음력 현무암이 연구 할 수있게 되 자마자, 수화 된 미네랄이없고 금속 철의 존재로 인식되어 지상 현무암보다 훨씬 더 건조하고 더 감소했습니다 (산소). 그들이 얼마나 감소했는지 아는 것은 달의 구성과 그것을 형성하는 빌딩 블록에 대한 우리의 이해를 향상시킬 것이며, 따라서 그 기원조차도 향상시킬 것입니다. 이를 조사하는 한 가지 방법은 음력 암석에서 감소되거나 산화 된 종으로 발생할 수있는 원소의 산화 상태를 결정하는 것입니다. 이러한 원소의 예는 티타늄 (Ti 또는 Ti로 발생할 수 있음), 크롬 (CR 또는 CR) 및 바나듐 (V 또는 V)입니다. 대조적으로, 지상의 암석에서, ti와 v는 tetravalent이고 cr은 3가 있습니다.
우리는 X- 선 흡수 근거리 구조 분광법 또는 Xanes라는 기술을 사용하여 음력 암석에서 이러한 요소 (실제로, 양이온)의 원소에 대한 첫 번째 체계적인 연구를 수행하고 있습니다. 각 요소는 전자를 자극하는 데 필요한 에너지와 관련된 강한 흡수 가장자리를 갖습니다. 약간 낮은 에너지에서, "예비 에너지"영역에서, 요소의 원자가와 에너지와 강도가 정량적으로 변하는 피크가있다. 이 관계는 표준 측정으로 교정 될 수 있으며, 미지의 원자가를 결정할 수 있습니다. 또한 티타늄의 경우, 조정 환경도 결정될 수 있으며, 분석 된 결정에서 4 개의 조정 (사면체) 대 6 조정 (팔면체) 부위에서 TI의 비율을 산출 할 수 있습니다.
이것은 일반적으로 Ti가 사면형 (4+)이고 Pyroxene에서는 알루미늄과 결합 된 대체를 통해 팔면체 부위에서 2+ (2+) 양이온을 대체 할 수 있으며, 이는 사면체 부위로 들어가서 과도한 전하의 균형을 맞추기 때문입니다.
.ti + 2al al (mg, fe) + 2si.
따라서 이것이 Ti와 Al의 대체에 대한 지배적 인 메커니즘 인 Pyroxenes는 ~ 1/2의 원자 Ti/Al 비율을 갖습니다. Trivalent (3+) Ti는 유사한 메커니즘을 통해 피 록센으로 들어갈 수 있으며, Ti 대체의 전하 밸런스에 필요한 두 가지 대신 하나의 Al 양이온과 공동 치환이 필요하므로 Ti/al> 1/2를 갖는 음력 pyroxenes는 오랫동안 Trivalent Ti를 포함하는 것으로 추론되어 지구에서 발견되지 않았습니다. 이 추론은 부분적으로 Ti가 음력 피 록센에서 사면체 부위에 들어가는 것을 가정하는 것도 부분적으로 기초합니다.
사면체 부위는 일반적으로 Si와 Al에 의해 채워집니다. 그러나 실제로 TI는 피 록센에서 사면체 부위에 들어갈 수 없지만, 특히 결정 성장 중에 AL이 거의 없으면 TI는 할 수 있습니다. 따라서 Ti는 결합 된 대체를 위해 Al이 필요하지만 Ti는 그렇지 않을 수 있습니다. 음력 파이 록센에서 Ti의 조정에 대한 알루미나 활성의 효과를 조사하고 음력 실리케이트가 Ti를 함유하는지 여부를 확인하기 위해,이 연구에서 APOLLO 14의 2 개의 알루미늄 현무암, 14053 및 14072의 샘플이 분석되었다. 샘플 14053은 다른 음력 샘플에서 볼 수없는 금속이 풍부한 영역을 함유하여“달에서 가장 감소 된 암석”이라고 불리게하기 때문에 특별히 관심이 있습니다.
Pyroxene에서 Ti, Cr 및 V의 원자가
XANES 분석 동안 X- 선 빔에 의해 여기 된 대부분의 분석 부피는 하나 이상의 산화 상태에서 Ti, Cr 및 V 양부를 포함합니다. 얻은 원자가 측정은 분석 부피의 평균 원자가입니다. 피 록센 및 올리 빈 둘 다에서 각각의 요소에 대한 대표적인 스펙트럼은도 1에 도시되어있다.이 스펙트럼의 주요 특징은 다음과 같습니다. Ti의 경우, 4970 eV의 강렬한 피크, 사면체 조정에서 Ti에 기인합니다. CR의 경우, ~ 5997 eV에서 피크의 낮은 강도는 낮은 CR/CR+ 비율을 나타냅니다. 및 v의 경우, ~ 5468 eV에서 피크의 매우 낮은 강도 인 유의 한 V (v에 대한) 비율을 나타냅니다. 대부분의 분석은 2.75에서 2.85 사이의 4와 CR 원자가의 분석적 불확실성 내에 ti 원자가를 가지고 있습니다.
그러나, 두 샘플 모두에서, 관찰 된 범위의 낮은 끝에서 CR 원자가와 FEO 함량을 갖는 Ti (즉, Ti 원자가가 4의 1 표준 편차 내에 있지 않음)를 함유하는 피 록센이 있음을 주목한다. 도 2에서 볼 수 있듯이 Ti 밸런스와 Ti/Al 비율 사이에는 상관 관계가 거의 없다. 놀라운 발견은 대부분의 낮은 평가, 저지방 클러스터의 대부분의 구성원이 상대적으로 낮은 비율> ½보다는 ti/al 비율, ≤0.4이며, 이는 일반적으로 상당한 Ti 함량에 기인합니다. Ti/al> ½을 갖는 Pyroxene 중 일부에는 Ti가 포함되어 있지만 4의 오차 내에 Ti alence를 갖는 모든 Pyroxene에는 ti/al ≥ ½.
가 있습니다.사용 가능한 v 원자가 데이터는 다소 제한적입니다. 3의 오차 내에있는 하나의 분석을 제외 하고이 결과는 2.63 ± 0.05 ~ 2.85 ± 0.05 범위에 속합니다. 이 샘플에는 Cr과 v.
올리 빈에서 ti, cr 및 v의 원자가
14053 년에, 3 개의 큰 마그네슘이 풍부한 곡물을 분석 하였다. 그들 안에있는 Ti는 모두 4이고 대부분 4 면체로 조정되었지만, ~ 2.5-2.7의 원자가 인 CR은 14072의 올리 빈에 비해 감소됩니다. 후자의 경우 Ti의 최대 ~ 20%가 3의 3 점입니다. V 분석은 14053 년의 곡물이 V> V를 가지고 있음을 보여준다. 14072에서, V 밸런스는 Fayalite (Feo) 함량이 증가함에 따라 증가한다. 사면체 부위에서 Si에 대한 Ti의 대체는 무수 (물이없는) 조건 하에서 형성된 올리 빈에 Ti를 통합하기위한 에너지 적으로 선호되는 메커니즘이므로, 명예 올리 빈에서 발견 된 사면체로 조정 된 Ti의 높은 비율은 놀라운 일이 아닙니다.
.Pyroxene으로의 TI 및 AL 치환
두 샘플 모두 TI의 ~ 20%가 3의 ~ 20%이고 CR의 ~ 25%가 12 개의 피 록센을 함유하고 있습니다. 이 피 록센은 샘플에서 가장 마그네슘이 풍부하며 원자 Ti/Al 비율이 낮습니다. 이 두 가지 특징은 모두가 풍부한 미네랄 인 Plagioclase가 들어 오기 전에 비교적 일찍 결정화되었음을 나타냅니다. Plagioclase에 의한 Al의 흡수는 나중에 Pyroxene이 더 높은 Ti/Al 비율을 갖고, 사면체 부위에서 Ti의 비율이 높았으며, 후자는 모두 사방, 더 높은 Ti/ti 비율이기 때문에
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이는 원자 Ti/al> ½을 갖는 파이 록센이 3의 Ti를 갖고 Ti/Al 비율이 낮은 피 록센을 갖는 오랜 추론과 상반된다. 관찰은 용융 벌크 조성물에 대한 공동 결정기의 효과가 피 록센에서 부위 점유를 결정하는 데 TI-2AL 치환 커플보다 크다는 것을 나타낸다. 더욱이, 옥타 세포 기세 대사체 결합 대체의 Ti/al 비율 및 중요성을 해석 할 때, 옥타 에드 러어 조정 된 Ti 만 고려해야한다. 총 Ti에서 사면체 Ti 성분을 빼면 모든 분석에는 Ti/al 양이온 비율이 <½입니다. 사면체 ti는 지상의 디오프 사이드에서보고되었으며, 일부는 al 2 o 3 및 tio 2 현재 샘플 및 Ti/al> ½과 유사한 내용. 공식 장치 당 사면체 부위에 2 개의 Si + ti 양이온이있는 자연적으로 발생하는 Al-free pyroxenes도 알려져 있습니다.
이러한 결과는 Al-Ti 체계와 관련하여 용융물에서 알루미나 활성의 중요성을 보여줍니다. 사면체 부위에서 Ti보다 Al 치환에 대한 선호도는 일부 운석에서 발견되는 Fassaite라고 불리는 매우 Ti-, Al-rich pyroxene에 의해 입증되며, 여기서, 훨씬 더 높은 Ti 함량 (> 10 wt% Ti 산화물)에도 불구하고, LUNAR Pyroxene보다 훨씬 더 높은 Al 와 함께 관찰되지 않는다. o 3 (> 15 wt%) 및 사면체 AL 함량. Fassaite에서 사면체 부위는 Si와 Al에 의해 완전히 채워져 있지만 음력 Pyroxene의 경우는 그렇지 않습니다.
14053 및 14072와 같은 Aluminous 현무암은 더 높은 벌크 Al 2 입니다. o 3 전형적인 암말 현무암보다 내용. 이것은 이전에 플라 지오 클라 제와 더 높은 양식 양의 플라 지오 클라 제를 초기화했지만 더 높은 al 2 를 생성하지 않았다. o 3 Pyroxene의 함량
Apollo 14 Aluminous Basalts 14053 및 14072의 연구, TI, V 및 CR의 연구는 최근 저널 Meteoritics &Planetary Science 에 발표되었습니다. .
