Михаил Ильич Смоляр, 1956 года рождения, окончил Химический факультет МГУ имени Ломоносова, эксперт в области изучения метеоритов, эволюции планет, геохимии изотопов, геохронологии.
Список некоторых публикаций Смоляра.Отрывок из очерка
«Они просто собрали метеориты в Антарктиде!»...
D. Метеориты на Земле не только укрыты от Солнечного Ветра, но подвергаются воздействию земных факторов (в основном – воды и кислорода), и результат этого воздействия по странной иронии принято называть выветриванием. Признаки этого выветривания присутствуют во всех метеоритных находках, и в подавляющем большинстве – легко различимы «на глаз». Поэтому даже разработана описательная семиступенчатая шкала «степени выветренности» (от w0 до w6) для самого распространённого рода метеоритов – хондритов. Следует подчеркнуть, что эта шкала не требует никаких приборов, кроме минералогической лупы – все шесть ступенек над «w0» («отсутствуют видимые признаки выветривания») определяются визуально. Да и w0 – не спасёт – как только вы приготовите шлиф и поместите его в петрографический микроскоп – вы тут же увидите эти самые – признаки земного выветривания.
По каждому из этих пунктов можно написать отдельный пост. И самый интересный, конечно, первый. Но его, как я сказал, оставим на десерт. Второй и третий пункты – это моя прямая специальность: изотопный анализ и космохимия. А диссертацию я защитил по метеоритам. Поэтому есть соблазн с них и начать. Но начну я всё-таки с последнего пункта, «D». Потому что пункт D – это Петрология, а именно с петрологической характеризации всегда и начинается работа – что с метеоритами, что с лунными образцами, что с земными породами. В общем, любой образец первым делом – в виде шлифа – попадает в петрографический микроскоп. Или, как говорят сами петрологи, «Petrophysik Über Alles».
И они не любят, когда этот порядок нарушают.
Некоторые петрологические особенности и минералогические характеристики антарктических метеоритов.
Особенность первая – признаки земного выветривания
Все антарктические метеориты пролежали на ледниках Антарктиды очень долго – подавляющее большинство имеет «возраст земной резиденции» от двадцати тысяч лет – до полумиллиона, а есть даже такие, у которых земной возраст превышает миллион лет.
– «Пролежали на ледниках очень долго» – это не гипотеза, а установленный факт. Об изотопных методах измерения этих (и других) возрастов я обязательно расскажу (это, всё-таки, моя специальность) – но расскажу потом, в следующих постах.
Итак, антарктические метеориты пролежали на ледниках долго, всё это долгое время они подвергались действию факторов выветривания – воды и кислорода, в основном. Также, к факторам относятся перепады температур вокруг нуля Цельсия, поскольку приводят они – то к замерзанию воды в капиллярных трещинах образца, то к оттаиванию. И действие этих факторов на исходные минералы образца (pristine minerals) приводит к появлению совсем других – вторичных минералов (altered minerals). Методы детекции подобных минералов прекрасно разработаны за последние полвека – поскольку именно они позволяют ответить на вопрос «насколько сильно подверглась земному выветриванию та или иная метеоритная находка?» – ответить конкретно и количественно.
Первым под атаку земной влаги и кислорода попадает минерал троилит. Это простой сульфид железа (FeS), окисляется он очень легко, и потому в земных породах почти не встречается. А вот в метеоритах он есть практически всегда, и в значительном количестве. Троилит есть и в лунных образцах – в базальтах и в реголитовых брекчиях. Что происходит с троилитом в земных условиях, в присутствии воды и кислорода? – Железо окисляется до гидратированных окислов Fe(III), у которых много страшных химических названий, а всем нормальным людям эти гидратированные окислы известны под названием «ржавчина». Сера из троилита окисляется до сернистой кислоты, H2SO3, которая создаёт кислую среду и – естественно – ускоряет и усиливает процесс образования вторичных минералов. Сернистая кислота провоцирует окисление металлического железа – оно имеется и в метеоритах, и в лунных брекчиях, в виде минерала под названием «камасит» (сплав железа с никелем, никеля там порядка 5 – 8%). Вот как выглядит метеорит, который пролежал на Земле несколько десятков тысяч лет:
И что бы там ни рассказывали мухины с насениками про «неокисляемое железо» – увы, это не так, оно, как видите, вполне окисляемое.
Большинство ржавых пятен на этом снимке – они образовались вокруг зёрен камасита.
А вот как выглядит метеоритная находка – на распиле:
И не стоит надеяться, что чистенькая светло-серая область внизу – свободна от признаков земного окисления. Это только издали, и на общем снимке. А стоит посмотреть на такой «чистенький» участок в бинокуляр, вы легко обнаружите что-нибудь вот такое:
На этом снимке не указана шкала, но круглый «полосатик» в самом центре – это т.н. балочная хондра, они очень редко бывают больше миллиметра. Так что я думаю, что весь кадр – порядка 5 мм. Т.е., увеличение тут совсем небольшое.
Остаётся добавить ещё, что все 3 примера – это метеоритные находки из африканских пустынь. А там существенно суше, чем на ледниках Антарктиды. Кислорода – одинаково, а вот воды – меньше. Но троилит и камасит – не единственные жертвы земного выветривания.
В случае оливинов и плагиоклазов – результатами земной (много-тысячелетней) экспозиции, во-первых, будут разнообразные глинистые минералы (или слюдоподобные миниралы), которые формируют характерные «опушки» (fringes), развивающиеся по порам и микротрещинам. Подобные минералогические признаки легко обнаруживаются на ионном микрозонде, например.
Ещё один процесс, относящийся в выветриванию: антарктические льды насыщены карбонатами, да и нитраты там – в приличных концентрациях (как и полагается льдам, чей возраст исчисляется тысячами лет). Как только раствор такого состава попадает в капиллярную трещину – по стенкам начинается отложение твёрдых солей (чаще всего – карбонатов). И чтобы засечь подобную вторичную минерализацию – микрозонд не обязателен. Вполне достаточно электронного микроскопа, а во многих случаях – «карбонизация по микротрещинам» обнаруживается на обычном оптическом микроскопе, непосредственно при первичном описании шлифа.
Итак, научный факт по первому разделу:
*** в Антарктических метеоритах имеются минералогические изменения, вызванные земным выветриванием – они обнаружены, описаны и прекрасно изучены.
*** в лунных базальтах и брекчиях Аполло – ничего подобного не наблюдается.
Вывод на основании этого факта:
все лунные базальты и реголитовые брекчии программы Аполло на Антарктических ледниках никогда не были.
Равно как и на каменистых просторах Ботсваны.
https://clck.ru/3CxahG