Пустынный лак или каменный лак представляет собой налет от оранжево-желтого до черного цвета, встречающийся на открытых поверхностях скал в засушливых условиях. Пустынный лак имеет толщину примерно один микрометр и имеет слоистость нанометрового масштаба. [1] Каменная ржавчина и пустынная патина — это другие термины, которые также используются для обозначения этого состояния, но реже.
Пустынный налет образуется только на физически стабильных поверхностях горных пород, которые больше не подвергаются частым осадкам , трещинам или ветровой абразии . Лак состоит в основном из частиц глины , а также оксидов железа и марганца . [2] Также имеется множество микроэлементов и почти всегда органическое вещество . Цвет лака варьируется от оттенков коричневого до черного. [3]
Было предложено рассмотреть загар пустыни как потенциального кандидата на роль « теневой биосферы ». [4] [5] Однако микроскопическое исследование 2008 года показало, что пустынный лак уже был воспроизведен с помощью химии, не связанной с жизнью в лаборатории, и что основным компонентом на самом деле является кремнезем, а не глина, как считалось ранее. В исследовании отмечается, что пустынный лак является отличным окаменелостью для микробов и индикатором воды. Порошок пустыни, по-видимому, был обнаружен марсоходами на Марсе, и, если его изучить, он может содержать окаменелую жизнь из влажного периода Марса. [6]
Первоначально ученые думали, что лак состоит из веществ, извлеченных из горных пород, которыми он покрыт. [7] Однако микроскопические и микрохимические наблюдения показывают, что большая часть лака представляет собой глину, которая могла попасть только ветром. [8] Таким образом, глина действует как субстрат для улавливания дополнительных веществ, которые химически реагируют друг с другом, когда порода достигает высоких температур под солнцем пустыни . Немаловажное значение в этом процессе имеет и увлажнение росой . [3]
Важной характеристикой черного пустынного лака является то, что он имеет необычно высокую концентрацию марганца . Марганец сравнительно редко встречается в земной коре, составляя всего 0,12% ее веса. Однако в черном пустынном лаке марганца в 50–60 раз больше. Одно из предположений о механизме образования пустынного нагара состоит в том, что оно вызвано микробами , окисляющими марганец ( миксотрофами ), которые распространены в средах, бедных органическими питательными веществами . pH микросреды выше 7,5 непригоден для микробов, концентрирующих марганец. В таких условиях образуются оранжевые лаки, бедные марганцем (Mn), но богатые железом (Fe). [9] Была предложена альтернативная гипотеза колебаний Mn/Fe, согласно которой лаки с высоким содержанием Mn и Fe связаны с влажным и засушливым климатом соответственно. [10]
Несмотря на то, что он содержит высокие концентрации железа и марганца, в настоящее время пустынный лак не имеет значительного применения. Однако некоторые индейские народы создавали петроглифы, соскабливая или скалывая темный лак, чтобы обнажить более светлую породу под ним.
Загар пустыни часто скрывает идентичность подстилающей породы, а разные породы обладают разной способностью впитывать и удерживать лак. Известняки , например, обычно не имеют лака, поскольку они слишком водорастворимы и, следовательно, не обеспечивают стабильной поверхности для образования лака. Блестящие, плотные и черные лаки образуются на базальтах , мелких кварцитах и метаморфизованных сланцах из-за относительно высокой устойчивости этих пород к выветриванию.
Его присутствие было названо ключевым фактором в сохранении большого количества петроглифов, относящихся к железному веку и ранее, в таких областях, как Вади-Сахам в Объединенных Арабских Эмиратах .
