Katalog over 208 menneskeskabte mineraler styrker argumentet for at erklære antropocæn epoke

Menneskelig industri og opfindsomhed har gjort mere for at diversificere og distribuere mineraler på Jorden end nogen udvikling siden iltstigningen for over 2,2 milliarder år siden, Det siger eksperter i et papir offentliggjort i dag.

Værket styrker det videnskabelige argument for officielt at udpege et nyt geologisk tidsinterval, der er kendetegnet ved den gennemgribende virkning af menneskelige aktiviteter:den antropocæne epoke.

I avisen, udgivet af Amerikansk mineralog , et hold ledet af Robert Hazen fra Carnegie Institution for Science identificerer for første gang en gruppe på 208 mineralske arter, der opstod enten hovedsageligt eller udelukkende på grund af menneskelige aktiviteter. Det er næsten 4 % af de omkring 5, 200 mineraler officielt anerkendt af International Mineralogical Association (IMA).

De fleste af de anerkendte mineraler, der tilskrives menneskelige aktiviteter, stammer fra minedrift - i malmdepoter, gennem forvitring af slagger, dannet i tunnelvægge, minevand eller tømmer, eller gennem mine brande.

Seks blev fundet på smelteværkernes vægge; tre dannet i et geotermisk rørsystem.

Nogle mineraler dannet på grund af menneskelige handlinger kan også forekomme naturligt. Tre i den kategori blev opdaget på korroderede blyartefakter ombord på et tunesisk skibsvrag, to om bronze -artefakter i Egypten, og to på tin artefakter i Canada. Fire blev opdaget på forhistoriske offerbrændingssteder i de østrigske bjerge.

Uovertruffen diversificeringshastighed

Ifølge avisen, den første store 'tegnsætningshændelse' i historien om Jordens mineraldiversitet fandt sted for mere end 2 milliarder år siden, da stigningen i ilt i atmosfæren - 'den store oxidation' - gav anledning til så mange som to tredjedele af de mere end 5 , 200 mineralske arter officielt anerkendt i dag.

Siger Dr. Hazen, som skrev avisen sammen med Edward Grew fra University of Maine, og Marcus Origlieri og Robert Downs fra University of Arizona:"Mineraludviklingen er fortsat gennem Jordens historie. Det har taget 4,5 milliarder år for kombinationer af elementer at mødes naturligt på Jorden på et bestemt sted, dybde og temperatur, og formes til mere end 5, 200 mineraler officielt anerkendt i dag. Størstedelen af ​​disse er opstået siden den store oxidationsbegivenhed for 2 milliarder år siden. "

"Inden for den samling af 5, 200 er 208 mineraler produceret direkte eller indirekte af menneskelige aktiviteter, mest siden midten af ​​1700-tallet, og vi tror på, at andre fortsætter med at blive dannet i det samme relativt lynende tempo. At forestille sig 250 år i forhold til 2 milliarder år, det er forskellen mellem et blink med et øje (en tredjedel af et sekund) og en måned."

"Kort fortalt, vi lever i en tid med uovertruffen diversificering af uorganiske forbindelser, " siger Dr. Hazen. "Faktisk, hvis den store oxidation for mange år siden var en 'tegnsætningshændelse' i Jordens historie, den hurtige og omfattende geologiske påvirkning af antropocæn er et udråbstegn."

Menneskeskabte mineraler

En mineralart er defineret som en naturligt forekommende krystallinsk forbindelse, der har en unik kombination af kemisk sammensætning og krystalstruktur. Fra februar, 2017, IMA havde godkendt 5, 208 arter (se rruff.info/ima for en komplet liste).

Forfatterne til det nylige papir hævder, at med så mange mineraler og minerallignende forbindelser, der skyldes deres oprindelse til menneskelige aktiviteter, "en mere omfattende forståelse og analyse af den mineralogiske natur af den antropocæne epoke er berettiget."

Menneskeheden har haft en stor indflydelse på mangfoldighed og distribution i mineralverdenen på tre principielle måder, ifølge avisen:

1) Fremstilling af syntetiske "minerallignende" forbindelser, og b) at få mineraler til at dannes som et utilsigtet biprodukt af menneskelig aktivitet

a) Direkte skabelse af syntetiske minerallignende forbindelser såsom YAG (yttrium aluminium granat) krystaller brugt i lasere, silicium "chips" til halvledere, hårdmetalkorn til slibemidler, og forskellige specialmetaller og legeringer til magneter, maskindele, og værktøjer. Andre eksempler omfatter mursten, lertøj, porcelæn, glas- og kalkstensbaseret Portland-cement - verdens mest almindelige form for cement, bruges i beton, mørtel, stuk og fugemasse - en kombination af calciumsilikater, calciumsulfater, og andre forbindelser

b) Indirekte bidrage til dannelsen af ​​nye mineraler gennem minedrift, med nye forbindelser, der dukker op på minevægge eller på mineaffaldspladser, for eksempel. Af særlig interesse er mineraler fundet forbundet med gamle bly-zink-minelokaliteter, herunder nogle, der muligvis stammer fra bronzealderen, og andre fra så langt tilbage som 300 e.Kr.?

2) Storskala bevægelse af sten, sedimenter, og mineraler

Ud over at skabe nye forbindelser, menneskelige aktiviteter såsom minedrift og transport af stenblokke, sten, sedimenter, og mineraler fra deres oprindelige placering for at hjælpe med at bygge veje, broer, vandveje, monumenter, køkkenborde, og anden menneskelig infrastruktur, rivaler i skala naturens omfordeling såsom via gletsjere.

minedrift, imens, har fjernet det overfladenære miljø for malme og fossile brændstoffer, efterlader store åbne gruber, tunnelkomplekser, og, i tilfælde af strip mining, klippet af bjergtoppe.

Vejafskæringer, tunneler, og volde repræsenterer yderligere karakteristiske menneskelige planetariske modifikationer.

3) Global omfordeling af højt værdsatte naturlige mineraler

Diamanter, rubiner, smaragder, safirer, og et væld af halvædelsten, ledsaget af koncentrationer af guld, sølv, og platin, findes i butikker og husholdninger i alle hjørner af kloden.

Samlinger af fine mineralprøver sammenstiller mineralarter, som ikke ville forekomme naturligt i kombination. Fra beskedne begyndersamlersæt af mere almindelige mineraler til verdens største museer, disse samlinger, hvis begravet i den stratigrafiske optegnelse og efterfølgende gravet frem i en fjern fremtid, "ville afsløre utvetydigt menneskers lidenskab for skønheden og vidunderet i mineralriget, " står der i avisen.

Nye forbindelser dannes

Dr. Downs siger:"I betragtning af menneskehedens gennemgribende indflydelse på miljøet, der må være hundredvis af endnu ikke anerkendte 'mineraler' i gamle miner, smelteværker, forladte bygninger, og andre websteder. I mellemtiden, nye suiter af forbindelser kan nu dannes i, for eksempel, fast affald deponerer gamle batterier, elektronik, hårde hvidevarer, og andre højteknologiske udsmid er udsat for vejrlig og ændringer."

Tilføjer Dr. Origlieri:"I sedimentlagene efterladt fra vores tid, fremtidige mineraloger vil finde rigelige byggematerialer såsom mursten, askeblokke, og cement, metallegeringer såsom stål, titanium, og aluminium, sammen med mange dødelige radioaktive biprodukter fra den nukleare tidsalder. De kan også undre sig over nogle smukke fremstillede ædelstene, som cubic zirconia, moissanit, syntetiske rubiner, og mange andre."

Dr. Grew siger:"Disse mineraler og minerallignende forbindelser vil blive bevaret i den geologiske optegnelse som en karakteristisk, globalt distribueret horisont af krystallinsk nyhed - en vedvarende markør, der markerer vores tidsalder som forskellig fra alt det, der kom før."

Nogle menneskeskabte mineraler ville ikke blive officielt anerkendt i dag y

Calclacite, beskrevet af en belgisk videnskabsmand i 1959, og som opstod i et gammelt egetræsopbevaringsskab til mineralprøver på Det Kongelige Naturhistoriske Museum, Bruxelles, er et officielt anerkendt mineral, der ikke ville kvalificere sig i dag; i 1998 besluttede IMA at afvise ethvert stof "fremstillet af mennesket".

Andre anerkendte menneskeskabte mineraler i denne kategori omfatter adskillige slagge-relaterede mineraler samt et par fra Rusland, niobocarbid og tantalcarbid, som nogle eksperter mener kan have været en fup – "et laboratorieprodukt ... bevidst udgået som et naturligt materiale" i begyndelsen af ​​1900-tallet.

Selvom det næppe vil blive gennemgået i dag, siger Dr. Grew, tidligere anerkendte mineraler som disse, i stedet for at blive ugyldig, har fået lov til at forblive i IMA-kataloget.

IMA gik med til at anerkende et mineral i tilfælde "hvor menneskelig indgriben i skabelsen af ​​et stof er mindre direkte."

Oprindelsen af ​​op til 29 former for kulstof:menneskeheden

Af de 208 menneske-medierede mineraler identificeret af Deep Carbon Observatory-forskerne, 29 indeholder kulstof.

Oprindelse og former, sammen med bevægelser og mængder, er fire temaer for DCO (deepcarbon.net). Dr. Hazen er DCO's administrerende direktør.

Nu ved vi, at så mange som 29 kulstofmineraler stammer fra menneskelige aktiviteter, hvoraf 14 ikke har registreret naturlige forekomster. Det er fair, derfor, at betragte de 14 som den yngste kulstofmineralart. Blandt de 14, kandidater til de alleryngste omfatter et dusin mineraler relateret til uranminer.

Mineralet andersonit, for eksempel, findes i tunnelerne i visse forladte uranminer i det amerikanske sydvest. Steder langs tunnelvæggene, sandsten bliver mættet med vand, der indeholder elementer, der danner en smuk skorpe af gul, orange og grønne krystaller. Priset for sin lyse grønne fluorescerende glød under et sort lys, en god prøve af andersonite vil hente op til $500 fra en samler.

Et andet bemærkelsesværdigt kulstofholdigt mineral er tinnunculite, bestemt til at være et produkt af varme gasser, der reagerer med ekskrementerne fra den eurasiske tårnfalk (Falco tinnunculus) ved en brændende kulmine i Kopeisk, Chelyabinsk, Rusland. Det blev efterfølgende også opdaget på Ruslands bjerg Rasvumchorr - en helt naturlig begivenhed.

Tinnunculite er et af otte nye mineraler identificeret som en del af Deep Carbon Observatory's Carbon Mineral Challenge, lanceret i 2015 for at spore anslået 145 kulstofholdige mineraler, der endnu ikke er formelt anerkendt. IMA anerkendte tinnunculite som et mineral i 2015.