диссертация (1097652), страница 6
Текст из файла (страница 6)
оноувеличилось в три раза (подробнее см. раздел 1.1.3). Среди выпавших метеоритов естьновые и уникальные, в связи с чем изучение магнитных свойства метеоритов всегдаостается актуальным и дает возможность пролить больше света на процессы,происходившие в ранней солнечной системе. С 2000г. снова проявился интерес мировойнаучной общественности к магнетизму метеоритов, и под руководством французскогопроф.
P. Rochette (Университет Экс-Марсель, г. Экс-ан-Прованс, Франция) былапредпринята попытка разработать единую стандартизованную международную базуданных по магнитным свойствам метеоритов. Магнитная восприимчивостьχ0,определяемая как отношение намагниченности к напряженности намагничивающего поля,была выбрана как наиболее универсальная базовая магнитная характеристика веществаиз-за ряда причин. А именно: измерения χ0 являются быстрыми (несколько секунд),неразрушающими и не требуют нагрева (проводятся при комнатной температуре).Приборы для измерения χ0 – каппометры – распространены повсеместно, причемсуществуют и их портативные версии, позволяющие проводить измерения в полевыхусловиях. На сегодняшний день при классификации метеоритов и их последующейрегистрации в междунарожной базе данных (см.
ниже), наряду с другой информацией,приводят и значения χ0 (как опция).Внастоящеевремяединаямеждународнаябазаданныхпомагнитнойвосприимчивости внеземного вещества включается тысячи образцов из всех самыхизвестных коллекций внеземного вещества в мире. Автор принимала участие в развитиибазы данных посредством изучения коллекции Лунного грунта, метеоритов и тектитовГЕОХИ РАН и коллекции метеоритов Горного Музея г. Санкт-Петербург. В 2015 годубаза данных была значительно расширена и включила тектиты и импактные стекла (см.ниже, систематическое изучение магнетизма тектитов и импактных стекол представлено вработе автора [Rochette et al., 2015]).
Следует отметить, что, ввиду большогонакопленного объема статистики, сама база данных теперь служит в качествеэффективного инструмента для выявления ошибок классификации метеоритов вмеждународных метеоритных коллекциях мира (см. работу автора [Rochette et al., 2009]).
18 Весь объем данных по магнитной восприимчивости метеоритов, Лунного грунта, тектитови импактных стекол опубликован в работах [Rochette et al., 2003, 2008, 2009, 2010, 2015].Изучению разных аспектов внеземного вещества посвящено много книг: отвводных пособий [Zanda and Rotaru, 2001; Smith et al., 2011 и др.] до подробныхмонографий [Додд, 1986; Kerridge and Mathews, 1988; Davis, 2005; Lauretta and McSween,2006 и др.]. В §1.2 автор кратко приводит некоторые общеизвестные сведения по этомувопросу для общего представления контекста работы и облегчения понимания разных еечастей и специфической терминологии.
Во избежание путаницы в терминологии,приведем несколько определений. В литературе иногда разделяют импактные или ударновзрывные кратеры внеземного происхождения4 (астроблемы5 ) и метеоритные кратеры.Согласно [Масайтис и др., 1980] метеоритные кратеры (в узком смысле этого термина)всегда содержат фрагменты метеоритов. Однако, по статистике это – редкость и возможнотолько для очень небольших кратеров. На сегодняшний день Аризонский кратер (США)диаметром 1.2 км – это самый большой метеоритный кратер, в котором найдено веществоударника.
В случаях кратеров большего размера (что встречается гораздо чаще) импактор(ударник) полностью расплавился и испарился. В настоящей работе автор используеттермин метеоритный кратер для обозначения импактных структур любого размера (внезависимости от обнаружения в нем метеоритного вещества импактора или отсутствиятакового).В § 1.3 рассматриваются основные магнитные минералы внеземного вещества.В § 1.4 изложены результаты изучения магнитных свойства фрагментовЧелябинского метеоритного дождя, опубликованные в специальном выпуске журнала“Геохимия”, посвященному метеориту Челябинск [Безаева и др., 2013], а также в журналеамериканского метеоритного общества “Meteoritics and Planetary Science” [Bezaeva et al.,2014].В § 1.5 изложены результаты изучения магнитных свойств Лунного грунта,опубликованные в работе автора [Rochette et al., 2010].§ 1.2.
Внеземное вещество1.2.1. Типы внеземного вещества, доступные для прямого изучения в лаборатории 4 На сегодняшний день согласно международной базе данных импактных структур (Earth Impact Database:http://www.passc.net/EarthImpactDatabase) таких структур на земле насчитывается 188. 5 Терминастроблема был предложен для обозначения структур, возникающих в точках соударенияметеоритов с поверхностью Земли, и в буквальном переводе с греческого обозначает «звездная рана» [Dietz,1960; Маракушев, 1981]. 19 По способу попадания на землю внеземное вещество можно разделить на двакласса: [I] вещество, попадающее к нам естественным путем (выпадение на поверхностьземли) и [II] вещество, доставленное космическими экспедициями (как роботическими,так и пилотируемыми).В классе [I] можно выделить три группы:(I-1) космическая пыль (включая микрометеориты)(I-2) метеориты(I-3)крупныетелаастероидальныхразмеров,образующиеударно-взрывныеметеоритные кратерыВ классе [II] имеем также три группы:(II-1) лунное вещество доставленное на Землю советскими космическими роботическимиэкспедициями Луна (#16, #20, #24) и американскими космическими пилотируемымиэкспедициями Аполлон.(II-2) кометное вещество (миссия Stardust).(II-3) вещество грунта астероида Итакава (японская миссия Хаябуса, грунт вернулся наземлю в 2010 г.)Все вышеперечисленные группы внеземного вещества, за исключением I-3,доступны для прямого изучения в лаборатории.
Выше указывалось, что ударно-взрывныеметеоритные кратеры или астроблемы и залегающие в них породы (импактиты), какправило, не содержат остатков импакторов, то есть ударивших тел (метеоритов), т.к.,последние, очевидно, расплавились и испарились в процессе образования кратера.Однако, косвенное изучение крупных астероидальных тел-импакторов все же возможно.Дело в том, что детальные геохимические и минералогические исследования позволяютвыявить присутствие распыленного космического вещества этих тел в подстилающихпородах кратеров (импактитах).
По соотношению привнесенных в импактиты элементов,таких как Ir, Ni, Co, Cr, и на основании известного химического состава метеоритовразных классов, можно предполагать тот или иной тип ударника (импактора) и косвенноизучать вещество (I-3).Исследования, результаты которых представлены в настоящей работе, былипроведены на веществе I-2 (метеориты), II-1 (Лунный грунт) и их аналогах, таких какземные горные породы, лабораторно синтезированные образцы и др. В связи с этим ниже(подраздел 1.2.2) кратко приводится описание современной классификации метеоритов.
20 1.2.2. Современная классификация метеоритов Как указывалось во введении к настоящей диссертации, метеорит – это телокосмического происхождения, упавшее на поверхность Земли. Метеороид – это то жетело космического происхождения до вхождения в атмосферу Земли. Метеорпредставляет собой движение метеороида в атмосфере Земли, сопровождающееся яркимсвечением (световым следом). При этом явлении метеороидное тело может выпасть наповерхность Земли в виде метеоритов, а может полностью сгореть в атмосфере Земли.Болид – очень яркий метеор. Особо яркие болиды также называются суперболидами.
Внастоящей работе метеоры и болиды не рассматриваются, а их определения приводятся воизбежание путаницы в терминологии.Известно, что в результате процессов абляции и фрагментации метеороидов при ихпрохождении через атмосферу Земли, масса выпавших метеоритов намного меньшесоответствующей внеатмосферной массы метеороидов [Бронштэн, 1981]. Абляция (А) –это потеря массы метеороидом в результате плавления наружных слоев и последующегосдувания жидкой пленки набегающим воздушным потоком, а также испарения вещества иего удаления в виде паров [Бронштэн, 1981].
Это можно представить следующим образом:A(%)=(1-m/M)×100(1)где m – выпавшая (найденная) масса метеорита, M – внеатмосферная масса метеороида.Эффективность абляции в основном зависит от М и внеатмосферной скорости метеороидаVe (Ve ∈ [11.2, 72.8] км/с, но на практике Ve≤ 30 км/с [Ceplecha et al., 1998]), а также егоформы и скорости в точке траектории, где абляция прекращается, и метеороид переходитв режим темного полета (dark-flight) со скоростью, постепенно приближающейся крежиму свободного падения [Ceplecha et al., 1998]. Существуют разные оценки А дляразных типов метеоритов. Например, согласно работам [Алексеев, 2003, 2004], среднее+2.1значение А для хондритов составляет 91.5−2.6% (определено для 262 хондритов), а для+3.1обыкновенных хондритов - 78.4−3.4% (определено для 83 обыкновенных хондритов).Таким образом, большая часть внеземного вещества теряется при пролете черезатмосферу Земли.
Все прогретое в результате абляции в атмосфере земли метеоритноевещество сдувается налетающим потоком воздуха, а выпавшие на землю метеоритыпредставляют собой непрогретое метеоритное вещество, покрытое черной (реже – бурой,зеленой) корой плавления толщиной, как правило, ≤1 мм. Кора плавления можетдостигать нескольких миллиметров для более крупных метеоритных фрагментов(например, основная масса метеорита Челябинск имеет более толстую кору плавления).
21 По типу их обнаружения метеориты делятся на падения и находки. К падениямотносятся метеориты, падение которых наблюдалось и/или было зарегистрированоинструментально и которые были подобраны сразу после или через короткое время послепадения. Находки – это метеориты, которые были найдены случайно (встречаются гораздочаще, см. Таблица 1 и Рисунок 1). Находки могут нести на себе следы окисления ивыветривания в земных условиях, что может приводить к существенным изменениямфизических свойств вещества. В настоящей работе изучалось в основном неизмененноеметеоритное вещество, то есть, падения или находки с нулевой степенью выветривания(W06, от англ. “weathering”).Метеориты получают свои официальные названия согласно ближайшему к местувыпадения крупному населенному пункту 7 .
После прохождения соответствующейпроцедуры классификации, каждый новый метеорит и его название утверждаютсяНоменклатурным Комитетом Метеритного Общества 8 (The Meteoritical Society), послечегоновыйметеоритпопадаетвмеждународнуюбазуданных(http://www.lpi.usra.edu/meteor/metbull.php), в которой можно найти его описание поназванию (название вводится латинскими буквами). Иногда один и тот же метеорит можетиметь несколько синонимов.В зависимости от содержания железа и никеля метеориты можно разделить на триосновные группы: каменные, железно-каменные и железные. В настоящей работеизучались только каменные и железные метеориты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
