澳大利亚发现罕见月岩矿物

研究人员在西澳大利亚发现了之前认为仅存在于月球的静海石。图片来源：B. Rasmussen等，《地质学》一种之前认为仅仅存在于月球岩石和陨石中的矿物如今出现在地球上。研究人员在西澳大利亚的6个地方发现了这种物质——在阿波罗11号的宇航员于1969年7月在月球的“静海”着陆后，它也随之被称为静海石。这种矿物仅仅以痕量出现因此并不具备任何经济价值，但科学家表示，它可以用于测定这些岩石形成的时间。在第一拨阿波罗宇航员返回地球后不久，科学家便分析了他们采集的火成岩——被称为玄武岩——样本。这些岩石含有3种之前未知的矿物，其中的两种——镁铁钛矿和三斜铁辉石——此后10年内陆续在地球上被发现。然而在过去的40年中，第三种矿物——静海石——除了在月球岩石以及被巨大的撞击从月球表面激溅而出的陨石之外，别处再无发现。这种红褐色的矿物主要由铁、硅、锆和钛组成，但同时也含有痕量的稀土元素，例如钇。地质学家一直在地球岩石中寻找静海石，部分缘于对月球样本的研究表明，精确测量矿物中的放射性同位素比例能够被用来确定岩石的年代。如今，在1月份出版的《地质学》杂志上，澳大利亚宾利市科廷大学的地质学家Birger Rasmussen及其同事报告说，他们终于在我们的星球上找到了静海石。研究人员对西澳大利亚的火成岩进行了研究，特别是针对那些并未表现出经历了大规模质变迹象的岩石。这是因为当静海石暴露在极度的热量和压力下，它很容易转变为其他矿物。研究小组通过由小的岩石样本激发的高速电子证实了这种矿物的存在。他们指出，微量静海石以一种非常特有的模式散射电子，与月球矿物样本产生的结果相匹配。 Rasmussen指出：“静海石的全部化学性质并没有那么独特，因此之前在地球上一直没有找到它真的很奇怪。”但是他认为，这种矿物之所以难以被发现可能有几个原因。首先，静海石通常很小，大约只有150微米长，甚至还不及人类毛发的直径；其次，月球上的岩石比地球上的岩石更为原始，后者可能经历了一些化学变化，例如被热流溶解，或被板块运动带入地下、历经高热与高压；最后，静海石很容易被错认为金红石——一种在火成岩中常见的颜色类似的矿物。 Rasmussen强调，只有某些类型的分析手段——例如他们进行的电子衍射分析——才能够识别静海石，以及没有经历过详细分析的地球岩石样本。他指出：“月球样本是如此珍贵，它们被研究得很透彻。” 并未参与该项研究的美国华盛顿哥伦比亚特区卡内基科学研究所的地球科学家Robert Hazen认为，静海石到现在才露面并不奇怪。他说，首先，这种矿物仅以微量出现，并且在熔岩于缺氧条件下结晶化的末期才形成。并且静海石一旦形成，它将无法长期稳定存在于地球表面——水、氧以及活的生物体能够溶解、消耗，或改变这种矿物质。尽管存在这些挑战，但Rasmussen表示，静海石如今被发现存在于西澳大利亚的6处分散地点的事实表明，这种矿物在火成岩中的分布可能比之前所想的更为普遍。（来源：中国科学报赵路）