Главная Территории Типы памятников Карта сайта

Космологические памятники

(На карте справа: сверху вниз)

Метеорит Северный Колчим
Оханский метеорит


Космологический очерк
(И.И. Чайковский, Е.П. Зайцева)

Впервые термин «метеорит» был предложен в 1889 г. русским ученым и писателем Ю. И. Симашко.

Метеоритами называются камни (тела) космического происхождения, падающие на Землю, Луну и другие планеты и спутники Солнечной системы. На Землю ежегодно падает около 2 тыс. метеоритов, увеличивающих массу Земли в среднем на 5 млн т. Иногда метеориты, вес которых составляет от долей грамма до десятков килограммов, выпадают десятками и даже тысячами осколков в одном месте. Такое явление называется метеоритным дождем.

Научная ценность метеоритов состоит в том, что в них представлено древнейшее каменное вещество Солнечной системы возраста 4—5 млрд лет и запечатлены самые ранние этапы истории образования этого вещества, в то время как возраст самых древних известных земных пород — 3,8 млрд лет.

Исследование метеоритов как фрагментов примитивно развитых материнских планет и как продуктов начальной стадии развития этих планет позволило составить представление об этой начальной стадии в эволюции Земли и рассматривать Землю в единой петрологической модели развития планет Солнечной системы.

Первым, кто научно обосновал идею о возможности появления на Земле внеземного вещества, тем самым заложив основы метеоритики как науки, был иностранный член-корреспондент Петербургской Академии наук Э. Ф. Хладни, изучавший доставленный в 1772 г. академиком П. С. Палласом из Сибири метеорит и давший ему название «Палласово железо». Этот метеорит послужил началом национальной коллекции метеоритов России.

Изучением метеоритов в России занимались виднейшие ученые: Д. И. Менделеев, А. Е. Ферсман, П. Н. Чирвинский, Д. С. Коржинский, на современном этапе — А. А. Маракушев.

Интерактивная космологическая карта Пермского края Оханский метеорит Метеорит Северный Колчим

Организатором и вдохновителем исследований внеземного вещества стал выдающийся ученый и философ В. И. Вернадский, основавший в 1939 г. Комитет по метеоритам Академии наук СССР, ныне — РАН. Одними из основателей метеоритики вместе с В. И. Вернадским и А. Е. Ферсманом считаются Л. А. Кулик и П. Л. Драверт — члены Комитета по метеоритике. В 1921 г. они участвовали в первой советской метеоритной экспедиции АН СССР (Л. А. Кулик был ее руководителем).

П. Н. Чирвинский настойчивее, чем кто-либо другой из советских и зарубежных ученых, утверждал, что метеориты освещают путь к недосягаемым недрам земного шара и всех планет вообще, ведут к пониманию генезиса элементов космоса и должны быть включены в круг объектов для петрографического изучения (Петр Николаевич…, 1960).

Метеориты по вещественному составу делятся на три больших класса: железные, железокаменные и каменные. Из всех упавших на Землю метеоритов примерно 92% составляют каменные, 6% — железные и 2% — железокаменные.

Современная классификация метеоритов

Царство Класс Подкласс Семейство Группа
М
Е
Т
Е
О
Р
И
Т
Ы
Каменные


Хондриты Обыкновенные LL-, L-хондриты оливин-гиперстеновые
НН-, Н-хондриты оливин-бронзитовые
Углистые С
Энстатитовые Е
Форстеритовые F
R-хондриты
К-хондриты
Ахондриты Примитивные ахондриты Уреилиты
Шерготит-наклитовое семейство Шерготиты, наклиты, шассиньиты
Диогенит-эвкритовое семейство Эвкриты, говардиты, диогениты
Железокаменные
Мезосидериты
Палласиты
Железные
Гексаэдриты
Октаэдриты
Атакситы

Железные метеориты состоят в основном из никелистого железа. Никелистое железо (FeNi) — это твердый раствор никеля в железе. При высоком содержании никеля (15—60%) никелистое железо находится в основном в форме тэнита («ленточного железа») (γ-фаза) — минерала с гранецентрированной ячейкой кристаллической решетки; при низком содержании никеля (6—7%) никелистое железо состоит почти полностью из камасита («балочного железа») (α-фаза) — минерала с объемно-центрированной ячейкой решетки. В расплаве (Fe, Ni) в процессе кристаллизации возникают «балки» камасита, на которых оседает менее тугоплавкий (из-за большого содержания никеля) тэнит, после чего поля, оставшиеся свободными, заполняет плессит — их эвтектоидальная мелкозернистая смесь. В земных горных породах естественный сплав железа с никелем не встречается, так что присутствие никеля в железе указывает на его космическое (или промышленное!) происхождение. Для большинства железных метеоритов характерно строение, называемое видманштеттеновыми (WMS) фигурами (в честь наблюдавшего их в 1808 г. в Вене Алоиза фон Видманштеттена при травлении полированной поверхности метеорита кислотой), представляющее собой прорастание двух железоникелевых сплавов с различной кристаллической решеткой и различным содержанием никеля. Такое явление обнаружено только в метеоритах и связано с необычайно медленным (в течение миллионов лет) процессом остывания никелистого железа и фазовыми превращениями в его монокристаллах. Впервые видманштеттенову структуру наблюдал минералог В. Томсон в 1804 г. на метеорите «Палласово железо». Поэтому П. Н. Чирвинский в 1939 г. предлагал называть эту структуру фигурами Томсона—Видманштеттена.

В железокаменных метеоритах выделяются палласиты и мезосидериты. Паласситы состоят из кристаллов оливина или их обломков, заключенных в сплошной матрице из никелистого железа. Мезосидериты — это перекристаллизованные смеси из силикатов, входящих в ячейки металла.

Наиболее распространенными являются каменные метеориты. Главные их минералы — силикаты, представленные преимущественно минералами группы оливина и пироксена, но иногда встречаются и силикаты других групп (например, плагиоклазы). В незначительных количествах присутствуют сульфиды, оксиды, фосфаты и прочее.

Каменные метеориты делятся на хондриты и ахондриты. Хондриты состоят из хондр — сфероидальных образований преимущественно силикатного состава, расположенных в более раскристаллизованной силикатно-металлической матрице. Каменные метеориты, в которых нет хондр и которые химически не похожи на хондриты, называются ахондритами.

Большинство хондр имеет размер менее 1 мм в диаметре, но некоторые могут достигать и нескольких миллиметров. В межхондровом веществе нередко находят разбитые хондры и их обломки. Такая структура присуща только метеоритам (причем многим из них!) и не встречается больше нигде. Хондры могут быть разных структурных типов — от зернистых, соответствующих интрузивным породам, до стекловатых порфировых, лучистых и колосниковых, сопоставимых с эффузивными земными породами, образующимися при вулканических извержениях.

Хондриты, в свою очередь, подразделяются на обыкновенные, углистые и энстатитовые. Обыкновенные преобладают среди всех остальных видов хондритов и вообще метеоритов, потому так и называются. Для большинства их характерно контрастное расщепление на бедные железом силикатные хондры и богатую железом матрицу. Но содержание железа и распределение его между металлом и силикатами различно, поэтому обыкновенные хондриты разделяются на НН, Н, L и LL.

К обыкновенным хондритам всех химических групп также вполне применима используемая в петрологии систематика, основанная на структуре, отражающей степень раскристаллизованности объектов (в данном случае хондр и матрицы), возникающей в ходе их затвердевания. С этой точки зрения к вулканической группе относятся хондриты, присутствие стекла в хондрах и матрице которых свидетельствует о их быстрой консолидации.

Среди стеклосодержащих хондритов отчетливо выделяются два типа: хондриты, составы хондровых силикатов которых варьируют в широком диапазоне, интерстиционный хондровый материал представлен стеклом полевошпатового состава, а в матричном веществе хондритов преобладает тонкозернистый силикатный материал с незначительным количеством сульфидно-металлической составляющей (I), и хондриты, в которых составы силикатов постоянны, а матричное вещество сложено преимущественно троилитом и железоникелевыми фазами (II). К плутонической группе, по-видимому, относятся некоторые разновидности примитивных ахондритов и хондриты, хондритовая текстура в которых может вообще не проявляться.

Согласно современной теории образования Солнечной системы (Маракушев и др., 2003), тела хондритового состава являлись первичным строительным материалом для планет земной группы. Однородность химического состава хондритов — верный признак того, что материал, из которого они состоят, никогда не подвергался расплаву. В случае расплава гомогенной твердой смеси тяжелых и легких элементов происходит дифференциация вещества по плотности. Легкие элементы оказываются на периферии, тяжелые — ближе к его центру, или ядру. И Протоземля также первоначально состояла из хондрита, а затем расслоилась на никель-железное ядро и силикатную оболочку, из которой отделилась Луна. Значит, Земля и Луна являются порождением одной материнской планеты — Протоземли. Но если Земля формировалась в виде тяжелого железосиликатного (НН-хондритового) ядра под действием сил гравитации, то Луна отделялась от ее гигантской быстровращающейся оболочки в виде более легкой флюидно-силикатной массы под действием центробежной силы. Поэтому по валовому составу Земля отвечает хондритам НН, а Луна — ахондритам. Вследствие этого рассматриваются хондритовая модель происхождения Земли и планет ее группы и ахондритовая модель образования Луны идругих спутников планет-гигантов.

По характеру обнаружения все метеориты делятся на упавшие и найденные.

К упавшим относятся метеориты, собранные после непосредственного прохождения метеоритного тела в земной атмосфере. Их падение наблюдалось. Найденными считаются те метеориты, падение которых неизвестно и которые были обнаружены позже, иногда много позже того времени, когда они упали. Их принадлежность к метеоритам устанавливается на основании особенностей вещественного состава. Большинство метеоритов в музеях и частных коллекциях представлено именно находками. Некоторые метеориты найдены случайно, но на поиск большинства было затрачено много времени и усилий коллекционеров, любителей и профессионалов. Среди упавших преобладают каменные, а среди найденных — железные метеориты, так как они хорошо выделяются на фоне земных горных пород.

Метеоритам принято давать имена по географическим названиям мест, соседствующих с местом падения или находки. Чаще всего это название ближайшего населенного пункта, но выдающимся метеоритам присваивают общие имена. Два самых крупных падения XX в. произошли на территории России: Тунгусское и Сихотэ-Алиньское.

Самыми богатыми как по числу метеоритов, так и по размерам и качеству образцов являются коллекции Британского музея в Лондоне, Естественноисторического музея в Вене и Естественноисторического музея (Jardin des Plantes) в Париже. В России хорошие коллекции имеются в Академии наук, в Горном музее Санкт-Петербурга, в Юрьевском университете, у наследников Ю. И. Симашко, в Петровском земледельческом институте и т. д.

Из более 800 метеоритов, находящихся в коллекции Российской Академии наук, 154 упали в России. На территории Пермского края упало два метеорита — это Оханский и Северо-Колчимский.


На иллюстрациях:

1. Кольцевая структура в районе д. Ашап может представлять собой астроблему (звездную рану).
    JPG, 620x393, 96 Кб
2. КУЛИК Леонид Алексеевич (1883-1942). Организатор 6 экспедиций к месту падения Тунгусского метеорита (1927-1939). Его имя занесено на карту Луны.
    JPG, 207x297, 12 Кб

Вверх   •    Галерея

2009 © Горный институт УрО РАН © Коллектив авторов © "Книжная площадь" • geoperm.books-place.ru • © Ирина Артемова