На сколько групп делятся метеориты. Метеориты. Происхождение, морфология и химический состав настоящих метеоритов. Особенности дифференцированных метеоритов

Метеориты состоят из тех же химических элементов, которые имеются и на Земле.

В основном это 8 элементов: железо, никель, магний, сера, алюминий, кремний, кальций, кислород . Встречаются в метеоритах и другие элементы, но в очень малых количествах. Составляющие элементы взаимодействуют между собой, образуя в метеоритах различные минералы. Большинство из них также присутствует на Земле. Но бывают метеориты с неизвестными на земле минералами.
Метеориты по составу классифицируют следующим образом:
каменные (большинство из них хондриты , т.к. содержат хондры - сферические или эллиптические образования преимущественно силикатного состава);
железо-каменные ;
железные .


Железные метеориты почти полностью состоят из железа в соединении с никелем и незначительным количеством кобальта.
Каменистые метеориты содержат силикаты – минералы, представляющие собой соединение кремния с кислородом и примесью алюминия, кальция и других элементов. В каменных метеоритах встречается никелистое железо в виде зернышек в массе метеорита. Железо-каменные метеориты состоят в основном из равных количеств каменистого вещества и никелистого железа.
В разных местах Земли обнаружены тектиты – стеклянные куски небольшого размера в несколько граммов. Но уже доказано, что тектиты – это застывшее земное вещество, выброшенное при образовании метеоритных кратеров.
Учеными доказано, что метеориты являются обломками астероидов (малых планет). Они сталкиваются между собой и дробятся на более мелкие осколки. Эти осколки и падают на Землю в виде метеоритов.

Для чего изучают состав метеоритов?

Это изучение дает представление о составе, структуре и физических свойствах других небесных тел: астероидов, спутников планет и т.д.
В метеоритах обнаружены и следы внеземной органики. Углеродосодержащие (углистые) метеориты имеют одну важную особенность - наличие тонкой стекловидной коры, образовавшейся, по-видимому, под воздействием высоких температур. Эта кора является хорошим теплоизолятором, благодаря чему внутри углистых метеоритов сохраняются минералы, не выносящие сильного нагрева - например, гипс. Что это значит? Это значит, что при исследовании химической природы подобных метеоритов в их составе обнаружены вещества, которые в современных земных условиях являются органическими соединениями, имеющими биогенную природу. Хотелось бы надеяться, что этот факт говорит о существовании жизни вне Земли. Но, к сожалению, однозначно и с уверенностью говорить об этом невозможно, т.к. теоретически эти вещества могли быть синтезированы и абиогенно. Хотя можно допустить, что если обнаруженные в метеоритах вещества и не являются продуктами жизни, то они могут быть продуктами преджизни - подобной той, какая существовала некогда на Земле.
При исследовании каменных метеоритов обнаруживаются даже так называемые «организованные элементы» - микроскопические (5-50 мкм) «одноклеточные» образования, часто имеющие явно выраженные двойные стенки, поры, шипы и т.
Падение метеоритов предсказать невозможно. Поэтому неизвестно, где и когда метеорит упадет. По этой причине лишь малая часть упавших на Землю метеоритов попадает в руки исследователей. Лишь 1/3 часть упавших метеоритов наблюдалась при падении. Остальные – случайные находки. Из них больше всех железные, так как они дольше сохраняются. Расскажем об одном из них.

Сихотэ-Алинский метеорит

Он упал в Уссурийской тайге в горах Сихотэ-Алинь на Дальнем Востоке 12 февраля 1947 года в 10 часов 38 минут, раздробился в атмосфере и выпал железным дождем на площади 35 квадратных километров. Части дождя рассеялись по тайге на площади в виде эллипса с осью длиной около 10 километров. В головной части эллипса (кратерном поле) было обнаружено 106 воронок, диаметром от 1 до 28 метров, глубина самой большой воронки достигала 6 метров.
По химическим анализам, Сихотэ-Алинский метеорит относится к железным: состоит из 94 % железа, 5,5 % никеля, 0,38 % кобальта и небольших количеств углерода, хлора, фосфора и серы.
Первыми место падения метеорита обнаружили лётчики Дальневосточного геологического управления, которые возвращались с задания.
В апреле 1947 года для изучения падения и сбора всех частей метеорита Комитетом по метеоритам Академии Наук СССР была организована экспедиция под руководством академика В. Г. Фесенкова.
Сейчас этот метеорит находится в метеоритной коллекции Российской академии наук.

Как узнать метеорит?

Практически большинство метеоритов находят случайно. Как же можно определить, что то, что вы нашли, - является метеоритом? Вот простейшие признаки метеоритов.
У них большая плотность. Они тяжелее, чем гранит или осадочные породы.
На поверхности метеоритов часто видны сглаженные углубления, как будто вмятины пальцев на глине.
Иногда метеорит похож на затупленную головку снаряда.
На свежих метеоритах видна тонкая кора плавления (около 1 мм).
Излом метеорита чаще всего бывает серого цвета, на котором иногда заметны маленькие шарики – хондры.
У большинства метеоритов видны на разрезе вкрапления железа.
Метеориты намагничены, стрелка компаса заметно отклоняется.
С течением времени метеориты окисляются на воздухе, приобретая ржавый цвет

Многие ученые считали, что химический состав метеоритов должен быть похож на лунный грунт. Они предполагали, что образование метеоритов происходит путем “выбивания” от падения иного космического тела.

Вначале эта гипотеза была принята, однако позже расчеты показали малую вероятность того, что такие метеориты могли бы попасть на поверхность Земли. Кроме того, изучение лунных горных пород, доставленных на Землю астронавтами и автоматическими станциями, показало, что эти породы отличаются по своему химическому составу от внеземных “пришельцев”.

Состав внеземных веществ

Химический состав метеоритов в основном каменный, железо-каменный и небольшая часть состоит из железа.

Химический состав большинства каменных метеоритов – хондриты.

Хондриты это расплавленные силикаты и содержат своеобразные сферические частицы (хондры) – шарикообразные кристаллические капли, распыленные в основной, тонкозернистой материи.

Хондры образованы из обыкновенных, широко распространенных минералов, известных по земным горным породам, как, например, оливин и пироксен.

Более чем столетние исследования хондров показывают, что это остатки расплавленной материи, которая затем кристаллизовалась. Хондры достаточно малы, некоторые из них едва различимы на осколке метеорита невооруженным глазом. Открыты они были более 100 лет тому назад видным английским ученым Генри Клифтоном Сорби. Хорошо рассмотреть хондры можно на срезе на петрографическом аппарате (микроскопе).

Другими минералами, встречающимися в каменных метеоритах, являются полевые шпаты, тоже хорошо знакомые по земным горным породам. На долю полевых шпатов относится половина массы земной коры и две трети объема Земли. Интересно, что куски космической материи, происходящие из отдаленных планет, имеют минералогическую структуру, схожую с земными горными породами. В метеоритах действительно очень немного минералов, которые геологи не встречали на Земле.

Вообще минералы состоят из основных элементов: кислород, кремний, алюминий, железо, магний, кальций, натрий и калий которые составляют 98% веса Земли.

Кроме силикатов, к которым относятся оливин, пироксен и полевой шпат, в метеоритах-хондритах обычно встречаются также обломки и зерна металлов и кусочки сульфидов. Их можно отнести к железо-каменному виду. Этим они отличаются от земных горных пород. Комбинация сульфидов и силикатов для большинства земных горных пород нехарактерна, а присутствие металла в них – исключительно редкое явление.

Химический состав метеоритов доказывает схожесть с земными горными породами и с самыми распространенными “земными” элементами. Очевидно можно провести аналогию, что другие планеты земного типа прошли историю развития похожую на путь пройденный Землей, но имеют отношение к структуре метеоритов.

Чем подробней исследуется химический состав метеоритов-хондритов, тем больше становится очевидной их схожесть со структурой Солнца. Конечно, следует исключить водород и гелий, после чего выявляется сходство соотношения основных элементов и содержания микроэлементов. Если не упускать из вида тот факт, что Солнце является обычной звездой, тогда можно предполагать, что метеориты представляют собой широко распространенный космический материал состоящий из минералов как и Земля.

Некоторые хондриты содержат даже углерод и воду, а также определенное количество летучих веществ. Это доказывает, что с момента своего возникновения они не претерпели никаких изменений, поскольку в процессе плавки, который проходят, например, магматические породы, отделились бы некоторые элементы: летучие от нелетучих, металлы от силикатов и сульфидов, исчезли бы вода и углерод.

Поэтому ученые считают, что хондриты представляют собой примитивные строительные составные части Солнечной системы.

Возможно, что именно материя, похожая на метеориты, является основным строительным материалом планет земного типа и остальных.

Железные внеземные вещества

Существуют также железные метеориты состоящие из железа в соединении с никелем и кобальтом. Количество найденных железных метеоритов небольшое и составляет порядка 6%.
Никаких золотых или крайне редких, во внеземных прилетевших веществах обнаружено не было. встречаются в объектах неземного происхождения.

какие бывают метеориты по химическому составу? и получил лучший ответ

Ответ от Tата[гуру]
Химический состав.
Химический состав астероидов схож с химическим составом метеоритов, поэтому описание состава метеоритов полностью подходит и для астероидов. Кометы же имеют более сложный состав, так как состоят из нескольких частей (ядро, голова и хвост) состоящие из различных химических элементов.
О химическом составе метеоритов мы можем судить по составу тех метеоритов, которые попали в руки учёных. На сегодняшний день их принято делить на три класса: каменные, каменно-металлические и металлические. Астероиды по размерам намного превышают метеориты и об их строении пока что можно предположить только лишь по их отражательной способности. Существует три группы астероидов - это тёмные, светлые и металлические.
В приведённой ниже таблице даны только средние значения о содержании отдельных химических элементов в метеоритах разных классов. Из вышесказанного следует, что существует только три класса метеоритов и астероидов, но это не совсем так. Классы метеоритов делятся на большое число подклассов, то есть химический состав метеоритов внутри каждого класса изменяется в широких пределах.
Рассмотрим металлические метеориты. Главными химическими элементами, содержание которых определяет тип метеорита, является железо и никель. Поэтому, в зависимости от содержания никеля метеориты подразделяются на гексаэдриты, октаэдриты и атакситы. Но и внутри этих подклассов метеориты различаются между собой по содержанию никеля. Атакситы, в зависимости от содержания никеля, подразделяются на богатые и бедные никелем.
Средний химический состав никелистого железа, образующего включения в каменных метеоритах и мезосидеритах, а также составляющего основу палластитов, в общем, близок к среднему составу тонкоструктурных и весьма тонкоструктурных октаэдритов.
Распространение химических элементов в метеоритах подчиняется той же закономерности, что и на Земле, то есть закону Оддо-Харкинса. Согласно этому закону, элемент с чётным порядковым числом, распространён больше, чем соседние с ним элементы с нечётными порядковыми номерами.
Так же была установлена интересная особенность содержания редких примесей в метеоритах. Оказалось, что количество этих примесей, содержащихся в метеоритах в миллионных долях процента, зависит от химического состава метеорита, в частности, от содержания никеля. Так, максимальное содержание галлия наблюдается в гексаэдритах, бедных никелем атакситах и октаэдритах, а минимальное - в бедных никелем атакситах. Иными словами, чем выше содержание никеля в метеорите, тем меньше содержится в нём галлия.
В метеоритах, в качестве их составных частей, содержится и ряд газов. Из разных метеоритов были выделены водород, азот, окись углерода и углекислый газ. Было установлено также, что в металлических метеоритах преобладает водород и окись углерода, а в каменных - углекислый газ. Также в метеоритах присутствуют некоторые радиоактивные элементы, в частности: уран, гелий, калий, торий. Это позволяет путем измерения количества радиоактивных элементов и продуктов их распада, определить возраст метеоритов. (под возрастом здесь понимается тот промежуток времени который прошёл с момента затвердевания вещества, слагающего метеориты.
Металлические метеориты.
ГЕКСАЭДРИТЫ целиком сложены из одного минерального вида железа- камасита. Акцессорные минералы представлены троилитом и шрейберзитом; в качестве случайного минерала встречается добреелит.
ОКТАЭДРИТЫ состоят из обоих минеральных видов никелистого железа, то есть из камасита (основная масса) и тэнита. Наибольшее количество тэнита содержится в весьма тонкоструктурных октаэдритах, тогда как в грубоструктурных октаэдритах содержание тэнита очень незначительно. Очень редко встречаются октаэдриты, например Сихоте-Алинский, почти целиком состоящие из камасита.
АТАКСИТЫ целиком состоят из смеси зёрен камасита и тенита, называемой плесситом. Таким образом, по своему минеральному составу атакситы похожи на октаэдриты, отличаясь от

Главный признак метеоритов - это так называемая кора плавления. Она имеет толщину не более 1 мм и со всех сторон покрывает метеорит в виде тонкой скорлупы. Особенно хорошо заметна кора черного цвета на каменных метеоритах.

Вторым признаком метеоритов являются характерные ямки на их поверхности. Обычно метеориты имеют форму обломков. Но иногда бывают метеориты замечательной конусообразной формы. Они напоминают головку снаряда. Такая конусообразная форма образуется в результате «обтачивающего» действия воздуха.

Самый крупный цельный метеорит был найден в Африке в 1920 г. Метеорит этот железный и весит около 60 Т. Обычно же метеориты весят по нескольку килограммов. Метеориты весом в десятки, а тем более в сотни килограммов падают очень редко. Самые маленькие метеориты весят доли грамма. Например, на месте падения Сихотэ-Алинского метеорита был найден самый маленький экземпляр в виде крупинки весом всего лишь в 0,18 Г; поперечник этого метеорита равен только 4 мм.

Чаще всего падают каменные метеориты: в среднем из 16 упавших метеоритов только один оказывается железным.

ИЗ ЧЕГО СОСТОЯТ МЕТЕОРИТЫ

Изучая химический состав метеоритов, ученые установили, что метеориты состоят из тех же самых химических элементов, которые есть и на Земле. Никаких новых элементов в них не найдено.

Чаще всего в метеоритах находятся следующие восемь химических элементов: железо, никель, сера, магний, кремний, алюминий, кальций и кислород. Все остальные химические элементы таблицы Менделеева находятся в метеоритах в ничтожных, микроскопических количествах. Соединяясь между собой химически, эти элементы образуют различные минералы. Большинство этих минералов найдено в земных горных породах. И совсем в ничтожных количествах в метеоритах обнаружены такие минералы, которых нет и не может быть на Земле, так как она имеет атмосферу с большим содержанием кислорода. Вступая в соединение с кислородом, эти минералы образуют уже другие вещества.

Железные метеориты почти целиком состоят из железа в соединении с никелем, а каменные метеориты - главным образом из минералов, называемых силикатами. Они состоят из соединений магния, алюминия, кальция, кремния и кислорода.

Особенно интересно внутреннее строение железных метеоритов. Их отполированные поверхности становятся блестящими как зеркало. Если протравить такую поверхность слабым раствором кислоты, то обычно на ней появляется замысловатый рисунок, состоящий из переплетающихся между собой отдельных полосок и узких каемок. На поверхностях некоторых метеоритов после травления появляются параллельные тонкие линии. Все это результат внутреннего кристаллического строения железных метеоритов.

Не менее интересна структура каменных метеоритов. Если посмотреть на излом каменного метеорита, то часто даже невооруженным глазом можно заметить маленькие округлые шарики, рассеянные по поверхности излома. Эти шарики иногда достигают размера горошины. Кроме них, в изломе видны рассеянные мельчайшие блестящие частички белого цвета. Это - включения никелистого железа. Среди таких частичек встречаются золотистые блестки - включения минерала, состоящего из железа в соединении с серой. Бывают метеориты, которые представляют собой как бы железную губку, в пустотах которой заключены зерна желтовато-зеленого цвета минерала оливина.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ МЕТЕОРИТОВ

Большинство ученых считает, что метеориты представляют собой осколки одного или (что вероятнее) нескольких крупных небесных тел, подобных астероидам, ранее существовавшим в солнечной системе.

Советские ученые - академик В. Г. Фесенков, С. В. Орлов и др. - считают, что астероиды и метеориты тесно связаны между собой. Астероиды - это гигантские метеориты, а метеориты - это совсем маленькие, карликовые астероиды. Те и другие являются осколками планет, которые миллиарды лет назад двигались вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера. Эти планеты в результате, по-видимому, столкновения распались на части. Образовалось бесчисленное множество осколков самых различных размеров, вплоть до мельчайших крупинок. Эти осколки носятся теперь в межпланетном пространстве и, сталкиваясь с Землей, падают на нее в виде метеоритов.

ПОМОЩЬ НАСЕЛЕНИЯ В СБОРЕ МЕТЕОРИТОВ

Метеориты падают всегда неожиданно, и нельзя предсказать, когда и где это случится. Поэтому специалисты не могут заблаговременно подготовиться к наблюдениям падений метеоритов. Между тем изучение движений метеорных тел в земной атмосфере имеет очень большое научное значение.

Кроме того, наблюдая болид, можно приблизительно определить место, где мог упасть метеорит, и произвести там его поиски. Поэтому ученым в их работе большую помощь может оказать население, если очевидцы падения метеорита подробно опишут все те явления, которые ими были замечены при движении болида и падении на Землю метеорита.

При получении большого числа таких описаний, сделанных очевидцами в разных населенных пунктах, можно довольно точно определить путь метеорного тела в земной атмосфере, высоту появления и исчезновения болида, а также наклон и направление его пути. Сообщения о метеоритах следует направлять в Комитет по метеоритам Академии наук СССР.

При находке метеорита ни в коем случае нельзя его дробить. Нужно принять все меры к его охране и передаче в Комитет по метеоритам.

При описании явления болидов нужно, по возможности, ответить на следующие вопросы: 1) дата и время падения; 2) место наблюдения; 3) направление движения болида; 4) продолжительность полета болида в секундах; 5) размеры болида по сравнению с видимыми размерами Луны или Солнца; 6) цвет болида; 7) была ли освещена местность во время полета болида; 8) наблюдалось ли дробление болида; 9) остался ли после болида след; каковы его форма и последующее изменение, а также продолжительность видимости; 10) какие звуки наблюдались во время полета болида и после его исчезновения.

В описании нужно также указать фамилию, имя, отчество и адрес наблюдателя.

Для метеоритов характерно присутствие как окисленного, так и металлического железа. Первое входит в железо-магнезиальные силикаты, составляющие основу каменного вещества метеоритов, а второе представлено никелистым железом, встречающимся в виде включений. Окисленное и металлическое железо сосуществует в самых различных пропорциях: наряду с железными метеоритами, состоящими практически из чистого металла, встречаются метеориты, содержащие до 10-20% ферросиликатов; железо-каменные метеориты содержат металл и ферросиликат примерно в равных количествах. Наряду с каменными метеоритами, совсем или почти совсем не содержащими металла (ахондриты и некоторые типы хондритов), имеются хондриты, в которых только металлические включения составляют 30 % их массы. В хондритах наблюдается следующая закономерность (закон Прайора): чем меньше в них металлических включений, тем эти включения богаче никелем и тем богаче железом железо-магнезиальные силикаты. Установленные закономерности могут быть обусловлены различной термальной историей металлических зерен до агломерации хондритового вещества в метеоритное тело. Очевидно, мелкие частицы металла были преобразованы в крупные до образования единых тел хондритов.

Не вызывает сомнения, что падающие на Землю метеориты являются осколками более крупных тел. Большинство исследователей считает, что метеориты приходят из пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера, что подтверждено вычислениями орбит метеоритного тела Пшибрам и Сихотэ-Алинского метеорита. Число астероидов очень велико: около 55 000 из них имеют диаметр более 1км, наибольший - Церера - в поперечнике 770 км. Общая масса астероидного кольца оценивается примерно в 1/10 массы Луны или 1/100 массы Земли. Астероиды, двигаясь по пересекающимся орбитам, дробятся; при этом их дроблению и разлету осколков, ставших впоследствии метеоритами, зачастую предшествовали столкновения, которые не сопровождались разлетом, но следы которых сохранились в структуре вещества. Последняя свидетельствует об ударном давлении более 10 10 Па, приведшем, в частности, к образованию в некоторых метеоритах алмазов. Расчеты показывают, что за время существования Земли (4,5 млрд. лет) примерно 30 % астероидов превратилось в мелкие фрагменты и пыль - примерно 10 10 т в год. Из этого количества на Землю падает ежегодно несколько тысяч тонн в виде метеоритов и космической пыли.

Химический состав метеоритов складывается из тех же элементов, что и земные горные породы, правда, соотношения их часто необычны с «земной» точки зрения. Однако в метеоритах, как и на Земле, наиболее распространенными являются первые девять элементов, которые, соединяясь между собой в различных соотношениях, образуют основные минералы метеоритов. При этом кислород присутствует в метеоритах в виде химических соединений с другими элементами, образуя главным образом безводные силикаты, а вода в заметных количествах содержится только в углистых хондритах. В целом же метеоритная материя характеризуется тремя главными фазами: силикатной (74,7%), троилитовой (5,7%) и железо-никелевой (19,6%). Эти значения получены из анализов обычных хондритов, которые являются наиболее распространенными метеоритами и наименее дифференцированными по сравнению с другими типами метеоритов. Поэтому многие исследователи, следуя Г. Юри, полагают, что хондриты в наибольшей степени отвечают среднему составу метеоритного вещества. Насколько различаются группы каменных метеоритов по составу, дает представление табл. 9, отражающая вариации лишь групп хондритов. Аналогичным образом различаются между собой и группы ахондритов железных и железо-каменных метеоритов.

Следует иметь в виду, что метеориты чрезвычайно негомогенны по фазовому составу; в пределах каждой из их главных фаз существует большое число различных минералов, а распределение микроэлементов весьма неравномерно даже в пределах зерен одного и того же минерала. Так, если в обычных хондритах не хватает очень многих элементов, иногда в 10-1000 раз, сравнительно с их космической распространенностью и содержанием в Земле в целом, то в энстатитовых и углистых хондритах I типа тех же самых элементов (Hg, Tl, Pb, Bi и др.) оказалось как раз столько, сколько требуется (табл. 10). В табл. 10 включены те элементы, распространенность которых меняется от группы к группе более чем в два раза. Дефицитные элементы в углистых хондритах II и III типов, как правило, встречаются реже, чем I типа. В обычных хондритах картина фракционирования более сложная по сравнению с углистыми: марганец и щелочные металлы, за исключением цезия, не показывают ощутимой нехватки; распространенность таких элементов, как Си, Аи, Ga, Ge, Sn, Sb, F, Sn, Se, в четыре раза меньше, чем в углистых хондритах I типа, а 13 элементов - Cs, le, Ag, CI, Br, Y, Zn, Cd, Hg, Pb, Bi, Tl и Tn — в 10-500 раз меньше. Во многих случаях энстатитовые хондриты I типа сходны с углистыми, но в среднем распространенность летучих в них составляет примерно 2/3 их распространенности в углистых I типа, сключение составляют ртуть и атмофильные элементы, что объясняется их чрезвычайно большой летучестью. Энстатитовые хондриты II типа ведут себя аналогично обыкновенным хондритам. На рис. 9 приведена периодическая таблица Д. И. Менделеева, на которой штриховкой отмечены те элементы, которых не хватает в обычных хондритах по сравнению с их космической распространенностью или их концентрация очень сильно варьирует от образца к образцу. «Нормальными» оказываются все элементы переходных групп, за исключением марганца: объединяет же все «ненормальные» элементы лишь одно общее свойство - все они в той или иной степени летучи.

error: