Новую разновидность тугоплавкого минерала нашли в метеоритах из пустыни Омана | Новости науки

Ученые лаборатории метеоритики и космохимии ГЕОХИ РАН вместе с коллегами из МГУ имени М.В. Ломоносова и сотрудниками из США, обнаружили и исследовали уникальные кристаллы новой разновидности минерала Mg-дельталумита и его ассоциаций с корундом и хибонитом.  Новый минерал нашли в редком типе метеоритов — углистом хондрите СН типа, богатом металлом, Sayh al Uhaymir 290 (SaU 290) из пустыни Омана. 

Находка может свидетельствовать об образовании минерала в процессах до образования или на заре образования Солнечной системы, что имеет большое значение для фундаментальной науки, сообщили в пресс-службе ГЕОХИ РАН.

По словам ученых, это первая находка минерала — Mg-дельталумита [(Al, Mg) (Al, )2O4] в природе, не только в метеоритах. Сам минерал дельталумит был впервые найден и описан как продукт извержения Плоского Толбачика на Камчатке. Mg-дельталумит в метеорите находится в ассоциации с корундом (Al2O3) и хибонитом (CaAl12O19).  Ни корундовых зерен, ни корундовых тугоплавких Сa, Al-включений (CAIs) в СН хондритах ранее не находили, несмотря на находки ультратугоплавких включений, обогащенных Zr и Sc в этом типе метеоритов.

Новый минерал имеет структуру шпинели. Его ассоциации (размером 5-20 микрон) содержат мельчайшие включения ультратугоплавких минералов, богатых Zr, Sc, включения металлов платиновой группы (PGE), а также металлический ванадий.

Богатые корундом объекты оманского метеорита SaU 290 могли быть образованы в результате испарения и/или конденсация в горячей небулярной области вблизи протосолнца, где температура окружающей среды была близка к температуре конденсации корунда. Зерна корунда с мельчайшими включениями фаз, богатых Zr и Sc, и металлов PGE, свидетельствуют о температуре образования более высокой, чем температура конденсации корунда. Некоторые корундовые объекты с фракционированным изотопным составом кислорода должны были кристаллизоваться из расплава, который испарялся. При этом корунд-Mg-дельталумитовые объекты, окруженные хибонитовой каймой, свидетельствуют о взаимодействии корунда с газом солнечного состава при понижении температуры, чтобы мог образоваться хибонит. Однако, при такой температуре магний должен был полностью испариться, чего не наблюдается.

Ученые предположили происхождение предшественников корунд-Mg-ассоциаций до или в начале процесса образования Солнечной системы, так как присутствие металлического ванадия в дельталумите, например, свидетельствует о первичном существовании шпинели как вещества-предшественника. Однако шпинель не может конденсироваться раньше, чем хибонит, значит, она должна была существовать раньше, до образования газа солнечного состава, уверены исследователи.

Так как изотопный состав кислорода Mg-дельталумита все-таки солнечный и не имеет признаков досолнечного состава, то пока доказать это нельзя, и требуется дополнительное изучение Al-Mg изотопной системы Mg-дельталумит-корундовых объектов и процессов смешения солнечного и досолнечного изотопного состава кислорода.

«Вероятнее всего, Mg-дельталюмит-корунд-гибонитовые объекты образовались путем быстрой кристаллизации высокотемпературных (>2000°С) тугоплавких расплавов вещества-предшественника. Отсутствие минералов с температурами конденсации ниже, чем у корунда и хибонита, в корундовых объектах метеорита SaU 290 позволяют предположить, что после формирования эти объекты были быстро удалены из горячей небулярной области дисковым ветром и/или турбулентной диффузией», — объяснила ведущий научный сотрудник лаборатории метеоритики и космохимии ГЕОХИ РАН, доктор геолого-минералогических наук Марина Иванова.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России. Результаты опубликованы в международном журнале «Meteoritics & Planetary Science».