Edskottit je zriedkavý, prirodzene vznikajúci železný karbidový minerál s chemickým vzorcem Fe₅C₂. Je najznámejší z meteoritov, najmä z železného meteoritu Wedderburn nájdeného v Austrálii. Na rozdiel od bežných horninotvorných minerálov ako šošovník, feldspat a kalkit, sa edskottit väčšinou vyskytuje ako mikroskopické zrná vo vesmírnej kovovej látke namiesto veľkých kryštálov v obyčajných terestrických skalách.
Mineral patrí k rodine železných karbidov. Jeho štruktúra obsahuje železo ako hlavný prvok, zatiaľčo uhlík zaujíma určité pozície v usporiadanom kryštalickom rámci. Edskottit teda nie je jednoducho uhlík rozptýlený náhodne v kovovom železe. Jeho chemické zloženie a atómová štruktúra sú dostatočne odlišné na to, aby sa považoval za nezávislý minerálny druh.
Edscottit bol formálne prijatý ako druh minerálu Medzinárodnou mineralogickou asociáciou v roku 2019. Minerál je pomenovaný podľa Edward R. D. Scott, výskumník známy svojimi pracami na meteoritoch a planétových materiáloch.
Edscottit je spojený so silne redukujúcimi, železnými a uhlíkovými prostrediami. Tieto podmienky sú nebežné na povrchu Zeme, ale môžu sa vyskytovať vo vnútri kovových častí diferencovaných asteroidov a iných planétarnej telies.
Rýchle fakty o mineráli Edscottit
Názov minerálu je edscottit. Jeho ideálny chemický vzorec je Fe₅C₂ a patrí medzi železné karbidy. Edscottit je spojený s ortorómovou kryštálovou sústavou a vyskytuje sa hlavne v železných meteoritoch a inom extraterestriálnom kovovom materiáli. Typové výskyt je meteorit Wedderburn v Austrálii. Minerál bol v roku 2019 uznaný IMA a pomenovaný podľa Edwarda R. D. Scotta. Poznané zrniečka sú mikroskopické až veľmi jemnozrnné a pre minerál neexistuje ani zavedený obchodný alebo kameňový trh.
Objavovanie, typ výskytu a menovanie
Edscottit bol identifikovaný pri podrobných štúdiách meteoritu Wedderburn, nezvyčajného železného meteoritu objaveného v Austrálii. Vzorek obsahuje vysoké množstvo kovového materiálu a nezvyčajnú sústavu minerálov. Keď vedci skúmali jeho mikroskopické fázy pomocou moderných analytických metód, identifikovali odlišný železný karbid s kompozíciou Fe₅C₂ a charakteristickou kryštálovou štruktúrou.
Výskyt ukazuje, že meteority môžu zachovávať minerálne fázy vzniknuté za chemických podmienok odlišných od tých v zemskom kyslíkovo bohatom krunte. Fáza, ktorá je nezvyčajná alebo ťažko zachovateľná v terestrických skalách, môže zostať prítomná v materiáli meteoritu.
Po jeho zložení a kryštalografii boli dostatočne charakterizované, fáza bola schválená ako nový druh minerálu a pomenovaná edscottit v česť Edwarda R. D. Scotta. Meteorit Wedderburn slúži ako typové výskytové miesto pre porovnanie s možnými budúcimi objavmi v iných meteoritoch alebo planetárnych vzorkách.
Chemické zloženie a vzorec
Chemický vzorec edscottitu je Fe₅C₂, čo znamená, že jeho ideálny súčin obsahuje päť atómov železa pre každé dva atómy uhlíka. To ho umiestňuje medzi železné karbidy, zlúčeniny, v ktorých sa uhlík zahrnuje do dominujúceho železového krystalického štruktúry.
Složenie je v súlade s prostredím, ktoré obsahuje veľké množstvo kovového železa a dostatok uhlíka na vznik rastúcej karbidovej štruktúry. Aktivita kyslíka musí byť dostatočne nízka, aby sa kovové železo a železný karbid mohli zachovať v stabilnom stave. Materiál musí tiež prejsť vhodnou teplotnou oblasťou počas chladenia, aby sa karbid krystalizoval alebo sa zachoval.
Edskotit sa môže vyskytovať spolu s kovovým železom, fázami niklu-železa, sulfidmi, fosfidmi, silikátmi a inými karbidovými minерálmi. Úplná mineraľná asociova je často informatickejšia ako izolovaný vzorec, pretože zaznamenává aspekty oxidácie, teploty, tlaku a chemickej evolúcie materského telesa.
Kristalická štruktúra a triedenie minerálov
Edscottit je spojený s ortorombický kryštalický systémV orthorhombickom štruktúre má kryštálová mriežka tri navzájom kolmé osi rôznych dĺžok.
Na atómovej úrovni železo tvorí dominantný štrukturálny rámcový systém, zatiaľ čo uhlík zaujíma usporiadané polohy v mriežke. Táto usporiadanie rozlišuje edskottit od iných fáz železných karbidov s podobnými zloženiami.
Niekoľko železných karbidov sa môže vyskytovať v porovnateľných meteoritových prostrediam, takže chemická analýza sama o sebe nemusí byť dostatočná na určenie. Výskumníci zvyčajne kombinujú chemické zloženie s difrakčnými údajmi, parametrami kryštálu a mikroskopickými pozorovaniami.
Strukturálna pozícia uhlíka je tiež dôležitá. Uhlík je súčasťou definovaného minerálneho mriežky namiesto nepravidelnej nečistoty v čistom železe. Táto usporiadaná štruktúra je jednou z príčin, prečo edscottit je triedený ako samostatný druh minerálu.
Ako Vzniká Edscottit?
Edskotit vzniká pri silne redukujúcich, železných a uhľovodíkových podmienkach. V takýchto prostrediam je kyslík zriedkavý v porovnaní s železom, čo umožňuje stabilný stav kovového železa. Keď kov ochladne, môže sa uhlík reagovať s železom a krystalizovať ako železný karbid.
Najpravdepodobnejším prostredím je kovové vnútro alebo kovovo-bohatá časť extraterestriálneho predka. Po tavení a diferenciacii sa železný kov oddelí od silikátového materiálu. Uhličitý prvok môže sa rozpustiť v kovovej tekuti alebo sa zoskupiť v pevnom kove. Pri poklesu teploty sa železo-uhličité zlúčeniny stávajú stabilnými a tvoria sa karbidové fázy. Ďalšie chladenie môže zachovať mikroskopické zrná edskottitu v kovovej matrixi meteoritu.
Presná cesta tvorby sa môže líšiť podľa tlaku, teploty, hmotnostnej zložky, rýchlosti ochladzovania a dostupnosti síry, niklu, fosforu a iných prvkov. Preto by edskottit mal byť interpretovaný ako súčasť minerálnych zmesí namiesto dôkazu jednej teploty alebo udalosti.
Kde sa nachádza edskotit?
Najznámejším a typickým výskytom edscottitu je ten Meteorit Wedderburn v AustráliiVzniká tam ako veľmi malá fáza spojená s železitým meteoritickým materiálom. Pretože je minerál ťažké rozpoznať bez laboratórnej analýzy, počet potvrdených lokalít zostáva obmedzený.
Edskotit nie je známy ako bežný minerál v obyčajných zemských rudy. Jeho dokumentované výskyty sú hlavne extraterestriálne, hoci meteorit obsahujúci ho sa momentálne nachádza na Zemi.
Informácie o lokality pre edscottit môžu odkazovať na meteorit, polrohovanú sekciu meteoritu, planetárny vzoriek, asteroidálny vzorka alebo laboratórne pripravený minerálny montáž, nie na konvenčnú dolinu alebo geologické výskyt.
Potenciálne výskyt v iných železných meteoritoch, vrátených vzorkách asteroidov alebo planétarnych materiáloch by vyžadoval formálnu chemickú a krystalografickú potvrdenie.
Edscottit v meteoritoch
Meteority zachovávajú minerálne fázy, ktoré vznikli v ranom Slnečnom sústave alebo vo vnútri diferencovaných rodičovských telách. Železné meteority sú zvlášť relevantné, pretože môžu predstavovať fragmenty kovových jadier alebo hlbokých kovových oblastí asteroidov, ktoré boli neskôr poškodené dopadmi.
V železnom meteorite sa edskottit môže vyskytovať ako mikroskopické zrná vo vnútri alebo vedľa kovového železa. Môže byť zreznutý s inými karbidovými fázami, nikel-železnými minerálmi, sulfidmi, fosfidmi alebo silikátovými inklúziami. Tieto vzťahy je možné skúmať pri interpretácii oxidačno-redukčného stavu materského telesa, rozdelenia uhlika v kovovom materiáli, rýchlosti chladenia železných tavenín a poradia, v akom sa karbidové a kovové fázy krystalizovali.
Výskyt minerálu sa môže pri porovnávaní rôznych skupín meteoritov zvážiť aj pri skúmaní oddelenia kovu od silikátov počas planetárnej diferenciácie.
Fyzikálne vlastnosti edskotitu
Pretože edskotit je veľmi zriedkavý a zvyčajne sa vyskytuje ako mikroskopické zrnie, mnohé štandardné vlastnosti rukou skúmaného vzorky sú zle určené. Nie je zvyčajne dostupný ako veľký izolovaný kryštál, ktorý môže byť skúmaný lupou alebo testovaný pomocou jednoduchých polovodňových metód.
Vlastnosti najviac relevantné pre identifikáciu sú chemické zloženie, kryštálová štruktúra a výskyt. Jednotlivé zrny sú zvyčajne príliš malé na spoľahlivé popísanie makroskopického farbenia. Kovový alebo subkovový vzhľad môže byť navrhnutý okolitým železným matrikom, ale lúmen samotný nemôže identifikovať minerál.
Edskotit sa v bežnom prípade nenachádza ako prehliadavací alebo polopriehľadný kameň kvalitného kryštálu. Dôverný ručný odtlačok je zvyčajne nedostupný, pretože zrná sú veľmi malé a často sa zväzujú s inými fázami. Rozlomenie a lom sú tiež ťažko pozorovateľné.
Jeho zloženie bohaté na železo naznačuje relatívne vysokú hustotu v porovnaní s mnohými bežnými nerastnými minerálmi, hoci meranie hustoty celého meteoritu zahŕňa aj iné komponenty. Definitívna hodnota tvrdosti v poli nie je často používaná, pretože izolované zrny sú príliš malé na významný test odolnosti proti šrámaniu.
Ako sa identifikuje edskottit?
Vizuálna kontrola nie je dostatočná na identifikáciu edscottitu. Meteorit obsahujúci ho môže vyzerať jednoducho kovovo, šedý alebo bohatý na železo nevybaveným zrakom. Potvrdenie minerału vyžaduje dôkaz o jeho Fe₅C₂ zložení a charakteristickom kryštálovom štruktúre.
Vedci môžu kombinovať skenovaciu elektrónovú mikroskópiu na skúmanie morfológie zrn a intergrowths, energiovej disperznej rentgenovej spektroskopie pre rýchlu chemickej analýzy, elektrónového skúšobného mikroanalýzy pre kvantitatívne zloženie, elektrónovej difrakcie pre kryštalickej poriadku a rentgenovej difrakcie alebo mikrodifrakcie, keď je dostatok materiálu.
Prezrentovaná svetelno-mikroskopická analýza a petrografická analýza môže ukázať, ako edskottit súvisí s kovovým železom a susednými minerálnymi fázami. Pri malých zrnoch alebo pri blízkom prepojení môže byť potrebné použiť metódy s vysokým rozlíšením.
Dôverná identifikácia by mala zahŕňať celú minerálnu kontext. Zloženie, chovanie difrakcie, textúra a asociácia s inými fázami by mali súhlasiť predtým, ako sa zrnko označí ako edskottit.
Typy a druhy edskotitu
Edscottite je jedna prepoznaná druh kameňov, nie je široká komerčná minerálna skupina s mnohými uznanými druhmi. Nie sú k dispozícii oficiálne uznané stupne drahokamov, menované farbivé druhy alebo dekoratívne formy.
Typy materiálov, ktoré sa často diskutujú v mineralogických popisoch, zahŕňajú:
- Typ výskytu materiálu: Edscottit z meteoritu Wedderburn, ktorý slúži ako referenčná lokalita.
- Mikroskopické meteoritické zrneká: Malé individuálne zrná rozptýlené v matrici železnatom meteorite.
- Intergrown edskotit: Zrná v priamom kontakte s kovovým železom alebo inými karbidovými fázami.
- Textúrne formy: Rozdiely v veľkosti zrn, tvare, orientácii a rozložení spôsobené lokálnymi podmienkami krystalizácie.
- Kompozičná variácia: Malé chemické rozdiely súvisiace susednými fázami alebo analytickou neistotou.
- Výskumné vzorky: Ošlehané sekcie, zrnové montáže a fragmenty meteoritov pripravené na laboratórne analýzy.
Tieto popisy sa týkajú výskytu a textúry, nie oficiálne pomenovaných druhov. Nový druh alebo súvisiace minerály by vyžadovali samostatnú chemickú a krystalografickú charakterizáciu.
Edskottit v porovnaní s inými železnými karbidmi
Edskotit je jednou z členov poskúšky širšej rodiny železovo-uhľových zlúčenín. Iné fázy železného karbidu môžu vzniknúť za podobných redukujúcich podmienok a môžu sa vyskytovať v porovnateľných meteoritových materiáloch.
Rozdiel medzi edskottitom a iným karbidom je založený na meranom pomeru železa ku uhliku, kryštálovej symetrii, parametroch jednotkovej mriežky, odrazoch difrakcie, štrukturálnej poriadnosti, mikroskopickom texte a asociácii s kovovým železom a inými fázami.
Chemický vzorec samotný by nemal byť použitý na identifikáciu neznámeho zrnka. Dva fázy môžu mať podobné zloženia, ale rôzne kryštálové štruktúry. Triedenie minerálov teda závisí od oboch chemických a krystalografických údajov.
Geologický a meteoritický kontext
Edscottit je spojený s železom bohatým, uhlíkom obsahujúcim materiálom vytvoreným pri nízkej aktivite kyslíka. V sekcii meteoritu sa jeho zloženie a textúrne vzťahy s kovovým železom, sulfidmi, fosfidmi, silikátmi a inými karbidmi môžu zvážiť pri interpretácii chladenia a krystalizácie materskej telesa.
Minerál by nemal byť použitý ako samostatný teplomer alebo indikátor oxidačno-redukčných podmienok. Teplota, tlak, redoxové podmienky a rýchlosť chladenia musia byť hodnotené pomocou celého súboru minerálov a nezávislého analytického dôkazu.
Použitie a obchodný stav
Edscottit nemá stanovené komerčné, priemyselné alebo šperkové použitie. Nie je ťažený ako ruda, rezný ako drahokam alebo obchodovaný ako bežný minerálny komodita. Potvrdené materiály sú obmedzené a sú zvyčajne zachovávané v meteoritových vzorkách, polrohnutých sekciách, výskumných zbierkach alebo inštitucionálnych úložiskách.
Jeho dokumentované použitie je obmedzené na identifikáciu a opis minerálov, klasifikáciu meteoritov, štúdium železo-uhoľkových fázových vzťahov a referenčné alebo vyučovacie zozbierky.
Prehlásenia, že bežné terestrické železné horniny alebo kovové predmety obsahujú edskottit, je treba zvážiť opatrne. Laboratórna analýza je potrebná, pretože vizuálna podobnosť nemôže rozlíšiť edskottit od čistého železa, iných karbidov alebo priemyselných železo-uhlíkových materiálov.
Prehľad minerálu Edscottit
Edskotit je zriedkavý železný karbidový minerál s formúlou Fe₅C₂ a ortorombickú kryštalickú štruktúru. V roku 2019 bol uznávaný ako odlišná minerálna druh, pomenovaný podľa výskumníka meteoritov Edwarda R. D. Scotta a je najznámejší z meteoritu Wedderburn v Austrália.
Minerál sa tvorí za veľmi redukujúcich podmienok, kde môžu existovať kovové železo a uhlík. Pretože sa zvyčajne vyskytuje ako mikroskopické zrniečka, edscottit nemožno spoľahlivo identifikovať podľa farby, lesku, tvrdosti alebo inými jednoduchými polovýskumami. Definitívna identifikácia vyžaduje chemickú a kristalografickú analýzu.
Hoci edskotit nemá všeobecne prijaté priemyselné alebo kameňové použitie, jeho zloženie, štruktúra a vzťah k susedným fázam dokumentujú železo-hodinovú chémiu v extraterestriálnom materiáli. Tieto vlastnosti sa berú do úvahy pri opise meteoritov a ich pôvodného telieska.