Для метеоритов характерно присутствие как окисленного, так и металлического железа. Первое входит в железо-магнезиальные силикаты, составляющие основу каменного вещества метеоритов, а второе представлено никелистым железом, встречающимся в виде включений. Окисленное и металлическое железо сосуществует в самых различных пропорциях: наряду с железными метеоритами, состоящими практически из чистого металла, встречаются метеориты, содержащие до 10-20% ферросиликатов; железо-каменные метеориты содержат металл и ферросиликат примерно в равных количествах. Наряду с каменными метеоритами, совсем или почти совсем не содержащими металла (ахондриты и некоторые типы хондритов), имеются хондриты, в которых только металлические включения составляют 30 % их массы. В хондритах наблюдается следующая закономерность (закон Прайора): чем меньше в них металлических включений, тем эти включения богаче никелем и тем богаче железом железо-магнезиальные силикаты. Установленные закономерности могут быть обусловлены различной термальной историей металлических зерен до агломерации хондритового вещества в метеоритное тело. Очевидно, мелкие частицы металла были преобразованы в крупные до образования единых тел хондритов.
Не вызывает сомнения, что падающие на Землю метеориты являются осколками более крупных тел. Большинство исследователей считает, что метеориты приходят из пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера, что подтверждено вычислениями орбит метеоритного тела Пшибрам и Сихотэ-Алинского метеорита. Число астероидов очень велико: около 55 000 из них имеют диаметр более 1км, наибольший - Церера - в поперечнике 770 км. Общая масса астероидного кольца оценивается примерно в 1/10 массы Луны или 1/100 массы Земли. Астероиды, двигаясь по пересекающимся орбитам, дробятся; при этом их дроблению и разлету осколков, ставших впоследствии метеоритами, зачастую предшествовали столкновения, которые не сопровождались разлетом, но следы которых сохранились в структуре вещества. Последняя свидетельствует об ударном давлении более 10 10 Па, приведшем, в частности, к образованию в некоторых метеоритах алмазов. Расчеты показывают, что за время существования Земли (4,5 млрд. лет) примерно 30 % астероидов превратилось в мелкие фрагменты и пыль - примерно 10 10 т в год. Из этого количества на Землю падает ежегодно несколько тысяч тонн в виде метеоритов и космической пыли.
Химический состав метеоритов складывается из тех же элементов, что и земные горные породы, правда, соотношения их часто необычны с «земной» точки зрения. Однако в метеоритах, как и на Земле, наиболее распространенными являются первые девять элементов, которые, соединяясь между собой в различных соотношениях, образуют основные минералы метеоритов. При этом кислород присутствует в метеоритах в виде химических соединений с другими элементами, образуя главным образом безводные силикаты, а вода в заметных количествах содержится только в углистых хондритах. В целом же метеоритная материя характеризуется тремя главными фазами: силикатной (74,7%), троилитовой (5,7%) и железо-никелевой (19,6%). Эти значения получены из анализов обычных хондритов, которые являются наиболее распространенными метеоритами и наименее дифференцированными по сравнению с другими типами метеоритов. Поэтому многие исследователи, следуя Г. Юри, полагают, что хондриты в наибольшей степени отвечают среднему составу метеоритного вещества. Насколько различаются группы каменных метеоритов по составу, дает представление табл. 9, отражающая вариации лишь групп хондритов. Аналогичным образом различаются между собой и группы ахондритов железных и железо-каменных метеоритов.
Следует иметь в виду, что метеориты чрезвычайно негомогенны по фазовому составу; в пределах каждой из их главных фаз существует большое число различных минералов, а распределение микроэлементов весьма неравномерно даже в пределах зерен одного и того же минерала. Так, если в обычных хондритах не хватает очень многих элементов, иногда в 10-1000 раз, сравнительно с их космической распространенностью и содержанием в Земле в целом, то в энстатитовых и углистых хондритах I типа тех же самых элементов (Hg, Tl, Pb, Bi и др.) оказалось как раз столько, сколько требуется (табл. 10). В табл. 10 включены те элементы, распространенность которых меняется от группы к группе более чем в два раза. Дефицитные элементы в углистых хондритах II и III типов, как правило, встречаются реже, чем I типа. В обычных хондритах картина фракционирования более сложная по сравнению с углистыми: марганец и щелочные металлы, за исключением цезия, не показывают ощутимой нехватки; распространенность таких элементов, как Си, Аи, Ga, Ge, Sn, Sb, F, Sn, Se, в четыре раза меньше, чем в углистых хондритах I типа, а 13 элементов - Cs, le, Ag, CI, Br, Y, Zn, Cd, Hg, Pb, Bi, Tl и Tn — в 10-500 раз меньше. Во многих случаях энстатитовые хондриты I типа сходны с углистыми, но в среднем распространенность летучих в них составляет примерно 2/3 их распространенности в углистых I типа, сключение составляют ртуть и атмофильные элементы, что объясняется их чрезвычайно большой летучестью. Энстатитовые хондриты II типа ведут себя аналогично обыкновенным хондритам. На рис. 9 приведена периодическая таблица Д. И. Менделеева, на которой штриховкой отмечены те элементы, которых не хватает в обычных хондритах по сравнению с их космической распространенностью или их концентрация очень сильно варьирует от образца к образцу. «Нормальными» оказываются все элементы переходных групп, за исключением марганца: объединяет же все «ненормальные» элементы лишь одно общее свойство - все они в той или иной степени летучи.
Метеориты, супер категория находок с металлоискателем. Дорогие и регулярно пополняются. Проблема только как отличить метеорит… Находки похожие на камень и дающие отклик металлоискателя, на копе не редкость. Поначалу пытался тереть о лезвие лопаты, а со временем собрал в голове характерные отличия небесных метеоритов от земного шмурдяка.
Как отличить метеорит от артефакта земного происхождения. Плюс фото с форума поисковиков, находки метеориты и похожие на них.
Хорошая новость, на землю за 24 часа падает 5000-6000 килограмм метеоритов. Жаль что большинство уходит под воду, но и в грунте их достаточно.
Как отличить метеорит
Два важных свойства . Метеорит никогда не имеет внутренней горизонтальной структуры (слои). Метеорит не похож на речной камень.
Оплавленная поверхность . Если таковая есть, это хороший признак. Но если метеорит пролежал в грунте или на поверхности, поверхность может и потерять свою глазурь (она кстати чаще всего тонкая 1-2 мм).
Форма . У метеорита может быть любая форма, даже квадратная. Но если это правильный шар или сфера — скорее всего это не метеорит.
Магнититься . Почти все метеориты (около 90%) прилипают к любому магниту. Но на земле полно природных камней имеющие такие же свойства. Если вы видите что это металл, и он не липнет к магниту — с большой вероятностью эта находка земного происхождения.
Внешний вид . Метеориты в 99% не имеют вкрапления кварца и в них нет «пузырьков». Зато часто присутствует зерновая структура. Хороший признак «пластичные вмятости», что-то вроде отпечатков пальцев в пластилине (научное название такой поверхности — Регмаглипты). Метеориты чаще всего содержат железо, которые попав на землю начинает окислятся, на вид это ржавый камень))
Фото находок
Фото метеоритов в интернете полно… Мне интересны только те, которые были найдены с металлоискателем простыми людьми. Нашли и сомневаются, метеорит это или нет. Ветка форума (буржуйский) .
Обычные советы экспертов примерно такие… Обратите внимание на поверхность данного камня — поверхность обязательно будет иметь вмятины. Настоящий метеорит пролетает через атмосферу, при этом он очень сильно нагревается и происходит «кипение» его поверхности. Верхние слои метеоритов всегда сохраняют следы высокой температуры. Характерные вмятины, похожие на лопнувшие пузыри - первая характерная особенность метеорита.
Можно испробовать камень на магнитные свойства. Проще говоря, поднести к нему магнит и поводить над ним. Выясните, прилипает ли магнит к вашему камню. Если магнит прилипает, то есть подозрение, что вы действительно стали обладателем кусочка настоящего небесного тела. Этот вид метеоритов называют железными. Бывает так, что метеорит магнитится не слишком сильно, только в некоторых фрагментах. Тогда, это, возможно, железно-каменный метеорит.
Еще есть вид метеоритов - каменные. Обнаружить их можно, но вот определить, что это метеорит, трудно. Здесь не обойтись без химического анализа. Особенностью метеоритов является присутствие редкоземельных металлов. И еще на нем также присутствует кора плавления. Поэтому метеорит обычно очень темного цвета. Но бывают и белесые.
Обломки которые лежат на поверхности, не считается недрами. Никаких законов вы не нарушаете. Единственное, что иногда может потребоваться - получить заключение Комитета по метеоритам академии наук, они должны провести исследования, присвоить класс метеориту. Но это в случае, если находка очень внушительная, и продать ее без заключения сложно.
При этом утверждать, что поиск и продажа метеоритов - это безумно рентабельный бизнес, нельзя. Метеориты - не хлеб, за ними очереди не выстраиваются. Продать кусок «небесного странника» повыгоднее можно за рубежом.
Существуют определенные правила для вывоза метеоритного вещества. Сперва нужно написать заявление в Охранкультуру. Там вас отправят к эксперту, который напишет заключение, подлежит ли данный камень вывозу. Обычно, если это зарегистрированный метеорит, проблем не бывает. Вы платите госпошлину - 5-10% от стоимости метеорита. И вперед, к иностранным коллекционерам.
Происхождение метеоритов
В настоящее время во многих музеях мира хранится не менее 500 тонн метеоритного вещества. Расчет показывает, что в виде метеоритов и метеорной пыли за сутки на Землю выпадает около 10 тонн вещества, что за время 2 млрд. лет дает слой толщиной 10 см.
Источником практически всех малых метеорных частиц являются, по-видимому, кометы. Крупные метеорные тела имеют астероидное происхождение.
Российские ученые - академик В.Г. Фесенков, С.В. Орлов и другие считают, что кометы и метеориты тесно связаны между собой. Астероиды - это гигантские метеориты, а метеориты - это совсем маленькие, карликовые кометы. Те и другие являются осколками планет, которые миллиарды лет назад двигались вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера. Эти планеты в результате, по-видимому, столкновения распались на части. Образовалось бесчисленное множество осколков самых различных размеров, вплоть до мельчайших крупинок. Эти осколки носятся теперь в межпланетном пространстве и, сталкиваясь с Землей, падают на нее в виде метеоритов.
Состав метеоритов и их вещества
В отдельных случаях крупное метеорное тело при своем движении в атмосфере не успевает испариться и достигает поверхности Земли. Этот остаток метеорного тела называется метеоритом. На протяжении года на Землю выпадает примерно 2000 метеоритов.
В зависимости от химического состава метеориты подразделяются на каменные хондриты (их относительное количество 85.7%), каменные ахондриты (7.1%), железные (5.7%) и железо-каменные метеориты (1.5%). Хондрами называют мелкие круглые частицы серого цвета, часто с коричневым оттенком, обильно вкрапленные в каменную массу.
Железные метеориты практически полностью состоят из никелистого железа. Из расчетов следует, что наблюдаемая структура железных метеоритов образуется в случае, если в интервале температур примерно от 600 до 400С вещество охлаждается со скоростью 1° - 10° С за миллион лет.
Каменные метеориты, в которых нет хондр, называются ахондритами. Анализ показал, что в хондрах содержатся практически все химические элементы. Чаще всего в метеоритах находятся следующие восемь химических элементов: железо, никель, сера, магний, кремний, алюминий, кальций и кислород. Все остальные химические элементы таблицы Менделеева находятся в метеоритах в ничтожных, микроскопических количествах. Соединяясь между собой химически, эти элементы образуют различные минералы. Большинство этих минералов найдено в земных горных породах. И совсем в ничтожных количествах в метеоритах обнаружены такие минералы, которых нет и не может быть на Земле, так как она имеет атмосферу с большим содержанием кислорода. Вступая в соединение с кислородом, эти минералы образуют уже другие вещества. Железные метеориты почти целиком состоят из железа в соединении с никелем, а каменные метеориты - главным образом из минералов, называемых силикатами. Они состоят из соединений магния, алюминия, кальция, кремния и кислорода.
Особенно интересно внутреннее строение железных метеоритов. Их отполированные поверхности становятся блестящими как зеркало. Если протравить такую поверхность слабым раствором кислоты, то обычно на ней появляется замысловатый рисунок, состоящий из переплетающихся между собой отдельных полосок и узких каемок. На поверхностях некоторых метеоритов после травления появляются параллельные тонкие линии. Все это результат внутреннего кристаллического строения железных метеоритов. Не менее интересна структура каменных метеоритов. Если посмотреть на излом каменного метеорита, то часто даже невооруженным глазом можно заметить маленькие округлые шарики, рассеянные по поверхности излома. Эти шарики иногда достигают размера горошины. Кроме них, в изломе видны рассеянные мельчайшие блестящие частички белого цвета. Это - включения никелистого железа. Среди таких частичек встречаются золотистые блестки - включения минерала, состоящего из железа в соединении с серой. Бывают метеориты, которые представляют собой как бы железную губку, в пустотах которой заключены зерна желтовато-зеленого цвета минерала оливина.
Метеориты делятся на три больших класса: железные, каменные и железокаменные.
Железные метеориты состоят в основном из никелистого железа. В земных горных породах естественный сплав железа с никелем не встречается, так что присутствие никеля в кусках железа указывает на его космическое (или промышленное!) происхождение.
Включения никелистого железа есть в большинстве каменных метеоритов, поэтому космические камни, как правило, тяжелее земных. Главные же их минералы - силикаты (оливины и пироксены). Характерным признаком основного типа каменных метеоритов - хондритов - является наличие внутри них округлых образований - хондр. Хондры состоят из того же вещества, что и весь остальной метеорит, но выделяются на его срезе в виде отдельных зёрнышек Их происхождение пока не вполне ясно.
Третий класс - железокаменные метеориты - это куски никелистого железа с вкраплениями зёрен каменистых минералов.
Вообще метеориты состоят из тех же элементов, что и земные горные породы, но сочетания этих элементов, т.е. минералы, могут быть и такими, какие на Земле не встречаются. Это связано с особенностями образования тел, породивших метеориты.
Среди падений преобладают каменные метеориты. Значит, таких кусков больше летает в космосе. Что касается находок, то здесь преобладают железные метеориты: они прочнее, лучше сохраняются в земных условиях, резче выделяются на фоне земных горных пород.
Железные метеориты представляют собой самую большую группу находок метеоритов за пределами жарких пустынь Африки и льдов Антарктиды, поскольку неспециалисты легко могут их опознать по металлическому составу и большому весу. Кроме того, они выветриваются медленнее каменных метеоритов и, как правило, имеют значительно большие размеры в силу высокой плотности и прочности, препятствующих их разрушению при прохождении через атмосферу и падении на землю.Несмотря на этот факт, а также то, что на железные метеориты общей массой более 300 тонн приходится более 80% общей массы всех известных метеоритов, они сравнительно редки. Железные метеориты часто находят и опознают, однако на их долю приходится лишь 5,7% всех наблюдавшихся падений.С точки зрения классификации железные метеориты делятся на группы по двум совершенно разным принципам. Первый принцип - своего рода реликт классической метеоритики и подразумевает разделение железных метеоритов по структуре и доминирующему минеральному составу, а второй представляет собой современную попытку разделения метеоритов на химические классы и соотнесения их с определенными родительскими телами.Структурная классификация
Железные метеориты в основном состоят из двух железо-никелевых минералов - камазита с содержанием никеля до 7,5% и тэнита с содержанием никеля от 27% до 65%. Железные метеориты имеют специфическую структуру, зависящую от содержания и распределения того или другого минерала, на основании которой классическая метеоритика делит их на три структурных класса.Октаэдриты
Гексаэдриты
Атакситы
Октаэдриты
Октаэдриты состоят из двух фаз металла – камасита (93,1% железа, 6,7% никеля, 0,2 кобальта) и тэнита (75,3% железа, 24,4% никеля, 0,3 кобальта) которые образуют объёмную восьмигранную структуры. Если такой метеорит отполировать и обработать его поверхность азотной кислотой, на поверхности проявляется так называемая видманштеттовая структура, восхитительная игра геометрических фигур. Эти группы метеоритов различаются в зависимости от ширины полос камазита: крупно структурные бедные никелем широкополосные октаэдриты с шириной полосы более 1,3 мм, средние октаэдриты с шириной полосы от 0,5 до 1,3 мм, а также мелкозернистые богатые никелем октаэдриты с шириной полосы менее 0,5 мм.Гексаэдриты
Гексаэдриты почти полностью состоят из бедного никелем камазита и при полировке и травлении не обнаруживают видманштеттовой структуры. Во многих гексаэдритах после травления проявляются тонкие параллельные линии, так называемые неймановые линии, отражающие структуру камазита и, возможно, являющиеся следствием ударного воздействия, столкновения родительского тела гексаэдритов с другим метеоритом.Атакситы
После травления атакситы не обнаруживают никакой структуры, но, в отличие от гексаэдритов, они почти полностью состоят из тэнита и содержат лишь микроскопические ламеллы камазита. Они относятся к самым богатым никелем (содержание которого превышает 16%), но и самым редким метеоритам. Однако мир метеоритов - это удивительный мир: как ни парадоксально, самый большой метеорит на Земле, метеорит Гоба из Намибии, весом более 60 тонн, относится к редкому классу атакситов.
Химическая классификация
Помимо содержания железа и никеля, метеориты различаются по содержанию других минералов, а также по наличию следов редкоземельных металлов, таких как германий, галлий, иридий. Исследования соотношения содержания металлических микроэлементов и никеля показали наличие определенных химических групп железных метеоритов, причем считается, что каждая из них соответствует конкретному родительскому телу.Здесь мы кратко коснемся тринадцати установленных химических групп, причем следует отметить, что в них не попадают около 15% известных железных метеоритов, которые по химическому составу уникальны. По сравнению с железо-никелевым ядром Земли большинство железных метеоритов представляют ядра дифференцированных астероидов или планетоидов, которые должны были разрушиться вследствие катастрофического ударного воздействия, прежде чем упасть на Землю в виде метеоритов!Химические группы:
IAB
IC
IIAB
IIC
IID
IIE
IIF
IIIAB
IIICD
IIIE
IIIF
IVA
IVB
UNGR
Группа IAB
Значительная часть железных метеоритов принадлежит к этой группе, в которой представлены все структурные классы. Особенно часто среди метеоритов этой группы встречаются крупные и средние октаэдриты, а также богатые силикатами железные метеориты, т.е. содержащие более или менее крупные включения различных силикатов, химически близкородственных уинонаитам, редкой группе примитивных ахондритов. Поэтому считается, что обе группы происходят от одного и того же родительского тела. Нередко метеориты группы IAB содержат включения железосульфидного троилита бронзового цвета и черные графитовые зерна. Не только наличие этих рудиментарных форм углерода указывает на близкое родство группы IAB с каменноугольными хондритами; такой вывод позволяет сделать и распределение микроэлементов.Группа IC
Значительно более редкие железные метеориты группы IC имеют большое сходство с группой IAB с той разницей, что они содержат меньше редкоземельных микроэлементов. Структурно они относятся к крупнозернистым октаэдритам, хотя известны и железные метеориты группы IC, имеющие другую структуру. Типичным для этой группы является частое наличие темных включений цементитного когенита при отсутствии силикатных включений.Группа IIAB
Метеориты этой группы являются гексаэдритами, т.е. состоят из очень крупных отдельных кристаллов камазита. Распределение микроэлементов в железных метеоритах группы IIAB напоминает их распределение в некоторых каменноугольных хондритах и энстатитных хондритах, из чего можно заключить, что железные метеориты группы IIAB происходят от одного родительского тела.Группа IIC
К железным метеоритам группы IIC относятся самые мелкозернистые октаэдриты с полосами камазита шириной менее 0,2 мм. Так называемый “заполняющий” плессит, продукт особенно тонкого синтеза тэнита и камазита, встречающийся также в других октаэдритах в переходной форме между тэнитом и камазитом, является основой минерального состава железных метеоритов группы IIC.Группа IID
Метеориты этой группы занимают среднее положение на переходе к мелкозернистым октаэдритам, отличаясь сходным распределением микроэлементов и очень высоким содержанием галлия и германия. Большинство метеоритов группы IID содержат многочисленные включения железо-никелевого фосфата - шрайберзита, чрезвычайно твердого минерала, который часто затрудняет резку железных метеоритов группы IID.Группа IIE
Структурно железные метеориты группы IIE относятся к классу среднезернистых октаэдритов и часто содержат многочисленные включения различных богатых железом силикатов. При этом, в отличие от метеоритов группы IAB, силикатные включения имеют форму не дифференцированных обломков, а затвердевших, часто четко выраженных капель, которые придают железным метеоритам группы IIE оптическую привлекательность. Химически метеориты группы IIE близкородственны Н-хондритам; возможно, обе группы метеоритов происходят от одного и того же родительского тела.Группа IIF
В эту небольшую группу входят плесситовые октаэдриты и атакситы, имеющие высокое содержание никеля, а также очень высокое содержание таких микроэлементов, как германий и галлий. Существует определенное химическое сходство как с палласитами группы “Игл”, так и с каменноугольными хондритами групп СО и CV. Возможно, палласиты группы “Игл” происходят от того же родительского тела.Группа IIIAB
После группы IAB самой многочисленной группой железных метеоритов является группы IIIAB. Структурно они относятся к крупно и среднезернистым октаэдритам. Иногда в этих метеоритах находят включения троилита и графита, в то время как силикатные включения крайне редки. Тем не менее существует сходство с палласитами основной группы, и сегодня считается, что обе группы происходят от одного родительского тела.
Группа IIICD
Структурно метеориты группы IIICD являются самыми мелкозернистыми октаэдритами и атакситами, а по химическому составу они близкородственны метеоритам группы IAB. Как и последние, железные метеориты группы IIICD часто содержат силикатные включения, и сегодня считается, что обе группы происходят от одного родительского тела. Вследствие этого они также имеют сходство с уинонаитами, редкой группой примитивных ахондритов. Для железных метеоритов группы IIICD типичным является наличие редкого минерала гексонита (Fe,Ni) 23 C 6 , который присутствует исключительно в метеоритах.Группа IIIE
Структурно и химически железные метеориты группы IIIE имеют большое сходство с метеоритами группы IIIAB, отличаясь от них уникальным распределением микроэлементов и типичными включениями гексонита, что роднит их с метеоритами группы IIICD. Поэтому не совсем ясно, образуют ли они самостоятельную группу, происходящую от отдельного родительского тела. Возможно, ответ на этот вопрос дадут дальнейшие исследования.Группа IIIF
Структурно эта маленькая группа включает октаэдриты, от крупнозернистых до мелкозернистых, но отличается от других железных метеоритов как сравнительно небольшим содержанием никеля, так и очень низким содержанием и уникальным распределением некоторых микроэлементов.Группа IVA
Структурно метеориты группы IVA относятся к классу мелкозернистых октаэдритов и отличаются уникальным распределением микроэлементов. Они имеют включения троилита и графита, в то время как силикатные включения крайне редки. Примечательным исключением является только аномальный метеорит Штейнбах, историческая немецкая находка, поскольку он почти наполовину состоит из красно-бурого пироксена в железо-никелевой матрице типа IVA. В настоящее время бурно обсуждается вопрос о том, является ли он продуктом ударного воздействия на IVA-родительское тело или родственником палласитов и, следовательно, железокаменным метеоритом.Группа IVB
Все железные метеориты группы IVB имеют высокое содержание никеля (около 17%) и структурно относятся к классу атакситов. Однако при наблюдении под микроскопом можно заметить, что они состоят не из чистого тэнита, а скорее имеют плесситовую природу, т.е. образовались за счет тонкого синтеза камасита и тэнита. Типичным примером метеоритов группы IVB является Гоба из Намибии, самый большой метеорит на Земле.Группа UNGR
Этим сокращением, означающим “не входящие в группу”, обозначаются все метеориты, которые нельзя отнести к вышеупомянутым химическим группам. Несмотря на то, что в настоящее время исследователи делят эти метеориты на двадцать различных маленьких групп, для признания новой метеоритной группы, как правило, необходимо, чтобы в нее входили как минимум пять метеоритов, как установлено требованиями Международного номенклатурного комитета Метеоритного общества. Наличие этого требования препятствует поспешному признанию новых групп, которые в дальнейшем оказываются лишь ответвлением другой группы.
Метеоритом называют упавшее на поверхность планеты твердое тело естественного космического происхождения размером от 2 мм. Тела, достигшие поверхности планеты и имеющие размеры от 10 мкм до 2 мм, принято именовать микрометеоритами; более мелкие частицы - это космическая пыль. Метеориты характеризуются разным составом и структурой. Эти особенности отражают условия их происхождения и позволяют ученым более уверенно судить об эволюции тел Солнечной системы.
Типы метеоритов по химическому составу и структуре
Метеоритное вещество в основном сложено минеральными и металлическими компонентами в различных пропорциях. Минеральная часть - это железо-магниевые силикаты, металлическая представлена никелистым железом. Часть метеоритов содержит примеси, определяющие некоторые важные особенности и несущие информацию о происхождении метеорита.
Как делятся метеориты по химическому составу? Традиционно выделяют три большие группы:
- Каменные метеориты - силикатные тела. Среди них выделяют хондриты и ахондриты, имеющие важные структурные различия. Так, хондритам свойственно наличие включений - хондр - в минеральной матрице.
- Железные метеориты, состоящие преимущественно из никелистого железа.
- Железокаменные - тела промежуточного строения.
Помимо классификации, учитывающей химический состав метеоритов, существует также принцип подразделения «небесных камней» на две обширные группы по структурным признакам:
- дифференцированные, к которым относятся только хондриты;
- недифференцированные - обширная группа, включающая все остальные типы метеоритов.
Хондриты - остатки протопланетного диска
Отличительная черта этого типа метеоритов - хондры. Они представляют собой большей частью силикатные образования эллиптической или сферической формы, размером около 1 мм. Элементный состав хондритов практически идентичен составу Солнца (если исключить наиболее летучие, легкие элементы - водород и гелий). На основании этого факта ученые пришли к выводу, что хондриты образовались на заре существования Солнечной системы непосредственно из протопланетного облака.
Эти метеориты никогда не были частью крупных небесных тел, уже прошедших магматическую дифференциацию. Сформировались хондриты путем конденсации и аккреции протопланетного вещества, при этом испытав некоторое тепловое воздействие. Вещество хондритов довольно плотное - от 2,0 до 3,7 г/см 3 , - но хрупкое: метеорит можно раскрошить рукой.
Рассмотрим подробнее, какими по составу бывают метеориты этого типа, наиболее распространенного (85,7 %) из всех.
Углистые хондриты
Для углистых характерно большое содержание железа в силикатах. Их темный цвет обусловлен присутствием магнетита, а также таких примесей, как графит, сажа и органические соединения. Кроме того, углистые хондриты содержат связанную в гидросиликатах (хлорит, серпентин) воду.
По ряду признаков С-хондриты делятся на несколько групп, одна из которых - CI-хондриты - представляет исключительный интерес для ученых. Эти тела уникальны тем, что не содержат хондр. Предполагается, что вещество метеоритов этой группы вообще не подвергалось термическому воздействию, то есть осталось практически неизменным со времени конденсации протопланетного облака. Это самые древние тела Солнечной системы.
Органика в составе метеоритов
В углистых хондритах обнаруживаются такие органические соединения, как ароматические и а также карбоновые кислоты, азотистые основания (в живых организмах они входят в состав нуклеиновых кислот) и порфирины. Несмотря на высокие температуры, которым подвергается метеорит при прохождении через земную атмосферу, углеводороды сохраняются благодаря образованию коры плавления, служащей хорошим теплоизолятором.
Эти вещества, вероятнее всего, имеют абиогенное происхождение и свидетельствуют о процессах первичного органического синтеза уже в условиях протопланетного облака, учитывая возраст углистых хондритов. Так что молодая Земля уже на самых ранних этапах своего существования располагала исходным материалом для возникновения жизни.
Обыкновенные и энстатитовые хондриты
Наиболее часто встречаются обыкновенные хондриты (отсюда и их название). Эти метеориты содержат помимо силикатов никелистое железо и несут следы теплового метаморфизма при температурах 400-950 °C и ударных давлениях до 1000 атмосфер. Хондры этих тел часто имеют неправильную форму; в них присутствует обломочный материал. К обыкновенным хондритам относится, например, Челябинский метеорит.
Энстатитовые хондриты характеризуются тем, что железо в них содержится в основном в металлической форме, а силикатный компонент богат магнием (минерал энстатит). В составе метеоритов этой группы меньше летучих соединений, чем у прочих хондритов. Они подвергались тепловому метаморфизму при температурах 600-1000 °C.
Метеориты, относящиеся к обеим этим группам, часто представляют собой обломки астероидов, то есть они побывали в составе протопланетных тел небольшого размера, в которых не проходили процессы дифференциации недр.
Дифференцированные метеориты
Обратимся теперь к рассмотрению того, какие типы метеоритов выделяются по химическому составу в данной обширной группе.
Во-первых, это каменные ахондриты, во-вторых, железокаменные и, в-третьих, железные метеориты. Объединяет их то, что все представители перечисленных групп являются фрагментами массивных тел астероидного или планетного размера, недра которых подверглись дифференциации вещества.
Среди дифференцированных метеоритов встречаются как обломки астероидов, так и тела, выбитые с поверхности Луны или Марса.
Особенности дифференцированных метеоритов
Ахондрит не содержит особых включений и, будучи беден металлом, представляет собой силикатный метеорит. По составу и структуре ахондриты близки к земным и лунным базальтам. Большой интерес представляет группа метеоритов HED, предположительно происходящие из мантии Весты, которая считается сохранившейся протопланетой земной группы. Они схожи с ультраосновными породами верхней мантии Земли.
Железокаменные метеориты - палласиты и мезосидериты - характеризуются наличием силикатных включений в матрице из никелистого железа. Палласиты получили свое название в честь найденного в XVIII веке под Красноярском знаменитого Палласова железа.
Большинство железных метеоритов отличаются интересной структурой - «видманштеттеновыми фигурами», образованными никелистым железом с разным содержанием никеля. Такая структура сформировалась в условиях медленной кристаллизации никелистого железа.
История вещества «небесных камней»
Хондриты - это посланцы из древнейшей эпохи становления Солнечной системы - времени аккумуляции допланетного вещества и зарождения планетезималей - зародышей будущих планет. Радиоизотопные датировки хондритов показывают, что возраст их превышает 4,5 млрд лет.
Что касается дифференцированных метеоритов, то они демонстрируют нам формирование структуры планетных тел. Их вещество имеет отчетливые признаки плавления и перекристаллизации. Образование их могло происходить в разных частях дифференцированного родительского тела, впоследствии подвергшегося полному или частичному разрушению. Это определяет, какой химический состав метеоритов, какая структура образовались в каждом конкретном случае, и служит основой для их классификации.
Дифференцированные небесные гости также содержат информацию о последовательности процессов, протекавших в недрах родительских тел. Таковы, например, железокаменные метеориты. Состав их свидетельствует о неполном разделении легких силикатных и тяжелых металлических компонентов древней протопланеты.
В процессах столкновения и дробления астероидов разных типов и возрастов в поверхностных слоях многих из них могло происходить накопление перемешанных фрагментов различного происхождения. Затем в результате нового соударения подобный «композитный» осколок выбивался с поверхности. Примером может служить метеорит Кайдун, содержащий частицы нескольких типов хондритов и металлическое железо. Так что история метеоритного вещества зачастую весьма сложна и запутанна.
В настоящее время большое внимание уделяется исследованию астероидов и планет с помощью автоматических межпланетных станций. Безусловно, оно будет способствовать новым открытиям и более глубокому пониманию происхождения и эволюции таких свидетелей истории Солнечной системы (и нашей планеты в том числе), как метеориты.
