Науки о земле обогатились еще одним интересным фактом. Американским геологам и физикам удалось обнаружить и детально исследовать новый минерал титана – пангит (panguite), который выявлен в составе знаменитого метеорита Альенде.
Статья с описанием минералогических и физико-химических свойств пангита опубликована в журнале American Mineralogist, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте Wired Science.
С 2007 года геолог отделения геологии и планетологии Калифорнийского технологического института доктор Чи Ма с помощью методов электронной микроскопии исследовал включения различных микрофаз метеорита Альенде. В результате он открыл девять новых минералов, в том числе и пангит. В своей статье Чи Ма и его команда приходят к выводу, что пангит был одним из первых твердых материалов, которые конденсировались в нашей солнечной системе, примерно 4.57 млрд лет тому назад.
Древность пангита объясняет специфический выбор имени, которое дали минералу исследователи. Оно происходит от названия китайского мифического гиганта Пань Гу, который по поверьям взмахом огромного топора отделил Инь от Янь и сотворил, таким образом, Небо и Землю.
Справка. Метеорит Альенде – крупнейший углистый метеорит, найденный на Земле. Он упал на Землю в 1969 году, при падении распался на множество мелких осколков. Общая масса метеорита составляла около пяти тонн, три из которых собрали ученые. Тип углистых хондритов «CV3», к которому относится Альенде, является одним из наиболее примитивных типов и характеризуется составом весьма близким к валовому составу Солнечной Системы. Это самый древний из обнаруженных метеоритов.
Теперь несколько слов о ключевых результатах и прецизионных методах исследования, которые позволили американским ученым выявить в составе микровключений метеорита, а затем и детально изучить физико-химические свойства пангита и его минералов-спутников.
Авторы использовали в своей работе комплекс тонких физико-химических методов исследования минерального вещества. Химический состав включений был установлен на основе электронно-зондового микроанализа (EPMA), а структурные параметры – микро Рамановской спектроскопии и методов синхротронной и EBSD микродифракции.
Установленная химическая формула пангита – (Ti4+,Sc,Al,Mg,Zr,Ca)1.8O3, откуда видно, что минерал содержит, как распространенные в составе земной коры обычные химические элементы (кислород, магний, алюминий и кальций), так и более экзотические, довольно редкие – цирконий и скандий.
Основные результаты фазового анализа визуально представлены на приведенной ниже микрофотогафии.
Фото доктора Chi Ma (Калифорнийский технологический институт)
На фотографии отчетливо видны включения нового минерала титана пангита в матрице другого титанового минерала дависита – Ca(Sc,Ti3+,Ti4+,Mg)SiAlO6. Исследование пангита методом синхротронной микро-лауэ дифракции позволило установить принадлежность пангита к орторомбической сингонии (пространственная группа Pbca). Структура является подгруппой Ia3 биксбиитового типа: a = 9.781(1), b = 9.778(2), c = 9.815(1) Å; V = 938.7(1), Å3 Z = 16 и характеризуется расчетной плотностью –3.746 г/cm3.
Чрезвычайно интересно то, что тесно соприкасающиеся в образце титановые минералы пангит и дависит, как оказалось, генетически разнородны. На это указывают особенности валентности, входящего в них титана. Почти все Ti- атомы пангита характеризуются валентностью 4+ , в то время как для дависита отношение Ti3+/Ti4+~2.
Существование нового суперстабильного минерала пангита тесно связано с происхождением и эволюцией дависита. Исходя из физико-химических и морфологических свойств исследованного образца, авторы приходят к выводу о том, что пангит формировался раньше других фаз метеорита и его рост осуществлялся в существенно окислительной среде. Через некоторое (может быть весьма значительное !) время обстановка изменилась, среда стала более восстановительной и начал образовываться дависит, захвативший микрофазы пангита. Как уже говорилось выше, американские ученые полагают, что возможно пангит был сформирован еще во время конденсации материала в протопланетарном диске и, следовательно, он может рассматриваться как наиболее древний минерал в солнечной системе.
Комиссия по новым минералам, номенклатуре и классификации (CNMNC), Международной минералогической ассоциации утвердила вновь открытый минерал и его поэтичное название, а документ, описывающий его свойства, 26 июня с.г. был опубликован online в журнале American Mineralogist.
P.S. Не тривиальная интерпретация американскими учеными природы микрофаз титановых минералов метеорита Альенде, конечно же нуждается в дополнительной проверке, которая в дальнейшем будет предпринята объединёнными усилиями астрономов, геологов, химиков и физиков. Однако впечатляет сама дерзновенная попытка авторов статьи выполнить, казалось бы, уже на грани возможностей человеческого познания, реконструкцию некоторых условий формирования солнечной системы, прибегая лишь к анализу микро свойств метеоритного вещества.
П.Л. Смолянский, Отдел перспективного развития ИВЦ ВСЕГЕИ
Источники (англ. язык): http://www.wired.com/wiredscience/2012/06/new-mineral-panguite/
American Mineralogist, July 2012, vol. 97, no. 7, p. 1219-1225;
Русский язык: http://lenta.ru/news/2012/06/27/panguite/
