ولأول مرة تم تجميع كتالوج لأندر المعادن على وجه الأرض

نيفادا مع الصيغة الكيميائية Cu ₂ Zn _0.02 V ³⁺ _0.98 Al _1.15 Al ₈ P _7.9 O ₃₂ F _8.37 (OH) _1.63 (H ₂ O) _21.65 هي من أندر المعادن. يتكون من الفاناديوم والنحاس في ظل ظروف بيئية شديدة الخصوصية. تم العثور على بلورات نيفادايت زرقاء زهرية مجهرية في مكانين فقط على كوكب الأرض: في منطقة يوريكا (نيفادا ، الولايات المتحدة الأمريكية) وفي منجم نحاس في قيرغيزستان.

حتى الآن ، تم اكتشاف 5090 معادن على كوكبنا. هذا هو المبلغ المعتمد رسميًا من قبل الجمعية الدولية للمعادن ، والتي تعمل في تصنيف هذه المركبات الكيميائية. وهذا يشمل فقط المعادن الأرضية ، ولكن لا يشمل مواد مثل الإيثانول C ₂ H ₅ OH أو الأسيتيلين C ₂ H ₂ ، والتي تسمى من بين المعادن المحتملة على سطح التيتانيوم (درجة حرارة السطح -179 درجة مئوية) ، ولكنها لم تظهر بعد في شكل بلوري على وجه الأرض.من الناحية النظرية ، يمكن أن يسقط نفس ثاني أكسيد الكربون CO ₂ مع درجة حرارة تجمد -78.5 درجة مئوية في شكل بلوري على الأرض ، على سبيل المثال ، في أغسطس 2010 في غرب أنتاركتيكا ، عندما سجلت ناسا سجل درجة حرارة هناك -94.7 درجة مئوية ، ولكن لم يجدوه. وإلا، CO ₂ ويتكون أيضا إلى قائمة المعادن الأرضية، طالما أنه يظهر فقط في قائمة المعادن على سطح المريخ.

يشغل أقل من مائة من المعادن الأكثر شيوعًا أكثر من 99 ٪ من حجم القشرة الأرضية ، وعدد قليل فقط من أكثر المعادن شيوعًا - حوالي 60 ٪ من الحجم. بالنسبة للجيولوجي الحقيقي ، فإن الكنز الحقيقي ليس بعض الماس الشائع ، الذي يشبه الطين ، بل معادن نادرة. يكرس بعض المتحمسين حياتهم لبحثهم.

حسب التصنيف الدولي نادريعتبر المعدن معدنًا يحدث فقط في خمسة مواقع أو أقل على الأرض. علاوة على ذلك ، تم العثور على العديد من المعادن النادرة في مكان واحد فقط.

والمثير للدهشة ، من بين 5090 معدنًا أرضيًا ، هناك أكثر من 2500 معدن نادر. يتم تشكيل هذه المواد في ظروف بيئية نادرة بشكل لا يصدق ، في الأماكن التي يتم فيها جمع جميع العناصر الكيميائية الضرورية بالتناسب الصحيح ، ويتم إنشاء درجة الحرارة والضغط المثاليين ، ويتم تخزين كل هذا المزيج المذهل من الظروف في الوقت المناسب لتشكيل المعدن. إلى حد ما ، هذه المعادن النادرة هي نوع من "الخطأ" في الطبيعة. مثل خطأ بعيد المنال في برنامج لاحظته ذات مرة ، ولكن لا يمكنك أبدًا التكاثر.


تم العثور على Ichnusait ، وهو واحد من أندر المعادن في العالم ، في مكان واحد فقط على الأرض ،

ويؤدي مزيج فريد من عدة عوامل إلى تكوين معادن أكثر ندرة من أغلى الأحجار الكريمة. إجمالي الإنتاج العالمي لبعض هذه المعادن أقل من ماس واحد.

لسوء الحظ ، بما أن المعادن النادرة تتشكل في ظروف بيئية غير عادية للغاية ، فإن بعضها يذوب في جو طبيعي. البعض الآخر يتبخر أو يتحلل تمامًا عند تعرضه لأشعة الشمس. ومع ذلك ، فإن اكتشاف مثل هذه المعادن يوفر معلومات مهمة للجيولوجيين بأن بعض الظروف المحددة كانت موجودة في وقت معين في مكان معين على القشرة الأرضية. هذا مهم جدا لتشكيل الصورة العامة للتاريخ الجيولوجي. وحتى يساعد على دراسة تشكيل وتطور الحياة على كوكبنا.

في الآونة الأخيرة ، نشر الدكتور روبرت هيزن من المختبر الجيوفيزيائي لمعهد كارنيجي وجيسي أوسوبل من جامعة روكفلر (الولايات المتحدة الأمريكية) ورقة بحثية في عالم المعادن الأمريكي، الذي وصف أصل وأهمية أندر المعادن على الأرض.

وضعت Mineralogues أربعة معايير ، واحد منها على الأقل مميز لكل معدن نادر:

1. درجات حرارة وضغوط محددة ومتطرفة ، غالباً إلى حد محدود ، أثناء التمعدن.
   
   
2. وجود عناصر نادرة للغاية نادرًا ما توجد على سطح الأرض وفي قشرة الأرض (طبقة خارجية رقيقة صلبة فوق الوشاح البلاستيكي خارج حدود Mokhorovichich ).
   
   
   هيكل الأرض
   
   
3. وجود ظروف بيئية غير عادية تختلف كثيرًا عن الظروف العادية لدرجة أن المعدن ينهار بسرعة في الظروف العادية.
   
   
4. : , (, , — , , ), , , , ..

, , ( 1-4 1-4 )

يلاحظ الدكتور هيزن أيضًا أن العديد من الأحجار الكريمة التي تعتبر نادرة موجودة بالفعل في وفرة في العديد من الأماكن حول العالم ، ويتم استخراجها وبيعها على نطاق صناعي: الماس والياقوت والزمرد والأحجار الكريمة الأخرى. وهذا يعني ، من الناحية العلمية ، أنها لا تلبي تعريف المعادن النادرة. كما يؤكد مؤلفو العمل العلمي أن استخدام مصطلحي "العناصر النادرة" أو "المعادن النادرة" غير صحيح أيضًا ، حيث يتم استخراج العديد من هذه المواد سنويًا. ليس هناك أي سؤال عن "الندرة" هنا.


Fingerite مع الصيغة الكيميائية Cu ₁₁ O ₂ (VO ₄ ) _{6 من}

بين أندر المعادن على الأرض هو Fingererite، والذي يوجد فقط في مكان مشهور واحد: بالقرب من بركان إيسالكو في جمهورية السلفادور. يتطلب تكوينه أيضًا ظروفًا بيئية نادرة للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، فهو غير مستقر للغاية ويذوب في الماء العادي ، أي أنه يغسله المطر.

ولكن حتى الأصابع يمكن أن تسمى مستقرة للغاية مقارنة بالمعادن التي لها خصائص استرطابية. أي أن هذه الأحجار سريعة الزوال تمتص الرطوبة من الهواء المحيط ، ثم تذوب فيه.

ومع ذلك ، فإن مفهوم الزوال هو أيضا تعسفي إلى حد ما. تتحلل العديد من المعادن النادرة تحت ظروف الغلاف الجوي العادية في أقل من يوم واحد ، بينما يستغرق البعض الآخر ملايين السنين للقيام بذلك.

كتالوج المعادن المنشورة في American Mineralogist، لا يوجد سوى أربعة معادن نادرة تلبي معايير الندرة الأربعة. بالإضافة إلى Fingerite (Cu ₁₁ O ₂ (VO ₄ ) ₆ ) ، فإنه يحتوي أيضًا على macbirneite (Cu ₃ (VO ₄ ) ₂ ) ، و stoberite (Cu ₅ O ₂ (VO ₄ ) ₂ ) و ziesite (Cu ₂ V ₂ ⁵⁺ O ₇ )

بعض المعادن نادرة جدًا على سطح الأرض ، على الرغم من أنه يجب أن يكون هناك الكثير منها في عباءة الأرض ، حيث توجد جميع الشروط اللازمة لتشكيلها. مثال مثير للاهتمام هنا هو مرحلة البيروفسكايت من MgSiO ₃العريس. تم العثور عليه فقط في مكان واحد على هذا الكوكب: في فوهة ارتطام نيزك واحد. أثناء الاصطدام ، تم تشكيل المزيج الضروري من درجة الحرارة والضغط هناك لبلورة الجسد. لا يلتقي في أي مكان آخر. في الوقت نفسه ، توجد ظروف الضغط ودرجة الحرارة هذه على وجه التحديد في عباءة الأرض. يعتقد العلماء أن bridgmanite بشكل عام تشكل معظم مادة الوشاح السفلي.

يلفت مؤلفو العمل العلمي الانتباه إلى العديد من الحالات الشاذة المثيرة للاهتمام. على سبيل المثال ، بعض العناصر الكيميائية أقل شيوعًا في المركبات الكيميائية للمعادن النادرة من غيرها ، على الرغم من أنها في القشرة الأرضية أكثر من حيث النسبة المئوية. على سبيل المثال ، يعتبر الهافنيوم أكثر شيوعًا مرتين من اليورانيوم. في الوقت نفسه ، يوجد الهافنيوم في معدن نادر واحد فقط ، ويوجد اليورانيوم في أكثر من 250. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن اليورانيوم أسهل في التركيز محليًا في قشرة الأرض ، وبالتالي المشاركة في التمعدن من الهافنيوم ، الذي يشبه في الخصائص الكيميائية الزركونيوم.

للبحث عن المعادن النادرة وتصنيفها أهمية خاصة للكيمياء والأحياء والجيولوجيا وعلم الفلك والعلوم الطبيعية الأخرى. في الوقت نفسه ، هذه بحد ذاتها تجربة رائعة ومثيرة. أكثر من نصف المعادن على كوكبنا نادرة ، أي أنها موجودة في خمسة أماكن أو أقل. مجموعة متنوعة مذهلة من الأشكال ، واختلافات لا حصر لها في الألوان والخصائص الجيوكيميائية ، والخصائص التركيبية والهيكلية للمعادن - كل هذا هو جمال العلم.

Source: https://habr.com/ru/post/ar396085/