Carbon Mineral Challenge — це громадський науковий проект, спрямований на прискорення відкриття вуглецевих мінералів. Програму було запущено в грудні 2015 року за підтримки Deep Carbon Observatory. Проект завершився у вересні 2019 року, коли в 27 локаціях було знайдено 31 новий вуглецевий мінерал.

Передумови Мінералог Роберт Гейзен і його колеги запровадили концепцію еволюції мінералів, щоб пояснити, як життя і геологія перепліталися протягом кількох мільярдів років існування Землі. У рамках цього дослідження група розробила модель, яка поєднує розташування та розподіл відомих мінералів, щоб передбачити кількість невідомих вуглецевих мінералів на Землі. Метод схожий на статистичні методи, які використовуються в біології. Гейзен і його група передбачили, що 145 вуглецевих мінералів залишаються невідкритими на Землі.

У 2015 році журнал American Mineralogist опублікував статтю, що підтримує дослідження — «Екологія вуглецевих мінералів», а в 2015 році на осінньому засіданні Американського геофізичного союзу в Сан-Франциско було оголошено про Carbon Mineral Challenge — конкурс-виклик із пошуку нових вуглецевих мінералів.AGU Fall Meeting: The Carbon Mineral Challenge: A worldwide hunt for new carbon minerals (Workshop) Керівником проєкту став геохімік Деніел Хаммер (Університет Південного Іллінойсу).

У центрі уваги проєкту — вуглець через важливість цього елемента для життя на Землі та те, що про це так мало відомо.

Метод дослідження Дослідження, що лежить в основі Carbon Mineral Challenge, базується на типі аналізу, що називається моделюванням великої кількості рідкісних подій (LNRE). Щоб дійти до загальної кількості раніше не описаних 145 вуглецевих мінералів, Гейзен і його колеги, включаючи математика Грету Гістад з Університету Пердью-Калумет, зосередилися на зв'язках різноманітності та розподілу 403 відомих вуглецевих мінералів. Використовуючи 82 922 одиниці даних про мінеральні види та їх місцеположення, зведені в таблиці на mindat.org (станом на 1 січня 2015 року), дослідники виявили, що всі вуглецеві мінерали, а також підмножини, що містять вуглець з воднем, кальцієм, натрієм або киснем, відповідають розподілам LNRE. Цей метод аналізу часто використовується в мікробіології для оцінки нових видів.

Гейзен порівнює цей метод моделювання з читанням книги. «Деякі слова, які ви читаєте знову і знову, наприклад „and“ та „the“. Ці загальні слова є скрізь, і їх легко помітити», — каже Гейзен. «З іншого боку, є слова, які можуть з'являтися лише один чи два рази у всій книзі. Зниклі мінерали Землі схожі на ці рідкісні слова; ми їх ще не знайшли, тому що вони утворилися лише в дуже небагатьох місцях і в дуже маленьких кількостях».

Дослідники відзначають, що 145 є мінімальною оцінкою невідкритих вуглецевих мінералів з двох причин. По-перше, розрахунок базується на припущенні, що мінерали продовжуватимуть відкривати за допомогою тих самих процедур. Проте очікується, що нові методи та новітні технології прискорять швидкість відкриттів. По-друге, дані з mindat.org занижують кількість найрідкісніших мінералів, знайдених виключно в одному або двох місцях; це упередження призводить до нижчих оцінок невідкритих корисних копалин.

Гейзен і його колеги продовжують досліджувати мінералогію великих даних у проєкті під назвою «Спільна еволюція гео- та біосфер: інтегрована програма абдуктивних відкриттів на основі даних у науках про Землю».

Як працює проєкт Щоб зареєструвати новий вуглецевий мінерал у проєкті, мінералогів просять дотримуватися протоколу, викладеного Комісією Міжнародної мінералогічної асоціації з нових мінералів, номенклатури та класифікації. Після того, як вуглецевий мінерал буде схвалено цим органом, команда, відповідальна за відкриття мінералу, надсилає свої знахідки через форму на веб-сайті проекту.Carbon Mineral Challenge: How It Works Станом на грудень 2015 року було 405 відомих і занесених у каталог вуглецевих мінералів.Smithsonian Magazine

Проєкт зосереджений як на нових відкриттях у галузі, так і на аналізі зразків, які вже зберігаються в музеях та інших установах. З моменту запуску проєкту описано тридцять один новий вуглецевий мінерал. Хоча два мінерали, абеллаїт і паризит-(La) мають хімічний склад, передбачений дослідницькою групою, були деякі несподівані знахідки, зокрема, уранілкарбонат леосилардит і тиннункуліт, який є органічним мінералом.The Carbon Mineral Challenge

Аналіз мінералів, проведений Гейзеном та його колегами, дає деякі підказки щодо перспективних місць для пошуку нових вуглецевих мінералів і передбачає їх хімічний склад.

Список знайдених нових мінералів У рамках проєкту були знайдені такі нові мінерали: +НазваХімічна формулаКласВерифікованоАбеллаїтNaPb2(CO3)2(OH)карбонати2015, груденьАкоповаїтAl4Li2(OH)12(CO3)(H2O)3карбонати2018, жовтеньАлтеритZn2Fe3+4(SO4)4(C2O4)2(OH)4*17H2Oсульфати2018, жовтеньАраваїтBa2Ca18(SiO4)6(PO4)3(CO3)F3Oфосфати2018, жовтеньБраунеритK2Ca(UO2)(CO3)3*6H2Oкарбонати2016, червеньДевідбрауніт-(NH4)(NH4)5(VO)2(C2O4)[PO_{2,75}(OH)_{1,25}]4*3H2Oфосфати2018, груденьЕдскоттитFe5C2карбіди2019, січеньЮїнґітMg8Ca8(UO2)24(CO3)30O4(OH)12(H2O)138карбонати2016, червеньФієммеїтCu2(C2O4)(OH)2*2H2Oорганічні мінерали2018, травеньЛазараскеїтCu(C2H3O3)2органічні мінерали2019, березеньЛеосилардитNa6Mg(UO2)2(CO3)6*6H2Oкарбонати2016, червеньМаркеттіїтC5H7N5O3органічні мінерали2017, жовтеньМаркіїтCa9(UO2)4(CO3)13*28H2Oкарбонати2017, лютийМарклітCu5(CO3)2(OH)6*6H2Oкарбонати2016, лютийМетауроксит(UO2)2(C2O4)(OH)2(H2O)2органічні мінерали2019, серпеньМейровіцитCa(UO2)(CO3)2*5H2Oкарбонати2018, травеньМіддлебакітCu2C2O4(OH)2органічні мінерали2016, квітеньНатро-маркіїтNa2Ca8(UO2)4(CO3)13*27H2Oкарбонати2019, березеньПадлевілітMgCa5Cu2(UO2)4(CO3)12(H2O)33карбонати2018, січеньПаризит-(La)CaLa2(CO3)3F2карбонати2016, серпеньФоксит(NH4)2Mg2(C2O4)(PO3OH)2(H2O)4органічні мінерали2018, квітеньПсевдомаркіїтCa8(UO2)4(CO3)12*21H2Oкарбонати2018, груденьРамаццоїт[Mg8Cu12(PO4)(CO3)4(OH)24(H2O)20][(H_{0,33}SO4)3(H2O)36]сульфати2017, груденьРойміллеритPb24Mg9(Si10O28)(CO3)10(BO3)(SiO4)(OH)13O5силікати2016, жовтеньШликітZn2Mg(CO3)2(OH)2*4H2Oкарбонати2018, груденьСомерсетитPb8O2(OH)2(CO3)5карбонати2017, вересеньШтрахеритBaCa6(SiO4)2[(PO4)(CO3)]2Fкарбонати2017, березеньТиннункулітC5H4N4O3*2H2Oорганічні мінерали2016, січеньТріазолітNaCu2(N3C2H2)2(NH3)2Cl3*4H2Oорганічні мінерали2017, серпеньУроксит[(UO2)2(C2O4)(OH)2(H2O)2]*H2Oорганічні мінерали2018, листопадВампенітC18H16органічні мінерали2017, червень......

Примітки