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月の土の化学組成

by admin 9月 21, 2021

月の地球化学者として、私は月からのサンプルを持っていると信じている人々から何度もアプローチされてきました。一般的な話は、（何かのようなもの）”この塵は宇宙飛行士バズライトイヤーによって私の亡き祖父に与えられた”または”私は私のペチュニアポットで見つけたこの岩は、あなたのウェブサイト上の月の隕石QUE94281のように見えます。”最近、人々は私に彼らが実験室またはそれらの手持ち型のx線”銃のいずれかから化学分析を得たという報告を送ってきました。”だから、ここでは、これらのレポートを解釈するために知っておく必要があるものです。

Fe/MnおよびCa/Alも参照してください。

マイナーな要素–残りの1％のほぼすべてがこれらの4つの化学元素で構成されています。

マンガン(Mn)|ナトリウム(Na)|カリウム(K)|リン(P)

以下は、私たちの地球化学者が月からサンプルを持ち帰った6つのアポロミッションと3つのロシアのルナミッションからのサンプルの”主要元素”と”マイナー元素”と呼ぶもののための数十の文献ソースと私自身の研究室からのデータから作ったチャートです。それを簡単にするために、私はちょうど土壌（レゴリス）サンプルにこだわってきました。私はまた、これらの岩石の大部分に多くが石化された土壌で構成されているため、ブレシアである月の隕石のデータも含めました。月の隕石は月の上から来ますが、アポロとルナのミッションはすべて近くの小さなものです。

地球と月の岩石では、酸素が最も豊富な化学元素であり、月には41-45％です。実際には、岩石中の酸素濃度を実際に測定する人は誰もいません。鉄やアルミニウムのような”金属”を測定します。

地球化学者は、測定された濃度、例えばケイ素を酸化物として「表現」するのが好きです。

「彼らはSiの濃度を測定し、その濃度をSio2として述べています。従って、10.0%Siは21.4%Sio2です。水晶は月には珍しい形ですが、月には珍しい形です。ほぼすべてのSiは斜長石、輝石およびかんらん石のようなケイ酸塩の鉱物にあります。同様に、月には実際のMgO（鉱物ペリクレース）はありません。上記の10の主要な金属酸化物およびマイナーな金属酸化物の合計が100±1%であるべきであるので私達は酸化物の集中として金属の集中を表現します。そうでなければ、私たちは何か間違ったことをしました（！月には炭酸塩、硫酸塩、または含水（水を含む）鉱物は存在しないためです。月の隕石は、しかし、多くの場合、彼らが着陸した後、地球上の風化の結果として炭酸塩、硫酸塩、または含水鉱物を含むことができます。

だから、地球化学者のために、下のプロットの下と左の軸は、重量パーセントの酸化物である。 “金属”の設定に設定されたx線銃を持っている可能性がありますスクラップヤードのディーラーや宝石商のために、上部と右の軸を使用しています。

すべてのプロットは、横軸にアルミニウム濃度を持っています。アルは月のサンプルで大きな範囲にわたって変化するので、私はそのようにします。（さらに混乱させるために、ここの他の場所ではFeO+MgOを水平軸に配置しましたが、Al2O3とFeO+MgOの間に強い反相関があるため、これは問題ありません。)

最後に、以下のプロットでは、アポロ11号と3つのルナミッションの各ポイントは化学分析を表しています。例えば、アポロ11号のほぼすべての点がサンプル10084を表しています（これはおそらくこれまでで最もよく特徴づけられた地質学的サンプルです）。Ａｐｏｌｌｏｓ１２、１４、１５、１６、および１７について、各点は、番号の付いた試料（「表面」および「溝」土壌、コアなし）、例えば、試料１２０３２、１４１６３、１５０７１、６５７０１、および７６５０１（それぞれについて利用可能な全分析の平均）を表これらのミッションのいくつかのための大きな広がりは、サンプルがサイトで収集された様々な場所の間の組成の変化を反映しています。月の隕石の場合、各点は名前の付いた石を表します。、マカルパインヒルズ88105または北西アフリカ8046とそのペア。参考のために、各プロットには、地球の上部大陸地殻の平均組成について文献で見つけた4つの異なる推定値の平均である”地球”点も含まれています。

シリコン（Si）

地球上では、岩石中のSio2濃度は0％から100％まで変化します。月の岩石の3つの主要な鉱物、斜長石長石（通常はanorthite）、輝石、およびかんらん石はすべてほぼ同じSio2濃度を持っているので、月の変動ははるかに少ない。

鉄（Fe）

これは混乱しています。地球上では、鉄は2+（鉄）および3+（鉄）酸化状態に存在するため、岩石の化学分析では、鉄の酸化状態が鉄の酸化状態よりも一般的であるため、Fe濃度は通常％Fe2O3 月には（効果的に）酸素を含む雰囲気がないので、鉄3+鉄鉱物はありません。輝石、かんらん石、およびイルメナイトのような鉄-チタン鉱物中の鉄は、すべて鉄（2+）酸化状態にある。この問題を複雑にするために、すべての月の土壌中の鉄の一部は金属として存在します。これらのサンプルのいくつかの鉄の10%まで隕石から得られる鉄ニッケルの金属として金属、通常です。したがって、月のサンプルの分析では、鉄の結果は通常、「FeOとしての全Fe」またはFeOTとして記載されています。このプロットの反相関は、左の土壌（玄武岩）がAl-rich、Fe-rich鉱物輝石、かんらん石、イルメナイトによって支配され、右の土壌（長石）がAl-rich、Fe-rich鉱物斜長石によっ月では、すべてのMnは2+酸化状態にあるため、2+Feと同じように「動作」します。