Р. Додд, Метеориты. Петрология и геохимия. М. ,

Р. Додд, Метеориты. Петрология и геохимия. М. , Мир, 1986. Б. Мейсон. Метеориты. М. , Мир, 1965 Э. Кинг. Космическая геология. М. , Мир, 1979

Классификация и номенклатура внеземного вещества Kосмическая пыль. Микрометериты –частицы, размером от 2 до 0. 03 мм, межпланетные пылевые частицы или Interplanetary Dust Particle (IDP)– меньше 0. 03 мм Метеориты бывают: каменные, железокаменные и железные Каменные метеориты: хондриты и ахондриты, состоят из силикатов с присутствием железа и сульфидов Хондриты подразделяются на углистые (CI, CM, CV, CO и др. ) обыкновенные (H, L, LL и др. ) энстатитовые (EH, EL) Железокаменные метеориты: палласиты и мезосидериты состоят из примерно равных частей металла и силикатов Железные метеориты в основном состоят из Fe-Ni металла.

Поток вещества – количество материала, выпадающего в единицу времени на заданную площадь. Как определить поток внеземного вещества? • • Спутниковые эксперименты (микрометеориты и космическая пыль) Радарные измерения (микрометеориты) Определение содержания микрометеоритов во льдах Антарктиды Болидная сеть (метеориты) Пустынные метеориты Геохимические методы – Ir, Re-Os Кратерная статистика

Наблюдения метеоров Кратерная статистика На Землю ежегодно выпадает около 40 000 +/- 20 000 тонн внеземного вещества в год. Поток метеоритов оценивается примерно в 50 тонн в год.

Поток на всю поверхность Земли в год Спутники, радары, визуальные наблюдения (<1 т) – (5 -40)х103 т Геохимия (общий поток) – 78 х103 т Болидная сеть Канады (0. 01 -100 кг) - 27. 5 т (на грунте) Считается, что наилучшая оценка – (40 ± 20) х 103 т Эрозия - 1010 т/год

Каменные Железокаменные Железные Всего Падения 940 12 Находки 20574 104 48 1005 817 21502

Среди каменных метеоритов по структуре различают подклассы хондритов и ахондритов, Дальнейшее подразделение проводится по химикоминералогическому составу. Хондриты делятся на энстатитовые, обыкновенные и углистые. Общим признаком хондритов является наличие в них округлых или эллиптических тел – хондр. Энстатитовые (E) хондриты могут быть высоко- и низко-железистыми (EH и EL), обыкновенные (O) – высоко- низко- и весьма низко-железистыми (H, L и LL). Углистые хондриты (С) относятся к нескольким группам, обозначаемым по характерным представителям: CI – Ivuna, CM – Mighei, CV – Vigarano и т. д. Иногда используется и старая классификация углистых хондритов - CI (наиболее богатые летучими компонентами), CII и CIII (самые «сухие» ). Ахондриты (лишённые хондр) делятся на бедные кальцием (0 – 3% Са. О) и богатые им (5 – 25% Са. О). К бедным Са принадлежат обриты (Au), диогениты (Di), шассиньиты (Cha) и уреилиты (U), к богатым Са ангриты (A), наклиты (Na), эвкриты (Eu), говардиты (Ho) и шерготтиты (She). Среди железных метеоритов различают по структуре гексаэдриты, октаэдриты и атакситы и 16 групп по химическому составу, а среди железо-каменных палласиты, мезосидериты и лодраниты. .

Обыкновенные хондриты Маныч

Макрофото среза хондрита ALH – 764. 1 LL 3. Хорошо видны хондры (округлые или овалоидные по форме) иногда сложного внутреннего строения. Помимо хондр наблюдаются обломки угловатой формы силикатного (белые) и металлического (чёрные) состава. Местами видна тонкая чёрная кора плавления.

Маныч

Полнокристаллические хондры в метеоритах Крымка LL 3 (слева), сложенная пироксеном, и Ракиты L 3 (справа), сложенная оливином и пироксеном с примесью плагиоклаза и рудного минерала. Основные минералы обыкновенных хондритов – оливин, пироксены, стекло или олигоклаз, металл, троилит, реже – апатит, хромит и т. д. (примерно до 70 - 100 др. минеральных видов) Николи скрещены, поперечники снимков около 4. 6 мм.

Маныч (LL) 12. 5 x

Маныч (LL) 25 x

Углистые хондриты Мигеи

Мигеи 50 х (CM)

Ефремовка (СV) – 25 x

Каинзас (CO) – 25 x

Ефремовка (CV) Каинзас (СО)

Червонный Кут

АХОНДРИТЫ • • • Эвкриты Говардиты Диогениты Акапулькоиты Уреилиты Ангриты • • • Брашиниты Лодраниты Виннонаиты Обриты SNC метеориты (Марсианские) • Лунные метеориты

Говардиты – типичная реголитовая брекчия

Эвкриты – типичные магматические породы (базальтоиды)

Ахондриты Ахондрит Пассамонте представляет собой брекчию, обломки в которой имеют долеритовую структуру. Николи скрещены, поперечник снимка 1. 4 мм

ЖЕЛЕЗО-КАМЕННЫЕ МЕТЕОРИТЫ Палласиты – оливин, никелистое железо. Мезосидериты – никелистое железо с разнообразными силикатными включениями, близкими к ахондритам БРАГИН

Сихотэ-Алинь

Железные метеориты Видманштеттенова стуктура – наиболее выдающаяся черта многих железных метеоритов

• На основе структурных и химических особенностей метеориты могут быть разделены на две главные группы – хондритовые и нехондритовые метеориты. • Хондриты являются наиболее примитивными и древнейшими образованиями, тогда как другие метеориты претерпели дифференциацию. МЕТЕОРИТЫ ХОНДРИТЫ ПРИМИТИВНЫЕ НЕХОНДРИТОВЫЕ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЕ ЖЕЛЕЗО-КАМЕННЫЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ АХОНДРИТЫ

Все хондриты сложены достаточно примитивным веществом, близким по составу фотосфере Солнца за исключением H, He и Li. Лучшее соответствие наблюдается для CI хондритов, хотя и они обеднены легколетучими элементами и, в меньшей степени, сидерофильными и халькофильными элементами. (По D. Sears, The Origin of Chondrules and Chondrites. 2004) Для того, чтобы показать отклонения содержаний ряда элементов от первичных соотношений в горных породах, их нормализуют к составу СI.

ХОНДРИТЫ Хондриты – главный компонент метеоритного потока на Землю. Они составляют более 80% всего метеоритного потока. Хондриты – породы, состоящие из агломерата различных компонентов, куда входят хонды, матрица, минеральные агрегаты, Fe. Ni металл и сульфиды. В принципе, их можно рассматривать как осадочные космические породы Хондры (греч. зерно) – мелкие округлые тельца, обычно менее 2 мм в диаметре Saratov, L 4 Efremovka, CV

Компоненты хондритов и типы хондр (Sears, 2004)

Хондры имеют различные структуры, но все их можно рассматривать как продукты кристаллизации расплава при различных условиях, однако происхождение его источника не совсем ясно. Саратов L 4 Кириши (L 4 or 3) 0. 6 mm

Хондриты подразделяются на классы, группы и петрографические типы. Их классификация базируется на минералогии, петрографии, пропорциях различных хондритовых компонентов, изотопии кислорода, валовой химии и составе минералов. ХОНДРИТЫ класс R K ЭНСТАТИТОВЫЕ ХОНДРИТЫ УГЛИСТЫЕ ХОНДРИТЫ ОБЫКНОВЕННЫЕ ХОНДРИТЫ группа EH петрографи ческий тип 3 -6 EL CI CM CR CO CV CK CH 1 1 -2 3 -4 3 -6 3 H L 3 -6 LL

Главные минералы хондритов • • • Углистые хондриты. CI – водные силикаты, точилинит, магнетит, сульфиды, оливин; СМ – матрица – водные силикаты; хондры и агрегаты – оливин, пироксен, стекло, рудные, Ca-Al-Ti минералы; СO, CV – оливин, пироксены, стекло, металл, троилит, в агрегатах - Ca-Al-Ti минералы, матрица – водные силикаты, оливин Обыкновенные хондриты – оливин, низко-Са пироксен, олигоклаз, высоко-Са пироксен, хромит, апатит, витлокит, никелистое железо, троилит Энстатитовые хондриты – низко-Ca, Fe пироксен, никелистое железо, троилит, альбит, олигоклаз, редко оливин, кремнезем, сульфиды

Размеры частиц, содержания хондр и других компонентов и химические характеристики для различных классов хондритов (Wasson, 1989). Хондриты разных классов имеют различные размеры включений и хондр, содержание металла и химический состав.

Хондриты Si (мас. %) Al (мас. %) Fe (мас. %) Mg (мас. %) Ca (мас. %) Na (мас. %) 18. 0 1. 3 25. 0 14. 0 Ультраосно Основные Средние Кислые вные (базальты, (диориты, (граниты и (дуниты и габбро) андезиты) др. ) 19. 0 24. 0 26. 0 32. 3 0. 45 8. 76 8. 85 7. 7 9. 85 8. 56 5. 85 2. 7 25. 9 4. 5 2. 18 0. 56 1. 4 0. 7 6. 72 4. 65 1. 58 0. 7 0. 57 1. 97 3. 0 2. 77 Zr (мкг/г) Rb (мкг/г) Ba (мкг/г) 30 5 6 30 2 1 100 45 300 260 100 650 200 830 Ni (мкг/г) Pd (мкг/г) 13500 1 2000 0. 12 160 0. 02 55 8 0. 01

Относительные содержания хондр, металла, матрицы, сульфида и тугоплавких включений в хондритах. Хондры являются главным компонентом только для обыкновенных хондритов, энстатитовых хондритов и СО и СV углистых хондритов. Матрица – вещество, заполняющее пространство между хондрами и другими включениями. Тугоплавкие включения наблюдались во многих классах, но наибольшим распространением пользуются в CV хондритах

Размеры хондр и зерен металла различны для разных групп хондритов, что свидетельствует о процессах сортировки при их образовании или формирования этих групп в разных областях Солнечной системы.

Изотопная диаграмма состава кислорода в различных классах хондритов. Содержания 17 О выражены как [(17 О/16 O)образец/ [(17 О/16 O)стандарт-1]*1000, то же и для 18 О.

Правила Прайора. Чем меньше модальное содержание металла, • тем больше он содержит Ni • тем больше железистость оливина и пироксена Железо в фотосфере Солнца На диаграмме присутствуют два тренда. Когда поле Fe располагается параллельно диагонали, это свидетельствует о постоянном содержании общего железа, но разной степени его окисления. Смещение от диагонали свидетельствует о процессах разделения железо – силикат.

ОБЫКНОВЕННЫЕ ХОНДРИТЫ Среднее содержание различных компонентов в ОХ D. Sears, 2004 Главные минералы обыкновенных хондритов - оливин [(Fe, Mg)2 Si. O 4], низко-Ca пироксен [(Fe, Mg)Si. O 3, орто- или клинопиироксен], плагиоклаз [(Na, Ca)(Al, Si)Si 208, в основном олигоклаз), высоко-Ca пироксен [(Ca, Fe, Mg)Si. O 3], Ca-фосфаты (апатит, витлокит, Ca 3(PO 4)2), хромит [(Fe, Mg)Cr 2 O 4], троилит (Fe. S) и Fe-Ni металл. Типы 3 и 4 содержат стекло Модальная минералогия H и L хондритов (об. %) H Fa vs. Fs содержания в 4 -6 типах обыкновенных хондритов L

LL L H Обыкновенные хондриты подразделяются на группы по железистости оливина и пироксена

ПЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ТИПЫ ХОНДРИТОВ (ДОДД, 1986)

Распределение групп хондритов по петрографическим типам (Mc. Sween, Huss, 2010). Типы 1 и 2 связаны с гидротермальными изменениями и присущи только углистым хондритам. Затемненные области соответствуют распространенности различных типов.