Als maangeochemist ben ik vaak benaderd door mensen die geloven dat ze een monster van de maan hebben. Veelvoorkomende verhalen zijn (zoiets als) “This dust was given to my late grandfather by astronaut Buzz Lightyear” of ” This rock that I found in my petunia pot looks just like lunar meteorite QUE 94281 on your website.”De laatste tijd, mensen hebben me rapporten dat ze hebben verkregen van chemische analyses van laboratoria of een van die hand-held x-ray “geweren.”Dus, hier is wat je moet weten om die rapporten te interpreteren.

belangrijke elementen – in maanstenen en bodems bestaat 99% van de massa uit de volgende 7 chemische elementen.

zuurstof (41-45%) | silicium (Si) | aluminium (Al) | Calcium (Ca) | ijzer (Fe) | Magnesium (Mg)/Titaan (Ti)

zie ook Fe/Mn en Ca / Al.

kleine elementen-bijna alle resterende 1% bestaat uit deze 4 chemische elementen.

mangaan (Mn) | natrium (Na) | kalium (K)/fosfor (P)

hieronder zijn grafieken die ik heb gemaakt op basis van gegevens uit tientallen literatuurbronnen en mijn eigen lab voor wat wij geochemisten de “belangrijkste elementen” en “kleine elementen” noemen in monsters van die 6 Apollo missie en 3 Russische Luna missies die monsters terugbrachten van de maan. Om het simpel te maken, Ik heb geplakt aan gewoon bodem (regolith) monsters. Ik heb ook gegevens toegevoegd voor die maanmeteorieten die breccias zijn omdat veel tot de meeste van deze stenen bestaan uit gelithifieerde grond. De maan meteorieten komen van over de hele maan terwijl de Apollo en Luna missie komen allemaal een kleine zijn van de nabije.

in stenen van de aarde en de maan is zuurstof het meest voorkomende chemische element, 41-45% op de maan. Vrijwel niemand meet de zuurstofconcentratie in rotsen nog. We meten de “metalen” zoals ijzer en aluminium.

terrestrische geochemisten “uitdrukken” de gemeten concentratie van bijvoorbeeld silicium als oxide.”Ze meten de concentratie van Si en geven de concentratie aan als SiO2. Dus, 10,0% Si is 21,4% SiO2. Kwarts is een vorm SiO2, maar kwarts is zeldzaam op de maan. Bijna alle Si zit in silicaat mineralen zoals plagioklase, pyroxeen en olivine. Ook is er geen MgO (het mineraal periclase) op de maan; magnesium wordt voornamelijk gedragen door de mineralen pyroxeen en olivine. We drukken de metaalconcentraties uit als oxideconcentraties omdat de som van 10 belangrijke en minder belangrijke metaaloxiden boven 100±1% moet zijn. Zo niet, dan hebben we iets verkeerd gedaan (!) omdat er geen (= onbeduidende hoeveelheden) carbonaten, sulfaten of waterhoudende mineralen op de maan zijn. Maanmeteorieten bevatten echter vaak carbonaten, sulfaten of hydraterende mineralen als gevolg van verwering op aarde nadat ze zijn geland.

voor geochemisten zijn de onderste en de linkeras van de onderstaande grafieken in gewichtsprocent oxide. Voor schroot-werf dealers en juweliers die misschien een x-ray gun ingesteld op de” metalen ” instelling, gebruik maken van de bovenste en rechter Assen.

alle percelen hebben aluminiumconcentraties op de horizontale as. Ik doe het op die manier omdat Al varieert over een groot bereik in maanmonsters. (Om je nog meer te verwarren, elders hier heb ik FeO+MgO op de horizontale as gezet, maar dat is OK omdat er een sterke anticorrelatie is tussen Al2O3 en FeO+MgO.)

ten slotte, in de plots hieronder, vertegenwoordigt elk punt voor Apollo 11, en de 3 Luna missies een chemische analyse. Bijvoorbeeld, bijna alle Apollo 11-punten vertegenwoordigen Monster 10084 (waarschijnlijk het meest goed gekarakteriseerde geologische Monster ooit). Voor Apollos 12, 14, 15, 16 en 17 vertegenwoordigt elk punt een genummerd Monster (“oppervlakte “en” geul ” bodems, geen kernen), bijvoorbeeld monsters 12032, 14163, 15071, 65701 en 76501 (gemiddelde van alle beschikbare analyses voor elk). De grote spreiding voor sommige van deze missies weerspiegelt de compositorische variatie tussen de verschillende locaties waar monsters werden verzameld op de site. Voor de maanmeteorieten vertegenwoordigt elk punt een benoemde steen, bijv., MacAlpine Hills 88105 of Noordwest-Afrika 8046 en zijn paren. Ter referentie, elke plot bevat ook een” aarde ” punt dat is een gemiddelde van 4 verschillende schattingen die ik vond in de literatuur voor de gemiddelde samenstelling van de bovenste continentale korst van de aarde.

silicium (Si)

Op Aarde variëren de SiO2-concentraties in gesteenten van 0% tot 100%. De variatie op de maan is veel minder omdat de 3 belangrijkste mineralen in maangesteente, plagioklaas veldspaat (meestal anorthiet), pyroxeen en olivijn allemaal ongeveer dezelfde SiO2 concentratie hebben.

Iron (Fe)

Dit is verwarrend. Op aarde, ijzer bestaat in de 2+ (ferro) en 3 + (ijzer) oxidatie toestanden dus in de chemische analyse van rotsen, Fe concentraties worden meestal vermeld als % Fe2O3 omdat de ijzer oxidatie toestand komt vaker voor dan ferro oxidatie toestand. Op de maan is er (effectief) geen zuurstofhoudende atmosfeer dus zijn er geen ijzer 3+ ijzermineralen. Het ijzer in pyroxeen, olivijn en ijzer-titanium mineralen zoals ilmeniet is allemaal in de Ferro (2+) oxidatietoestand. Om het probleem te compliceren, een deel van het ijzer in elke maangrond bestaat als metaal. Tot 10% van het ijzer in sommige van deze monsters is metaal, meestal als ijzer-nikkel metaal afgeleid van meteorieten. Dus, in analyses van maanmonsters, resultaten voor ijzer worden meestal vermeld als “totaal Fe als FeO” of FeOT. De anticorrelatie in dit perceel komt voor omdat de bodems aan de linkerkant (basalt) worden gedomineerd door de Al-arme, Fe-rijke mineralen pyroxeen, olivijn, en ilmeniet terwijl die aan de rechterkant (veldspathisch) worden gedomineerd door de al-rijke, Fe-arme minerale plagioclase.

mangaan (Mn)

Op De Maan is alle Mn in de 2+ oxidatietoestand, dus het “gedraagt” zich net als 2+ Fe.

ijzer / mangaan (Fe/Mn)

Op De Maan is alle Mn in de 2+ oxidatietoestand, dus “gedraagt zich” net als 2+ Fe. Als gevolg daarvan zijn de Fe / Mn-verhoudingen van maanmonsters vrij constant in het 60-90-bereik. Deze eigenschap is nuttig om maanmeteorieten te onderscheiden van andere typen meteorieten, maar is vaak niet nuttig om maanmeteorieten te onderscheiden van terrestrische stenen

Magnesium (Mg)

het grootste deel van wat hierboven voor 2+ Fe wordt gezegd, geldt ook voor magnesium. In maanrotsen zit bijna alle Mg in pyroxeen en olivijn.

Calcium (Ca)

voor al-poor stenen bevindt een deel van de Ca zich in clinopyroxeen, maar op de Maan bevindt het grootste deel van de Ca zich in plagioklase (anorthiet), dat ook de belangrijkste gastheer is voor aluminium. Dus, de twee elementen sterk correleren.

Calciumaluminium (Ca/Al)

De Ca/Al-verhouding in maanmonsters varieert slechts met een factor 2. De weinige high-Ca meteorieten zijn besmet met terrestrische calciet.

Titaan (Ti)

concentraties van Ti variëren met een factor 10 in basaltische maanbodems.

chroom (Cr)

CR concentraties in maanmonsters zijn veel hoger dan in bijna alle terrestrische monsters. Cr is een van de beste elementen om een onderscheid te maken tussen maan-en aardse monsters.

natrium (Na)

na concentraties in maanmonsters zijn veel lager dan in de meeste terrestrische monsters. Na is een element dat vaak goed is voor het onderscheid tussen maan-en aardse monsters.

kalium (K)

net als Na zijn de k-concentraties in maanmonsters veel lager dan in de meeste terrestrische monsters. Kalium is een element dat vaak goed is voor het onderscheid tussen maan-en aardse monsters.

fosfor (P)

fosfor in niet bijzonder nuttig voor het onderscheid tussen maan-en terrestrische monsters.