Файл: Войткевич, Г. В. Происхождение и химическая эволюция Земли.pdf

СВ И Д Е Т Е Л И Р А Н Н Е Й ИСТОРИИ

СО Л Н Е Ч Н О Й СИСТЕМЫ

Внастоящее время метеориты вполне оправдали ранее высказанные надежды на то, что они могут дать ценную научную информацию об истории возникновения отдель­ ных тел солнечной системы. До последнего времени, пока не был получен первый каменный материал с поверхности Луны, метеориты представляли единственный внеземной космический материал, попадающий в наши р у к и и до­ ступный количественным лабораторным исследованиям. Сейчас особенно детально изучаются состав, строение, внутренняя структура, радиоактивность, возраст и физи­ ческие свойства метеоритов.

Большинство метеоритов оказалось очень древними. Этот факт имеет принципиальное значение в познании истории солнечной системы. Возраст метеоритов по ра­ диологическим данным отражает время, прошедшее с мо­ мента их кристаллизации в твердые тела. Относительно возраста метеоритов получены интересные результаты. Применение современных методов ядерной хронологии, основанных на радиоактивном распаде урана, тория,

рубидия (Rb 8 7 ) и к а л и я ( К 4 0 ) , к образцам метеоритов раз ­ ных классов показало, что большинство метеоритов имеет одинаковый возраст, в пределах 4,5—4,6 млрд. лет. Это совпадает с современными оценками возраста Земли й Луны .

Некоторые классы метеоритов, несмотря на их столь Древний возраст, оказываются малоизмененными и, таким образом, в своем химическом и минералогическом составе сохраняют запись событий, происходивших во время об­ разования солнечной системы или вскоре после ее обра­ зования.

Удивительное совпадение возраста метеоритов с воз­ растом нашей планеты говорит о том, что время формиро­ вания Земли к а к дифференцированной планеты и время

25

формирования метеоритов (или более крупных тел порядка астероидов, в состав которых они первоначально входили) относятся к единой древней эпохе в истории солнечной системы. Отсюда можно т а к ж е допустить, что формирова­ ние планет солнечной системы было событием почти одно­ временным (синхронным); точнее, образование планет происходило в относительно узком интервале времени.

Метеориты, выпадающие на поверхность Земли из космического пространства, подразделяются на камен­ ные и железные. Более подробно их классификацию можно представить в следующем виде:

нены хондриты, названные так из-за своей особой хондритовой структуры . Силикатные минералы являются ве­ дущей составной частью всех каменных метеоритов. Железные метеориты выпадают значительно реже. Они представляют собой естественный самородный сплав же ­ леза и н и к е л я .

Р и с . 5. Относительная частота выпадения метеоритов разных клас­ сов (по Дж. Буду)

Каменные:

26

Основная масса метеоритов включает немногие хими­ ческие элементы. В табл. 4 представлен средний хими­ ческий состав метеоритов разных классов. Очевидно, что только О, Si, Fe, Mg, Ca, N i , S составляют свыше 90% массы любого метеорита. Поэтому сочетание этих элемен­

К настоящему времени в метеоритах насчитывается 66 минералов, большинство из которых похожи на ми­ нералы земной коры. Наиболее распространены оливин и пироксен. Оливин представляет собой твердый раствор

металлического никелистого железа (тэнит и камасит), составляющие значительную часть железных метеоритов. К типичным метеоритным минералам относится троилит FeS. Д р у г и е минералы, общие дл я земной коры и метеори­ тов, встречаются в небодьших количествах. Кроме того,

27

в метеоритах мы находим минералы, совершенно неиз­

метеоритов и закономерности изменения их химического состава.

Хондритовые метеориты представляют наиболее при­ митивный класс метеоритов. Так, другие метеориты представляют собой продукты значительно более слож­ ных процессов химического разделения вещества. Мине­ ральный состав хондритовых метеоритов в общем до­ вольно прост и однообразен. Хоидриты состоят главным образом из оливина и пироксена с небольшой примесью никелистого железа, плагиоклаза и троилита. Мине­ ральный состав ТИПИЧНОГО хондрита представлен па рис. 6. Исключение представляют углистые хондриты, состоящие преимущественно из гпдратироваиных силикатов.

В структурном отношении хондритовые метеориты характеризуются наличием хондр. Хондры представляют собой сферические тела порядка 1 мм в диаметре и меньше. Они состоят из оливина и ромбического пироксена, ко­ торые располагаются радиально от определенной точки, смещенной по отношению к центру (рис. 6). Остальная мелкозернистая масса хондритов представляет собой смесь оливина и пироксена с никелистым железом, троилитом и плагиоклазом . Иногда в этих промежутках встречается стекло.

Хондритовые метеориты принято сейчас подразделять на энстатитовые, обычные и углистые хондриты. Обычные хондриты различаются по своему минералогическому составу, в частности по содержанию железа. Г. Юри и Крейг выделяют две основные группы обычных хондри­

Углистые хондриты мало распространены, но они представляют особый интерес. В них присутствуют гидратированные минералы, продукты взаимодействия сили­ катов с водой, а также органические соединения. У г л и ­ стые хондриты подразделяются на три типа: I , I I и I I I . Среди них особое место занимают хондриты типа I . Они

28