Bridgmanite

Bridgmanite er et mineral fra gruppen av silikatperovskitter . Det krystalliserer seg i det ortorhombiske krystallsystemet med den kjemiske sammensetningen Mg Si O _3, og på grunn av perovskittstrukturen tilhører den oksidene og dermed mineralklassen "oksider og hydroksider".

Bridgmanite er et veldig vanlig mineral i nedre kappe . Så langt har det imidlertid bare blitt funnet på jordoverflaten i form av mikrokrystallinske korn som inneslutninger i en meteoritt som falt i Australia .

Etymologi og historie

Bridgmanit ble oppkalt etter fysikeren Percy Williams Bridgman, som ble tildelt Nobelprisen i 1946 for sitt banebrytende arbeid innen eksperimentell høytrykksfysikk .

Den krystallinske strukturen til mineralet ble bestemt for første gang i 1974 ved å undersøke prøver syntetisk produsert i høytrykkspresser. Imidlertid har direkte undersøkelser av naturlige mineralprøver så langt mislyktes fordi mineralet bare forekommer i jorden fra en dybde på rundt 660 kilometer i nedre kappe .

Det var først en naturlig prøve ble oppdaget i et fragment av Tenham-meteoritten , som falt i 1879 nær Tenham Station i Charters Towers Queensland-regionen i Australia , og ble undersøkt av forskere ledet av Oliver Tschauner fra University of Nevada og Chi Ma ved California Institute of Teknologi førte til slutt til den offisielle anerkjennelsen av mineralet av Kommisjonen for nye mineraler, nomenklatur og klassifisering (CNMNC) fra International Mineralogical Association (IMA).

Fragmenter av Tenham meteoritten er holdt i den Smithsonian Institution er National Museum of Natural History (katalog nr USNM 7703).

klassifisering

Bridgmanite ble bare anerkjent og publisert som et uavhengig mineral av IMA i 2014. En eksakt gruppeoppgave i 9. utgave av Strunz mineral systematikk , som sist ble oppdatert med publiseringen av IMA-listen over mineralnavn i 2009, er derfor ennå ikke kjent. På grunn av det nære forholdet til mineralene perovskitt (system nr. 4.CC.30) og akimotoitt (siden 2014 klassifisert som oksider i den nylig definerte ilmenittgruppen 4.CB.), vil Bridgmanite trolig også være i en av underavdelingene innen avdelingen av " oksider med molforholdet metall: oksygen = 2: 3, 3: 5 og sammenlignbare ".

I den siste reviderte og oppdaterte Lapis mineralkatalogen av Stefan Weiß i 2018 , som, av hensyn til private samlere og institusjonelle samlinger, fremdeles er basert på den klassiske systematikken til Karl Hugo Strunz i 8. utgave , mottok mineralet systemet og mineralnummeret. VIII / F.02-36 . I "lapis-systemet" tilsvarer dette klassen "silikater og germanater" og der avdelingen "kjede- og båndsilikater", der bridgmanitt sammen med akimotoitt, donpeacorite , enstatitt , ferrosilitt , nchwaningitt og protoenstatitt danner gruppen "orthopyroxenes" .

Krystallstruktur

Bridgmanite krystalliserer ortorombisk i romgruppen Pnma (romgruppe nr. 62) med gitterparametrene a  = 5,02 ± 0,03  Å ; b  = 6,90 ± 0,03 Å og c  = 4,81 ± 0,02 Å og et cellevolum på 167 ± 2 Å ³ .Mal: romgruppe / 62

Modifikasjoner og varianter

Trykk-temperatur fasediagram for forbindelsen MgSiO ₃

Forbindelsen MgSiO ₃ er polymorf og kommer fremdeles i tillegg til den ortorhombiske krystalliserte Bridgmanit (perovskittstruktur) som trigonal krystalliserende Akimotoit med ilmenitt, tetragonal eller kubisk som majoritt med granatstruktur , som monoklinisk klino-enstatitt og ortorhombisk som Orthoenstatit med Pyrox .

Utdanning og lokasjoner

Molarvolum som en funksjon av trykk for Bridgmanite ved romtemperatur

Bridgmanite dannes i jordens nedre kappe, hvor den dannes ved temperaturer på ca. 1800 ° C og et trykk på over 240 000  bar (24  GPa ). Med en andel på 38 prosent av den totale massen, er mineralet det mest vanlige på jorden, men forekommer ikke på jordoverflaten på grunn av dets formasjonsforhold.

Det eneste funnet naturlig dannede bridgmanitt utenfor jordens kappe er Tenham-meteoritten oppdaget i Australia. Energien da meteoritten traff hadde skapt forhold som var sammenlignbare med jordens kappe, gjennom hvilket mineralet ble skapt. I Tenham-meteoritten skjedde bridgmanitt i paragenese med akimotoitt . I 2018 kunne mineralet også påvises i små diamanter.

litteratur

• Oliver Tschauner, Chi Ma, John R. Beckett, Clemens Prescher, Vitali B. Prakapenka, George R. Rossman: Oppdagelse av bridgmanite, det rikeste mineral på jorden, i en sjokkert meteoritt . I: Vitenskap . teip 346 , nr. 6213 , 28. november 2014, s. 1100-1102 , doi : 10.1126 / science.1259369 . 

weblenker

• Mineralatlas: Bridgmanite
• Bridgmanite. I: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, åpnet 29. august 2019 . 
• Axel Bojanowski : Forskere oppdager det vanligste mineralet på jorden. I: spiegel.de. Spiegel Online , 27. november 2014, åpnet 29. august 2019 . 

Individuelle bevis

1. ↑ ^{a b c d e f g h} Oliver Tschauner, Chi Ma, John R. Beckett, Clemens Prescher, Vitali B. Prakapenka, George R. Rossman: Discovery of bridgmanite, det mest vanlige mineralet på jorden, i en sjokkert meteoritt . I: Vitenskap . teip 346 , nr. 6213 , 28. november 2014, s. 1100-1102 , doi : 10.1126 / science.1259369 . 
2. ^ Joseph R. Smyth, Tamsin C. McCormick: Krystallografiske data for mineraler . I: Thomas J. Ahrens (red.): Mineral Physics and Crystallography: A Handbook of Physical Constants . AGU, Washington, DC 1995, s. 8 , doi : 10.1029 / RF002p0001 ( full tilgang til PDF-filer i nettarkivet ( Memento fra 4. mars 2016 i Internet Archive ) - MgSiO ₃ -Perovskite, s. 8). 
3. ^ JoAnna Wendel: Mineral Oppkalt Etter Nobelfysiker . I: Eos. Transaksjoner American Geophysical Union . teip 95 , nr. 23. 2014, s. 195 , doi : 10.1002 / 2014EO230005 . 
4. ↑ ^{a b} Jordens kappe. Spektrum Akademischer Verlag, åpnet 14. desember 2014 .  
5. ^ IMA-kommisjonen for nye mineraler, nomenklatur og klassifisering (CNMNC). Nyhetsbrev 21 . I: Mineralogical Magazine . teip  78 , nr. 4. august 2014, s. 797-804 ( cnmnc.main.jp [PDF; 96 kB ; åpnet 29. mars 2018] IMA-nr. 2014-017 Bridgmanite s. 798). 
6. ↑ Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA / CNMNC List of Minerals 2009. (PDF 1703 kB) In: cnmnc.main.jp. IMA / CNMNC, januar 2009, åpnet 25. april 2019 (engelsk, med den siste offisielle Strunz-klassifiseringen).  
7. Com Malcom E. Tilbake: Fleischers ordliste om mineralarter . 11. utgave. Mineralogical Record, Tucson, Arizona (AZ) 2014, s. 358 . 
8. ↑ Stefan Weiß: Den store Lapis mineralkatalogen. Alle mineraler fra A - Z og deres egenskaper. Status 03/2018 . 7., fullstendig revidert og supplert utgave. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9 . 
9. ↑ Naotaka Tomioka og Masaaki Miyahara: Høytrykksmineraler i sjokkerte meteoritter . I: Meteoritics & Planetary Science . teip 52 , nr. 9 , 2017, s. 2017–2039 ( researchgate.net [PDF; 107 kB ; åpnet 3. februar 2018]). 
10. ↑ Mineraler: Den vanligste steinen på jorden har endelig et navn. Spectrum of Science , åpnet 28. november 2014 .  
11. ↑ Evan M. Smith, Steven B. Shirey, Stephen H. Richardson, Fabrizio Nestola, Emma S. Bullock, Jianhua Wang & Wuyi Wang: Blå borinneholdende diamanter fra jordens nedre mantel . I: Natur . teip 560 , nr. 7716 , august 2018, ISSN  0028-0836 , s. 84-87 , doi : 10.1038 / s41586-018-0334-5 .