Хондриты

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Обыкновенный хондрит NWA 869

Хондриты (от др.-греч. χόνδροςзерно) — наиболее распространённая подгруппа в классификации метеоритов.

Они составляют:

  • 92,3 % от числа падений на Землю каменных метеоритов
  • 85,7 % от общего числа метеоритов.

Термин[править | править вики-текст]

Хондритами эти метеориты называются, поскольку содержат хондры — сферические или эллиптические образования преимущественно силикатного состава. Большинство хондр имеет размер не более 1 мм в диаметре, но некоторые могут достигать и нескольких миллиметров. Хондры находятся в обломочной или мелкокристаллической матрице, причём нередко матрица отличается от хондр не столько по составу, сколько по кристаллическому строению.

Состав[править | править вики-текст]

Состав хондритов практически полностью повторяет химический состав Солнца, за исключением лёгких газов, таких как водород и гелий. Поэтому считается, что хондриты образовались непосредственно из протопланетного облака, окружавшего и окружающего Солнце, путём конденсации вещества и аккреции пыли с промежуточным нагреванием.

Радиоизотопный анализ хондритов показывает, что дата их рождения восходит к временам более 4.5 млрд лет назад.[1]

Классификация хондритов[править | править вики-текст]

Хондриты разделяют на три больших класса в зависимости от степени окисления содержащегося в них железа: энстатитовые (Е), обыкновенные (О) и углистые (С). В том же порядке в них увеличивается содержание окисленного (двух- и трехвалентного) железа.

Петрологические типы[править | править вики-текст]

Хондриты также делятся на шесть (в некоторых источниках на семь) петрологических типов, которые отличаются проявлениями теплового метаморфизма.

Схема петрологических типов, предложенная учеными Ван Шмусом (Van Schmus) и Вудом (Wood), на самом деле разделена ещё на две минисхемы, описывающие гидрологические изменения (типы 1-2) и тепловой метаформизм (типы 3-6(7)).

  • Тип 1 применяется для обозначения хондритов, в которых плохо различимы хондры и в которых содержится большое количество воды и углерода. В последнее время применяется для обозначения метеоритов, перенесших обильное гидрологическое изменение, при котором оливин и пироксен были смешаны с водной составляющей. Такое изменение обычно проходит при температурах 50-150 °C, поэтому хондриты первого типа не нагреваются до температур, при которых возможен тепловой метаморфизм. В основном это CI ходриты.
  • Тип 2 описывает хондриты, столкнувшиеся с обильным гидрологическим изменением, но с всё ещё распознаваемыми хондрами и с первичным содержанием оливина и пироксена. В результате гидратации образуется мелкозернистая матрица. Такое изменение происходит при температурах ниже 20 °C, поэтому метеориты также не испытывают теплового метаморфизма. В основном это CM и CR хондриты.
  • Тип 3 означает низкую степень теплового метаморфизма. Такие метеориты обычно неустойчивы, так как минералы их составляющие могут существовать в различном спектральном составе, отражая особенности образования в большом многообразии условий в солнечной системе (типы 1 и 2 также являются неустойчивыми). Если хондрит остаётся неизменным ему присваивается тип 3,0. При возрастании петрологического типа от 3,1 до 3,9 в метеорите происходят глубокие минералогические изменения, начиная от пыльной матрицы, постепенно затрагивая крупнозернистые компоненты, например, хондры.
  • Типы 4, 5, и 6 это устойчивые метеориты с высокой степенью теплового метаморфизма. Минеральный состав таких метеоритов практически однородный из-за влияния высоких температур. В типе 4 матрица рекристаллизуется и становится более грубой, с большим размером зерна. В хондритах типа 5 хондры становятся расплывчатыми и матрицу практически невозможно обнаружить. В ходритах типа 6 хондры и матрица неразличимы.
  • Тип 7 введён некоторыми исследователями для обозначения хондритов (кратковременно) подвергшимся наиболее высоким температурам, которые могли привести к плавлению метеорита. В ученом сообществе пока отсутствует консенсус относительно необходимости типа 7, так как при плавлении метеорита его можно классифицировать как примитивный ахондрит.

Обыкновенные хондриты[править | править вики-текст]

Группы Содержание
железа
LL 18-22 %
L 19-24 %
H 25-30 %

Наиболее распространённый тип метеоритов, который и назван обыкновенным потому что встречается чаще других. Делятся на три группы: H, L и LL (H — от англ. high, высокий; L — от low, низкий) по химическому составу. Эти группы метеоритов имеют подобные свойства, но различны по содержанию железа и сидерофильных элементов (H > L > LL) и по разному соотношению окисленного железа с металлическим (LL > L > H).

Количество металлического железа также увеличивается от группы LL к L и далее — к H.

H хондриты представлены в основном петрологическими типами 3-6, а L и LL хондриты петрологическими типами 3-7.

Обыкновенные хондриты обычно подвергаются тепловому метаморфизму при температурах от 400 °C (петрологический тип 3) до 950 °C и выше (тип 6-7), а также иногда ударному метаморфизму при давлениях порядка 1000 атмосфер. Хондры заполняются обломочным материалом и принимают неправильную форму.

Углистые хондриты[править | править вики-текст]

С-хондриты содержат много железа, которое почти всё находится в соединениях силикатов. Благодаря магнетиту (Fe3O4), графиту, саже и некоторым органическим соединениям углистые хондриты приобретают тёмную окраску. также содержат значительное количество гидросиликатов (серпентин, хлорит, монтмориллонит и другие).

В 1970-х годах Дж. Вассон предложил классифицировать С-хондриты по степени изменения их свойств на четыре группы (CI, CM, CO и CV). При обозначении группы к названию класса добавляется буква эталонного метеорита этой группы. Эталонными признаны Ivuna, Мигеи, Ornans и Vigarano.

Правда ещё в 1956 году Г. Виик классифицировал С-хондритов на три группы: CI, CII и CIII.

При этом эти группы почти равнозначны. Группы CI и CM Вассона соответствуют группам CI и CII Виика, а группы CO и CV Вассона составляют группу CIII Виика.

Гидросиликаты в составе хондритов существенно влияют на их плотность, например, в CV-хондритах около 3,2 г/см3, а в CI-хондритах около 2,2 г/см3.

  • CI-хондриты характеризуются обильным содержанием гидратированных силикатов. Преобладающим является септехлорит. В CI-хондриты гидросиликаты обычно встречаются в форме стеклааморфном состоянии). В CI-метеоритах вообще нет хондр, что является исключением для хондритов.
  • CM-хондриты состоят из 10-15 % связанной в составе гидросиликатов воды, и 10-30 % пироксена и оливина в хондрах.
  • CO- и CV-хондриты содержат около 1 % связанной воды, и состоят в основном из пироксена, оливина и других дегидратированных силикатов. В этих хондритах также встречается небольшое количество никелистого железа.

Также существуют группы CR (эталон — Renazzo), CK (эталон — Karoonda), CB (эталон — Bencubbin) CH (High Iron — содержание железа выше, чем у других).

Энстатитовые хондриты[править | править вики-текст]

« Saint Sauveur » Энстатитовые хондриты EH5

Е-хондриты состоят в основном из железа в его свободном состоянии, то есть при нулевой валентности, и силикатных соединений, в которых железо почти отсутствует. Пироксен в метеоритах этого типа содержится в виде энстатита, от которого и произошло название класса хондритов. Энстатитовые хондриты, судя по их структурным и минералогическим особенностям, были подвергнуты тепловому метаморфизму при максимальных для них температурах (600 °C — 1000 °C), поэтому они в них присутствует меньше всего летучих соединений, а среди других классов хондритов энстатитовые признают самыми восстановленными. Хондры заполнены обломочным материалом, находятся в тёмной мелкодисперсной матрицы, имеют неправильную форму.

Этот класс хондритов по степени теплового метаморфизма делят на 3 петрологических типа (Е4, Е5 и Е6). В разных петрологических типах Е-хондритов также наблюдаются разнообразие содержания железа и серы, по которому некоторые учёные выделяют два типа: I, включающий в себя хондриты Е4 и Е5, и II, включающий хондриты Е6.

Е-хондриты также разделяют на EH- и EL-хондриты:

  • EH (high enstatite) содержат небольшие хондры (~0,2 мм), а также высокое содержание сидерофильных элементов кремния. Более 10 % породы состоит из металлических зерен;
  • EL (low enstatite) содержат бо́льшие хондры (> 0,5 мм), а также более низкое содержание сидерофильных элементов кремния.

Энстатитовые хондриты редки и составляют всего 2% всех хондритов, обнаруженных среди упавших на Землю метеоритов. Изотопный состав азота, кислорода, титана, хрома и никеля в этих хондритах схож с относительным содержанием таких изотопов на Земле и на Марсе. Предполагается, что энстатитовые хондриты образовались внутри орбиты Мар­са, значительно ближе к Солнцу по сравнению с предполагаемым местом рождения других групп хондритов.[1]

Другие хондриты[править | править вики-текст]

  • Тип Румурути, или R-хондриты, встречается очень редко. В документальных сводках упоминается падение только одного такого метеорита. Группа R-хондритов имеет ряд общих свойств с классом обыкновенных хондритов, в том числе похожие формы хондр, малое содержание тугоплавких соединений, схожее химические соотношение основных элементов. Среди отличий от обыкновенных хондритов можно выделить: в R-хондритах намного больше пыльной матрицы (около 50 %), R-хондриты более окислены, содержат меньшее количество сплава Fe-Ni, и их обогащение в 17O выше, чем у обыкновенных хондритов.
  • Тип Какангари, или K-хондриты, характеризуется большим количеством пыльной матрицы и изотопов кислорода, что делает их похожими на углистые хондриты. Упрощённый минеральный состав и высокое содержание металла делают их похожими на Е-хондриты, а высокая концентрация тугоплавких литофильными соединений — на обыкновенные хондриты. Известно три метеорита этого типа: Kakangari, LEW87232 и Lea County 002.

Упоминания в искусстве[править | править вики-текст]

  • В фильме Человек-паук 3: Враг в отражении мимикрирующий симбионт, появившийся на Земле после падения метеорита, по утверждению доктора Конорса схож по химическому составу с "хондритами семидесятых".

Примеры[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 Журнал "В Мире науки" №4, апрель 2013

Ссылки[править | править вики-текст]