Впервые минерал ферродимолибденит обнаружен во внеземном веществе
4 декабря 2025 г.
Сотрудники Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН совместно с учеными из Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН и специалистами из ООО «ИНСКАН» впервые обнаружили минерал ферродимолибденит (FeMo2S4) во внеземном веществе. Результаты исследования опубликованы в журнале «Геохимия» / Geochemistry International.
Ученые установили, что наиболее вероятно, ферродимолибденит образуется в условиях быстрого охлаждения металл-сульфидного расплава, образованного при ударном плавлении хондритового вещества в результате высокоскоростного столкновения H хондритового астероида с другим малым телом.
Минерал ферродимолибденит был открыт на Земле в 2023 году в породах пирометаморфического комплекса Хатрурим (Иордания и Израиль). Это соединение является полупроводником, поэтому его структура и физико-химические свойства хорошо изучены с 60-х годов прошлого столетия. В 2024 году минерал ферродимолибденит был обнаружен в метеорите Kunya-Urgench (Н5 хондрит) в прожилке, пересекающем основную массу хондрита и состоящим из никелистого железа (минералов тэнита и камасита) и сульфида железа (троилита).
Пролет яркого болида в 1998 году над территорией Туркменистана завершился падением метеорита Kunya-Urgench. Метеорит был классифицирован как обыкновенный хондрит (H5). Метеорит представляет собой породу, в основном состоящую из сферических силикатных частиц (хондр) и их многочисленных фрагментов, обломков силикатных минералов (оливина и пироксена), зерен никелистого железа и троилита неправильной формы, сцементированных тонкозернистой перекристаллизованной основной массой, в целом сложенной силикатными минералами. Кристалл ферродимолибденита размером 37х4 микрометров заключен в троилите и ассоциирует с сульфидом марганца алабандином (MnS), сульфидом меди и ртути, точный состав которого установить не удалось, и самородной медью. Химический состав ферродимолибденита соответствует формуле Fe1.07Mo1.97S4, идеальная формула минерала – FeMo2S4.
На основе экспериментальных данных показано, что ферродимолибденит образуется при кристаллизаци Fe-FeS расплава и сохраняется в виде метастабильной фазы заключенной в троилите в результате закалки или при достаточно быстром охлаждении (~20 минут) от 1100 до 300 °C. Земной ферродимолибденит был обнаружен в троилитовом включении размером около 7 миллиметров в диопсид-анортит-тридимитовой паралаве. Условия кристаллизации вмещающей горной породы также указывают на высокую скорость охлаждения сульфидного расплава, из которого кристаллизовался природный ферродимолибденит.
Во внеземной обстановке в условиях относительно небольшого астероида – так называемого родительского тела H хондритовых метеоритов – ферродимолибденит, вероятно, образовался в результате закаливания металл-сульфидного расплава, образованного при ударном плавлении хондритового вещества в результате высокоскоростного столкновения H хондритового астероида с другим малым телом. Быстрое охлаждение расплава, обогащенного Mo, Cu и Mn, привело к образованию метастабильной фазы FeMo2S4, ассоциирующей с самородной медью, алабандином, сульфидами меди и ртути. Присутствие алабандина указывает на резко восстановительные условия (log fO2<-4 IW), которые не характерны для обстановки при ударном плавлении обыкновенных хондритов.
Локальность обнаруженной минеральной ассоциации указывает на участие восстановителя, вероятно, фазы углерода, которая могла присутствовать в основной массе хондрита либо была привнесена малым телом (метеороидом), при столкновении с которым и произошло ударное событие с образованием металл-сульфидного прожилка, содержащего ферродимолибденит.
Находки более типичного сульфида молибдена, молибденита (MoS2), в метеоритах довольно редки. Молибденит встречается в загадочных многокомпонентных агрегатах тяжелых и благородных металлов и их оксидов (фремдлингах), обнаруженных в углистых хондритах, например в CV3 хондритах Allende и Vigarano. Медь же встречается как самородный металл преимущественно в ассоциации с троилитом или, значительно реже, в виде сульфидов минералов: борнита, дигенита и ковелина, которые были обнаружены в энстатитовых (ЕН) хондритах Qingzhen и Yamato-691. Алабандин является типоморфным сульфидом EH хондритов, однако был случайно обнаружен как «экзотическое зерно» в L5 хондритах и ахондрите Winona. Аномально высокие концентрации Mo (~102 CI), Mn, Cu, Hg в Fe-S расплаве не могли возникнуть ни при фракционной кристаллизации больших объемов Fe-FeS расплава, ни при многократном частичном плавлении металла сульфида и силикатов при ударных событиях. Наиболее вероятно, что ферродимолибденит и сопутствующие минеральные фазы образовались при ударном плавлении также экзогенного сульфидно-металлического агрегата, находившегося в составе более восстановленного, чем обыкновенные хондриты, малого тела – ударника.
Источник: ГЕОХИ РАН.
Читайте также:
- В ГЕОХИ РАН рассказали о резонансном метеорите
- Впервые в метеорите обнаружен минерал аммония
- В ГЕОХИ РАН изучили аномальный хондрит