Минералогические свидетельства присутствия вещества, не относящегося к углистым хондри-там, оставались спорными. Отмечались только отдельные обломки со структурой, напоминающей хондры (Mason, 1983; Olsen et al., 1990), и частицы никелистого железа, которые могли бы быть фрагментами хондритовых и железных ударников (Klein, Hewins, 1979; Hewins, 1979; Pun et al., 1998). Целью данной работы было изучение экзотических метеоритных фрагментов в говар-дитах и полимиктовых эвкритах для оценки качественных и количественных характеристик метеоритного потока в окрестностях родительского тела HED, расположенного в поясе астероидов, и сравнение потоков метеоритных частиц на орбитах этого тела и Земли. Предварительные результаты этого исследования были изложены в работах (Lorenz et al., 2001, 2002).
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В качестве объекта исследования были использованы полированные и прозрачно-полированные шлифы говардитов Ереван, Юртук, Dho-far 018, Dhofar 1302, полимиктовых эвкритов Dho-far 055, Dhofar 275, Dhofar 930, Dhofar 1286, NWA 1813 и Smara из метеоритной коллекции РАН, а также говардитов NWA 776 и NWA 1664 из коллекции Венского Музея естественной истории, Австрия (NHMW). Метеориты серии Dhofar и NWA найдены, соответственно, в пустынях Омана и Северо-Западной Африки. Шлифы были исследованы методами оптической микроскопии (ГЕОхИ РАН, NHMW), сканирующей электронной микроскопии на приборе Jeol ASEM 4600 (NHMW) и электронно-зондового анализа на приборах Camebax Microbeam (ГЕОХИ РАН), ARL-SEMQ (NHMW) и Cameca SX 100 (Институт геологических наук Венского университета). Содержание Ni и Co было определено методом инструментального нейтронно-активационного анализа (ИНАА) в ГЕОХИ РАН. Радиохимический ней-тронно-активационный анализ (РНАА), выполненный в ГЕОХИ РАН, использовался для определения содержаний Ir согласно методике (Parry et al., 1988; Kolesov, Sapozhnikov, 1995).
ПЕТРОГРАФИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ МЕТЕОРИТНЫХ ФРАГМЕНТОВ
В говардите Dhofar 018 были обнаружены частицы, идентифицированные как фрагменты обыкновенных хондритов, углистых хондритов, энстатитовых метеоритов, уреилитов и мезосиде-ритов. Говардит Ереван содержит мезосидерито-подобный фрагмент. В шлифе полимиктового эв-крита Dhofar 930 были обнаружены 30 фрагментов углистых хондритов и фрагмент предположительно энстатитового метеорита. Говардит NWA
776 отличается аномально высоким содержанием фрагментов углистых хондритов (~120 частиц/см2), которые различаются по структуре. В говардитах Юртук, NWA 1664, Dhofar 1302 и полимиктовых эвкритах Dhofar 055, Dhofar 275, Dho-far 1286 и Smara включения метеоритного вещества, за исключением редких металлических железо-никелевых частиц, не обнаружены.
ОБЫКНОВЕННЫЕ ХОНДРИТЫ
Вещество обыкновенных хондритов в говардитах представлено агрегатами силикатов и Fe-Ni металла, металл-троилитовыми включениями и хондроподобными объектами.
Металл-силикатные агрегаты. В говардите Dhofar 018 (изученная площадь 5.9 см2) впервые обнаружено включение, которое по минералогии и составу фаз соответствует обыкновенным хон-дритам. Обломок неправильной формы размером около 400 мкм представляет собой металл-силикатный агрегат, сложенный оливином (Fo73-74, Fe/Mn = 55), ортопироксеном (Еп76-77^о2, Fe/Mn = 31), альбитовым плагиоклазом (Ап77 8АЬ156), камаси-том (6 мас. % №) и троилитом (рис. 1а). Оливин содержит редкие включения тэнита (№ = = 22 мас. %) и пентландита. Альбит образует пой-килитовые включения в оливине и мелкие округлые включения в металле. Зерна силикатов имеют ровные округлые границы с металлом и химически незональны. Плагиоклаз альбитового состава в метеоритах группы HED описан не был. В то же время наблюдаемая минеральная ассоциация является типичной для обыкновенных хондритов. По магнезиальности пироксен и оливин идентичны этим фазам в хондритах LL-группы (рис. 2а). Отсутствие вариаций состава силикатов позволяет отнести этот фрагмент к шестому петрологическому типу. Содержание металла в агрегате значительно больше, чем в хондритах LL-группы, что может быть связано с непредставительностью состава такого небольшого фрагмента. Возможно также, что этот металл-силикатный агрегат является фрагментом примитивных ахондритов (акапулькоитов или лодранитов), менее распространенных по сравнению с обыкновенными хондритами.
Хондроподобные объекты. Хондроподобные объекты, обнаруженные в Dhofar 018, представляют собой обломки размером 200-800 мкм (рис. 16), которые содержат параллельные, линейно-вытянутые скелетные кристаллы оливина ^о79, Fe/Mn = 92), между которыми развивается интерстициальное стекло (рис. 1в, табл. 1). Стекло содержит цепочки троилитовых включений и редкие включения хромита. Структура объекта не характерна для неполнокристаллических пород, в том числе и ультраосновного состава,
Рис. 1. Фрагменты обыкновенных хондритов в HED-бpeкчияx.
(а) - металл-силикатный агрегат - фрагмент обыкновенного хондрита в говардите Dhofar 018; (б) - хондроподобный фрагмент в говардите Dhofar 018, оптическая микрофотография в отраженном свете, светло-серые вытянутые скелетные кристаллы оливина, интерстиции между которыми выполнены стеклом (темно-серое) с включениями Fe-Ni металла (белый); (в) - строение хондроподобного объекта; (г) - металл-троилитовый агрегат в говардите Dhofar 018. о1 - оливин, орх - ортопироксен, fsp - полевой шпат; т - металл; ^ - камасит; tn - тэнит; № - троилит. Изображения на рис. 1а, 1в в обратно-рассеянных электронах, на рис. 1г в рассеянных.
встречающихся в метеоритах HED, и соответствует так называемым колосниковым хондрам, широко распространенным в обыкновенных хон-дритах. Состав оливина находится в диапазоне, установленном для LL-хондритов (рис. 2а). Мезо-стазис объекта обогащен CaO и Al2O3 и имеет низкие содержания Na2O по сравнению с мезоста-зисом хондр в обыкновенных хондритах, что позволяет отнести объект к кальций-алюминиевым хондрам.
Металл-троилитовые объекты. Два уникальных металл-троилитовых включения были обнаружены в Dhofar 018 (Lorenz et al., 2001). Включения размером 150 мкм образованы многочисленными выделениями камасита в троилите (рис. 1г). Структура включений очень похожа на структуру эвтектических расплавов металла и троилита. Однако модальное содержание троили-та составляет 24 мас. %, что ниже, чем в эвтектике FeS-Fe (~30 мас.% FeS), но близко к содержа-
нию троилита в металл-троилитовой составляющей Н-хондритов (Wilkening, 1978). Один из фрагментов содержит мелкие (~5 мкм) включения тетратэнита (Ni = 54.7 мас. %) на границе камасита и троилита и редкие округлые и угловатые включения ортопироксена и плагиоклаза, приуроченные к границам фрагмента. Высокое содержание Ni в металле и очень низкое, по сравнению с HED-метеоритами, отношение трои-лит/металл показывают, что такие объекты, несомненно, являются ксенолитами. По составу и структуре они соответствуют агрегатам, описанным в обыкновенных хондритах (Wilkening, 1978) и экспериментальных ударно-метаморфизован-ных образцах хондритового вещества (Schmitt, 2000). Наиболее вероятно, что эти объекты представляют собой результат ударного плавления хондритового или примитивного ахондритового ударника при столкновении с родительским телом говардита.
!20
15
8 7 6
о ^ „
Я 4 О
cd о
U 3 2 1 0
(a)
LL
/
20 30
Fa, мол.%
(б)
Fe
Si + Al
H-хондриты
0.5 1.0
Cr2O3, мас.%
—i-1-1-1-1-1-
0 2 4 6 8 10 12 14 Ni, мас.%
Рис. 2. Химический состав минералов в метеоритных фрагментах НЕБ-брекчий.
(а) - составы оливинов и пироксенов в металл-силикатном агрегате (залитый кружок) и хондроподобном объекте го-вардита Dhofar 018 (полоса серого цвета), данные для равновесных, обыкновенных хондритов взяты из работы (Додд, 1986); (б) - составы (ат. %) филлосиликатов матрицы углистых кластов в говардитах NWA 776 (1), Dhofar 018 (2) и состав филлосиликатов в СМ-кластах (3) и CR кластах (4) из говардитов по данным ^о1ешку et а1., 1996); поля СМ-, CR-и С1-хондритов из работы (Weisberg et а1., 1993); (в) - содержания СаО и сг20з в оливине (1) и пироксене (2) из примитивных ахондритов, в оливине (3) и пироксене (4) из уреилитов; залитые и незалитые квадраты - соответственно оливин и пироксен в уреилитоподобном фрагменте из говардита Dhofar 018; (г) - составы металлических частиц; 1 - ударные расплавы, 2 - пироксениты; показаны области составов металла в эвкритах и равновесных Ь-, ЬЬ- и Н- хондритах (АйаИа1аЬ, Wasson, 1980); прямые линии ограничивают область составов железных метеоритов.
Углистые хондриты
В говардите Dhofar 018 в шлифе площадью 500 мм2 мы обнаружили четыре класта углистых хондритов размером 500, 200, 150 и 50 мкм (Lorenz et al., 2001). Эти класты имеют неправильную форму и пересекаются многочисленными трещинами. Они состоят из неоднородной филлосили-катной матрицы, в которой находятся зерна оливина (Fo46-98), ортопироксена (En64-94Wo1-5) и агрегаты зерен (2-10 мкм) троилита, пирротина и магнетита. Акцессорные фазы - шрейберзит, хромит, Mg-Al шпинель, сульфиды, обогащенные
P и Cr (Назаров и др., 1998), Fe-Cr-Ni-Mn сульфид и неидентифицированная FeO-MnO-SiO2 фаза. Класты углистых хондритов в Dhofar 018 очень малы по размеру, различаются по структуре и, возможно, представляют собой фрагменты нескольких разных ударников.
Содержание кластов углистых хондритов в говардите NWA 776 необычно высоко по сравнению со всеми известными говардитами (Lorenz et al., 2002; Zolensky et al., 1996). В этом говардите мы обнаружили 105 кластов в широком диапазоне размеров (5-1500 мкм) на площади 85 мм2.
я
м н ч о а о ч
к
г
2
(о
о о о
Таблица 1. Химический состав силикатов (мае. %) в метеоритных фрагментах
Метеорит Силикаты SiO2 ^з О^з БеО МпО МяО CaO №2О К2О Сумма Бе/Мп, ат. % Миналы
Фрагменты обыкновенных хондритов
Dhofar 018, фрагмент Оливин 37.7 0.02 н.о. 0.03 24.7 0.45 36.0 0.03 н.о. н.о. 98.93 55 ^°72.8
обыкновенного хондрита Ортопироксен 55.6 0.15 0.14 0.13 14.7 0.47 28.5 0.87 н.о. н.о. 100.6 31 еп76.4^°1.67
Плагиоклаз 67.9 0.03 22.6 0.02 1.28 н.о. 0.50 1.87 5.15 0.66 100.01 лъ77.8ап15.6
Dhofar 018, хондропо- Олив
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.