Geen enkele andere soort in de geschiedenis van de aarde heeft een zo diep en blijvend stempel op de planeet gedrukt als Homo sapiens. Zozeer zelfs dat wetenschappers steeds meer pleiten voor het aanwijzen van een nieuwe geologische tijdsperiode:het Antropoceen. In een artikel dat deze maand is gepubliceerd in het tijdschrift American Mineralogist, twee UA-wetenschappers versterken dit idee verder door voor het eerst een groep van 208 minerale soorten te identificeren die voornamelijk of uitsluitend door menselijke activiteiten zijn ontstaan.

Het team, onder leiding van Robert Hazen van de Carnegie Institution for Science, meldt dat 208 mineralen, van de meer dan 5, 200 mineralen officieel erkend door de International Mineralogical Association, danken hun bestaan ​​aan menselijke activiteiten in een of andere vorm.

"In de sedimentlagen die uit onze tijd zijn achtergebleven, toekomstige mineralogen zullen overvloedige bouwmaterialen vinden zoals bakstenen, sintelblokken en cement; metaallegeringen zoals staal, titanium en aluminium; samen met veel dodelijke radioactieve bijproducten van het nucleaire tijdperk, " zei Marcus Origlieri, een mineraloog en een medewerker die samenwerkt met UA-professor geowetenschappen Robert Downs en een van de co-auteurs van het artikel is. "Ze zullen zich misschien ook verbazen over enkele van de prachtig vervaardigde edelstenen zoals zirconia, moissaniet, synthetische robijnen en vele anderen."

De meeste door mensen gemedieerde, antropische mineralen werden gecreëerd door mijnbouw - in ertsstortplaatsen, door de verwering van slakken, gevormd in tunnelwanden, mijnwater of hout, of door mijnbranden. Zes werden gevonden op de muren van smelterijen; drie gevormd in een geothermisch leidingsysteem. een mineraal, calclaciet, ontstaan ​​in een oude museum opbergkast. Drie werden ontdekt in gecorrodeerde loden artefacten aan boord van een Tunesisch scheepswrak, twee op bronzen artefacten in Egypte en twee op tinnen artefacten in Canada. Vier werden ontdekt op prehistorische offerverbrandingsplaatsen in de Oostenrijkse bergen.

"Gezien de doordringende invloeden van de mensheid op het milieu, er moeten honderden nog niet-herkende 'mineralen' in oude mijnen zijn, smelterijen, verlaten gebouwen en andere locaties, ' zei Downs. 'Ondertussen, nieuwe reeksen verbindingen kunnen zich nu vormen in, bijvoorbeeld, stortplaatsen voor vast afval waar oude batterijen, elektronica, huishoudelijke apparaten, en andere high-tech teruggooi worden blootgesteld aan verwering en verandering."

Hoe ontstaan ​​mineralen en waarom?

Origlieri:Mineralen ontstaan ​​omdat de aarde niet alleen uit droog gesteente bestaat, maar van vloeistoffen, te. Die dingen kunnen worden vervoerd, verplaatst en gedeponeerd. Bedenk hoe suiker oplost in water:als je het water eenmaal hebt afgetapt, je hebt suikerkristallen. Mineralen vormen zich op deze exacte manier. Bijvoorbeeld, wanneer lava onder een continent opstijgt en afkoelt terwijl het nog ondergronds is, het kan een graniet vormen. Of het kan er recht uit komen als een gas, zoals in Yellowstone National Park, waar je zwavelkristallen kunt zien vormen op een rots.

Waarom zijn er zoveel verschillende variaties van mineralen?

Origlieri:Het hangt allemaal af van de omgeving waar het mineraal zich vormt. Wanneer twee afzettingen zich op verschillende diepten vormen, bij verschillende temperaturen, je krijgt verschillende mineralen. Je kunt dezelfde atomen in een andere structuur hebben gerangschikt en twee verschillende mineralen krijgen. Calciet en aragoniet, bijvoorbeeld, zijn beide gemaakt door verschillende diergroepen die verschillende biologische routes gebruiken om hun schelpen te maken. Ertsafzettingen, zoals koper, zijn niet overal ter wereld hetzelfde. Sommige plaatsen hebben koper in de vorm van metaalkoper. In andere, waar zuurstofgebrek is, het koper wordt gevormd in sulfieten. Ergens anders, het koper is geoxideerd, wat resulteert in kopercarbonaat. De methode van mijnbouw verandert afhankelijk van hoe het koper in het gesteente voorkomt.

In je krant, je pleit voor een nieuw geologisch tijdperk op basis van mineralen die hun bestaan ​​te danken hebben aan de mens. Wat is het idee daarachter?

Origlieri:Aangezien de mens zo'n grote impact heeft gehad op de aarde en het milieu, wetenschappers bespreken op welk punt we het volledig natuurlijke en geologische tijdperk dat schijnbaar is geëindigd, moeten afsnijden en een nieuw tijdperk moeten beginnen, iemand die erkent dat de mens de aarde heeft veranderd. We stellen dat een manier om dit tijdperk aan te duiden de soortvorming binnen het mineralenrijk is. Andere mensen hebben gesproken over nucleaire isotopen die we hebben gevormd; anderen hebben het gehad over lagen plastic die we hebben gemaakt. We hebben dat allemaal in onze krant genoemd. Onze lijst van door de mens gemaakte mineralen is gewoon een andere indicator die aangeeft dat mensen de geologische stratigrafie hebben veranderd, de sedimenten die er zijn. Laten we zeggen dat een toekomstige geoloog die in een monster vindt. Deze mineralen duiden op iets dat door de mens is verstoord of veranderd. Toen we de krant schreven, we rapporteren 208 van dergelijke mineralen. Dat is 4 procent van alle bekende mineralen. Denk daar eens over na. Dat is veel "Aarde gemaakt door de mens."

Wat is het verhaal achter zulke door de mens gemaakte mineralen?

Origlieri:Een deel van de definitie van een mineraal is dat het wordt gevormd zonder tussenkomst van de mens. Daarom zijn kunststoffen geen mineralen. Mineralen kunnen zich vormen door biologische processen. Bijvoorbeeld, bepaalde mineralen worden aangetroffen in gedroogde saguaro-cactus, of vleermuis guano, of in het glazuur in tanden. De mineralen waar we het over hebben in onze paper hebben zowel volledig natuurlijke, zowel geologische aspecten van hun vorming als menselijke aspecten. Als je een mijn graaft, bijvoorbeeld, u stelt mineralen bloot die minder stabiel zijn voor zuurstof in de lucht. Dus je creëert de omgeving voor een chemische reactie, maar niet opzettelijk en op geen enkele gecontroleerde manier. In het oude Griekenland en Rome, bijvoorbeeld, mensen zouden mijnafval in zee dumpen, waar het zou reageren met het zeewater en daarbij nieuwe mineralen zou creëren. Die slakken noemen we mineralen. Die specifieke mineralen zouden niet gevormd zijn als de mens het spul niet in zee had gegooid, maar aangezien de zee er al was, menselijke activiteit veranderde gewoon dingen door het materiaal te transporteren. Onderdeel daarvan is het proces natuurlijk, en een deel ervan niet.

Hoe worden mineralen ingedeeld en welke rol speelt de UA daarbij?

Origlieri:De Commissie voor nieuwe mineralen en minerale nomenclatuur beoordeelt voorstellen voor nieuwe mineralen die zijn gemaakt door mineralogen die mineralen bestuderen. De organisatie verspreidt de informatie vervolgens onder haar stemgerechtigde leden. Ze stemmen op twee criteria:als het mineraal voor hen geldig lijkt, en of ze de naam leuk vinden. Er zijn gevallen waarin een voorgestelde naam wordt afgewezen, bijvoorbeeld, omdat het slecht klinkt in een vreemde taal, of misschien vinden ze dat het naar iemand vernoemd moet worden, of omdat het teveel op een bestaande of verouderde naam lijkt. De UA herbergt de officiële mineralenlijst van de International Mineralogical Association. Er zijn 5, 231 erkende minerale soorten op dit moment. Elk jaar, meer dan 100 zijn toegevoegd aan de database. De bijdrage van Bob Downs was dat hij uit die lijst een database ontwikkelde die deze voor iedereen toegankelijk maakte. Deze bron bevat links naar wetenschappelijke referenties, het toont de eerste keer dat de mineraalnaam werd gepubliceerd, met welke mineralen het verband houdt, en het bevat ook spectrografische gegevens. Het bevat echt veel gegevens die vrij beschikbaar zijn. Het helpt echt wetenschappers die misschien niet elk boek ooit hebben gepubliceerd, en dus kunnen ze met de database de mineralen identificeren met behulp van deze gegevens.

Kun je ons iets vertellen over een mineraal dat je hebt ontdekt?

Origlieri:Een paar jaar geleden, een exemplaar gevonden in een Zuid-Afrikaanse mangaanmijn werd naar een mineralenshow gebracht die er anders uitzag dan alles wat ik ooit had gezien. Ik analyseerde het met een techniek genaamd Raman-spectroscopie, en het klopte niet helemaal. Toen deed ik wat röntgendiffractietesten, en het paste nergens bij. Eindelijk, een chemische analyse toonde aan dat het op iets anders leek, maar net even anders. Het bleek een tussenproduct te zijn tussen twee bekende mineralen. Ik karakteriseerde het en presenteerde het op de International Mineralogical Association Meeting. Het wordt Marshallsussmanite genoemd.

Wat zijn de meest waarschijnlijke omgevingen waar men een nieuw mineraal zou vinden?

Origlieri:Hoogstwaarschijnlijk op plaatsen waar zeldzame elementen geconcentreerd zijn. U zult merken dat ons artikel veel uraniummineralen vermeldt. Uranium reageert met zuurstof in de lucht en wat er nog meer in de buurt is. Als er water en koolstof in de buurt is, het vormt een carbonaat. Als er zwavel in de buurt is, het vormt een sulfaat. Al het andere in de rots zorgt ervoor dat een ander mineraal wordt gevormd. Uraniummineralen zijn zeer divers.

Is het denkbaar dat zich in de diepte van een of andere stortplaats nieuwe mineralen vormen die ergens nuttig voor kunnen zijn?

Origlieri:Sommige kunnen interessante eigenschappen hebben, en kan materiaalwetenschappers ideeën bieden om nieuwe verbindingen te maken. Misschien zijn er enkele natuurlijk vormende mineralen die nog niet zijn gevonden of sommige gemaakt in een laboratorium waar de rangschikking van atomen een beetje anders is, die een wenselijke eigenschap hebben en kunnen dienen als een sjabloon voor een nieuw materiaal. Maar eerlijk, een kleine hoeveelheid van een exotisch mineraal zal niet veel nut hebben. Ik bedoel, in het algemeen, dit soort mineralen komen niet in grote hoeveelheden voor, en de meeste mineralen zijn niet bepaald zuiver. Voor industriële toepassingen, meestal wil je de chemie van je materiaal beheersen.