Содержание
Введение........................................................ 2
1. Минералого-иетрографическая характеристика, происхождение и изученность хромитовых
объектов в метеоритах (но литературным данным^................10
2. Методы исследования.........................................24
3. Петрография и распространенность хромитовых объектов........29
4. Минералогия и химия минералов хромитовых объектов.
а) Хромитовые включения.....................................55
б) Хромитовые хондры........................................70
в) Силикатные хондры, содержащие хромит и шпинель...........81
5. Содержание макро- и микроэлементов в хромитовых объектах....................................................95
6. Изотопные исследования хромитовых объектов.................123
7. Механизмы формирования вещества хромитовых объектов........130
Зак л ючен ие..................................................146
Библ иография..................................................150
-2-
Введение.
Актуальность работы.
Одним из важнейших, а часто и единственным источником информации о составе вещества Солнечной системы и о процессах, протекавших на начальном этапе образования планет, являются метеориты. Наиболее распространенные среди них - хондриты, которые образовались непосредственно в допланетном облаке. Химический состав большинства хондритов незначительно отличается от солнечного. Самым распространенным типом хондритов являются обыкновенные хондриты, состоящие из округлых объектов, называемых хондрами, сцементированных мелкозернистой матрицей. Химический состав хонлр несомненно отражает природу их исходного вещества.
Хондры обыкновенных хондритов в среднем имеют минеральный и химический состав, сходный с хондритовым в целом, хотя между отдельными группами хондр вариации минерального и химического состава достаточно велики. Существует несколько классов хондр и включений, которые значительно отличаются от хондритового. Одним из представителей таких редких типов являются хромитовые хондры и включения, а также силикатные оливин-пироксеновыс хондры, содержащие шпинель и хромит. Впервые эти объекты были описаны Рамдором 30 лет назад [ЯашёоЬг, 1967], который подразделил их на 5 типов, основываясь на петрографических и минералогических характеристиках. В
-/tf-
зональностью и (3) с особым видом прямой зональности, когда состав меняется не резко, но богатая Mg и AI центральная часть полностью или частично окружена Fe-Cr оболочкой с четкой границей (скачкообразная зональность). Последний тип зональности был описан в хондрс хондрита Krahenberg (LL5), состоящей из оливина, пироксена, - плагиоклаза и ильменита. Существование такой зональности авторы объясняют реакцией хондры с расплавом (или газом) до аккреции. Хромит в матрице и в хондрс, не содержащей шпинель, был почти однороден по составу. Fe/(Fe+Mg) отношение в хромистой шпинели показывает четкий тренд H<L<LL для каждого петрологического типа, который коррелирует с изменением железистости силикатов в этом же ряду.
Кроме прямой и обратной зональности иногда встречается резко асиметричная зональность, которая была описана в крупных зёрнах хромистой шпинели из оливин-плагиоклазовых хондр с радильно-лучистой структурой в метеоритах RC071 (L4) и RC071 (L5) [McCoy et al., 1991]. Такой тип зональности, как считают авторы, мог образоваться в результате фракционной кристаллизации. Валовый химический состав этих 01-Р1 хондр близок по составу Na,Al,Cr-содержащим хондрам и включениям [Bischoff, Keil, 1984].
Минералы группы шпинели в хондрах широко варьируют по составу, от почти чистого хромита до герцинита [Hoinkes, Kurat, 1973; Noonan, Nelen 1976], от низко-хромистых разновидностей до почти чистого хромита: (Сг/(Сг+А1)=0.006-0.98; Fe/(Fe+Mg)=0.39-0.95) [Kracher, Kurat, 1980]. Авторы считают, что хромит с хромистостыо ниже 0.85 мог образоваться из почти чистой магнезиальной шпинели, которая была найдена в тугоплавких включениях углистых хондритов. Высокохром истый хромит мог сформироваться в результате
-15-
кристаллизации из сульфидов таким же образом, что и хромит в железных метеоритах.
Характерной особенностью хромистой шпинели в хондрах является высокое содержание Zn (2,3 вес. % ZnO) и положительная корреляция между содержаниями Zn и AI в шпинелях из хондр L3-5 хондритов и некоторых ЬЬхонлритов.
Часто зональная шпинель и хромит сосуществуют с равновесными силикатами, причем нет доказательств сложной многостадийной истории метеоритов [Fudali, Noonan 1975; Kracher, Kurat, 1980; Kracher et al., 1981]. Результаты изучения шпинелей из метеорита Gobabeb позволили авторам сделать важные выводы о диффузии Fe, Mg, Al, Cr в шпинели: (1) Fe-Mg обмен в позиции А (2-х валентных катионов) происходит медленнее в богатой Mg шпинели, чем в обедненном Mg хромите, (2) в пределах одного зерна шпинели Fe-Mg обмен в позиции А происходит быстрее, чем А1-Сг обмен в позиции В (3-х валентных катионов), причем замещения в позициях А и В в основном не зависят друг от друга (Fudali, Noonan, 1975].
В метеоритах Ybbsitz и Ochansk (114) и в равновесном класте из метеорита Mezo-Madaras (L3) были изучены шпинелевые хондры [Kracher et al., 1981]. Было показано, что алюминиевая шпинель этих хондр характеризуется зональным химическим составом и имеет богатую Сг оболочку. Зёрна шпинели находятся в стеклянной матрице с оливином, клинопироксеном, ильменитом и хромитом небольших размеров. Стекло является корунд-нормативным и обогащено натрием, кальцием и титаном. Огношение Ca0/Ti02 равно 5 и; подобно отношению для тугоплавких включений типа В из метеорита Allende, Ca0/(Ca0+Na20+K20) в них равно 0.34. Оболочки зональной шпинели демонстрируют корреляцию магния и железа с алюминием и хромом,
- Київ+380960830922