Внеземное вещество: метеориты и лунные породы » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Внеземное вещество: метеориты и лунные породы

21.04.2021

Минералогия

Главные минералы: тронлнт, камасит, тенит, медь, шрейберзит, ильменит, хромит, кубанит.

Второстепенные минералы: графит, когенит, макинавит, пентландит, магнетит, добреелит, алабандин, сфалерит, рутил, армалколит (Fe, Mg)Ti2О5 (найден только на Луне).

Вторичные минералы: гётит, лепидокрокит, маггемит, магнетит, пентландит, пирит.

Условия нахождения

Рудные минералы присутствуют почти во всех метеоритах, но их количество изменяется от 100% в некоторых железных метеоритах до нескольких процентов в хондритах и ахондритах, где рудные минералы расположены в промежутках между зернами оливина, ортопироксена и второстепенного плагиоклаза. Лунные породы и реголит содержат те же минералы, что и метеориты; правда, считается, что около 75% рудных минералов реголита имеют метеоритное происхождение.

Примеры

Метеориты подразделяются на четыре главные группы в порядке уменьшающейся распространенности: хондриты (главным образом силикаты с видимыми хондрами), железные (почти целиком рудные минералы), ахондриты (главным образом силикаты без хондр) и железокаменные метеориты (примерно равные содержания силикатов и рудных минералов). Большое число изученных образцов, по-видимому, дает довольно полное представление о метеоритном веществе Солнечной системы. В какой степени наши лунные пробы отражают состав поверхности Луны — неясно; сходство образцов из отдаленных участков обнадеживает, но число образцов весьма незначительно.

Рудные минералы в метеоритах. Хотя относительные количества рудных минералов в метеоритах изменяются от почти 100% в железных метеоритах до нескольких процентов в некоторых хондритах и ахондритах, рудными минералами, встречающимися в наибольших количествах почти во всех метеоритах, являются камасит, тенит, «плессит» (тонкое срастание камасита и тенита) и троилит. Камасит представляет собой а-железо, содержащее максимум 6% никеля, тенит — у-железо, содержащее обычно от 27 до 60% никеля. Железные метеориты, гексаэдриты, с содержанием никеля менее 6%, обычно состоят из крупных кубических кристаллов (гексаэдров) камасита. Спайность и двойникование проявляются в виде тонких линий (линии или полосы Нейманна) при травлении полированных поверхностей. К акцессорным минералам относятся зерна шрейберзита, троилита, добреелита и графита. При увеличении содержания никеля (6—14%) гексаэдриты переходят в октаэдриты, наиболее обычные железные метеориты. Октаэдриты получили свое название в связи с тем, что в них наблюдаются широкие полоски камасита, граничащие с пластинками тенита, параллельными октаэдрическим плоскостям, — видманштеттова структура (рис. 10.28). Железоникелевые минералы выявляются по их высокому отражению, твердости, хорошей полировке и изотропности; камасит обычно светлый голубовато-серый, в то время как тенит белый со слабым желтоватым оттенком. Плессит слагает угловатые промежутки между полосками, а акцессорные минералы, присутствующие в небольших количествах, включают шрейберзит, троилит, медь, когенит, макинавит, графит, хромит, добреелит, сфалерит и алабандин.
Внеземное вещество: метеориты и лунные породы

В каменных метеоритах троилит, выявляемый по его розовато-коричневому цвету, умеренной анизотропии и по низким отражению и твердости по сравнению со сплавами, часто так же широко распространен, как и минералы железа (рис. 10.29, а). Обычно он встречается как отдельный минерал и местами представлен сдвойникованными ксеноморфными зернами, но распространены также срастания с пентландитом, добреелитом и макинавитом.

Хромит относительно распространен в небольших количествах, формы выделения его изменяются от идиоморфных кристаллов до мирмекитовых срастаний с силикатами; ильменит местами наблюдается в виде пластинок распада твердого раствора. К другим второстепенным минералам, обычно ассоциирующимся с минералами железа, относятся медь, шрейберзит, олдгамит (Ca, Mn)S, когенит и графит (как продукт разложения когенита). Второстепенные минералы, связанные с троилитом, включают добреелит (в виде пластинок в троилите), пентландит, макинавит, нинингерит (Mg, Fe, Mn)S, сфалерит и халькопирит.

Вторичные минералы, возникающие при выветривании метеоритов. Метеориты под действием земной атмосферы претерпевают довольно быстро окисление с образованием вторичных минералов, похожих на наблюдаемые в земных железных шляпах. Камасит, тенит, троилит и шрейберзит окисляются быстро; хромит, ильменит и магнетит медленнее, а добреелит очень медленно. Железосодержащие минералы превращаются в «лимонит» (фактически гётит и лепидокрокит) с рассеянными тонкими линзочками магнетита и маггемита (рис. 10.29,б). Троилит превращается в магнетит или местами в марказит и пирит. При выветривании тенита и камасита, когда высвобождающийся никель реагирует с троилитом, образуется вторичный пентландит.

Рудные минералы в лунных породах. В результате интенсивного исследования лунных образцов обнаружен ряд рудных минералов, очень сходных с наблюдаемыми в метеоритах. Действительно, 75% лунных рудных минералов (и, возможно, 100% имеющих выделения размером более 125 мкм) считаются имеющими первоначально метеоритное происхождение, обусловленное ударом метеоритов о лунную поверхность. Однако различие между первоначально лунными и первоначально метеоритными минералами не всегда ясно. Четырьмя наиболее распространенными рудными минералами, которые, как предполагается, принадлежат к первичным лунным породам, являются ильменит, камасит, тенит и троилит (рис. 10.30). Наилучшим, но с осторожностью используемым критерием отличия лунных камасита и тенита от метеоритных является более высокое (0,8—3,0%) содержание кобальта и обычно более низкое содержание никеля (<4%) в лунных минералах. Камасит и тенит метеоритного происхождения аналогичны непосредственно наблюдаемым в метеоритах, за исключением того, что они лишились своей первоначальной видманштеттовой структуры в результате удара или термального метаморфизма. Предположительно первичное лунное железо встречается в виде дендритов, тонких прожилков, игольчатых выделений и мельчайших (<5 мкм) глобул на силикатах или на троилите. Значительная часть этого железа считается образовавшейся в восстановительных условиях как продукт разложения оливинов, богатых фаялитовой молекулой, или первичных железосодержащих окислов.

Троилит рассеян повсеместно в кристаллических лунных породах в виде полуокруглых интерстициальных зерен, обычно меньше 50 мкм в поперечнике. Он встречается также в виде тонких прожилков в ильмените и в виде шариков на стенках небольших пустот. Его тесная ассоциация с железом свидетельствует о том, что он мог образоваться при кристаллизации расплава Fe—FeS, несмесимого с силикатной жидкостью. Оптически лунный троилит идентичен метеоритному, но первый содержит обычно меньше никеля и фосфора.

Некоторые лунные породы относительно обогащены титаном, присутствующим в разнообразных шпинелях, но в основном он встречается в виде ильменита, наиболее обильного лунного рудного минерала, составляющего до 20% объема некоторых пород. Ильменит присутствует в различных формах:

1. Блочные идиоморфные до гипидиоморфных кристаллы (<100 мкм, рис. 10.30).

2. Тонкие, ромбоэдрические пластинки, параллельные (0001).

3. Крупные скелетные кристаллы (<0,5 мм) в срастании с пироксеном, троилитом и железом. В крупных зернах в центральной части или в виде кайм находятся иногда армалколит или хромовая ульвошпинель (рис. 10.30). Лунный ильменит, подобно земному, желтовато-коричневого цвета, отчетливо анизотропен, местами сдвойникован и может просвечивать. Местами в ильмените могут присутствовать включения и пластинки рутила.

В лунных породах представлены окисные шпинели. Они довольно разнообразны по составу, но могут рассматриваться как члены двух групп: 1) алюминиевые члены хромит-ульвошпинелевых серий; 2) хромовые члены герцинит-шпинелевых серий.

Первые более многочисленны по сравнению со вторыми и встречаются во всех типах лунных пород в виде идиоморфных до гипидиоморфных зерен в троилите, оливине и пироксене. Часто хромитовые ядра окружаются каймами ульвошпинели. Восстановление часто приводило к образованию ориентированных пластинок ильменита и железа или кайм ильменита с игольчатыми выделениями железа. Минералы герцинит-шпинелевой серии более редки, но присутствуют в виде небольших идиоморфных до гипидиоморфных кристаллов (<200 мкм) в лунных базальтах и перидотитах. Эти минералы имеют красноватый до бледно-коричневого цвет в отраженном свете, но красный до оранжевого в прозрачных шлифах.

Армалколит (Fe, Mg)Ti2O5 — минерал, близкий к земному псевдобрукиту и названный в честь трех астронавтов, впервые доставивших на Землю лунные образцы. Встречается в виде небольших гипидиоморфных до тонкозернистых выделений, сосуществующих с железом в тонкозернистых базальтах. Часто он окружен каймой ильменита или замещается им.

К другим рудным минералам, встречающимся редко в лунных образцах и обычно ассоциирующимся с троилитом в виде кайм вдоль трещинок и пластинок распада твердых растворов, относятся медь, макинавит, пентландит, борнит, халькопирит, кубанит, сфалерит (15—25% Fe) и нинингерит. Были диагностированы также шрейберзит и когенит, но они, вероятно, имеют метеоритное происхождение.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: