Генетические типы нанометровых зёрен минералов в метеоритах
В метеоритах выделены три генетических типа нанометровых зёрен минералов – конденсационные, метаморфогенные и экзогенные. Первые образовались в результате конденсации в газопылевом облаке, как в досолнечный, так и в солнечный периоды развития космического вещества, вторые – при термальном, водном и...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології |
|---|---|
| Datum: | 2012 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
2012
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/75201 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Генетические типы нанометровых зёрен минералов в метеоритах / В.П. Семененко, А.Л. Гирич, С.Н. Ширинбекова, Т.Н. Горовенко, Н.В. Кичань // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2012. — Т. 10, № 1. — С. 1-10. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-75201 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Семененко, В.П. Гирич, А.Л. Ширинбекова, С.Н. Горовенко, Т.Н. Кичань, Н.В. 2015-01-27T14:11:29Z 2015-01-27T14:11:29Z 2012 Генетические типы нанометровых зёрен минералов в метеоритах / В.П. Семененко, А.Л. Гирич, С.Н. Ширинбекова, Т.Н. Горовенко, Н.В. Кичань // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2012. — Т. 10, № 1. — С. 1-10. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 1816-5230 PACS numbers: 61.46.Hk, 68.37.Hk, 68.37.Lp, 91.60.Ed, 91.65.Sn, 91.67.fk, 91.67.gn https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/75201 В метеоритах выделены три генетических типа нанометровых зёрен минералов – конденсационные, метаморфогенные и экзогенные. Первые образовались в результате конденсации в газопылевом облаке, как в досолнечный, так и в солнечный периоды развития космического вещества, вторые – при термальном, водном и ударном метаморфизме в родительских телах метеоритов, а третьи – в результате процессов земного выветривания метеоритов. Полученные результаты указывают на фундаментальность минералообразования в природе, в основе которого лежит наноразмерный уровень организации материи, начиная процессами конденсации звёздного вещества и заканчивая процессами выветривания минералов на Земле. У метеоритах виділено три генетичні типи нанометрових зерен мінералів – конденсаційні, метаморфогенні та екзогенні. Перші утворилися в результаті конденсації в газопиловій хмарі, як у досонячний, так і в сонячний періоди розвитку космічної речовини, другі – під час термального, водяного і ударного метаморфізму в батьківських тілах метеоритів, а треті – в результаті процесів земного вивітрювання метеоритів. Одержані результати свідчать про фундаментальність мінералоутворення в природі, в основі якого лежить нанорозмірний рівень організації матерії, починаючи процесами конденсації зоряної речовини і закінчуючи процесами вивітрювання мінералів на Землі. Three genetic types of nanometre mineral grains, namely, condensation, metamorphogene and exogenous ones, are revealed in meteorites. The first of them are formed as a result of condensation in a gas—dust cloud in both the presolar period and the solar one of evolution of a cosmic matter, the secondtype grains are formed as a result of thermal, aqueous and shock metamorphism in the parental bodies of meteorites, and the third-type grains are formed as a result of earth terrestrial weathering of meteorites. The obtained data indicate to a fundamental character of formation of minerals based on nanosize level of organization of matter, beginning with condensation of the stellar matter and finishing with earth terrestrial weathering of minerals. ru Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Генетические типы нанометровых зёрен минералов в метеоритах Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Генетические типы нанометровых зёрен минералов в метеоритах |
| spellingShingle |
Генетические типы нанометровых зёрен минералов в метеоритах Семененко, В.П. Гирич, А.Л. Ширинбекова, С.Н. Горовенко, Т.Н. Кичань, Н.В. |
| title_short |
Генетические типы нанометровых зёрен минералов в метеоритах |
| title_full |
Генетические типы нанометровых зёрен минералов в метеоритах |
| title_fullStr |
Генетические типы нанометровых зёрен минералов в метеоритах |
| title_full_unstemmed |
Генетические типы нанометровых зёрен минералов в метеоритах |
| title_sort |
генетические типы нанометровых зёрен минералов в метеоритах |
| author |
Семененко, В.П. Гирич, А.Л. Ширинбекова, С.Н. Горовенко, Т.Н. Кичань, Н.В. |
| author_facet |
Семененко, В.П. Гирич, А.Л. Ширинбекова, С.Н. Горовенко, Т.Н. Кичань, Н.В. |
| publishDate |
2012 |
| language |
Russian |
| container_title |
Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології |
| publisher |
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України |
| format |
Article |
| description |
В метеоритах выделены три генетических типа нанометровых зёрен минералов – конденсационные, метаморфогенные и экзогенные. Первые образовались в результате конденсации в газопылевом облаке, как в досолнечный, так и в солнечный периоды развития космического вещества, вторые – при термальном, водном и ударном метаморфизме в родительских телах метеоритов, а третьи – в результате процессов земного выветривания метеоритов. Полученные результаты указывают на фундаментальность минералообразования в природе, в основе которого лежит наноразмерный уровень организации материи, начиная процессами конденсации звёздного вещества и заканчивая процессами выветривания минералов на Земле.
У метеоритах виділено три генетичні типи нанометрових зерен мінералів – конденсаційні, метаморфогенні та екзогенні. Перші утворилися в результаті конденсації в газопиловій хмарі, як у досонячний, так і в сонячний періоди розвитку космічної речовини, другі – під час термального, водяного і ударного метаморфізму в батьківських тілах метеоритів, а треті – в результаті процесів земного вивітрювання метеоритів. Одержані результати свідчать про фундаментальність мінералоутворення в природі, в основі якого лежить нанорозмірний рівень організації матерії, починаючи процесами конденсації зоряної речовини і закінчуючи процесами вивітрювання мінералів на Землі.
Three genetic types of nanometre mineral grains, namely, condensation, metamorphogene and exogenous ones, are revealed in meteorites. The first of them are formed as a result of condensation in a gas—dust cloud in both the presolar period and the solar one of evolution of a cosmic matter, the secondtype grains are formed as a result of thermal, aqueous and shock metamorphism in the parental bodies of meteorites, and the third-type grains are formed as a result of earth terrestrial weathering of meteorites. The obtained data indicate to a fundamental character of formation of minerals based on nanosize level of organization of matter, beginning with condensation of the stellar matter and finishing with earth terrestrial weathering of minerals.
|
| issn |
1816-5230 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/75201 |
| citation_txt |
Генетические типы нанометровых зёрен минералов в метеоритах / В.П. Семененко, А.Л. Гирич, С.Н. Ширинбекова, Т.Н. Горовенко, Н.В. Кичань // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2012. — Т. 10, № 1. — С. 1-10. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT semenenkovp genetičeskietipynanometrovyhzerenmineralovvmeteoritah AT giričal genetičeskietipynanometrovyhzerenmineralovvmeteoritah AT širinbekovasn genetičeskietipynanometrovyhzerenmineralovvmeteoritah AT gorovenkotn genetičeskietipynanometrovyhzerenmineralovvmeteoritah AT kičanʹnv genetičeskietipynanometrovyhzerenmineralovvmeteoritah |
| first_indexed |
2025-11-26T04:30:40Z |
| last_indexed |
2025-11-26T04:30:40Z |
| _version_ |
1850611833600212992 |
| fulltext |
1
PACS numbers:61.46.Hk, 68.37.Hk,68.37.Lp,91.60.Ed,91.65.Sn,91.67.fk, 91.67.gn
Генетические типы нанометровых зёрен минералов
в метеоритах
В. П. Семененко, А. Л. Гирич, С. Н. Ширинбекова, Т. Н. Горовенко,
Н. В. Кичань
Институт геохимии окружающей среды НАН и МЧС Украины,
просп. Акад. Палладина, 34а,
03680, ГСП, Киев-142, Украина
В метеоритах выделены три генетических типа нанометровых зёрен мине-
ралов – конденсационные, метаморфогенные и экзогенные. Первые обра-
зовались в результате конденсации в газопылевом облаке, как в досолнеч-
ный, так и в солнечный периоды развития космического вещества, вторые
– при термальном, водном и ударном метаморфизме в родительских телах
метеоритов, а третьи – в результате процессов земного выветривания ме-
теоритов. Полученные результаты указывают на фундаментальность ми-
нералообразования в природе, в основе которого лежит наноразмерный
уровень организации материи, начиная процессами конденсации звёздного
вещества и заканчивая процессами выветривания минералов на Земле.
У метеоритах виділено три генетичні типи нанометрових зерен мінералів
– конденсаційні, метаморфогенні та екзогенні. Перші утворилися в ре-
зультаті конденсації в газопиловій хмарі, як у досонячний, так і в соняч-
ний періоди розвитку космічної речовини, другі – під час термального,
водяного і ударного метаморфізму в батьківських тілах метеоритів, а тре-
ті – в результаті процесів земного вивітрювання метеоритів. Одержані
результати свідчать про фундаментальність мінералоутворення в приро-
ді, в основі якого лежить нанорозмірний рівень організації матерії, почи-
наючи процесами конденсації зоряної речовини і закінчуючи процесами
вивітрювання мінералів на Землі.
Three genetic types of nanometre mineral grains, namely, condensation,
metamorphogene and exogenous ones, are revealed in meteorites. The first of
them are formed as a result of condensation in a gas—dust cloud in both the
presolar period and the solar one of evolution of a cosmic matter, the second-
type grains are formed as a result of thermal, aqueous and shock metamor-
phism in the parental bodies of meteorites, and the third-type grains are
formed as a result of earth terrestrial weathering of meteorites. The obtained
data indicate to a fundamental character of formation of minerals based on
Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies
2012, т. 10, № 1, сс. 1—10
© 2012 ІМФ (Інститут металофізики
ім. Г. В. Курдюмова НАН України)
Надруковано в Україні.
Фотокопіювання дозволено
тільки відповідно до ліцензії
2 В. П. СЕМЕНЕНКО, А. Л. ГИРИЧ, С. Н. ШИРИНБЕКОВА и др.
nanosize level of organization of matter, beginning with condensation of the
stellar matter and finishing with earth terrestrial weathering of minerals.
Ключевые слова: первичная пыль, метеориты, минералы, нанозёрна,
происхождение.
(Получено 18 октября 2010 г.)
Согласно современным данным астрофизики, межзвездные га-
зопылевые туманности Вселенной являются субстратом для зарож-
дения звездных систем. Пылевой компонент туманностей состоит
из нанометровых аморфных и минеральных зерен [1—3], которые
представляют собой интеграционный продукт деятельности милли-
ардов звезд, выбросивших в пространство огромные объемы пыли и
газа. Процесс образования Солнца в одной из таких туманностей
обусловил почти полное испарение межзвездной пыли с последую-
щей конденсацией и минералообразованием, что описывается тер-
модинамически обоснованной последовательностью зарождения
минералов [4]. Из конденсированной пыли, то есть первичной по
отношению к Солнечной системе пыли, образовались планеты и
малые тела. При этом чрезвычайно малое количество досолнечной
пыли в виде неизмененных зерен вошло в состав примитивного ве-
щества на периферии газопылевого диска, сохраняя черты первич-
ной гетерогенности допланетной туманности.
Выяснение условий образования и эволюции планет невозможно
без изучения досолнечной и первичной минеральной пыли. В отли-
чие от других, доступных для исследования космических тел, не-
дифференцированные метеориты, особенно углистые и неравновес-
ные обыкновенные хондриты, являются единственными предста-
вителями ранних этапов развития протопланетной туманности.
Они содержат реликты примитивной пыли в виде тонкозернистого
вещества [3, 5]. Эволюционный путь этого вещества чрезвычайно
сложный, так как связан с неравновесными и полихронными фи-
зико-химическими процессами, которые полностью или частично
изменили его первичные характеристики особенно в родительских
телах метеоритов.
Сравнение особенностей строения и состава примитивных метео-
ритов и земных пород, т.е. представителей самого раннего и поздне-
го этапов развития Солнечной системы, свидетельствует о том, что
размер минеральных зерен является одной из отличительных черт,
обусловленных характером минералообразования в различных по
РТ-параметрам средах. В метеоритных образцах диапазон размера
зерен значительно уже, чем в земных породах, и тяготеет к нижней
границе размерности кристаллического индивида. Длительная
эволюция и неравновесность процессов космического минералооб-
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ НАНОМЕТРОВЫХ ЗЁРЕН МИНЕРАЛОВ В МЕТЕОРИТАХ 3
разования как в газопылевой туманности, так и в родительских те-
лах метеоритов, обусловили возникновение различных генетиче-
ских типов нанометровых зерен минералов – конденсационных,
метаморфогенных и экзогенных. Ниже остановимся более детально
на их структурно-минералогических особенностях.
Конденсационный тип. Поиск и исследование минералов-конденсатов
является самостоятельной и важной задачей космохимии и минерало-
гии. Современные изотопные данные указывают на существование
двух основных полихронных групп минералов-конденсатов, т.е. до-
солнечных и солнечных. К первым относится незначительное количе-
ство минералов, в частности алмаз, карбид и нитрид кремния, Ti-, Zr-,
Mo-богатые карбиды, оксиды Al и Ti, размер зерен которых варьиру-
ется от нанометровых до субмикронных [3]. В отличие от большинства
досолнечных минералов, в которых размеры изменяются в пределах
1—2 порядка, размеры зерен карбидов, камасита (Fe, Ni) и элементно-
го железа не выходят за пределы первых сотен нанометров, а алмаза
– демонстрируют исключительное постоянство, соответствующее 1—
2 нм. Можно предположить, что крайне неравновесные процессы ми-
нералообразования в звездной среде обусловили постоянство размера
зерен алмаза, а их твердость – сохранность в течение длительной эво-
люции космического вещества.
Оценивая размеры зерен остальных досолнечных минералов и
относительно широкий диапазон их вариации, мы не исключаем
некорректность данных по нижним значениям. Предварительная
подготовка образцов к изотопной диагностике, т.е. к единственно-
му идентификационному методу их досолнечной или солнечной
природы, включает химическую сепарацию зерен, которая способ-
ствует их дроблению в связи с повышенной хрупкостью космиче-
ских минералов по сравнению с земными аналогами. Доказатель-
ством этого могут служить данные по изучению редкостного косми-
ческого минерала гибонита (CaAl12O19) из тонкозернистой фракции
углистого ксенолита метеорита Крымка. Так, размер зерен гибони-
та, найденных нами непосредственно в полированном шлифе in situ
(рис. 1, а), соответствует ≤ 20×10 мкм, а форма их округлая [6]. В то
время как зерна гибонита (рис. 1б), выделенные из этого же метео-
рита химическим методом группой американских коллег для изо-
топных исследований [2], приобрели осколочную форму и размеры
≤ 5,5×2 мкм. Таким образом, можно с уверенностью говорить, что
истинные нанометровые размеры характерны не для всех досол-
нечных минералов, а лишь для наиболее стойких по своим физиче-
ским характеристикам минералов – алмаза и карбидов, и для ми-
нералов с повышенными пластическими свойствами – камасита и
элементного железа.
К вероятным и наиболее распространенным конденсационным
продуктам солнечного происхождения, т.е. ко второй группе, отно-
4 В. П. СЕМЕНЕНКО, А. Л. ГИРИЧ, С. Н. ШИРИНБЕКОВА и др.
сятся силикатные и металлические минералы тонкозернистой фрак-
ции примитивных метеоритов, а также отдельные акцессорные зер-
на высокотемпературных минералов, список которых приведен в
схеме конденсационной последовательности их образования [5].
Сканирующее электронно-микроскопическое исследование по-
верхности излома тонкозернистого вещества (рис. 2) в примитив-
ном ксенолите метеорита.
а б
Рис. 1. Сканирующее электронно-микроскопическое (СЭМ) изображение
гибонита из метеорита Крымка: а) зерно (черное), расположенное в сили-
катном веществе углистого ксенолита ВК-13 (полированный шлиф, отра-
женные электроны); б) досолнечное зерно, выделенное химическим мето-
дом из метеорита и расположенное на золотой пластинке. Фото для статьи
любезно предоставлено Л. Ниттлером (Ин-т Карнеги, Вашингтон, США).
Рис. 2. СЭМ-изображение во вторичных электронах поверхности излома
тонкозернистого вещества со сложным многоуровневым глобулярным
строением силикатных минералов в метеорите Крымка. На грани круп-
ного кристалла оливина (справа) расположены нанокристаллы хромита
(белое) метаморфического происхождения.
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ НАНОМЕТРОВЫХ ЗЁРЕН МИНЕРАЛОВ В МЕТЕОРИТАХ 5
Крымка [6] свидетельствует о сложном многоуровневом глобу-
лярном строении минералов, в котором размеры видимых при дан-
ном методе исследования глобул соответствуют ≤ 10 нм. При этом
необходимо отметить, что в полированном шлифе детали строения
тонких силикатных (полупрозрачных) минералов, в отличие от ме-
таллических (камасита и тэнита), полностью нивелируются. Мно-
гоуровневое глобулярное строение зерен никелистого железа про-
является в полированных шлифах благодаря их сложной амебо-
видной форме. Такое строение силикатов и металла в тонкозерни-
стой фракции примитивных метеоритов свидетельствует о нахож-
дении зародышей минералов в глобулярной форме на самых ранних
этапах их образования и высокой аккреционной способности. К со-
жалению, современные данные не позволяют определить фазовое
состояние, а также степень кристалличности металл-силикатного
вещества в период конденсации и аккреции нанометровых глобул в
газопылевой протопланетной туманности. Не исключено, что вна-
чале сконденсированные наноглобулы находились в аморфном со-
стоянии, а затем вследствие незначительного повторного нагрева
последовала их раскристаллизация.
Метаморфогенный тип. В метеоритах, родительские тела которых
претерпели термальный, водный и ударный метаморфизм в поясе
астероидов, довольно широко распространены нанометровые зерна
минералов, которые образовались преимущественно в порах, трещи-
нах и по межфазовым границам (рис. 2), реже внутри минеральных
фаз как включения, в результате твердофазовой диффузии.
Среди метаморфогенных образований наибольший интерес вызы-
вают чрезвычайно редкостные кристаллы графита, генетически свя-
занные с органическим веществом [7, 8]. Поскольку выяснение ме-
ханизма их образования в космосе позволяет понять происхождение
земной органики и графитовых месторождений. Тончайшие пла-
стинки графита (рис. 3, а) были впервые обнаружены нами по меж-
фазовым границам силикатных зерен внутри углистых ксенолитов
хондрита Крымка, которые представлены новой разновидностью ме-
теоритного вещества [7, 8]. В соответствии с предположением астро-
физиков [9] это вещество по своим структурно-минералогическим
характеристикам наиболее близко к минеральному компоненту ко-
мет. Кроме графита, в ксенолитах присутствуют обогащенные угле-
родом участки и органические соединения. Пространственная взаи-
мосвязь нанометровых пластинчатых кристаллов графита с обога-
щенными углеродом участками позволила предположить их генети-
ческую связь с органическим компонентом ксенолитов. Трансмисси-
онные электронно-микроскопические исследования показали, что
графитовые кристаллы толщиной в 100 нм (рис. 3, б) характеризу-
ются четко выраженным кристаллическим строением [8]. В соответ-
ствии с современными данными [10] упорядочивание кристалличе-
6 В. П. СЕМЕНЕНКО, А. Л. ГИРИЧ, С. Н. ШИРИНБЕКОВА и др.
ской структуры графита обусловлено умеренным термальным мета-
морфизмом, возможно спровоцированным соударением родитель-
ских тел метеоритов в космосе. Ударнометаморфическая природа
графита в изученных ксенолитах подтверждается также укрупнени-
ем размеров его кристаллов от нанометровых до десятков микрон в
соответствии с увеличением степени метаморфического воздействия
на исходное вещество ксенолитов [7, 8].
К ударнометаморфическим нанообразованиям относятся струк-
туры ударного плавления, представленные высокотемпературными
сложными лиофильными эмульсиями высоконикелистого железа
(тэнита) и силикатов, которые присутствуют в обычном хондрите
Княгиня (рис. 4).
К сожалению, не совсем понятен механизм образования уникаль-
ных включений самородного вольфрама (рис. 5, а), которые обнару-
жены нами внутри микропорфировых хондр метеорита Крымка.
При этом необходимо отметить, что это первая находка минерала в
метеоритах вообще. Включения расположены в трещинах, порах и
по межфазовым границам в шариках низконикелистого железа (ка-
масита), их размеры варьируются от 50 нм до 1,8×0,4 мкм, форма –
от округлой до удлиненной. Структурно-минералогические особен-
ности позволяют предположить высокотемпературную конденсаци-
онную природу первичного W-содержащего металла, а также опре-
деляющую роль процессов переплавления, хондрообразования и
а б
Рис. 3. Кристаллы графита в углистых ксенолитах хондрита Крымка:
а) СЭМ-изображение в отраженных электронах кристаллов графита (чер-
ное), которые расположены по межфазовым границам зерен (белое – тро-
илит, серое – силикаты); б) трансмиссионное ЭМ-фото кристалла графи-
та. Четкие пятна на электронно-дифракционном изображении указывают
на кристаллическое строение графита. ТЭМ-исследование выполнено
И. Вебер (Ин-т планетологии,Мюнстер, ФРГ) [8].
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ НАНОМЕТРОВЫХ ЗЁРЕН МИНЕРАЛОВ В МЕТЕОРИТАХ 7
ударного метаморфизма в формировании метаморфогенных включе-
ний самородного вольфрама в никелистом железе.
Среди вторичных минералов, которые возникли вследствие низ-
котемпературного водного метаморфизма [11] родительских тел ме-
теоритов в периферийной области протопланетной туманности,
наиболее интересны уникальные образования – фрамбоиды (скоп-
ления нанометровых кубических кристаллов магнетита), а также
Рис. 4. СЭМ-изображение в отраженных электронах сложной лиофиль-
ной эмульсии тенита (белое) и силикатов, образованной в результате
ударного плавления в хондрите Княгиня.
а б
Рис. 5. СЭМ-изображение в отраженных электронах метаморфогенных
минералов в полированных шлифах метеорита Крымка: а) уникальные
включения самородного вольфрама (белое) в металлическом шарике (се-
рое) одной из хондр (нанозерна вольфрама расположены по трещинам и
межфазовым границам, темно-серые пятна – вероятно фосфиды, черное
– кристаллы хромита); б) агрегат тончайших нитей филлосиликатов
(светло-серые), белое – кристалл магнетита, темно-серое– силикаты.
8 В. П. СЕМЕНЕНКО, А. Л. ГИРИЧ, С. Н. ШИРИНБЕКОВА и др.
агрегаты нитевидных кристаллов филлосиликатов (рис. 5, б). Эти
нити настолько тонкие (≤ 10 нм), что нам не удалось получить пре-
цизионные данные по их химическому составу в тонкозернистом
ксенолите метеорита Крымка при помощи микрозонда. В соответ-
ствии с энергодисперсионными исследованиями они содержат Fe,
Mg, Si и незначительные количества S. Точный химический состав
и детальное строение филлосиликатов можно получить лишь при
помощи трансмиссионной электронной микроскопии, однако, учи-
тывая мизерные количества примитивного вещества в хондритах и
его уникальность, возможность таких исследований крайне огра-
ничена.
Экзогенный тип. В метеоритах широко развиты нанометровые зерна
вторичных минералов, возникшие вследствие земного выветрива-
а б
в г
Рис. 6. СЭМ-изображение во вторичных электронах продуктов земного вы-
ветривания в метеоритах: а) сотовидные агрегаты глобул гидроксидов же-
леза, развитые на поверхности скола углистого хондрита Allende; б) скопле-
ние игольчатых кристаллов гетита на полированной поверхности хондрита
Крымка; в) гексагональные пластинки гематита (?), расположенные зако-
номерно на поверхности силикатного зерна из палласита Омолон; г) много-
уровневое глобулярное строение агрегата самородного серебра, которое ас-
социирует с Fe, Ni, S-гидроксидами в хондритеКрымка.
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ НАНОМЕТРОВЫХ ЗЁРЕН МИНЕРАЛОВ В МЕТЕОРИТАХ 9
ния. Преимущественное развитие среди них имеют различные мор-
фологические типы кристаллов гидроксидов железа, которые пред-
ставлены в основном скоплениями глобул (рис. 6, а), тончайших
иголок (рис. 6, б) или пластинок гетита и акаганеита на поверхности
зерен минералов различных типов метеоритов. В единичных случаях
отмечены гексагональные пластинки вероятно гематита (рис. 6, в),
закономерно расположенные по структурам линейных деформаций
на поверхности зерен оливина из палласита Омолон. Лабораторный
мониторинг продуктов выветривания в коллекционных образцах
свидетельствует о том, что развитие в метеоритах нитевидных и пла-
стинчатых нанокристаллов с высокой адсорбционной способностью
поверхности способствует интенсивной деградации космического
вещества как в космосе, так и на Земле.
К уникальным продуктам выветривания, впервые найденным в
метеоритах, относятся многоуровневые глобулы самородного сереб-
ра размером ≤ 100 нм, а также их дендритоподобные скопления (рис.
6, г), которые были диагностированы в порах и трещинах Fe, Ni, S-
гидроксидов в хондрите Крымка [12]. В соответствии с энергодиспер-
сионными исследованиями они не содержат типичные для земного
серебра примеси и характеризуются очень чистым химическим со-
ставом. Особенности строения и химического состава указывают на
вторичное происхождение серебра предположительно из первичных
зерен Ag-содержащего металла вследствие твердофазовой диффузии,
обусловленной, главным образом, процессами выветривания на Зем-
ле. Ассоциация самородного серебра с редкостными субмикронными
кристаллами корунда, которые в метеорите Крымка имеют досол-
нечную природу [2], может быть свидетельством конденсационного
происхождения Ag-содержащего первичного металла, возможно, в
досолнечный период эволюции космического вещества.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В отличие от нитевидных и пластинчатых форм нанометровых зе-
рен, которые имеют высокоактивную поверхность и возникли пре-
имущественно в низкотемпературных окислительных условиях,
кристаллические и многоуровневые глобулярные формы минера-
лов образовались при различных физико-химических процессах в
течение длительной космической истории метеоритов. Высокая ак-
креционная способность глобулярных конденсатов обусловила, по-
видимому, масштабную аккрецию пылевого вещества в протопла-
нетной туманности. Узкий диапазон размера зерен, стремящийся к
нижней границе размерности кристаллического индивида, обу-
словлен преобладанием в космосе крайне неравновесных процессов
минералообразования над равновесными. Наличие в метеоритах
различных генетических типов нанометровых зерен указывает на
10 В. П. СЕМЕНЕНКО, А. Л. ГИРИЧ, С. Н. ШИРИНБЕКОВА и др.
фундаментальность процесса минералообразования в природе. В
основе его лежит наноразмерный уровень организации материи,
начиная процессами конденсации звездного вещества и заканчивая
процессами выветривания минералов на Земле.
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. K. Lodders and S. Amari, Chemie der Erde, 65: 93 (2005).
2. L. R. Nittler, C. M. O’D. Alexander, R. Gallino et al., The Astrophys. Journal,
682: 1450 (2008).
3. E. K. Zinner, Treatise on Geochemistry. Meteorites, Comets and Planets (Ed.
A. M. Davis) (Oxford: Elsevier—Pergamon: 2004), p. 17.
4. J. W. Larimer, Meteorites and the Early Solar System (Eds. J. F. Kerridge and
M. S. Matthews) (Tucson: The Univ. of Arizona Press: 1988), p. 375.
5. A. J. Brearley, Chondrules and the Protoplanetary Disk (Eds. R. H. Hewins et
al.) (Cambridge: Cambridge University Press: 1996), p. 137.
6. V. P. Semenenko, A. Bischoff, I. Weber, C. Perron, and A. L. Girich, Meteorit-
ics and Planet. Sci., 36: 1067 (2001).
7. V. P. Semenenko, A. L. Girich, and L. R. Nittler, Geochim. Cosmochim. A, 68:
455 (2004).
8. V. P. Semenenko, E. K. Jessberger, M. Chaussidon et al., Geochim. Cosmochim.
A, 69: 2165 (2005).
9. H. Campins and T. D. Swindle, Meteoritics and Planet. Sci., 33: 1201 (1998).
10. P. R. Buseck and H. Bo-Jun, Geochim. Cosmochim. A, 49: 2003 (1985).
11. M. Zolensky and H. Y. Jr. McSween, Meteorites and the Early Solar System (Eds.
J. F. Kerridge and M. S. Matthews) (Tucson: The Univ. of Arizona Press: 1988), p.
114.
12. V. P. Semenenko, Meteoritics and Planet. Sci., 45: A187 (2010).
|