Cientistas descobrem novo mineral exótico forjado na fornalha de um vulcão russo

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Os vulcões estão entre os fenômenos mais destrutivos e inspiradores do planeta. Mas essas fissuras de fogo fazem muito mais do que apenas destruir. Eles também criam.

Em um novo estudo, pesquisadores na Rússia relatam a descoberta de uma dessas criações – um mineral incomum nunca antes documentado por cientistas: uma substância cristalizada vibrante de azul e verde que a equipe chamou de petrovita .

O mineral foi encontrado na paisagem vulcânica do extremo leste da Rússia, no topo do vulcão Tolbachik, na Península de Kamchatka .

Crostas criptocristalinas azuis de petrovita. (Filatov et al., Mineralogical Magazine, 2020)

A história eruptiva de Tolbachik remonta a milhares de anos, mas, nos últimos tempos, dois eventos notáveis ​​se destacam: a ‘Grande Erupção da Fissura de Tolbachik’ de 1975–1976 e um segundo acompanhamento menor que ocorreu entre 2012–2013.

A força das erupções durante o primeiro evento rasgou numerosos cones de cinzas no complexo vulcânico, abrindo terreno rochoso que desde então foi descoberto ser um rico filão de depósitos de fumarolas e minerais desconhecidos nunca vistos em nenhum outro lugar.

No total, o vulcão Tolbachik reivindica 130 tipos de minerais de localidade que foram identificados pela primeira vez aqui , o último dos quais é a petrovita, um mineral de sulfato que toma forma como agregados globulares azuis de cristais tabulares , muitos contendo inclusões gasosas.

O espécime estudado aqui foi descoberto em 2000, perto do segundo cone de cinzas associado à erupção de 1975, e foi armazenado para análise posterior. Pode ter demorado muito, mas a análise agora revela que este mineral de um azul vibrante exibe características moleculares peculiares apenas raramente vistas antes.

O átomo de cobre na estrutura cristalina da petrovita tem uma coordenação incomum e muito rara de sete átomos de oxigênio “, explica o pesquisador e cristalógrafo Stanislav Filatov, da Universidade de São Petersburgo.

“Essa coordenação é característica de apenas alguns compostos, bem como do saranchinaita.”

Grão individual de petrovita. (Filatov et al., Mineralogical Magazine, 2020)

Saranchinaite, identificado alguns anos atrás por outra equipe de São Petersburgo, também foi descoberto em Tolbachik – e, como a petrovita, é surpreendentemente colorido por seu próprio direito .

No caso da petrovita, o mineral, que se acredita cristalizar por precipitação direta de gases vulcânicos, assume a forma de crostas criptocristalinas azuis envolvendo um material piroclástico fino.

No nível químico, a petrovita representa um novo tipo de estrutura cristalina, embora tenha semelhanças com a saranchinaita, da qual pode ser produzida, hipoteticamente falando.

Notavelmente, a estrutura molecular da petrovita – consistindo de átomos de oxigênio, enxofre de sódio e cobre – é efetivamente porosa por natureza, demonstrando caminhos interconectados que podem permitir que íons de sódio migrem através da estrutura.

Devido a esse comportamento – e se pudermos replicar a estrutura no laboratório – a equipe acredita que isso pode levar a aplicações importantes na ciência de materiais, potencialmente possibilitando novas formas de desenvolver cátodos para uso em baterias e dispositivos elétricos.

Estrutura cristalina mostrando as vias de migração do sódio. (Filatov et al., Mineralogical Magazine, 2020)

“No momento, o maior problema desse uso é a pequena quantidade de um metal de transição – cobre – na estrutura cristalina do mineral”, diz Filatov .

“Isso pode ser resolvido sintetizando um composto com a mesma estrutura da petrovita em laboratório.”

Os resultados são relatados na revista Mineralogical .

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