Пустынный загар или загар на камнях — это оранжево-желтое или черное покрытие, встречающееся на открытых поверхностях скал в засушливых условиях. Загар на камнях имеет толщину около одного микрометра и демонстрирует слоистость в нанометровом масштабе. [1] Ржавчина на камнях и пустынная патина — другие термины, которые также используются для этого состояния, но реже.
Пустынный лак образуется только на физически стабильных скальных поверхностях, которые больше не подвергаются частым осадкам , трещинам или ветровому истиранию . Лак в основном состоит из частиц глины вместе с оксидами железа и марганца . [2] Также присутствует множество микроэлементов и почти всегда некоторое количество органических веществ . Цвет лака варьируется от оттенков коричневого до черного. [3]
Было высказано предположение, что пустынный загар следует исследовать как потенциального кандидата на « теневую биосферу ». [4] [5] Однако микроскопическое исследование 2008 года показало, что пустынный загар уже был воспроизведен с помощью химии, не связанной с жизнью в лаборатории, и что основным компонентом на самом деле является кремний, а не глина, как считалось ранее. В исследовании отмечается, что пустынный загар является отличным окаменелостью для микробов и индикатором воды. Пустынный загар, по-видимому, был обнаружен марсоходами на Марсе, и если его исследовать, он может содержать окаменелую жизнь из влажного периода Марса. [6]
Первоначально ученые считали, что лак был сделан из веществ, извлеченных из горных пород, которые он покрывает. [7] Однако микроскопические и микрохимические наблюдения показывают, что большую часть лака составляет глина, которая могла попасть только с ветром. [8] Глина, таким образом, действует как субстрат для улавливания дополнительных веществ, которые химически реагируют друг с другом, когда порода достигает высоких температур на солнце пустыни . Смачивание росой также важно в этом процессе. [3]
Важной характеристикой черного пустынного лака является то, что он имеет необычно высокую концентрацию марганца . Марганец относительно редок в земной коре, составляя всего 0,12% от ее веса. Однако в черном пустынном лаке марганца в 50-60 раз больше. Одно из предложений о механизме образования пустынного лака заключается в том, что его вызывают микробы , окисляющие марганец ( миксотрофы ), которые распространены в средах, бедных органическими питательными веществами . Микросреда с pH выше 7,5 неблагоприятна для микробов, концентрирующих марганец. В таких условиях развиваются оранжевые лаки, бедные марганцем (Mn), но богатые железом (Fe). [9] Была предложена альтернативная гипотеза колебания Mn/Fe, которая считает, что лаки, богатые Mn и Fe, связаны с влажным и засушливым климатом соответственно. [10]
Несмотря на то, что он содержит высокие концентрации железа и марганца, пустынный лак не имеет существенного современного применения. Однако некоторые коренные народы Америки создавали петроглифы , соскабливая или скалывая темный лак, чтобы обнажить более светлую породу под ним.
Пустынный загар часто скрывает идентификацию подстилающей породы, и разные породы обладают различной способностью принимать и удерживать загар. Известняки , например, обычно не имеют загара, поскольку они слишком растворимы в воде и, следовательно, не обеспечивают стабильную поверхность для образования загара. Блестящие, плотные и черные загары образуются на базальте , тонкозернистых кварцитах и метаморфизованных сланцах из -за относительно высокой устойчивости этих пород к выветриванию.
Его присутствие упоминается как ключевой фактор сохранения большого количества петроглифов, датируемых железным веком и более ранними периодами в таких областях, как Вади-Сахам в Объединенных Арабских Эмиратах .
