В горных породах Норильского рудного поля обнаружили новый минерал — ольгафранкит, содержащий никель и германий. Ранее этот минерал находили в метеорите Румурути. Открытие позволяет предположить, что ольгафранкит может быть концентратором германия в бескислородных геологических системах, например, в железных метеоритах. Изучение нового минерала поможет понять условия формирования космических тел и улучшит представление о составе ядра Земли, так как считаются, что железные метеориты — осколки ядер планет. поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале American Mineralogist.
На руке исследователя — ольгофранкит.
Открытие новых минералов способствует лучшему пониманию природных процессов и часто служит основой для создания новых классов химических соединений. Часто ценную информацию предоставляют редкие и экзотические минералы, так как их образование происходит в необычных условиях. Например, германиды — соединения германия с другими металлами — формируются только в средах, крайне бедных кислородом, которые нетипичны для Земли.
Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета (Санкт-Петербург) с коллегами обнаружили Новый минерал — германид никеля — обнаружен в породах Норильского рудного района Красноярского края. В течение около сорока лет образцы хранились как музейные экспонаты, а сейчас ученые изучили их с помощью оптической и электронной микроскопии, проанализировали химический состав и установили кристаллические структуры. В итоге авторы описали новый минерал, назвав его ольгафранкитом в честь российского геолога Ольги Франк-Каменецкой.
Ранее фазу такого состава обнаружили Метеорит Румурути является прототипом редкого класса хондритов и содержит ольгафранкит. Ученые, обнаружившие его, не смогли изучить кристаллическую структуру ольгафранкита, поэтому фаза не была описана как новый минерал. Уровень никеля и германия в метеоритах служит основой для их классификации, а для многих метеоритов установлены прямые связи между содержанием этих элементов. Это означает, что обнаруженный на Земле минерал может встречаться не только в Румурути, но и в других метеоритах.
Железные и железокаменные метеориты обычно рассматриваются как фрагменты ядер астероидов или нижней мантии космических тел, то есть пород, возникших в условиях высоких температур и давлений. Ольгафранкит же обнаружен в породах земной коры (область низких давлений). Такое нахождение может повлиять на представление об образовании некоторых космических тел, так как именно минеральный состав часто используется для реконструкции условий формирования геологических объектов.
Для образования ольгафранкита в природе необходима редкая комбинация условий: высокие температуры и большое количество восстановителя (вещества, отдающего электроны, например, уголь). Также породы должны быть обогащены никелем и германием. Исследователи, изучив условия формирования ольгафранкита на Земле, показали, что природные германиды могут образовываться без высокого давления, то есть близко к поверхности. исследовали Состав земных пород с самородным железом и ряд типичных для железных метеоритов минералов, считающихся на Земле экзотическими, выявили исследователи. По этой причине можно предположить, что как минимум часть железных метеоритов могла сформироваться в условиях низких давлений.
В дальнейшем сравним земное и внеземное вещество (находка в метеорите) для понимания различий условий формирования различных бескислородных минералов в космосе и на Земле. Что касается применения минерала, то германиды известны как компоненты сталей и материалы с необычными физическими свойствами. Полученный синтетический аналог минерала дополнил наше описание природного объекта сведениями о его рукотворном «двойнике» (антропотипе). Благодаря ему изучили оптические свойства минерала — цвет, показатель отражения, оценили твердость, устойчивость к растворению кислотами. Возраст исследуемого минерала установить пока не удалось, но надеемся в будущем с помощью изотопного анализа найти ответ и на этот вопрос. — говорит руководитель проекта, получившего поддержку гранта РНФ, Олег Верещагин, кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры минералогии Санкт-Петербургского государственного университета.
В исследовании участвовали учёные… Институт геологии алмазов и драгоценных металлов СО РАН. (Якутск), Томского государственного архитектурно-строительного университета (Томск) и Минералогического музея имени А.Е. Ферсмана РАН (Москва).
Российский научный фонд предоставил информацию и фотографии.