea în materiale meteoritice comparabile.
Deosebitirea dintre edscottit și altă carbură se bazează pe relația măsurată fier-carbon, simetria cristalină, parametrii celulei unitare, reflexii de difracție, ordonarea structurală, textura microscopică și asocierea cu fier metalic și alte faze.
O formulă chimică singură nu ar trebui folosită pentru a identifica un grâu necunoscut. Două faze pot avea compoziții similare, dar structuri cristaline diferite. Clasificarea mineralelor depinde deci de date atât chimice, cât și cristalografice.
Context geologic și meteoritic
Edscottitul este asociat cu material bogat în fier, care conține carbon, format în condiții de activitate scăzută de oxigen. Într-o secțiune de meteorit, compoziția sa și relația texturală cu fierul metalic, sulfuri, fosfuri, silicați și alte carburi pot fi considerate atunci când se interpretează istoria răcirii și cristalizării corpului părinte.
Mineralul nu trebuie utilizat ca termometru sau indicator de fugacitate a oxigenului în mod independent. Temperatura, presiunea, condițiile redox și rata de răcire trebuie evaluate folosind asamblarea completă a mineraleselor și dovezi analitice independente.
Utilizări și Statut Comercial
Edscottitul nu are utilizări comerciale, industriale sau de bijouterie stabilite. Nu este extras ca minerit, tăiat ca piatră prețioasă sau tranzacționat ca o comoditate minerală obișnuită. Materialul confirmat este limitat și este în general păstrat în mostre de meteoriți, secțiuni polizate, colecții de cercetare sau depozite instituționale.
Utilizările sale sunt documentate și limitate la identificarea și descrierea minereurilor, clasificarea meteoritelor, studiul relațiilor dintre fazele fier-carbon și colecții de referință sau didactice.
Cererea că rocile terestre obișnuite bogate în fier sau obiectele metalice conțin edscottită trebuie tratată cu prudență. Analiza de laborator este necesară, deoarece similaritatea vizuală nu poate distinge edscottita de fierul nativ, alte carburi sau materialele industriale fier-carbon.
Rezumat mineral Edscottit
Edscottitul este un mineral rar de carbura de fier cu formula Fe₅C₂ și o structură cristalină ortorombică. Recunoscut ca o specie de mineral distinctă în 2019, a fost denumit după cercetătorul de meteoriți Edward R. D. Scott și este cel mai cunoscut din meteorița Wedderburn din Australia.
Mineralul se formează în condiții foarte reducătoare, unde fierul metallic și carbonul pot exista împreună. Deoarece apare de obicei sub formă de granule microscopice, edscottita nu poate fi identificată în mod sigur prin culoare, strălucire, duritate sau alte teste simple din câmp. Identificarea definitivă necesită analiză chimică și cristalografică.
Deși edscottitul nu are utilizări industriale sau de pietre prețioase stabilite, compoziția, structura și relația cu fazele vecine documentează chimia fier-carbon în material extraterestru. Aceste caracteristici sunt considerate atunci când se descriu meteoritele și istoria corpului lor părinte.