Ученые Санкт-Петербургского государственного университета совместно с исследователями из Германии, США и Италии обнаружили земной аллабогданит (Fe,Ni)2P – минерал, до сих пор известный только в космическом веществе метеоритов. Находка была сделана в окрестностях Мертвого моря, в исторической области Южный Левант на Ближнем Востоке. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале American Mineralogist.
Общий вид горной породы с аллабогданит-баррингеритовой ассоциацией. © Mineralogical Society of America
Впервые об аллабогданите стало известно в начале 2000-х годов, когда его нашли в железном метеорите Онелло в золотоносных аллювиальных отложениях реки Большой Долгучан (Восточная Якутия). Минерал был назван в честь кристаллографа Аллы Богдановой. Недавняя находка ученых СПбГУ – первое подтверждение существования аллабогданита на Земле. По химическому составу он относится к фосфидам – минералам, содержащим фосфор в отрицательной степени окисления. Интересно, что открытие произошло случайно – во время систематического изучения фосфидов из района Мертвого моря.
«Наши исследования включали эксперименты по изучению фазовых переходов земного аллабогданита при высоких давлениях и температурах на синхротроне DESY в Германии, – рассказал первый автор статьи, профессор кафедры кристаллографии СПбГУ Сергей Бритвин. – Они показали, что земной аллабогданит мог образоваться при давлении, превышающем 25 гигапаскалей – это 250 000 атмосфер. Такие высокие давления на Земле достигаются при катастрофических столкновениях с крупными метеоритами, а также в условиях мантии Земли – на глубине более 500 километров. Однако открытие земного аллабогданита связано с поверхностными породами бассейна Мертвого моря в Израиле, в районе, где недавно были открыты природные циклофосфаты».
Профессор Сергей Бритвин добавил, что открытие аллабогданита в исторической области Южный Левант на Ближнем Востоке вызывает множество вопросов, связанных с условиями формирования горных пород в этом регионе.
Пестрая зона (формация Хатрурим). (a) Районы выходов пород пестрой зоны (коричневые пятна) в Южном Леванте. Самые большие территории – это бассейн Хатрурим (Израиль) и комплекс Даба-Сивака (Иордания). (b) Бассейн Хатрурим в пустыне Негев, Израиль, и русло Халамиш – местонахождение ассоциаций, содержащих аллабогданит. © Mineralogical Society of America
Несмотря на то что «космический» аллабогданит был обнаружен почти 20 лет назад, только в 2008 году удалось показать, что он относится к индикаторам высокого давления. Результаты исследований показывают, что земной аллабогданит – это метастабильная фаза высокого давления. Он образовался в результате превращения из другого минерала – баррингерита и сохранился при обычных условиях в результате закалки – мгновенного сброса температуры и давления.
«Такой путь исключает возможность образования аллабогданита как промежуточной фазы при атмосферном давлении. Это, в свою очередь, вызывает ряд фундаментальных вопросов, касающихся происхождения пород Пестрой зоны (формации Хатрурим) в бассейне Мертвого моря. До сих пор в регионе Южного Леванта не находили свидетельств метеоритных катастроф или выходов горных пород из мантии Земли. Однако такие свидетельства могли быть “стерты” с поверхности Земли в результате более поздних процессов геологической эрозии. Открытие аллабогданита обосновывает необходимость дальнейших исследований в этом направлении», – уточнил профессор Сергей Бритвин.
Исследование было выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 18-17-00079).
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда
