Bridgmanite

Wzór chemiczny: MgSiO₃

Bridgmanit jest najpospolitszym minerałem na Ziemi, stanowiąc główny składnik dolnego płaszcza planety, a jego naturalne okazy znajdowane są wyłącznie w meteorytach.

## Charakterystyka Bridgmanit, krzemian magnezu o strukturze perowskitu, jest uznawany za najobficiej występujący minerał w całej masie Ziemi, tworząc około 70% objętości jej dolnego płaszcza. Mimo swojej wszechobecności we wnętrzu planety, na powierzchni jest ekstremalnie rzadki. Naturalne próbki bridgmanitu zidentyfikowano dotychczas jedynie w postaci mikroskopijnych ziaren wewnątrz niektórych meteorytów kamiennych (chondrytów), które uległy szokowi termicznemu i ciśnieniowemu podczas wejścia w atmosferę lub zderzeń w przestrzeni kosmicznej. Ziarna te są zbyt małe, by można je było obserwować gołym okiem. ## Właściwości fizyczne Ze względu na występowanie w formie mikroskopijnych inkluzji, większość właściwości fizycznych bridgmanitu, takich jak połysk, przezroczystość czy twardość, jest określana na podstawie materiału syntetycznego lub obliczeń teoretycznych. Badania wskazują, że jest to materiał o wysokiej gęstości i twardości, co odpowiada warunkom panującym w dolnym płaszczu Ziemi. ## Barwy i odmiany Naturalny bridgmanit obserwowany w meteorytach jest zazwyczaj bezbarwny lub ma bardzo jasne odcienie. Badania syntetycznych odpowiedników sugerują, że obecność jonów żelaza, które mogą zastępować magnez w strukturze krystalicznej, wpływa na jego barwę i właściwości, jednak nie wyróżnia się formalnych odmian tego minerału. ## Historia i nazwa Istnienie wysokociśnieniowego polimorfu krzemianu magnezu w płaszczu Ziemi postulowano od dekad, jednak jego potwierdzenie w naturze było niemożliwe z powodu braku próbek. Minerał został oficjalnie uznany i nazwany w 2014 roku na cześć Percy'ego Bridgmana (1882–1961), laureata Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki z 1946 roku za jego pionierskie badania nad fizyką wysokich ciśnień. Odkrycia dokonano na podstawie analizy ziaren w meteorycie Tenham, który spadł w Australii w 1879 roku. ## Zastosowania Bridgmanit nie ma żadnych zastosowań komercyjnych ani przemysłowych. Jego znaczenie jest czysto naukowe, jako klucz do zrozumienia składu, struktury i dynamiki wnętrza Ziemi. Jest przedmiotem intensywnych badań w geofizyce i materiałoznawstwie.

Właściwości

Układ krystaliczny
Rombowy

Cechy diagnostyczne

## Rozpoznawanie Identyfikacja bridgmanitu jest niemożliwa bez zaawansowanych technik laboratoryjnych. Wymaga użycia mikroskopu elektronowego skaningowego (SEM) z analizą EDS do określenia składu chemicznego oraz dyfrakcji elektronowej lub rentgenowskiej (XRD) do potwierdzenia struktury krystalicznej perowskitu. W praktyce kolekcjonerskiej rozpoznanie jest niewykonalne. ## Odróżnianie od podobnych Bridgmanit występuje w asocjacji z innymi minerałami wysokociśnieniowymi w żyłkach szokowych meteorytów, takimi jak ringwoodyt i majorit. Odróżnienie ich od siebie opiera się wyłącznie na precyzyjnej analizie składu i struktury krystalicznej w laboratorium. ## Formy kryształów Bridgmanit tworzy submikronowe, anhedralne (nie wykazujące własnych ścian) ziarna lub agregaty polikrystaliczne w obrębie żyłek powstałych w wyniku metamorfizmu szokowego w meteorytach.

Środowisko występowania

## Geneza Bridgmanit jest minerałem wysokociśnieniowym. W warunkach ziemskich krystalizuje w dolnym płaszczu na głębokościach od około 660 km do 2900 km, pod ciśnieniem od 23 do 136 GPa i w temperaturach przekraczających 1700°C. Powstaje w wyniku transformacji fazowej innych krzemianów magnezu, głównie ringwoodytu. Jedyne naturalne próbki dostępne na powierzchni Ziemi pochodzą z chondrytów, które doświadczyły ekstremalnie wysokiego ciśnienia i temperatury podczas zderzeń w pasie asteroid lub wejścia w atmosferę. ## Asocjacje mineralne Na Ziemi bridgmanit współwystępuje z ferroperyklazem w dolnym płaszczu. W meteorytach (np. Tenham, Suizhou) znajdowany jest w żyłkach szokowych razem z innymi minerałami wysokociśnieniowymi, takimi jak ringwoodyt, majorit, akimotoit, a także z oliwinem, piroksenem i stopem metalicznym (kamacyt, taenit). ## Lokalizacje Jako minerał definiujący wnętrze Ziemi, bridgmanit występuje globalnie w dolnym płaszczu. Jedyne potwierdzone stanowiska, z których pozyskano naturalne próbki do badań, to meteoryty, w których został zidentyfikowany. Miejscem typowym jest meteoryt Tenham (Queensland, Australia). Inne znane wystąpienia to meteoryty Suizhou (Chiny) i Tissint (Maroko).

Rzadkość

Ekstremalnie rzadki

Dla kolekcjonerów

## Kryteria jakości Bridgmanit nie jest minerałem kolekcjonerskim w tradycyjnym tego słowa znaczeniu. Jego wartość jest czysto naukowa i historyczna. Okazy to w rzeczywistości fragmenty meteorytów, w których potwierdzono obecność mikroskopijnych ziaren bridgmanitu. Atrakcyjność takiego okazu zależy od jego proweniencji, historii badań oraz jakości samego meteorytu (wielkość, typ, stopień zachowania). Posiadanie fragmentu meteorytu z potwierdzonym bridgmanitem jest rarytasem dla wyspecjalizowanych kolekcji instytucjonalnych lub bardzo zaawansowanych prywatnych kolekcjonerów. ## Popularne stanowiska Najbardziej znanym i historycznie najważniejszym "stanowiskiem" jest meteoryt Tenham z Australii, ponieważ to w nim po raz pierwszy zidentyfikowano i opisano naturalny bridgmanit. Inne meteoryty, takie jak Suizhou, również są ważnymi źródłami materiału do badań naukowych.

Pielęgnacja i przechowywanie

## Czyszczenie Okazy bridgmanitu występują jako mikroskopijne inkluzje w matrycy meteorytów. Nie czyści się ich bezpośrednio. Wszelkie czyszczenie dotyczy całego okazu meteorytu i powinno być ograniczone do absolutnego minimum, np. usunięcia luźnego pyłu za pomocą miękkiego pędzelka lub sprężonego powietrza z bezpiecznej odległości. ## Czego unikać Należy unikać wszelkich chemikaliów, wody i ultradźwięków, ponieważ mogą one uszkodzić zarówno delikatną matrycę meteorytu, jak i same inkluzje. Meteoryty, zwłaszcza chondryty, są wrażliwe na wilgoć, która może prowadzić do ich utleniania i rozpadu. ## Przechowywanie Okazy meteorytów zawierające bridgmanit muszą być przechowywane w warunkach o kontrolowanej, niskiej wilgotności. Najlepiej używać specjalistycznych pudełek z membraną lub hermetycznych pojemników z pochłaniaczem wilgoci (np. żelem krzemionkowym). Należy unikać gwałtownych zmian temperatury i bezpośredniego światła słonecznego.

Powiązane minerały

Źródła zewnętrzne

Źródła

Czytaj więcej