Транквиллитит
Транквиллитит — силикатный минерал с формулой (Fe2+)8Ti3Zr2 Si3O24. Он в основном состоит из железа, кислорода, кремния, циркония и титана с меньшей долей иттрия и кальция. Назван (по месту обнаружения) в честь лунного Моря Спокойствия (лат. Mare Tranquillitatis) — именно там впервые добыли образцы горных пород, доставленные затем на Землю в рамках миссии «Аполлона-11» в 1969 году. Они более 40 лет оставались последними образцами минерала на планете, которые считались уникальными (не имеющими земных аналогов), — вплоть до 2011 года, когда транквиллитит обнаружили в Австралии.
| Транквиллитит | |
|---|---|
| Формула | (Fe2+)8Ti3Zr2 Si3O24 |
| Примесь | Y, Hf, Al, Cr, Nb, Nd, Mn, Ca |
| Физические свойства | |
| Цвет | Серый, темно-красно-коричневый в проходящем свете |
| Блеск | Полуметаллический |
| Прозрачность | Непрозрачный, полупрозрачный (реже) |
| Твёрдость | не определена |
| Плотность | 4.7 ± 0.1 г/см3 г/см³ |
| Кристаллографические свойства | |
| Сингония | Гексагональная |
| Оптические свойства | |
| Показатель преломления | 2.120 |
Открытие
В 1970 году ученые обнаружили материал нового (безымянного) Fe, Ti, Zr-силикатного минерала, содержащего редкоземельные элементы и Y в образце лунного грунта 10 047[1][2][3][4]. Первый подробный анализ минерала был опубликован в 1971 году. Тогда и было предложено название «tranquillityite», а затем принято Международной минералогической ассоциацией[5].[6][7] Позднее он был найден в лунных образцах пород, найденных во всех остальных миссиях Аполлон.
Вместе с армальколитом и пироксферроитом, является одним из трех минералов, которые были впервые обнаружены на Луне, до обнаружений схожих образцов на Земле.[8] Фрагменты транквиллитита были найдены в северо-западной Африке, в NWA 856 (марсианский метеорит).[9][10]
Австралийские образцы
Земные образцы транквиллитита были обнаружены в шести населенных пунктах Пилбара, Западная Австралия в 2011 году.[11][12] Минерал был обнаружен в скалах Пилбара, которые были собраны для определения содержащихся в них минералов, которые могли быть использованы для геохронологии (такие как циркон, бадделеит и цирконолит.
Ученые из Университета Западной Австралии (UWA) и Curtin University впервые доказали, что транквиллитит также есть на Земле, в исследовании, опубликованном в Geology.
Я подозреваю, что если бы мы нашли совершенно новый минерал, то не привлекли бы столько внимания, но есть определенная мистика связанная с Луной[13]исследователь из UWA Джанет Махлинг
Нельзя сказать, что транквиллитит имеет какие-то уникальные свойства и сильно отличается от привычных нам минералов. Не так-то просто будет объяснить, почему его долго не находили на Земле. Далеко не все экспериментальные методики позволяют отыскать транквиллитит. Выполненный нами анализ дифракции электронов даёт такую возможность, но земные образцы, в отличие от ценнейших лунных, редко исследуются этим способом.[14]руководитель австралийской группы Биргер Расмуссен
Вероятнее всего нахождение транквиллитита усложняли его малые размеры (~150 мкм) и тот факт, что лунный минерал можно спутать с рутилом, который имеет схожую окраску и часто встречается в изверженных породах.
Свойства
Транквиллитит образует тонкую полоску от 15 до 65 микрометров в базальтовых породах, где он был произведен на поздней стадии кристаллизации. Минерал почти непрозрачный и может быть темно-красно-коричневым в тонких кристаллах. Проанализированные образцы содержат менее 10 % примесей (Y, Al, Mn, Cr, Nb и других редкоземельных элементов) и до 0,01 % (100 частей на миллион) урана. Наличие значительного количества урана позволили оценить возраст транквиллитита и некоторых сопутствующих полезных ископаемых в образцах, привезенных Аполлон-11, с использованием урано-свинцового анализа. Их возраст составил 3.710.000.000 лет.
Облучение альфа-частицами, порожденное распадом урана, считается основой происхождения преимущественно аморфной структуры метамиктных транквиллититов. Его кристаллы были получены путём отжига образцов при температуре 800 °C в течение 30 минут. Дальнейший отжиг при более высоких температурах приводит к разрушению образцов.
В кристаллах была первоначально обнаружена гексагональная кристаллическая структура с параметрами решётки, а = 1.169 нм, с = 2.225 нм и три формульных единицы в элементарной ячейке. Но позже стало считаться что транквиллититы имеют кубическую кристаллическую структуру (как у флюорита и т. п.).
См. также
- Пироксферроит
- Армальколит
Примечания
- Ramdohr & El Goresy, 1970
- Cameron, 1970
- Dence et al., 1970, p. 324
- Meyer, 2009.
- Nickel, Nichols, 2009.
- Heiken, Vaniman & French, 1991, pp. 133–134
- Walker, Fleischer & Buford Price, 1975, p. 505
- Lunar Sample Mineralogy, NASA
- Russell et al., 2002
- Leroux & Cordier, 2006
- Rassmussen et al., 2012
- Rare Moon mineral found in Australia, Australian Broadcasting Corporation (5 января 2012). Дата обращения 5 января 2012.
- Lunar mineral discovered in Western AustraliaScience Illustrated | Science Illustrated
- Редкий лунный минерал найден на Земле - Наука и техника - Естественные науки - Компьюлента (недоступная ссылка). Дата обращения: 8 февраля 2012. Архивировано 19 января 2012 года.
Литература
- Cameron, E. N. (1970), Opaque minerals in certain lunar rocks from Apollo 11, Proceedings of the Apollo 11 Lunar Science Conference (5–8 January 1970, Houston, TX), : Geochimica et Cosmochimica Acta Supplement Т. 1: Mineralogy and Petrology: 193–206
- Dence, M. R.; Douglas, J. A. V.; Plant, A. G. & Traill, R. J. (1970), Petrology, Mineralogy and Deformation of Apollo 11 Samples, Proceedings of the Apollo 11 Lunar Science Conference (5–8 January 1970, Houston, TX), : Geochimica et Cosmochimica Acta Supplement Т. 1: Mineralogy and Petrology: 315–340
- Fleischer, Michael. New mineral names (англ.) // American Mineralogist : journal. — 1973. — Vol. 58, no. 1—2. — P. 139—141.
- Gatehouse, B. M.; Grey, I. E.; Lovering, J. F. & Wark, D. A. (1977), Structural studies on tranquillityite and related synthetic phases, Proceedings of the Lunar Science Conference, 8th, Houston, Tex., March 14–18, 1977 (New York: Pergamon Press, Inc.) . — Т. 2 (A78-41551 18–91): 1831–1838
- Heiken, Grant; Vaniman, David & French, Bevan M. (1991), Lunar Sourcebook : a User's Guide to the Moon, Cambridge: Cambridge Univ. Press, с. 133–134, ISBN 978-0-521-33444-0, <https://books.google.com/books?id=7Q49AAAAIAAJ&lpg=PA133&dq=Tranquillityite&pg=PA133#v=onepage&q&f=false>. Проверено 7 января 2012.
- Hinthorne, J.R.; Andersen, C.A.; Conrad, R.L & Lovering, J.F. (1979), Single-grain 207Pb/206Pb and U/Th age determinations with a 10-micron spatial resolution using the ion microprobe mass analyzer (IMMA), Chem. Geol. Т. 25 (4): 271–303, DOI 10.1016/0009-2541(79)90061-5
- Leroux, Hugues & Cordier, Patrick (2006), Magmatic cristobalite and quartz in the NWA 856 Martian meteorite, Meteoritics & Planetary Science Т. 41 (6): 913923, DOI 10.1111/j.1945-5100.2006.tb00495.x
- Lovering, J. F.; Wark, D. A.; Reid, A. F.; Ware, N. G.; Keil, K.; Prinz, M.; Bunch, T.E.; El Goresy, A.; Ramdohr, P.; Brown, G. M.; Peckett, A.; Phillips, R.; Cameron, E. N.; Douglas, J. A. V.; Plant, A. G. Tranquillityite: A new silicate mineral from Apollo 11 and Apollo 12 basaltic rocks (англ.) // Proceedings of the Lunar Science Conference : journal. — 1971. — Vol. 2. — P. 39—45. — .
- Ramdohr, Paul & El Goresy, Ahmed (30 January 1970), Opaque Minerals of the Lunar Rocks and Dust from Mare Tranquillitatis, Science, Ahmed Т. 167 (3918): 615–618, PMID 17781517, DOI 10.1126/science.167.3918.615
- Rasmussen, Birger; Fletcher, Ian R. & Muhling, Janet R. (2008), Pb/Pb Geochronology, Petrography and Chemistry of Zr-rich Accessory Minerals (Zirconolite, Tranquillityite and Baddeleyite) in Mare Basalt 10047, Geochimica et Cosmochimica Acta Т. 72 (23): 5799–5818, DOI 10.1016/j.gca.2008.09.010
- Rasmussen, Birger; Fletcher, Ian R.; Gregory, Courtney J.; Muhling, Janet R.; Suvorova, Alexandra A. Tranquillityite: The last lunar mineral comes down to Earth (англ.) // Geology : journal. — 2012. — Vol. 40, no. 1. — P. 83—86. — doi:10.1130/G32525.1. — .
- Russell, Sara S.; Zipfel, Jutta; Grossman, Jeffrey N.; Grady, Monica M. The Meteoritical Bulletin N°86 2002 July (англ.) // Meteoritics & Planetary Science : journal. — 2002. — Vol. 37. — P. A157. — doi:10.1111/j.1945-5100.2002.tb00913.x. — .
- Walker, Robert M.; Fleischer, Robert L. & Buford Price, P. (1975), Nuclear tracks in solids : principles and applications, Berkeley: University of California Press, ISBN 978-0-520-02665-0, <https://books.google.com/books?id=yfTBvben3GoC&lpg=PA505&dq=Tranquillityite&pg=PA505#v=onepage&q&f=false>. Проверено 7 января 2012.
Ссылки
- Meyer, Charles Sample 10047:Ilmenite Basalt (low K) 138 grams Figure. NASA Lunar Sample Compendium. Nasa (2009). Дата обращения: 7 января 2012. Архивировано 11 сентября 2012 года.
- Nickel, Ernest H.; Nichols, Monte C., eds. The official IMA-CNMNC List of Mineral Names (недоступная ссылка). Commission on New Minerals, Nomenclature And Classification. International Mineralogical Association (2009). Дата обращения: 7 января 2012. Архивировано 11 сентября 2012 года.