В настоящее время науке известно 5 000 минералов, которые существуют на Земле. Однако состав минералов, которые содержатся в земной коре, не сильно отличается разнообразием — он варьируется в пределах двух десятков химических элементов. Однако совершенно разные минералы могут иметь одинаковый состав. Более того, у совершенно разных по внешнему ввиду и физическим свойствам минералов может быть даже одинаковое количество химических элементов, из которых они состоят. Как вы наверняка догадались, секрет кроется в кристаллической решетке. То есть минералы могут иметь одинаковый состав и одинаковое количество элементов, но при этом отличаться кристаллической решеткой. В результате существуют минералы, которые состоят из распространенных на Земле элементов, но на нашей планете вообще не встречаются. Одним из них длительное время считался мерриллит. Этот минерал в большом количестве присутствует на Луне и Марсе. Однако недавно он был обнаружен внутри земного алмаза, но о чем это говорит?
Внутри алмаза ученые обнаружили минерал, который считался марсианским
Что такое кристаллическая решетка и почему она влияет на свойства минералов
Кристаллической решеткой называется внутренняя структура кристалла, то есть порядок, в котором друг относительно друга расположены атомы, ионы или молекулы. Положение всех частиц кристаллической решетки стабильное, так как они удерживаются химическими связями. От кристаллической решетки зависят ряд характеристик, таких как хрупкость, твердость, пластичность, температура плавления, растворимость, электропроводность и пр.
Чтобы проще было понять, как кристаллическая решетка влияет на свойства минералов, ее можно сравнить с кирпичной кладкой. От того, как уложены кирпичи, зависит прочность стены, ее высота, толщина, форма всего здания и т.д. То есть из одинакового количества абсолютно одинаковых кирпичей могут получиться совершенно разные здания.
Модель кристаллической решетки, от которой зависят свойства минералов
От чего зависит кристаллическая решетка? На нее влияют условия, при которых она возникает — температура, давление и т.д. Именно поэтому некоторых минералов не существует на Земле. На нашей планете попросту нет таких условий, в которых образовывались те или иные минералы. Ранее мы рассказывали, что в космосе можно встретить даже состояния воды, которых не существует на Земле.
Что такое марсианский минерал мерриллит?
Мерриллит представляет собой одну из форм безводного фосфата кальция. Он состоит из кислорода, кальция и фосфора. Как мы сказали выше, его находили в лунном грунте, а также на Марсе. Причем, наличие мерреллита на красной планете считается одним из доказательство того, что на Марсе существовала воды.
По мнению ученых, данный минерал возник в результате потери воды каким-либо фосфатным минералом. А, раз вода потеряна, значит она там когда-то была. Мерреллит долгое время считался исключительно внеземным минералом. Хотя, приписывать ему какие-либо необычные свойства по этой причине не стоит. Отсутствие его на Земле (как считалось ранее) говорит лишь о том, что планеты Солнечной системы, а также крупные спутники вроде Луны имеют разное геологическое прошлое.
Зерна мерриллита внутри алмаза
Как мерриллит оказался на Земле
Ученые из Института геохимии и аналитической химии, а также Института геологии и геохимии нашли включения мерриллита в алмазах, добытых в Бразилии. Как сообщают исследователи в издании American Mineralogist, минерал образовался в недрах нашей планеты в результате структурного изменения другого минерала — туита. Последний существует ближе к ядру планеты, так как устойчив только при очень высоком давлении. То есть на Земле мерриллит возник не так, как на других планетах.
Туит возник в нижних слоях мантии, однако был “захвачен” формирующимися алмазами. При движении к земной коре давление уменьшалось, в результате чего туит превратился в мерреллит.
На Марсе мерриллит образовался не так, как на Земле
Наличие на Земле минерала, который считался исключительно космическим, говорит богатом разнообразии минералов в нижней мантии. Кроме того, возможно, наличие этого минерала в алмазе поможет технологам, работающим над синтезированием искусственных алмазов. Не исключено, что небольшое включение фосфатов поможет повысить качество алмазов, к примеру, сделать их более крупными.
Напоследок отметим, что алмазы позволяют людям увидеть минералы, которые находятся глубоко в недрах планеты. Они словно капсулы, которые доставляют их к поверхности в “законсервированном” виде. В прошлом году мы рассказывали, что в алмазе был обнаружен давемаоит, минерал, о существовании которого ранее вообще не было известно.
Ученые бьют тревогу — выбросы углекислого газа не уменьшаются