Минеральные парагенезисы железо-каменных метеоритов - палласитов Финмаркен и Сеймчан
|
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. Классификация и минеральный состав палласитов 6
ГЛАВА 2. Метеориты Сеймчан и Финмаркен (Finmarken) 24
ГЛАВА 3. Методы исследования 25
ГЛАВА 4. Результаты исследования 27
ГЛАВА 5. Выводы 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 61
ГЛАВА 1. Классификация и минеральный состав палласитов 6
ГЛАВА 2. Метеориты Сеймчан и Финмаркен (Finmarken) 24
ГЛАВА 3. Методы исследования 25
ГЛАВА 4. Результаты исследования 27
ГЛАВА 5. Выводы 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 61
Настоящая работа посвящена палласитам Финмаркен и Сеймчан, которые относятся к высокометалльным метеоритам.
Метеориты - это твердые тела космического происхождения, достигшие поверхности планет. Источником метеоритов на Земле является в основном пояс астероидов - область Солнечной системы, располагающаяся между орбитами Марса и Юпитера (Кононович и Мороз, 2003). Масса метеоритов может достигать десятков тонн, а размеры колеблются от первых миллиметров до нескольких метров (Короновский, 2018).
Общая классификация метеоритов приведена на Рис. 1 (Weisberg et al., 2006). Все метеориты подразделяются на два таксона: хондриты и ахондриты; далее, каждый из этих таксонов подразделяется на типы, классы, группы, подгруппы и структурные типы. Метеориты, изучавшиеся в представленной работе, относятся к высокометальным метеоритам, тип - железо-каменные, класс - палласиты. Первый метеорит данного класса был обнаружен в 1749 году в 200 км к юго-западу от г. Красноярска (https://www.lpi.usra.edu). Это также был первый метеорит, зарегистрированный на территории России. Его вес составлял 687 кг. Метеорит был назван «Палласово железо» в честь академика П.С. Палласа, впервые описавшего его в 1773 году как «самородное железо» (Pallas, 1776). Типовым метеоритом класса палласитов является метеорит Springwater, обнаруженный в 1931 году на территории Канады (https://www.lpi.usra.edu). В настоящее время известно 163 метеорита класса палласитов, что составляет 0.23% от общего количества метеоритов, утвержденных на 2023 год (https://www.lpi.usra.edu).
Несмотря на очень малое количество известных палласитов, их изучению посвящено большое количество работ (Axon and Yardley, 1969; Boesenberg et al., 1995; Boesenberg et al., 2000; Boesenberg et al., 2012; Buseck, 1977; Buseck, 1982; Buseck and Goldstein, 1969; Buseck and Holdsworth, 1977; Chernonozhkin et al., 2021; Davis et al., 1991; Della-Giustina et al., 2019; Santos et al., 2015; Fowler-Gerace et al., 2013; Khisina et al., 2020; Khisina and Badyukov, 2022; Lavrentjeva et al., 2012; McKibbinet al., 2019; Pirim et al., 2014; Scott, 1977; Solferino, 2018; Spinsby, 2008; Teplyakova et al., 2022; Walte and Golabek, 2022; Walte et al., 2020; Wasson et.al, 1999; Zucchini et al., 2018). Это связано с уникальными геохимическими, петрологическими и минералогическими особенностями данного класса метеоритов (Boesenberg et al., 2012; Buseck, 1977; DuFresne and Roy, 1961; Lavrentjeva et al., 2012). До сих пор остаются актуальными многие вопросы, касающиеся их происхождения (Walte et al., 2020). Изучение минералогического состава и геохимических особенностей палласитов может дать ответы на ряд вопросов, связанных с дифференциацией планетарных тел на ранних стадиях эволюции Солнечной системы (Walte et al., 2020). Это обосновывает важность и актуальность проводимого исследования в контексте общих вопросов космохимии и космической минералогии.
Целью данного исследования является получение новых данных о минеральном составе двух метеоритов класса палласитов - Финмаркен (Finmarken) и Сеймчан. Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
1. Сбор и систематизация научных литературных данных по общей минералогии палласитов, а также конкретно по минералогии метеоритов Финмаркен и Сеймчан.
2. Изучение химического состава, получение спектроскопических и рентгеноструктурных данных по минералам, выявленным в имеющихся у авторов образцах палласитов Финмаркен и Сеймчан.
3. Оценка новизны и сравнение полученных результатов с ранее опубликованными данными по минералогии изученных метеоритов.
В настоящей работе были исследованы 6 пластин метеорита Сеймчан, предоставленных для изучения Минералогическим музеем СПбГУ Площадь пластинок составляла от 1.5^1 до 6Х4 см. Образцы метеорита Финмаркен были представлены одним полированным аншлифом площадью около 1 см2, а также подборкой овоидальных зёрен троилита размером 0.2-4.5 мм, предоставленных научным руководителем работы С.Н. Бритвиным. Фактического материала по метеориту Финмаркен было мало, а по метеориту Сеймчан гораздо больше, поэтому метеорит Сеймчан был изучен детальнее.
Работы выполнены на оборудовании ресурсных центров Научного парка СПбГУ «Геомодель» и «Рентгенодифракционные методы исследования».
Личный вклад автора заключается в:
- сборе и анализе опубликованной литературы;
- металлографическом травлении аншлифов метеоритов;
- изучении структурных и минералогических особенностей метеоритов под микроскопом в поляризованном свете;
- определении участков аншлифов, предназначенных для электронно-зондового микроанализа и КР (Рамановской) спектроскопии;
- участии в проведении электронно-зондовых и спектроскопических исследований;
- обработке и анализе полученных данных по химическому составу и спектроскопии минералов.
Автор выражает благодарность сотрудникам минералогического музея СПбГУ за образцы метеоритов, предоставленные для исследования; к.г.-м.н О.С. Верещагину, В.Н. Бочарову и Н.С. Власенко, сотрудникам РЦ «Дифракционные методы исследования» за помощь при проведении исследований. Особая благодарность выражается научному руководителю д.г.-м.н., профессору Сергею Николаевичу Бритвину за помощь, советы и поддержку в трудную минуту.
Метеориты - это твердые тела космического происхождения, достигшие поверхности планет. Источником метеоритов на Земле является в основном пояс астероидов - область Солнечной системы, располагающаяся между орбитами Марса и Юпитера (Кононович и Мороз, 2003). Масса метеоритов может достигать десятков тонн, а размеры колеблются от первых миллиметров до нескольких метров (Короновский, 2018).
Общая классификация метеоритов приведена на Рис. 1 (Weisberg et al., 2006). Все метеориты подразделяются на два таксона: хондриты и ахондриты; далее, каждый из этих таксонов подразделяется на типы, классы, группы, подгруппы и структурные типы. Метеориты, изучавшиеся в представленной работе, относятся к высокометальным метеоритам, тип - железо-каменные, класс - палласиты. Первый метеорит данного класса был обнаружен в 1749 году в 200 км к юго-западу от г. Красноярска (https://www.lpi.usra.edu). Это также был первый метеорит, зарегистрированный на территории России. Его вес составлял 687 кг. Метеорит был назван «Палласово железо» в честь академика П.С. Палласа, впервые описавшего его в 1773 году как «самородное железо» (Pallas, 1776). Типовым метеоритом класса палласитов является метеорит Springwater, обнаруженный в 1931 году на территории Канады (https://www.lpi.usra.edu). В настоящее время известно 163 метеорита класса палласитов, что составляет 0.23% от общего количества метеоритов, утвержденных на 2023 год (https://www.lpi.usra.edu).
Несмотря на очень малое количество известных палласитов, их изучению посвящено большое количество работ (Axon and Yardley, 1969; Boesenberg et al., 1995; Boesenberg et al., 2000; Boesenberg et al., 2012; Buseck, 1977; Buseck, 1982; Buseck and Goldstein, 1969; Buseck and Holdsworth, 1977; Chernonozhkin et al., 2021; Davis et al., 1991; Della-Giustina et al., 2019; Santos et al., 2015; Fowler-Gerace et al., 2013; Khisina et al., 2020; Khisina and Badyukov, 2022; Lavrentjeva et al., 2012; McKibbinet al., 2019; Pirim et al., 2014; Scott, 1977; Solferino, 2018; Spinsby, 2008; Teplyakova et al., 2022; Walte and Golabek, 2022; Walte et al., 2020; Wasson et.al, 1999; Zucchini et al., 2018). Это связано с уникальными геохимическими, петрологическими и минералогическими особенностями данного класса метеоритов (Boesenberg et al., 2012; Buseck, 1977; DuFresne and Roy, 1961; Lavrentjeva et al., 2012). До сих пор остаются актуальными многие вопросы, касающиеся их происхождения (Walte et al., 2020). Изучение минералогического состава и геохимических особенностей палласитов может дать ответы на ряд вопросов, связанных с дифференциацией планетарных тел на ранних стадиях эволюции Солнечной системы (Walte et al., 2020). Это обосновывает важность и актуальность проводимого исследования в контексте общих вопросов космохимии и космической минералогии.
Целью данного исследования является получение новых данных о минеральном составе двух метеоритов класса палласитов - Финмаркен (Finmarken) и Сеймчан. Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
1. Сбор и систематизация научных литературных данных по общей минералогии палласитов, а также конкретно по минералогии метеоритов Финмаркен и Сеймчан.
2. Изучение химического состава, получение спектроскопических и рентгеноструктурных данных по минералам, выявленным в имеющихся у авторов образцах палласитов Финмаркен и Сеймчан.
3. Оценка новизны и сравнение полученных результатов с ранее опубликованными данными по минералогии изученных метеоритов.
В настоящей работе были исследованы 6 пластин метеорита Сеймчан, предоставленных для изучения Минералогическим музеем СПбГУ Площадь пластинок составляла от 1.5^1 до 6Х4 см. Образцы метеорита Финмаркен были представлены одним полированным аншлифом площадью около 1 см2, а также подборкой овоидальных зёрен троилита размером 0.2-4.5 мм, предоставленных научным руководителем работы С.Н. Бритвиным. Фактического материала по метеориту Финмаркен было мало, а по метеориту Сеймчан гораздо больше, поэтому метеорит Сеймчан был изучен детальнее.
Работы выполнены на оборудовании ресурсных центров Научного парка СПбГУ «Геомодель» и «Рентгенодифракционные методы исследования».
Личный вклад автора заключается в:
- сборе и анализе опубликованной литературы;
- металлографическом травлении аншлифов метеоритов;
- изучении структурных и минералогических особенностей метеоритов под микроскопом в поляризованном свете;
- определении участков аншлифов, предназначенных для электронно-зондового микроанализа и КР (Рамановской) спектроскопии;
- участии в проведении электронно-зондовых и спектроскопических исследований;
- обработке и анализе полученных данных по химическому составу и спектроскопии минералов.
Автор выражает благодарность сотрудникам минералогического музея СПбГУ за образцы метеоритов, предоставленные для исследования; к.г.-м.н О.С. Верещагину, В.Н. Бочарову и Н.С. Власенко, сотрудникам РЦ «Дифракционные методы исследования» за помощь при проведении исследований. Особая благодарность выражается научному руководителю д.г.-м.н., профессору Сергею Николаевичу Бритвину за помощь, советы и поддержку в трудную минуту.
Палласиты - это самый малочисленный класс железо-каменных метеоритов, имеющий, однако, важное генетическое значение. В защищаемой работе исследовались два железо-каменных метеорита Финмаркен и Сеймчан. Метеорит Финмаркен ранее был слабо изучен так как фактического материала доступного для изучения мало.
Метеориты Сеймчан и Финмаркен представляют собой железо-никелевую матрицу, которая содержит в себе кристаллы оливина, а также акцессорные минералы. Главными породообразующими минералами являются: оливин, камасит, тэнит. Среди акцессорных минералов были обнаружены различные минералы группы фосфидов, фосфатов и троилит.
В данной работе детально была изучена минералогия метеоритов Сеймчан и Финмаркен. Помимо породообразующих минералов, фосфидов, сульфидов, которые были сравнены с литературными данными, были исследованы фосфаты в этих метеоритах. Химические и спектроскопические особенности породообразующих минералов соответствуют ранее полученным литературным данным по этим метеоритам и также согласуются с данными по другим палласитам. А минералы фосфатов оказались значительно интереснее. Помимо ранее описанных стенфилдита, мерриллита, был впервые обнаружен фаррингтонит в метеорите Сеймчан. Ранее данный минерал был известен только в метеоритах: Springwater, Krasnojarsk, Zaisho, Imilac и Port Orford, на Земле он не был известен (Bild, 1974; https://webmineral.com).
В представляемой работе впервые детально были изучены структурные, химические, спектроскопические особенности природного фаррингтонита. Также впервые в составе минералов фосфатов в метеорите Сеймчан обнаружен редкий фосфат баричит.
Метеориты Сеймчан и Финмаркен представляют собой железо-никелевую матрицу, которая содержит в себе кристаллы оливина, а также акцессорные минералы. Главными породообразующими минералами являются: оливин, камасит, тэнит. Среди акцессорных минералов были обнаружены различные минералы группы фосфидов, фосфатов и троилит.
В данной работе детально была изучена минералогия метеоритов Сеймчан и Финмаркен. Помимо породообразующих минералов, фосфидов, сульфидов, которые были сравнены с литературными данными, были исследованы фосфаты в этих метеоритах. Химические и спектроскопические особенности породообразующих минералов соответствуют ранее полученным литературным данным по этим метеоритам и также согласуются с данными по другим палласитам. А минералы фосфатов оказались значительно интереснее. Помимо ранее описанных стенфилдита, мерриллита, был впервые обнаружен фаррингтонит в метеорите Сеймчан. Ранее данный минерал был известен только в метеоритах: Springwater, Krasnojarsk, Zaisho, Imilac и Port Orford, на Земле он не был известен (Bild, 1974; https://webmineral.com).
В представляемой работе впервые детально были изучены структурные, химические, спектроскопические особенности природного фаррингтонита. Также впервые в составе минералов фосфатов в метеорите Сеймчан обнаружен редкий фосфат баричит.
Подобные работы
- Минеральные парагенезисы железо-каменных метеоритов - палласитов Финмаркен и Сеймчан
Дипломные работы, ВКР, геология и минералогия. Язык работы: Русский. Цена: 4600 р. Год сдачи: 2023