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
Последние аномальные новости

Боги, инопланетяне и религия. От древней Атлантиды до наших дней

Гигантский джет над Оклахомой достиг космоса

До выращивания человеческих органов далеко

Добыча металлов на Марсе

ИИ помогает обнаруживать новые космические аномалии

Миссии к Юпитеру могут помочь в поисках темной материи

Моделирование бесконечного множества хаотических частиц

Мэрилин Монро и другие загадочные смерти

Найдены загадочные клетки, которые создают стволовые клетки крови у млекопитающих

Наш мозг запрограммирован на то, чтобы продолжать хотеть большего

Наша фундаментальная модель Вселенной неверна

Никаких следов ореолов темной материи не найдено

НЛО пролетел над аэропортом Эль-Пасо

Пентагон открывает отдел по изучению НЛО

Первый в мире синтетический эмбрион

Подозрительные смерти в мире уфологии

Продолжительность земных дней загадочным образом увеличивается

Рассказ об огромном НЛО в море и замке СС

Тайна великого метеоритного дождя 1913 года

У Вселенной не должно быть ни начала ни конца

Был ли запретный плод в Эдемском саду яблоком

Венок на голове, магия и тайный смысл

Вещи, которые не стоит дарить своему парню

Волосы в сновидении, что они означают

Всё о банной магии и ритуалах

Голограмму человека впервые телепортировали в другую страну

Допустили существование планет из темной материи

Если мужчина увлёкся мистикой

Знаки Дьявола на ладони

Как защититься от энергетических вампиров

Как подобрать цветок по знаку Зодиака

Кислород влиял на эволюцию жизни на Земле до появления фотосинтеза

Кольцо, как сделать из него сильный оберег

Мозг человека не уменьшался

Осеннее равноденствие. Договор между светом и тьмой

Осеннее равноденствие. Ритуалы и обряды

Суд США подтвердил невозможность считать ИИ автором изобретений

Существует вероятность нашествия зомби

Ученые считают, что на Землю упал межзвездный объект

Фейк про изучение мистики спецслужбами СССР

Бигфут выгнал охотников из леса в Южной Каролине

Вещий сон принес женщине крупный выигрыш

Газовые гиганты превращаются в сверхземли

Земля стала вращаться быстрее и никто не знает почему

Искусственное мясо ни кому не нужно

Как не убить колонизаторов Марса

Канал History. Пришельцы, монстрология и поиски золота

Кошка стала поводырем для ослепшей собаки

Легендарного идола хотят назвать 'Шигиром из Екатеринбурга'

Мужчина выбросил биткоины и решил обратиться к роботам-собакам

Невероятное о зеркалах

После смерти мы остаемся в сознании от 2 до 20 секунд

Почему люди верят предсказаниям

Призраки, демоны, зомби-свиньи и грань между живым и мертвым

Пять главных открытий марсохода Curiosity

Рыбак поймал рыбу ростом с человека

Самые опасные существа в мире паранормальных явлений

Создание боевых вирусов против наций назвали невозможным

Странный взрыв НЛО над Невадой

США причастны к заражению Уго Чавеса раком и созданию ковида

Астрономические данные и поиск обитаемых миров

Белый диск замечен над Бразилией

Во что верят Раэлиты

Геоглифы Торгая нуждаются в изучении

Десятки НЛО пролетели мимо МКС

Джек Осборн отправляется на охоту за НЛО

Дрон поймал призрачный высокоскоростной НЛО

Женщина отращивала ногти 25 лет

Интерес к чёрным вертолётам межет погубить

Искусственный интеллект позволяет создавать новые белки

Межзвездный метеорит хотят поднять со дна океана

Метеориты проливают свет на происхождение летучих элементов Земли

НАСА ввязалось в гонку за НЛО

Обнаружена точка в мире, где чаще всего регистрируют НЛО

Обнаружили считавшийся исчезнувшим цветок магнолии

Пензенец на ГПЗ увидел НЛО

Работу органов свиней восстановили через час после смерти

Сиамских близнецов разделили с помощью виртуальной реальности

Смерть Мэрилин Монро. 60 лет тайн, интриг и заговоров

Яркий НЛО замечен над Колорадо

АНБ и конференция МУФОН 1978 года

Гадание на будущего мужчину на разбросанных вещах

Гипноз помог женщине справиться с зависимостью от газировки

Жители Пскова удивлены светящимся объектом в небе

Загадка Рендлшема и эксперимент с сознанием

Золотой город Эльдорадо - где находилась мифическая страна

Как гадать на будущее по магазинным ценам

Как по дате рождения узнать всё о прошлой жизни

Мессинг предупреждал об угрозе начала третьей мировой на востоке

Много таинственного скрывает Керченский полуостров

Николай Козырев. Энергия времени и Луна

Разработка моделей ИИ на основе активности человеческого мозга

Редкий белый слон родился в Мьянме

Рептилоиды, существуют ли они на самом деле

Связь между криптозоологией тайными обществами

Сто интересных фактов обо всем на свете

Таинственный металлический шар упал на Веракрус

Три коровы на Аляске погибли загадочным образом

Чумные призраки

Шоу Битва экстрасенсов является правдивым

Цепная ручная таль. Области использования и особенности строения

Бигфут замечен на ферме в Теннесси

Британцам перестанут показывать срок годности еды

Брэд Стайгер. НЛО, паранормальные явления и многое другое

В моем доме живут призраки

Ведущий 'Необъяснимо, но факт' рассказал о своей жизни

Вой бигфута записали в Лаудонвилле

Впервые измерили состояние связи света и материи

Зафиксирован самый короткий день на Земле

Камень Чинтамани, Агарти и Шамбала

Летающий автомобиль, напоминающий Ferrari

Лунный календарь на сентябрь 2022 года

Материнский корабль инопланетян замечен около Юпитера

Монстры гор. Дикари и мохнатые существа

Найдена увеличивающая продолжительность жизни молекула

Невероятные изобретения и достижения древних Майя

Несси и плезиозавы, которые никогда не жили в Лох-Нессе

Новые доказательства возникновения жизни из простых молекул

По следу адам-киика

Почему некоторые метеоры ярко-зеленые

Предсказание индийского пророка

Прогноз по картам Таро на сентябрь 2022 года

Скоро покойник поделится секретами загробной жизни

Солнце вращается вокруг Земли, а люди жили рядом с динозаврами

Составили карту распределения темной материи

Суперземля Ross 508b находится в обитаемой зоне красного карлика

Удивительная карта плотности населения в США

Формула для идеального ночного сна

Фэн-шуй прогноз на сентябрь 2022 года

Энцелад признан пригодной для жизни

Якутское чудовище и молебский треугольник

Выдвинули новую версию о линиях на плато Наска

Когда звезды поедают свои планеты

Контакты африканского племени Догонов с пришельцами

Красные огни заметили над Калифорнией

Неисправности и неопознанные объекты

Несколько странных радиоисточников в отдаленном скоплении галактик

Охотник на Несси уже 31 год живет на берегу озера

Планете Х негде спрятаться

Правительственные проекты по исследованию сверхъестественного

Представлен первый прототип аэротакси с вертикальными взлётом

Пролеты звезд оставляют неизгладимый след во вновь формирующихся планетных системах

Создали бумажную батарейку, которая активируется каплей воды

Стоунхендж может быть древним солнечным календарем

Тайны некоторых атмосферных явлений остаются необъяснимыми

Теория заговора о том, что марсоходы ездят по острову Девон

Хозяин паба, что в его заведении обитает призрак

Церера до сих пор проявляет геологическую активность

Человечество на пороге открытия жизни на Марсе

Чупакабра атаковала деревни на Вологодчине

Чупакабру убили в Башкирии

Полное руководство по ремонту вашей квартиры

Британский доктор снял странные НЛО

Вырастили растения на астероидном грунте

Загадочное писающее дерево Тайваня

Леденящее кровь исчезновение ядерной бомбы Тайби-Айленда

Набережную Ялты оккупировали гадалки

Наблюдение НЛО детьми с учителем в Уэльсе

Нашли ранее неизвестные структуры внутри метеорита

Отыскали четыре пропущенные загадочные сигналы

Охотник за привидениями показал сахалинцам мистическое здание

Пирамида Хеопса состоит из трёх пирамид

Предвыборные теории заговора охватили сообщество Невады

Пятое доказательство тройственности пирамиды Хеопса

Секретная космическая программа США

Синий цвет от экранов телефонов и компьютеров сокращает жизнь

Странный инцидент с НЛО, который так и не был раскрыт

Таинственные летающие змеи Африки и Аравии

Тайна НЛО над Ханты-Мансийском

Число онлайн-целителей растет в Казахстане

Шигирский идол вошел в национальный рейтинг брендов

Яичница жарится сама на полу в квартире москвича

Далекие галактики обнаружили на месте загадочных сигналов

Женщина неделю не замечала застрявшей в ее голове пули

Женщина отрастила усы и отказалась сбривать их

Женщина пошла в лес за дровами и нашла алмаз

За 50 лет было зарегистрировано более 150 000 наблюдений НЛО

ИИ нарисовал кошмарное будущее планеты

ИИ раскрыл структуру 200 миллионов белков

Кровь просачивается сквозь стену в доме, как фильме ужасов

НАСА получило деньги для полетов на Луну и Марс

Призрачная активность вынудила семью бежать из дома

Рыбак выловил редчайшего синего лобстера

Рыбаки в Техасе сняли догмена

Следы бигфута нашли в Иллинойсе

Созданы синапсы для искусственного мозга

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика