Naukowcy odkrywają w wulkanie egzotyczny nowy minerał

Wulkany należą do najbardziej destrukcyjnych i inspirujących zjawisk na naszej planecie. Ale te ogniste szczeliny nie tylko niszczą. Tworzą też.

W ramach nowych badań naukowcy z Rosji donoszą o odkryciu jednego takiego “dzieła wulkanu” – niezwykłego minerału, którego naukowcy nigdy wcześniej nie udokumentowali: kuszącej, jaskrawo-niebiesko-zielonej skrystalizowanej substancji, którą zespół nazwał petrowitem.

Minerał został znaleziony w wulkanicznym krajobrazie dalekiego wschodu Rosji, na szczycie wulkanu Tolbachik na półwyspie Kamczatka.

Historia erupcji Tolbachika sięga tysięcy lat wstecz, ale w ostatnim czasie wyróżniają się dwa znaczące wydarzenia: „Wielka Erupcja Szczeliny Tolbachika” z lat 1975–1976 oraz druga, mniej znacząca kontynuacja, która miała miejsce w latach 2012–2013.

Siła erupcji podczas pierwszego zdarzenia rozerwała liczne stożki żużlowe [cinder cones] w kompleksie wulkanicznym, otwierając skaliste tereny, które od tamtego czasu odkryto jako bogatą żyłę złóż fumaroli i nieznanych minerałów, których nie widziano nigdzie indziej.

Tolbachik to kompleks wulkaniczny na półwyspie Kamczatka na dalekim wschodzie Rosji. (Zdjęcie: Mekdet via Getty Images)

W sumie wulkan Tolbachik jest “źródłem” 130 minerałów, które po raz pierwszy zidentyfikowano w tym miejscu, z których najnowszym jest petrowit, minerał siarczanowy, który przybiera kształt niebieskich kulistych skupisk płaskich kryształów, z których wiele zawiera wtrącenia gazowe.

Badany tu okaz został odkryty w 2000 roku, w pobliżu drugiego stożka żużlowego związanego z erupcją z 1975 roku i był przechowywany do późniejszej analizy. Być może minęło dużo czasu, ale ta analiza ujawnia teraz, że ten jaskrawo niebieski minerał wykazuje specyficzne cechy molekularne, które wcześniej rzadko widywano.

Atom miedzi w strukturze krystalicznej petrowitu ma niezwykłą i bardzo rzadką koordynację siedmiu atomów tlenu – wyjaśnia główny badacz i krystalograf Stanislav Filatov z Uniwersytetu w Petersburgu.

„Taka koordynacja jest charakterystyczna tylko dla kilku związków, a także dla saranchinaitu”.

Saranchinait, zidentyfikowany kilka lat temu przez inny zespół z Sankt Petersburga, został również odkryty w Tolbachik – i podobnie jak petrowit jest sam w sobie uderzająco kolorowy .

W przypadku Petrovite minerał, który uważa się za krystalizujący poprzez bezpośrednie wytrącanie z gazów wulkanicznych, przybiera postać niebieskich struktur skrytokrystalicznych skorup otaczających drobny materiał piroklastyczny.

Na poziomie chemicznym petrowit reprezentuje nowy typ struktury krystalicznej, chociaż hipotetycznie jest podobny do saranchinaitu, z którego może być wytwarzany.

Warto zauważyć, że szkielet molekularny petrovitu – składający się z atomów tlenu, siarki sodu i miedzi – ma faktycznie porowaty charakter, wykazując wzajemnie połączone ścieżki, które mogą umożliwić migrację jonów sodu przez strukturę.

Ze względu na to zachowanie – i jeśli uda nam się odtworzyć ścieżki w laboratorium – zespół uważa, że ​​może to doprowadzić do ważnych zastosowań w materiałoznawstwie, potencjalnie umożliwiając nowe sposoby opracowywania katod do użytku w bateriach i urządzeniach elektrycznych.

„Obecnie największym problemem związanym z tym zastosowaniem jest niewielka ilość metalu przejściowego – miedzi – w strukturze krystalicznej minerału” – mówi Filatov .

„Można to rozwiązać, syntetyzując w laboratorium związek o takiej samej strukturze jak petrowit”.

Odkrycia zostały opublikowane w Mineralogical Magazine.

Źródła: Peter Dockrill

Zdjęcia: St. Petersburg University

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x