Микрофрагменты метеорита Саратов в магнитной фракции современных почв: поиск и идентификация
- 1 — канд. геол.-минерал. наук ведущий научный сотрудник Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова ▪ Orcid
- 2 — д-р геол.-минерал. наук профессор Институт геохимии и аналитической химии имени В.И.Вернадского РАН ▪ Orcid
- 3 — канд. геол.-минерал. наук научный сотрудник Институт океанологии им. П.П.Ширшова РАН ▪ Orcid
- 4 — канд. геол.-минерал. наук старший научный сотрудник Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова ▪ Orcid
- 5 — научный сотрудник Институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН ▪ Orcid
- 6 — д-р ист. наук профессор Центр развития Саратовской агломерации и индустриальных парков ▪ Orcid
- 7 — д-р пед. наук ведущий научный сотрудник Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова ▪ Orcid
- 8 — канд. биол. наук старший научный сотрудник Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова ▪ Orcid
- 9 — аспирант Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова ▪ Orcid
- 10 — аспирант Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова ▪ Orcid
- 11 — аспирант Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова ▪ Orcid
- 12 — канд. геол.-минерал. наук старший научный сотрудник Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова ▪ Orcid
Аннотация
Статья посвящена проблеме идентификации микроскопических следов метеоритного вещества в почвах спустя более чем 100 лет после падения. В качестве объекта исследований выбран район Саратовского метеоритного дождя 6 октября 1918 г. В 2024 г. вдоль исторической траектории полета отобраны почвенные пробы, из которых методом шлихового опробования выделена магнитная фракция. Комплекс методов (оптическая микроскопия, сканирующая электронная микроскопия с энергодисперсионным анализом, рамановская спектроскопия) позволил изучить морфологию и состав выделенных частиц. Показано, что основная масса магнитных сферул, вероятно, имеет техногенное происхождение. Однако в пробах обнаружены микрофрагменты пород, содержащие фаялит и оливин с примесями Ni и Cr, а также плагиоклаз с пониженной степенью кристалличности. Их состав и морфология сопоставимы с литературными данными по метеориту Саратов. Полученные результаты доказывают принципиальную возможность обнаружения микрофрагментов метеоритного вещества в современных почвах и демонстрируют эффективность комплексного минералого-геохимического подхода для реконструкции ареалов метеоритных дождей.
Экспедиционные работы с опробованием выполнены при финансовой поддержке государственных заданий Музея землеведения МГУ АААА-А16-116042010089-2 и AAAA-A16-116042710030-7 в рамках темы Государственного задания ИГ РАН FMWS-2026-0005. Материал для исследования получен в ходе научно-просветительской экспедиции «Флотилия плавучих университетов». Исследования SEM-EDX и рамановская спектроскопия проведены в ЦКП ИФЗ РАН при поддержке Государственного задания ИФЗ РАН. Частичное финансирование за счет средств Государственного задания ИО РАН (тема № FMWE-2024-0020). Пробоподготовка и интерпретация аналитических данных выполнены при финансовой поддержке Государственного задания ГЕОХИ РАН и в рамках темы Государственного задания МГУ имени М.В.Ломоносова № АААА-А16-116033010119-4.
Литература
- Кулик Л.А. К падению метеорита в Саратовской губернии в сентябре 1918 года // Мироведение. 1921. № 1 (40). С. 71.
- Кулик Л.А. Отчет Метеоритной экспедиции о работах, произведенных с 19 мая 1921 г. по 29 ноября 1922 г. // Известия Российской академии наук. 1922. Т. 16. С. 391-410.
- Куплетский Б.М., Островский И.А. Материалы к микроскопическому исследованию метеоритов СССР. 6. Каменный метеорит Саратов // Метеоритика. 1941. Вып. II. С. 77-81.
- Селиванов Л.С. Химический анализ метеорита «Саратов» // Доклады Академии наук СССР. 1940. Т. 26. № 4. С. 397-400.
- Чирвинский П.Н. Химико-минералогический состав и микроструктура каменного метеорита Саратов // Метеоритика. 1951. Вып. 9. С. 102-116.
- Воларович М.П., Леонтьева А.А. Исследование вязкости метеоритов и тектитов // Метеоритика. 1941. Вып. 1. С. 33-41.
- Кринов Е.Л. Спектральная отражательная способность образца № 308 метеорита «Саратов» 1918 г. // Астрономический журнал. 1937. Т. 14, № 4. С. 356-363.
- Суханова К.Г., Кузнецов А.Б., Галанкина О.Л. Особенности кристаллизации оливина в обыкновенных хондритах (метеорит Саратов): геохимия редких и редкоземельных элементов // Записки Горного института. 2022. Т. 254. С. 149-157. DOI: 10.31897/PMI.2022.39
- Суханова К.Г., Скублов С.Г., Галанкина О.Л. и др. Геохимия редких элементов в минералах порфировых и непорфировых хондр равновесных обыкновенных хондритов // Геохимия. 2023. Т. 68. № 5. С. 454-470. DOI: 10.31857/S0016752523050072
- Bezaeva N.S., Badjukov D.D., Rochette P. et al. Experimental shock metamorphism of the L4 ordinary chondrite Saratov induced by spherical shock waves up to 400 GPa // Meteoritics & Planetary Science. 2010. Vol. 45. Iss. 6. P. 1007-1020. DOI: 10.1111/j.1945-5100.2010.01069.x
- Иванов А.В. Роль учеников и последователей В.И. Вернадского в развитии геонаучной школы региона (на примере Саратовского Поволжья) // Жизнь Земли. 2023. Т. 45. № 1. С. 138-152. DOI: 10.29003/m3159.0514-7468.2023_45_1/138-151
- James A.D., Pace F., Sikora S.N.F. et al. The importance of acid-processed meteoric smoke relative to meteoric fragments for crystal nucleation in polar stratospheric clouds // Atmospheric Chemistry and Physics. 2023. Vol. 23. Iss. 3. P. 2215-2233. DOI: 10.5194/acp-23-2215-2023
- Plane J.M.C., Wuhu Feng, Dawkins E.C.M. The Mesosphere and Metals: Chemistry and Changes // Chemical Reviews. 2015. Vol. 115. Iss. 10. P. 4497-4541. DOI: 10.1021/cr500501m
- Brooke J.S.A., Wuhu Feng, Carrillo-Sánchez J.D. et al. Meteoric Smoke Deposition in the Polar Regions: A Comparison of Measurements With Global Atmospheric Models // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2017. Vol. 122. Iss. 20. P. 11112-11130. DOI: 10.1002/2017JD027143
- Dhomse S.S., Saunders R.W., Tian W. et al. Plutonium-238 observations as a test of modeled transport and surface deposition of meteoric smoke particles // Geophysical Research Letters. 2013. Vol. 40. Iss. 16. P. 4454-4458. DOI: 10.1002/grl.50840
- McMullan S., Collins G.S. Uncertainty quantification in continuous fragmentation airburst models // Icarus. 2019. Vol. 327. P. 19-35. DOI: 10.1016/j.icarus.2019.02.013
- Moilanen J., Gritsevich M., Lyytinen E. Determination of strewn fields for meteorite falls // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2021. Vol. 503. Iss. 3. P. 3337-3350. DOI: 10.1093/mnras/stab586
- Brykina I.G., Egorova L.A. Describing the fragment mass distribution in meteorite showers // Planetary and Space Science. 2024. Vol. 241. № 105838. DOI: 10.1016/j.pss.2024.105838
- Брыкина И.Г., Егорова Л.А. О степенном индексе при описании распределений по массам фрагментов разрушенных метеороидов и астероидов // Вестник Московского университета. Серия 1. Математика. Механика. 2025. № 4. C. 43-51. DOI: 10.55959/MSU0579-9368-1-66-4-6
- Иванов А.В., Яшков И.А., Смуров А.В. и др. Организация комплексных экспедиций в Поволжье: десятый сезон «Флотилии плавучих университетов» // Жизнь Земли. 2025. Т. 47. № 2. С. 266-278. DOI: 10.29003/m4694.0514-7468.2020_47_2/266-278
- Веселовский Р.В., Дубиня Н.В., Пономарев А.В. и др. Центр коллективного пользования Института физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН «Петрофизика, геомеханика и палеомагнетизм» // Геодинамика и тектонофизика. 2022. Т. 13. № 2. № 0579. DOI: 10.5800/GT-2022-13-2-0579
- Kuebler K.E., Jolliff B.L., Wang A., Haskin L.A. Extracting olivine (Fo–Fa) compositions from Raman spectral peak positions // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2006. Vol. 70. Iss. 24. P. 6201-6222. DOI: 10.1016/j.gca.2006.07.035
- Freeman J.J., Wang A., Kuebler K.E. et al. Characterization of natural feldspars by Raman spectroscopy for future planetary exploration // The Canadian Mineralogist. 2008. Vol. 46. № 6. P. 1477-1500. DOI: 10.3749/canmin.46.6.1477
- Mouri T., Enami M. Raman spectroscopic study of olivine-group minerals // Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 2008. Vol. 103. Iss. 2. P. 100-104. DOI: 10.2465/jmps.071015
- Rojas J., Duprat J., Engrand C. et al. The micrometeorite flux at Dome C (Antarctica), monitoring the accretion of extraterrestrial dust on Earth // Earth and Planetary Science Letters. 2021. Vol. 560. № 116794. DOI: 10.1016/j.epsl.2021.116794
- Pandey M., Rudraswami N.G., Singh V.P., Viegas A. Geochemical evaluation of cosmic spherules collected from the Central Indian Ocean Basin // Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 2023. Vol. 200. № 104153. DOI: 10.1016/j.dsr.2023.104153
- Singh V.P., Rudraswami N.G. Spatial variation of micrometeorite abundance in global ocean // Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 2025. Vol. 222. № 104533. DOI: 10.1016/j.dsr.2025.104533
- Suttle M.D., Campanale F., Folco L. et al. Fossil micrometeorites from Monte dei Corvi: Searching for dust from the Veritas asteroid family and the utility of micrometeorites as a palaeoclimate proxy // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2023. Vol. 355. P. 75-88. DOI: 10.1016/j.gca.2023.06.027
- Габдуллин Р.Р., Бадулина Н.В., Иванов А.В. Астроклиматические реперы стратиграфической корреляции для неоген-четвертичных отложений // Вестник Московского университета. Серия 4. Геология. 2024. № 6. С. 61-71. DOI: 10.55959/MSU0579-9406-4-2024-63-6-61-71
- Ruggiu L.K., Villeneuve J., Da Silva A.-C. et al. Diversity among fossil micrometeorites in the late Devonian // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2025. Vol. 405. P. 114-131. DOI: 10.1016/j.gca.2025.07.016
- Genge M.J., Engrand C., Gounelle M., Taylor S. The classification of micrometeorites // Meteoritics & Planetary Science. 2008. Vol. 43. Iss. 3. P. 497-515. DOI: 10.1111/j.1945-5100.2008.tb00668.x
- Toppani A., Libourel G., Engrand C., Maurette M. Experimental simulation of atmospheric entry of micrometeorites // Meteoritics & Planetary Science. 2001. Vol. 36. Iss. 10. P. 1377-1396. DOI: 10.1111/j.1945-5100.2001.tb01831.x
- Toppani A., Libourel G. Factors controlling compositions of cosmic spinels: application to atmospheric entry conditions of meteoritic materials // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2003. Vol. 67. Iss. 23. P. 4621-4638. DOI: 10.1016/S0016-7037(03)00383-1
- Wozniakiewicz P.J., Alesbrook L.S., Bradley J.P. et al. Atmospheric collection of extraterrestrial dust at the Earth’s surface in the mid-Pacific // Meteoritics & Planetary Science. 2024. Vol. 59. Iss. 10. P. 2789-2817. DOI: 10.1111/maps.14251
- Brearley A.J., Jones R.H. Chondritic Meteorites // Reviews in Mineralogy. Mineralogical Society of America, 1998. Vol. 36. P. 3-001-3-398.
- Genge M.J., Alesbrook L., Almeida N.V. et al. The fusion crust of the Winchcombe meteorite: A preserved record of atmospheric entry processes // Meteoritics & Planetary Science. 2024. Vol. 59. Iss. 5. P. 948-972. DOI: 10.1111/maps.13937
- Velázquez V.-F., Gomes C.B., Mansueto M. et al. Morphological aspects, textural features and chemical composition of spherules from the Colônia impact crater, São Paulo, Brazil // Solid Earth Sciences. 2021. Vol. 6. Iss. 1. P. 27-36. DOI: 10.1016/j.sesci.2020.12.004
- Genge M.J., Davies B., Suttle M.D. et al. The mineralogy and petrology of I-type cosmic spherules: Implications for their sources, origins and identification in sedimentary rocks // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2017. Vol. 218. P. 167-200. DOI: 10.1016/j.gca.2017.09.004
- Стулов В.П., Мирский В.Н., Вислый А.И. Аэродинамика болидов. М.: Наука. Физматлит, 1995. 240 с.
- Бадюков Д.Д., Райтала Й. Абляционные сферулы Сихотэ-Алинского метеорита и условия их формирования // Петрология. 2012. Т. 20. № 6. С. 574-582.
- Савельев Д.П., Савельева О.Л., Москалева С.В., Рашидов В.А. Состав космогенных сферул из железомарганцевых корок Магеллановых гор // Геохимия. 2022. T. 67. № 5. C. 413-422. DOI: 10.31857/S0016752522050090
- Кузина Д., Гаттачека Ж., Гуйе У. и др. Влияние земного выветривания на магнитные свойства метеоритов из пустыни Атакама // Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки. 2025. Т. 167. Кн. 2. С. 353-366(in English). DOI: 10.26907/2542-064X.2025.2.353-366
- Иванов А.В., Ярошевский А.А., Иванова М.А. Минералы метеоритов – новый каталог // Геохимия. 2019. Т. 64. № 8. C. 869-932. DOI: 10.31857/S0016-7525648869-932
- Jones R.H., Villeneuve J., Libourel G. Thermal Histories of Chondrules. Petrologic Observations and Experimental Constraints // Chondrules: Records of Protoplanetary Disk Processes. Cambridge University Press, 2018. P. 57-90. DOI: 10.1017/9781108284073.003
- Печерский Д.М., Марков Г.П., Цельмович В.А., Шаронова З.В. Внеземные магнитные минералы // Физика Земли. 2012. № 7-8. С. 103-120.
- Печерский Д.М., Гильманова Д.М., Казанский А.Ю. и др. Самородное железо в четвертичных отложениях Дархатской впадины, Северная Монголия // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 12. С. 1923-1941.
- Печерский Д.М., Марков Г.П., Цельмович В.А. Чистое железо и другие магнитные минералы в метеоритах // Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы. 2015. Т. 49. № 1. С. 65-75. DOI: 10.7868/S0320930X14060073
- Печерский Д.М., Кузина Д.М., Нургалиев Д.К., Цельмович В.А. Единая природа самородного железа в земных породах и метеоритах. Результаты микрозондового и термомагнитного анализов // Физика Земли. 2015. № 5. С. 140-155. DOI: 10.7868/S0002333715050105
- Таргульян В.О., Бронникова М.А. Память почв: теоретические основы концепции, современное состояние и перспективы развития // Почвоведение. 2019. № 3. С. 259-275. DOI: 10.1134/S0032180X19030110