Открытый в Красноярском крае минерал поможет изучить ядро Земли

Ученые Санкт-Петербургского государственного университета обнаружили новый минерал – ольгафранкит. Он был найден в породах Норильского рудного района Красноярского края, а также в метеорите Румурути. Открытие поможет лучше понять состав ядер планет, поскольку железные метеориты считаются фрагментами таких ядер.

Открытие новых минералов позволяет глубже разобраться в природных процессах и нередко становится основой для создания новых классов химических соединений. Особенно ценными являются редкие и экзотические минералы, так как они формируются в уникальных условиях.

Например, германиды, как ольгафранкит – соединения германия с другими металлами – формируются только в условиях крайне низкого содержания кислорода, которые нетипичны для Земли.

Специалисты СПбГУ вместе с коллегами исследовали образцы, хранившиеся в качестве музейных экспонатов около 40 лет. С помощью оптической и электронной микроскопии они изучили их химический состав и установили кристаллическую структуру. В результате был описан новый минерал, названный ольгафранкитом в честь российского геолога Ольги Франк-Каменецкой.

Ранее подобный состав был обнаружен в метеорите Румурути, но тогда ученые не смогли изучить его кристаллическую структуру, поэтому минерал не был официально описан.

Важно отметить, что содержание никеля и германия играет ключевую роль в классификации железных метеоритов. Установленная связь между этими элементами позволяет предположить, что

ольгафранкит может встречаться не только в метеорите Румурути, но и в других подобных объектах.

Как пояснил руководитель исследования доцент СПбГУ Олег Верещагин, железные и железокаменные метеориты обычно считаются частями ядер астероидов или нижней мантии космических тел, то есть пород, сформированных при высоких температурах и давлениях. Однако ольгафранкит был найден в породах земной коры, где давление значительно ниже. Это может изменить представление о формировании некоторых космических объектов, поскольку минеральный состав часто служит основой для реконструкции условий их происхождения.

Для образования ольгафранкита требуется уникальное сочетание факторов: высокие температуры, наличие восстановителя (например, углерода в виде углей), а также обогащение пород никелем и германием. Исследование условий формирования этого минерала на Земле показало, что природные германиды могут возникать без участия высоких давлений, то есть близко к поверхности.

Теперь ученые планируют сравнить земной и внеземной ольгафранкит, чтобы выявить различия в условиях формирования бескислородных минералов в космосе и на нашей планете.

«Германиды известны своими необычными физическими свойствами, и мы смогли получить синтетический аналог минерала и дополнить наше описание природного объекта сведениями о его рукотворном «двойнике». Благодаря нему мы смогли изучить оптические свойства минерала (цвет, показатель отражения), оценить его твердость, устойчивость к растворению кислотами». – рассказал Олег Верещагин.

Возраст минерала пока остается неизвестным, но ученые надеются определить его в будущем с помощью изотопного анализа.