罕見月巖礦物現(xiàn)身地球:靜海石非月球獨有
一種之前認為僅僅存在于月球巖石和隕石中的礦物如今出現(xiàn)在地球上。研究人員在西澳大利亞的6個地方發(fā)現(xiàn)了這種物質(zhì)——在阿波羅11號的宇航員于1969年7月在月球的“靜!敝懞螅搽S之被稱為靜海石。這種礦物僅僅以痕量出現(xiàn)因此并不具備任何經(jīng)濟價值,但科學家表示,它可以用于測定這些巖石形成的時間。
在第一撥阿波羅宇航員返回地球后不久,科學家便分析了他們采集的火成巖——被稱為玄武巖——樣本。這些巖石含有3種之前未知的礦物,其中的兩種——鎂 鐵 鈦礦和三斜鐵輝石——此后10年內(nèi)陸續(xù)在地球上被發(fā)現(xiàn)。然而在過去的40年中,第三種礦物——靜海石——除了在月球巖石以及被巨大的撞擊從月球表面激濺而出的隕石之外,別處再無發(fā)現(xiàn)。這種紅褐色的礦物主要由鐵、硅、鋯和鈦組成,但同時也含有痕量的稀土元素,例如釔。地質(zhì)學家一直在地球巖石中尋找靜海石,部分緣于對月球樣本的研究表明,精確測量礦物中的放射性同位素比例能夠被用來確定巖石的年代。
如今,在1月份出版的《地質(zhì)學》雜志上,澳大利亞賓利市科廷大學的地質(zhì)學家Birger Rasmussen及其同事報告說,他們終于在我們的星球上找到了靜海石。
研究人員對西澳大利亞的火成巖進行了研究,特別是針對那些并未表現(xiàn)出經(jīng)歷了大規(guī)模質(zhì)變跡象的巖石。這是因為當靜海石暴露在極度的熱量和壓力下,它很容易轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌V物。研究小組通過由小的巖石樣本激發(fā)的高速電子證實了這種礦物的存在。他們指出,微量靜海石以一種非常特有的模式散射電子,與月球礦物樣本產(chǎn)生的結(jié)果相匹配。
Rasmussen指出:“靜海石的全部化學性質(zhì)并沒有那么獨特,因此之前在地球上一直沒有找到它真得很奇怪!钡撬J為,這種礦物之所以難以被發(fā)現(xiàn)可能有幾個原因。首先,靜海石通常很小,大約只有150微米長,甚至還不及人類毛發(fā)的直徑;其次,月球上的巖石比地球上的巖石更為原始,后者可能經(jīng)歷了一些化學變化,例如被熱流溶解,或被板塊運動帶入地下、歷經(jīng)高熱與高壓;最后,靜海石很容易被錯認為金紅石——一種在火成巖中常見的顏色類似的礦物。
Rasmussen強調(diào),只有某些類型的分析手段——例如他們進行的電子衍射分析——才能夠識別靜海石,以及沒有經(jīng)歷過詳細分析的地球巖石樣本。他指出:“月球樣本是如此珍貴,它們被研究得很透徹!
并未參與該項研究的美國華盛頓哥倫比亞特區(qū)卡內(nèi)基科學研究所的地球科學家Robert Hazen認為,靜海石到現(xiàn)在才露面并不奇怪。他說,首先,這種礦物僅以微量出現(xiàn),并且在熔巖于缺氧條件下結(jié)晶化的末期才形成。并且靜海石一旦形成,它將無法長期穩(wěn)定存在于地球表面——水、氧以及活的生物體能夠溶解、消耗,或改變這種礦物質(zhì)。
盡管存在這些挑戰(zhàn),但Rasmussen表示,靜海石如今被發(fā)現(xiàn)存在于西澳大利亞的6處分散地點的事實表明,這種礦物在火成巖中的分布可能比之前所想的更為普遍。
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