АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК, 2011, том 45, № 5, с. 473-476
КРАТКИЕ ^^^^^^^^^^^^^^^^ СООБЩЕНИЯ
УДК 550.42
К ВОПРОСУ О РАДИАЦИОННОЙ ИСТОРИИ ИСКОПАЕМЫХ МЕТЕОРИТОВ ШВЕЦИИ (ОТВЕТ НА КОММЕНТАРИЙ WIELER и др.
НА СТАТЬЮ В.А. АЛЕКСЕЕВА "РАДИАЦИОННАЯ ИСТОРИЯ ИСКОПАЕМЫХ МЕТЕОРИТОВ ШВЕЦИИ", ОПУБЛИКОВАННУЮ В ЖУРНАЛЕ АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК. 2010. Т. 44. № 4. С. 336-344)
© 2011 г. В. А. Алексеев
Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва Поступила в редакцию 14.03.2011 г.
В работе Алексеева (2010) на основе анализа данных Heck и др. (2004, 2008) для хромитовых зерен из ископаемых метеоритов Швеции найдена зависимость радиационного возраста метеоритов от величины навески исследуемых образцов. Существование этой зависимости, какова бы ни была ее природа, ставит под сомнение корректность вывода о продолжительном (в течение 1—2 млн. лет) и значительном (на 1—2 порядка величины) увеличении интенсивности потока метеоритов (L-хон-дритов) на Землю около 470 млн. лет назад. Все найденные на юге Швеции ископаемые метеориты могут быть фрагментами одного большого метеорита, выпавшего в виде метеоритного дождя в районе карьера Thorsberg ~470 млн. лет назад.
Обилие метеоритов, найденных в известняках ордовика на юге Швеции (в карьере Thorsberg), и предположение о возможном резком увеличении поступления на Землю внеземного вещества после катастрофического развала в космосе родительского тела L-хондритов около 470 млн. лет назад стимулировало всестороннее изучение этих метеоритов. Heck и др. (2004, 2008) детально изучили содержания благородных газов в хромитовых зернах, выделенных из метеоритов, и рассчитали их радиационные возрасты. При анализе этих данных Алексеевым (2010) была найдена в логарифмических координатах линейная зависимость от массы образцов зерен (1) концентрации изотопов благородных газов в этих зернах (4He, 20,21,22Ne) и (2) рассчитанных Heck и др. (2004, 2008) по 21Ne значений радиационных возрастов (Т21). Алексеев (2010) предположил, что найденное увеличение концентрации 21Ne и соответствующих значений Т21 при уменьшении массы образцов (размеров зерен) могло быть обусловлено неучтенным вкладом нуклеогенного 21Ne при расчетах Т21. Однако результаты измерений Meier и др. (2010) содержания благородных газов в индивидуальных хромитовых зернах земного происхождения поставили под сомнение корректность предложенного Алексеевым (2010) объяснения найденной зависимости Т21 от М, но не объяснили природу этой зависимости.
Какова бы ни была природа установленных зависимостей (возможное объяснение см. ниже), факт их существования позволяет сделать выводы: 1) найденные значения Т21 мелких и плохо сохра-
нившихся хромитовых зерен из ископаемых метеоритов завышены; 2) значения Т21 наиболее крупных и хорошо сохранившихся зерен, вероятнее всего, представляют собой верхний предел радиационного возраста всех метеоритов (т.е. Т21 менее ~0.2 млн. лет) и 3) все найденные в карьере Thorsberg ископаемые метеориты могут быть фрагментами одного метеоритного дождя.
Эти выводы не ставят под сомнение утверждение Вилера и др. (2011) о выпадении на всю Землю более интенсивного (по сравнению с современным) потока микрометеоритов 470 млн. лет назад. Микрометеориты, содержащие захваченные газы солнечного состава, найдены во многих карьерах — Швеции, Китая, России — в слоях, одновозрастных с содержащими метеориты слоями в карьере Thorsberg. И этот факт, несомненно, свидетельствует о существенном увеличении потока микрометеоритов на всю Землю после катастрофического развала родительского тела L-хондритов. Но из этого факта не следует однозначный вывод о столь же значительном — до ~2 порядков величины (Schmitz и др., 2003) увеличении потока L-хондритов на Землю 470 млн. лет назад, предположительно обусловившим высокую плотность находок в карьере Thorsberg.
Рассмотрим далее другие аргументы Вилера и др. (2011) против предположения Алексеева (2010) о выпадении в районе карьера Thorsberg метеоритного дождя.
1. "... образцы ископаемых метеоритов ... лежат на двенадцати различных затвердевших (цементированных) известковых слоях морских осадков;
474
АЛЕКСЕЕВ
г 1E—9
ГО
с
,s co
о
21
« S 1E—10
ц
а
&
я
<0
ц
Я
о
Ко
1E—11
• ÄnonAlk = -0.8 ± 0.1
Gol 001 C2.1
J_I_I_L.
RArk = -0.79 ± 0.14
0.004 0.008 0.02 0.04 0.06
0.006 0.01
Масса образца, мг
21
Зависимость содержания 21Necos от массы образцов хромитовых зерен ископаемых метеоритов из слоя Arkeologen (группа Ark, открытые символы) и из остальных слоев (группа non-Ark, заполненные символы). (По данным Heck и др., 2004). R — коэффициент корреляции. Пунктир — линии регрессии.
следовательно, эти образцы должны представлять по меньшей мере двенадцать различных падений, имевших место за промежуток времени в 1—2 млн. лет. Нет никаких свидетельств переработки разреза, в котором находятся образцы".
Фрагменты метеоритного дождя могли переноситься на формирующиеся слои морских известняков за счет таких процессов, как изменение уровня моря, эрозия морского дна, подводные течения, флюидизация. Возможная значимость этих процессов при перераспределении внеземного вещества на морском дне отмечена в работах (Schmitz и др., 2001; Schmitz, Häggström, 2006). При переносе (переотложении) метеоритов сопутствующие им макроокаменелости (macrofossils) (конодонты, радиолярии и др. [conodonts, radiolarian etc.]), находившиеся в местах первоначального нахождения метеоритов, могли вымываться подводными течениями из новых мест расположения метеоритов.
2. "... выпадение микрометеоритов сопровождало выпадение макрометеоритов".
Слои, обогащенные макрометеоритами, обогащены микрометеоритами. Но из этого не следует, что все слои, обогащенные микрометеоритами (в Швеции, Китае, России), должны быть обогащены макрометеоритами со столь же высокой плотностью распределения, как в карьере Thorsberg.
3. "... ископаемые метеориты представляют широкий спектр петрологических типов, от L3 до L6 ...".
Не касаясь точности определения петрологического типа ископаемых метеоритов, подвергшихся диагенетическим изменениям при нахождении на Земле в течение почти 500 млн. лет, отметим, что
петрографические и минералогические исследования метеоритов, особенно крупных, часто свидетельствуют о принадлежности разных фрагментов одного хондрита к разным петрологическим типам (см. например, Скрипник, 1980). Так, например, среди 44 экземпляров общей массой более 1200 кг хондрита Царев (Tsarev), петрологический тип L5, разных фрагментов меняется от 4 до 6 типа (Britt и др., 1989). Более того, в Антарктиде найдено свыше 2000 метеоритов — фрагментов одного метеоритного дождя QUE 90201, обусловленного падением около 125 тыс. лет назад тела с доатмосферным радиусом ~150 см и массой ~50000 кг (Welten и др., 2011). Детальное изучение 13 метеоритов этого дождя показало, что они принадлежат не только к разным петрологическим типам (4, 5 и 6), но и к разным химическим классам (LL и L). Таким образом, широкий спектр петрологических типов ископаемых метеоритов Швеции не может быть убедительным опровержением предположения о принадлежности этих метеоритов к одному метеоритному дождю.
4. ". имеют одинаковые значения длительности радиационного облучения, определенные по концентрациям 3Не и 21Ne."
Близкие значения радиационных возрастов, полученные по 3Не и 21Ne для образцов с наилучшей сохранностью хромитовых зерен метеорита Golvs-ten, не являются бесспорным свидетельством истинности этих возрастов; при высокой неопределенности рассчитанных скоростей образования
космогенных изотопов--40% (Heck и др., 2004) —
совпадение возрастов может быть случайным. Подтверждением этого вывода может быть тот факт, что для образцов Ark 002, также с наилучшей сохранностью зерен, подобия возрастов, рассчитанных по 3Не и 21Ne, не видно (Heck и др., 2004).
5. "... разница радиационных возрастов ... хорошо согласуется с разницей возрастов образования . слоев ...".
Это утверждение не соответствует действительности. Из рис. 3в (Алексеев, 2010) видно, что различие радиационных возрастов двух представительных групп метеоритов, разделенных 2-метровой толщей осадков, составляет всего ~0.1 млн. лет вместо ожидаемого различия ~1 млн. лет. На этом же рис. видно, что для ряда образцов с увеличением глубины (Н > 2.5 м) радиационный возраст уменьшается, вместо ожидаемого увеличения.
6. Вилер и др. (2011) на рис. 1, построенном по данным Heck и др. (2004), отмечают, что "... никакой корреляции не видно, . нет никаких оснований заключить, что концентрация 21Ne* (после поправки на захваченный неон) антикоррелирует с массой образца (или со средним размером зерна)".
Во-первых, Вилер и др. (2011) на рис. 1 привели значения не 21Ne* (21Nenon_trapped), а космогенного 21Necos, согласно данным Heck и др. (2004). Во-вто-
К ВОПРОСУ О РАДИАЦИОННОЙ ИСТОРИИ ИСКОПАЕМЫХ МЕТЕОРИТОВ ШВЕЦИИ
475
рых, авторы комментария представили на рис. 1 совокупность данных для всех образцов в линейном масштабе, тогда как в работе Алексеева (2010) обнаружена отрицательная линейная корреляция между содержанием измеренного 21Nemeas и массой образцов в логарифмическом масштабе. При этом отрицательная корреляция четко проявилась как для всех образцов, так и, особенно, для двух отдельных групп метеоритов — из слоя Arkeologen (группа Ark) и из остальных слоев (группа non-Ark).
На нашем рис. приведены данные рисунка из Вилера и др. (2011), но представленные в логарифмическом масштабе раздельно для двух групп метеоритов (Ark и non-Ark). По оси ординат отложены значения 21Necos (согласно Heck и др., 2004), так как именно эти значения, а не 21Nenon_trapped, даны на рисунке в (Вилер и др., 2011). Для каждой группы метеоритов видна четкая отрицательная корреляция между массой образца и содержанием 21Ne, принимаемого в (Heck и др., 2004) за космогенный. Коэффициент корреляции R значимо отличается от нуля, так же как и при рассмотрении зависимости измеренных содержаний 21Ne от массы образцов в (Алексеев, 2010). При расчетах параметров линий регрессии и значений R здесь, ка
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.