Неорганическая геохимия - Хендерсон П.
Скачать (прямая ссылка):
Обычными минералами большинства хондритов являются оливин, пироксен, плагиоклаз и камасит (Рео,9з-о,9б№о,о7-о,о4; пропорции элементов даны в весовых частях). К второстепенным относятся тэнит (Ре0,8№0,2), апатит, добреилит (РеС^^О, шрейберзит (Ре, №)зР, хромит и самородная медь (более подробное описание можно найти в работе [211]). Анализы хондритов (табл. 1.3) показывают, что составы различных групп не перекрываются или перекрываются незначительно. Своеобразие химической природы каждой группы определяет критерии отнесения отдельных метеоритов к соответствующим группам. В качестве примера можно привести график зависимости весового содержания железа в металлической и сульфидной фазах от весовой концентрации железа в силикатной фазе (рис. 1.1).
2—398
и химии классифицируются как
35
30 25
| 15
I
! 10
i
i 5
Е
- "D
1 1 1
0 5 Ю 15 20 25 30: Fe( в силикатной фаза), мае. %
Рис. 1.1. Классификация хондритов по содержанию железа в металлической и сульфидной фазах и окисленного железа в силикатах. Контурами изображены приблизительные поля составов различных групп: Е — эн-стагитовые хондриты; Н — высоко-железистые хондриты с низким содержанием металлической фазы; С — углистые хондриты [211].
18 Часть I
Однако подразделение хондритов только на основании химических критериев не позволяет учесть важных различий в минералогии и структуре внутри каждой группы. Чтобы преодолеть этот недостаток, была предложена новая классификация [405], основанная как на химических, так и на петрографических особенностях хондритов. Было показано, что внутри некоторых групп имеются признаки различия в степени достижения химического равновесия. Например, отсутствие первичного стекла и наличие четких полевошпатовых зерен характеризуют более рекристаллизованные хондриты, которые являются также самыми равновесными. Было выделено шесть петрографических типов, каждый с подробными характеристиками, которые приведены ниже:
Тип. 1. Хондры отсутствуют. Высокое содержание летучих.
Тип 2. В любом из метеоритов кристаллы оливина и пироксена варьируют по составу. Высокое отношение матрицы к хондрам. Наличие стекла. Сульфидная и металлическая фазы не находятся в химическом равновесии.
Тип 3. Характеристики оливина, пироксена и стекла те же, что в типе 2, но сульфидная фаза равновесна с металлической. Хорошо различимы хондры. Значительное содержание углерода.
Тип 4. Промежуточный тип, но все же с хорошо различимы-мы хондрами. Наблюдаются лишь слабые вариации в составе оливина и пироксена. Низкое содержание углерода. Иизкокальциевый клинопироксен составляет около 20% от общего количества пироксена.
Тип 5. Оливин и пироксен постоянного состава. Почти весь пироксен представлен ортопироксеном. Хондры различимы, но расплывчаты.
Тип 6. Структура перекристаллизована. Хорошо развиты ин-терстициальные кристаллы плагиоклаза (примерно АпцОгбАЬ6з). Хоидры очень .расплывчатые. Стекла нет. Очень низкое содержание углерода.
Вероятно, существует генетическое родство между некоторыми типами, например переход от типа 3 к типу 6, возможно, представляет последовательность возрастающей степени метаморфизма, причем тип 6 наиболее метаморфизован [417]. Однако генетическое родство между типами 1 и 2 маловероятно.
На рис. 1.2 сравнивается классификация, приведенная в работе [404], с классификацией, данной в табл. 1.2. Метеоритов с характеристиками, отвечающими заштрихованным областям, не существует. На рис. 1.2 отсутствуют аналоги типа С4, а углистые хондриты типов 5 и 6 не различаются. В работе [404] отмечено, что по количеству некоторых нелетучих элементов (Бь Са, А1, Т1, Си и Ре) четыре различных петрографических типа
1. Метеориты 19
хондритов можно разделить на две химические группы. Это обстоятельство иногда используется в классификации.
Углистые хондриты (тип С1 и т. д.) по структуре отличаются от метеоритов всех других групп. Они интересны не только тем, что в типе С1 отсутствуют хондры, но и наличием в них летучей составляющей, которая указывает, что они примитивны и не претерпели фракционирования. Хондриты типа С1 содержат большое количество хлорита, а некоторые — магнетит и водорастворимые соли, такие, например, как сульфат магния [96]. Второстепенные минералы представлены самородной серой, доломитом, оливином и графитом, а также не поддающимися пиролизу органическими соединениями [281]. Имеются основания считать, что с момента образования эти метеориты существовали при температуре, не превышающей примерно 300°С.
Один особенно важный углистый хондрит упал на севере Мексики в 1969 г. Этот крупный метеорит Allende является хондритом типа СЗ. Его темно-серая матрица (~60'%) состоит преимущественно из железистого оливина; выделяются два типа хондр: обогащенные Mg ( — 30%) и обогащенные Са и А1 (-—5%). Кроме того, присутствуют агрегаты, богатые Са и А1 (~5%) [253]. Хондры, обогащенные Са и А1, необычны по величине (крупные, свыше 25 мм в диаметре), минералогии и составу. Они состоят из обогащенного Ti и А1 пироксена, мелилита, шпинели, небольшого количества плагиоклаза и перовскита. Несмотря на то что эти хондры бедны щелочами, они содержат повышенное количество редкоземельных элементов, примерно в 14 раз больше, чем в среднем в хондритах. Некоторые авторы (см., например, [150, 144]) пришли к выводу, что эти хондры представляют вещество, наиболее раннее из известных конденсатов солнечной небулы.
