Расшифровывают происхождение минералов Земли
15-летнее исследование под руководством Института науки Карнеги подробно описывает происхождение и разнообразие каждого известного минерала на Земле, предсказать возможные характеристики будущей жизни и помочь в поиске обитаемых планет и внеземной жизни. В статьях-близнецах, опубликованных сегодня журналом American Mineralogist и частично спонсируемых НАСА, ученые Карнеги Роберт Хейзен и Шонна Моррисон подробно описывают новый подход к группированию (объединению) родственных видов минералов вместе или отделению новых видов в зависимости от того, когда и как они возникли. С учетом генезиса минералов количество «видов минералов» — новый термин — составляет более 10 500, что примерно на 75 % больше, чем примерно 6 000 видов минералов, признанных Международной минералогической ассоциацией (IMA) на основе кристаллической структуры и химического состава. «Эта работа коренным образом меняет наш взгляд на разнообразие минералов на планете», — говорит доктор Хейзен, научный сотрудник лаборатории Земли и планет Института науки Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия.
«Например, более 80% земных минералов были связаны с водой, что, таким образом, принципиально важно для минерального разнообразия на этой планете. В более широком смысле это объясняет одну из ключевых причин, почему Луна, Меркурий и даже Марс далеко меньше минеральных видов, чем на Земле». «Работа также говорит нам кое-что очень глубокое о роли биологии», — добавляет он. «Одна треть земных минералов не могла бы образоваться без биологии — раковин, костей и зубов, или микробов, например, или жизненно важной косвенной роли биологии, такой как создание богатой кислородом атмосферы, которая привела к 2000 минералам, которые не иначе образовались». «У каждого образца минерала есть история. Каждый рассказывает свою историю. Каждый — это капсула времени, которая раскрывает прошлое Земли так, как ничто другое».
Согласно статье, природа создала 40% видов минералов на Земле более чем одним способом — например, как абиотически, так и с помощью клеток — и в некоторых случаях использовала более 15 различных рецептов для получения одной и той же кристаллической структуры и химического состава. сочинение. Из 5659 признанных видов минералов, исследованных Хейзеном и его коллегами, девять возникли в результате 15 или более различных физических, химических и/или биологических процессов — от почти мгновенного образования молнией или ударами метеоритов до изменений, вызванных взаимодействием воды и горных пород. или превращения при высоких давлениях и температурах, охватывающие сотни миллионов лет. И, как бы показывая, что у нее есть чувство юмора, Природа использовала 21 способ за последние 4,5 миллиарда лет для создания пирита (также известного как «Золото дураков») — чемпиона мира по минералам различного происхождения. Пирит образуется при высоких и низких температурах, с водой и без воды, с помощью микробов и в суровых условиях, где жизнь не играет никакой роли.
Состоящий из одной части железа и двух частей сульфида (FeS2), пирит образуется и доставляется через метеориты, вулканы, гидротермальные месторождения, давление между слоями горных пород, приповерхностное выветривание горных пород, осажденные микробами месторождения, несколько процессов, связанных с горнодобывающей промышленностью, включая пожары в угольных шахтах и многие другие средства. Чтобы прийти к своим выводам, Хейзен и Моррисон создали базу данных всех известных процессов образования каждого известного минерала. Опираясь на большие базы данных минералов с открытым доступом (mindat.org и rruff.ima/info), дополненные тысячами первичных исследовательских статей по геологии месторождений полезных ископаемых по всему миру, они определили 10 556 различных комбинаций минералов и способов образования. подробно описано в статье «О парагенетических модусах минералов: перспектива эволюции минералов».
В целом, минералы возникли одним или несколькими из 57 различных способов, согласно этой статье и родственной статье, опубликованной одновременно в том же журнале, «Объединение и разделение: к классификации природных видов минералов», в соавторстве с доктора Хейзен и Моррисон в сотрудничестве с минералогами Сергеем Кривовичевым из Российской академии наук и Робертом Даунсом из Аризонского университета. Цель их усилий: «Понять, как разнообразие и распределение минералов изменились с течением времени, и предложить систему классификации минералов, отражающую происхождение минералов в контексте эволюции земных миров». Различение минералов на основе того, как и когда каждый вид появился на протяжении более 4,5 миллиардов лет истории Земли. В более ранних исследованиях, проведенных более чем за столетие, тысячи минералогов по всему миру тщательно задокументировали почти 6000 различных «минеральных видов» на основе их уникальных комбинаций химического состава и кристаллической структуры. Доктор Хазен и его коллеги использовали другой подход, подчеркивая, как и когда каждый вид минерала появился на протяжении более чем 4,5 миллиардов лет истории Земли. «Раньше никто не брался за эту огромную задачу», — говорит д-р Хазен, награжденный IMA медалью 2021 года за выдающиеся достижения в области кристаллохимии минералов, особенно в области эволюции минералов. «В этих двойных статьях мы прилагаем все усилия, чтобы заложить основу для нового подхода к распознаванию различных видов минералов. Мы приветствуем идеи, дополнения и будущие версии минералогического сообщества».
Новые взгляды и выводы авторов включают:
- Вода играла главенствующую роль в минеральном разнообразии Земли, участвуя в формировании более 80% видов минералов.
- Жизнь прямо или косвенно сыграла роль в образовании почти половины известных видов минералов, а треть известных минералов — более 1900 видов — образовалась исключительно в результате биологической деятельности.
- Редкие элементы играют непропорционально большую роль в минеральном разнообразии Земли. Всего 41 элемент — вместе составляющие менее 5 частей на миллион земной коры — являются важными компонентами примерно 2400 (более 42%) земных минералов. 41 элемент включает мышьяк, кадмий, золото, ртуть, серебро, титан, олово, уран и вольфрам.
- Большая часть минерального разнообразия Земли была создана в течение первых 250 миллионов лет существования планеты.
- Считается, что около 296 известных минералов появились раньше самой Земли, 97 из которых известны только из метеоритов (при этом возраст некоторых отдельных минеральных зерен оценивается в 7 миллиардов лет — за миллиарды лет до возникновения нашей Солнечной системы).
- Самые старые известные минералы — это крошечные прочные кристаллы циркона, возраст которых составляет почти 4,4 миллиарда лет.
- Более 600 минералов образовались в результате деятельности человека, в том числе более 500 минералов возникли в результате добычи полезных ископаемых, 234 из них образовались в результате пожаров в угольных шахтах.
Согласно исследованию, известно, что 3349 (59%) видов минералов, одобренных IMA, происходят только из одного процесса (парагенетический способ), 1372 вида (24%) из двух процессов, 458 (8%) из трех процессов и остальные, 480 (8%), из четырех и более отростков. Алмазы, например, состоящие из углерода, возникли по крайней мере девятью способами, включая конденсацию в остывающей атмосфере старых звезд, во время удара метеорита и при сверхвысоком горячем давлении глубоко внутри Земли. Эти процессы привели к различным вариантам алмазов, например. звездный, ударный, мантийный и сверхвысокого давления — которые авторы обозначают как разные «естественные виды». Авторы предлагают, чтобы в дополнение к утвержденному IMA списку минералов были созданы новые категории и группы на основе генезиса минерала (парагенетический способ).
Например, наука может сгруппировать 400 минералов, образующихся в результате конденсации (при которой вещество переходит непосредственно из газообразного состояния в твердое, минуя жидкое состояние) на вулканических фумаролах — отверстиях в земной поверхности, из которых выбрасываются пар и вулканические газы. В документах подробно изложены другие соображения по кластеризации и классификации минералов, например, эпоха, в которой они образовались. Например, «Великое событие окисления» на Земле около 2,3 миллиарда лет назад привело к образованию новых минералов у поверхности планеты. А около 4,45 миллиарда лет назад, когда впервые появилась вода, самые ранние взаимодействия воды и горных пород могли привести к образованию до 350 минералов в приповерхностных морских и наземных средах. Похоже также, что сотни различных минералов могли образоваться на Земле до гигантского столкновения, которое испарило большую часть коры и мантии нашей планеты и привело к образованию Луны около 4,5 миллиардов лет назад. Если это так, то эти минералы были уничтожены только для того, чтобы восстановиться, когда Земля остыла и затвердела.
«Резкий контраст между большим набором минералов на Земле и относительной минералогической скупостью Луны и Меркурия, а также скромным разнообразием, обнаруженным на Марсе, происходит из-за различного влияния воды», — говорят авторы. В дополнение к случайным образованиям полезных ископаемых при пожарах в шахтах, человечество произвело бесчисленные тысячи минералоподобных соединений, которые не соответствуют критериям признания IMA — строительные материалы, полупроводники, лазерные кристаллы, специальные сплавы, синтетические драгоценные камни, пластиковый мусор и тому подобное. Однако все они «вероятно сохранятся в геологической летописи в течение миллионов лет, тем самым обеспечивая четкий осадочный горизонт, знаменующий так называемую« антропоценовую эпоху »». Между тем, согласно статье, существует 77 «биоминералов», образованных в результате различных метаболических процессов — от кораллов, раковин и крапивы до минералов в костях, зубах и камнях в почках. Еще 72 минерала прямо или косвенно получают из гуано и мочи птиц и летучих мышей. В этот список входит редкий минерал сфеницидит, который образуется, когда моча пингвинов (отряд Sphenisciformes, отсюда и название минерала) реагирует с глинистыми минералами под лежбищем на острове Элефант в Британской антарктической территории.
Авторы отмечают, что образование океанов, экстенсивное развитие континентальной коры и, возможно, даже инициирование какой-то ранней формы субдукции (процесса, который сегодня управляет тектоникой плит) в ранний гадейский эон 4,0–4,5 миллиарда лет назад означало, что многие важные процессы минералообразования - и целых 3534 вида минералов - произошли в первые 250 миллионов лет жизни Земли. «Если это так, то большая часть геохимической и минералогической среды, используемой в моделях происхождения жизни, существовала 4,3 миллиарда лет назад», — говорят они. Если жизнь — это «космический императив, который возникает в любом мире, богатом минералами и водой», — говорят авторы, — «тогда эти открытия подтверждают гипотезу о том, что жизнь на Земле возникла быстро, в согласии с живым, разнообразным Минеральным царством, в самые ранние стадии планетарной эволюции».
Работа также указывает пути вперед для будущих исследователей и исследователей: «Какие минералообразующие среды встречаются на Луне, Марсе и других земных мирах? Перечисление парагенетических типов и помещение каждого минерального вида в одну или несколько из этих категорий дает возможность оценить внеземную минералогию с новой точки зрения. Если бы Марс имел (или все еще имеет) гидрологический цикл, каких минералогических проявлений можно было бы ожидать? Например, существуют ли марсианские гидротермальные сульфидные месторождения и, если да, были ли мобилизованы различные металлы? С другой стороны, если Луна действительно сухая, то какие парагенетические процессы исключены? И есть ли у внеземных тел парагенетические процессы, не наблюдаемые на Земле, такие как криовулканизм на Титане?» 1 июля в журнале American Mineralogist выйдут две статьи: «О парагенетических модусах минералов: взгляд на эволюцию минералов» и «Объединение и расщепление: к классификации природных видов минералов».
В цифрах:
- 5659: Минеральные «виды», признанные Международной минералогической ассоциацией на момент проведения этого исследования. (С тех пор это число возросло до более чем 5800 видов)
- 10 556: Комбинации видов минералов и средств происхождения («минеральные виды»).
- 57: различные физические, химические или биологические процессы, которые создали минералы Земли.
- 40%: доля видов минералов, возникших более чем одним путем.
- 3349 (59%): минералы, образующиеся только в одном процессе (парагенетический режим)
- 1372 (24%): минералы, встречающиеся двумя способами.
- 458 (8%): минералы, встречающиеся тремя способами.
- 480 (8%): минералы, встречающиеся четырьмя и более способами.
- 9. Минералы, возникшие 15 или более способами.
- 21. Способы образования пирита (золота дураков) — больше, чем любого другого минерала.
- 9. Способы формирования алмазов в средах от космоса до недр Земли.
- 80%: Минералы, в создании которых вода играла главную роль.
- ~ 50%: минералы, в создании которых биология прямо или косвенно сыграла роль.
- 1900 (около 1/3): минералы, образованные исключительно биологическими процессами.
- 41: Редкие элементы (составляющие менее 5 частей на миллион земной коры), участвующие в формировании 2400 (более 42%) минералов.
- 296: Считалось, что минерал существовал раньше самой Земли.
- 97: Минералы, известные только из метеоритов.
- 7 миллиардов лет (на миллиарды лет раньше нашей Солнечной системы): возраст отдельных минеральных зерен, обнаруженных в метеоритах.
- До 350: минералы, образовавшиеся в приповерхностных морских и наземных средах, когда вода впервые появилась на Земле ~ 4,45 миллиарда лет назад.
- 4,4 миллиарда лет: возраст самого древнего из известных минералов, созданных на Земле: кристаллов циркона
- 3534: минералы, которые, как считается, образовались в течение первых 250 миллионов лет существования Земли.
- 600+: минералы, полученные в результате деятельности человека, в том числе 500+ в результате добычи полезных ископаемых, 234 в результате пожаров в угольных шахтах.
- 77: Биоминералы (образуются в результате метаболических процессов)
- 72: Минералы, полученные прямо или косвенно из гуано и мочи птиц и летучих мышей.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Астероид Рюгу позволяет заглянуть в наше прошлое

Безопасные марсианские пещеры для будущих колонистов

Вонючая экзопланета со смертоносным стеклянным дождем

Гипотетический сценарий столкновения с астероидом

Горячие точки, связанные с НЛО, по всему миру

Идеальное место для жизни за пределами Солнечной системы

ИК-свечение на Юпитере вызвано темной материей

Как растут и эволюционируют черные дыры

Лунные вихри могут быть намагничены невидимой магмой

НАСА публикует два документа по архитектуре Луна-Марс

Небесный фейерверк вокруг формирующейся звезды

Неуловимые космические плазмоиды

Неуместные Артефакты продолжают появляться

Обнаружили необычную радиогалактику

Правительство США скрывает важную информацию о НЛО

Пустынный мох может вырасти на Марсе

Ровер-адьютант для прогулок по Луне

Тайна удивительно слабых радиационных поясов Урана

Успешно завершено имитационное путешествие на Марс

Форма гало из темной материи Млечного Пути

Астероидные породы раскрывают тайны Солнечной системы

Биоразлагаемая электроника развивается

Выращивания гороха в искусственной марсианской почве

Гигантский НЛО с зелеными огнями, пролетел над Ираном

Животные из Царства Теней

Земля окружена барьером от вторжения инопланетянам

ИИ поможет определить предел текучести металлов

Картографирование Марса с использованием открытой науки

Китаец попытался повторить подвиг Железного человека

На Марс ежедневно падают метеориты

Новые результаты добавляют загадочности нейтрино

Обнаружено дело Паскагулы в архиве APRO

Потрясающая инфографика об экзопланетах

Причина появления НЛО рядом с ядерными объектами

Происхождение лунного металлического железа

Самая посещаемая привидениями школа Британии

Сигарообразный НЛО замечен в приморском городке

Состоялась беседа ученых об уфологических технологиях

Тест парашютных сенсоров для посадки на Марс

Что знают президенты о НЛО, но не говорят о них вслух

Польза масла амаранта холодного отжима

Взять кредит под залог доли в квартире. Надежное и доступное решение

Срочный выкуп недвижимости. Решение финансовых проблем за несколько дней

Нержавеющая надежность. Фитинги WERK для вашего бизнеса

Джейрахско-Ассинский заповедник. Великолепие природы и истории Ингушетии

Самые популярные промокоды Магнит Маркет от сайта Garpo.ru

Бигфута со светящимися глазами заметили в лесу Луизианы

Выращивание местообитаний в космосе из грибов

Женщина рассказала о внетелесном опыте

Крошечные яркие объекты на заре Вселенной ставят в тупик

Метеороиды падают на Марс чаще, чем считалось

Мы ближе, чем когда-либо, к ответу

НЛО в форме пивной банки пролетел мимо корабля НАСА

НЛО изучают самолеты, боеголовки и ядерные реакторы

НЛО с красными огнями преследовали копы

Обнаружили два новых спутника нашей галактики

Один инопланетянин выжил при крушении в Розуэлле

Первое сообщение о наблюдении летающей тарелки

Подростки заметили бигфута на юге Луизианы

Расшифрована разница в плотности субнептуновых объектов

Создали улыбающегося робота с живой кожей

Существуют ли инопланетяне на самом деле

Тайна происхождения протозвездной системы

Точная дата конца человечества, предсказанная Бабой Вангой

Черный инопланетянин, увлекающийся модификацией тела

Что вы можете увидеть во время наблюдения за небом

Возрождение маленького городка с помощью инопланетян

Загадка камня с человеческим лицом

Из музея в Розуэлле украли артефакт

Известные сыктывкарцы рассказали о НЛО

Как выглядят ангелы согласно Библии

Как карма наказывает людей

Кировчане рассказали о встречах с необъяснимым

Китай испытает систему планетарной обороны

Маленький домовой за диваном

Насколько быстрее на Луне идет время

Необходимо провести дополнительные исследования в Розуэлле

НЛО в небе над Нижневартовском

Новый инструмент для моделирования материалов

Почему НЛО преследуют самолеты и боеголовки

Пролили свет на тайну антикитерского механизма

Страшные предсказания экстрасенса Саломе

Тайна временных провалов

Умершие близкие могут навещать нас

Человечество находится на пороге третьей мировой

Что погубило древние цивилизации

В Розуэлле еще многое предстоит сделать науке

Впечатляющие 'Столпы творения'

Загадочное происхождение сердцебиений мертвых звезд

Загадочные сумки Богов

Крупнейший фестиваль НЛО прошел в Розуэлле

Метеоритный дождь стал причиной коллапса Бронзового века

Мох может сделать Марс пригодным для жизни

Новые загадки пояса Койпера

Новые теплые субнептуновые экзопланеты

Опасения по поводу пузыря ИИ усиливаются

Оптические иллюзии определяют нашу суть

Поиск гравитационных аномалий, вызванных темной энергией

Реликвия с изображением Моисея, получающего 10 заповедей

Свидетельства существования исчезнувшей цивилизации

Секретные правительственные программы по НЛО

Строительство базы из лунных материалов

Таинственный НЛО замечен на фоне Луны

Три странных НЛО замечены над Канзас-Сити

Удивительное поведение черных дыр

Улицы Розуэлла запружены пришельцами

В водах Ладожского озера обитает чудовище

Ватикан назвал истекающую кровью Мадонну подделкой

Верхние слои атмосферы Юпитера удивляют астрономов

Впечатления уфологов о феномене НЛО

Древный город на Марсе, разрушенный термоядерной атакой

Изменения в организме во время космических полетов

Изучение атмосфер экзопланет в поисках внеземной жизни

Инопланетяне и Апокалипсис. Значение посланий инопланетян

Неожиданная находка фосфата в образце астероида

Новое ПО позволит изучить лунную поверхность

Озера лавы крупным планом на спутнике Юпитера Ио

Парниковые газы - признак деятельности инопланетян

Раскрыта правда мохнатого НЛО

Свидетель крушения НЛО из Розуэлла нарушает молчание

Скрытые явления в сверхчистых квантовых материалах

Стоунхендж внесут в список объектов культурного наследия

Таинственные огни и странные шары в Гластонбери

Таинственный сигнал из космоса, который ставит в тупик

Три потенциальные суперземли вокруг ближайшей звезды

Хакер украл секреты OpenAI

Выращивание крупнозубковых сортов чеснока

Актер Курт Рассел видел НЛО

Бионический протез ноги с нейроинтерфейсом

В Массачусетсе больше наблюдений НЛО, чем в большинстве штатов

В этом году в Пенсильвании видели около 30 НЛО

Знакомство с наблюдениями НЛО на фестивале в Гластонбери

Искусственный интеллект ускоряет разработку новых материалов

Квантовые эффекты препятствуют образованию черных дыр

Лучшие в истории кадры с НЛО, снятые на камеру

Маленькие зеленые человечки или большие государственные секреты

НАСА раскрыло происхождение странного мохнатого НЛО

НЛО - вопросительный знак в истории человечества

НЛО замечен в волгоградском небе

Пилот пропал без вести после встречи с НЛО

По мере роста числа наблюдений НЛО растет и число опровержений

Разбившийся НЛО прославил Форт-Уорт

Разгадка тайны зеленых металлов

Раскрываем тайны непознанного

Таинственный мир британских НЛО

Тайна исчезновения легендарного французского меча

Уфологический фестиваль в Розуэлле

Что такое адресная справка и когда требуется ее перевод на иностранный язык

Аборигены Австралии практиковали симпатическую магию

Бигфут напугал группу туристов в лесу Луизианы

Бигфут съел оленью ногу, которую оставили для него

Венера - идеальное место для подсчета метеоритов

Гуманоидного робота научили водить автомобиль

Круги на полях, как появилась эта мистификация

Многие россияне верят, что инопланетяне посещали Землю

Можем ли мы разместить центры обработки данных в космосе

Над курганским округом заметили НЛО

Пришельцы могут выглядеть совершенно не так

Пять объектов, построенных пришельцами

Распадаются ли протоны

Скрывается ли что-то между звезд

Создано устройство для управления жидким светом

Стоит ли ждать встречи с НЛО

Страшные встречи с австралийским бигфутом

Тайна мощного полярного сияния в небе Арктики

Что знают вологжане об НЛО и Дне уфолога

Шифры вокруг наc

Ярославцев привлекает непонятное и необъяснимое

Активисты начали акцию протеста у Стоунхенджа

В Розуэлле отмечают Всемирный день НЛО

Всемирный день НЛО. История и значение

Долгожданные образцы лунной поверхности

Инопланетяне или просто воздушные шары

Как НЛО стали популярным явлением в США

Майкрософт считает, что воровать контент нормально

Наблюдения НЛО в Мэриленде, что видели очевидцы

Наблюдения НЛО во Флориде, что видели очевидцы

Находка гробницы в Египте проливает свет на древние болезни

Недавние наблюдения пришельцев в США

НЛО, от информаторов до секретных программ

Отмечается рост числа наблюдений НЛО

Пять сообщений о странных объектах во Флориде

Самые пугающие и нераскрытые наблюдения инопланетян

Самые яркие и странные наблюдения в Мичигане

Скалы на Рапа-Нуи рассказывают историю населения

Снежный человек и таинственные исчезновения

Подписка на новости
Наверх