Treiman, Allan H. and Lanza, Nina L. and VanBommel, Scott and Berger, Jeff and Wiens, Roger and Bristow, Thomas and Johnson, Jeffrey and Rice, Melissa and Hart, Reginald and McAdam, Amy and Gasda, Patrick and Meslin, Pierre-Yves and Yen, Albert and Williams, Amy J. and Vasavada, Ashwin and Vaniman, David and Tu, Valerie and Thorpe, Michael and Swanner, Elizabeth D. and Seeger, Christina and Schwenzer, Susanne P. and Schröder, Susanne and Rampe, Elizabeth and Rapin, William and Ralston, Silas J. and Peretyazhko, Tanya and Newsom, Horton and Morris, Richard V. and Ming, Douglas and Loche, Matteo and Le Mouélic, Stéphane and House, Christopher and Hazen, Robert and Grotzinger, John P. and Gellert, Ralf and Gasnault, Olivier and Fischer, Woodward W. and Essunfeld, Ari and Downs, Robert T. and Downs, Gordon W. and Dehouck, Erwin and Crossey, Laura J. and Cousin, Agnes and Comellas, Jade M. and Clark, Joanna V. and Clark, Benton and Chipera, Steve and Caravaca, Gwenaël and Bridges, John and Blake, David F. and Anderson, Ryan (2023) Manganese-Iron Phosphate Nodules at the Groken Site, Gale Crater, Mars. Minerals, 13 (9), p. 1122. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/min13091122. ISSN 2075-163X.
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Official URL: https://dx.doi.org/10.3390/min13091122
Abstract
The MSL Curiosity rover investigated dark, Mn-P-enriched nodules in shallow lacustrine/fluvial sediments at the Groken site in Glen Torridon, Gale Crater, Mars. Applying all relevant information from the rover, the nodules are interpreted as pseudomorphs after original crystals of vivianite, (Fe2+,Mn2+)3(PO4)2·8H2O, that cemented the sediment soon after deposition. The nodules appear to have flat faces and linear boundaries and stand above the surrounding siltstone. ChemCam LIBS (laser-induced breakdown spectrometry) shows that the nodules have MnO abundances approximately twenty times those of the surrounding siltstone matrix, contain little CaO, and have SiO2 and Al2O3 abundances similar to those of the siltstone. A deconvolution of APXS analyses of nodule-bearing targets, interpreted here as representing the nodules’ non-silicate components, shows high concentrations of MnO, P2O5, and FeO and a molar ratio P/Mn = 2. Visible to near-infrared reflectance of the nodules (by ChemCam passive and Mastcam multispectral) is dark and relatively flat, consistent with a mixture of host siltstone, hematite, and a dark spectrally bland material (like pyrolusite, MnO2). A drill sample at the site is shown to contain minimal nodule material, implying that analyses by the CheMin and SAM instruments do not constrain the nodules’ mineralogy or composition. The fact that the nodules contain P and Mn in a small molar integer ratio, P/Mn = 2, suggests that the nodules contained a stoichiometric Mn-phosphate mineral, in which Fe did (i.e., could) not substitute for Mn. The most likely such minerals are laueite and strunzite, Mn2+Fe3+2(PO4)2(OH)2·8H2O and –6H2O, respectively, which occur on Earth as alteration products of other Mn-bearing phosphates including vivianite. Vivianite is a common primary and diagenetic precipitate from low-oxygen, P-enriched waters. Calculated phase equilibria show Mn-bearing vivianite could be replaced by laueite or strunzite and then by hematite plus pyrolusite as the system became more oxidizing and acidic. These data suggest that the nodules originated as vivianite, forming as euhedral crystals in the sediment, enclosing sediment grains as they grew. After formation, the nodules were oxidized—first to laueite/strunzite yielding the diagnostic P/Mn ratio, and then to hematite plus an undefined Mn oxy-hydroxide (like pyrolusite). The limited occurrence of these Mn-Fe-P nodules, both in space and time (i.e., stratigraphic position), suggests a local control on their origin. By terrestrial analogies, it is possible that the nodules precipitated near a spring or seep of Mn-rich water, generated during alteration of olivine in the underlying sediments.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/196997/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Manganese-Iron Phosphate Nodules at the Groken Site, Gale Crater, Mars | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 25 August 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Minerals | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 13 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.3390/min13091122 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | p. 1122 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2075-163X | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Mars, Gale, MSL, Mars Science Laboratory, Curiosity, rover, in-situ, spectroscopy, LIBS, geochemistry, manganese, phosphate | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Robotics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R RO - Robotics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - OptoRob [RO] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Berlin-Adlershof | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Optical Sensor Systems | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Schröder, Susanne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 05 Sep 2023 07:55 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 28 Nov 2023 13:15 |
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