1. Общая характеристика работы
Актуальность темы. Происхождение
хондритов и выяснение физико-химических условий
их формирования являются крайне важными для
понимания процессов эволюции вещества Солнечной
системы. Такие научные направления как
сравнительная планетология, теоретическое
моделирование аккреции планет и процессов,
происходящих в протопланетном облаке, изучение
происхождения Луны и др. снабжают исследователей
массой данных о различных стадиях формирования
Солнечной системы. Но главными источниками
информации об эволюции Солнечной системы
являются метеориты и особенно хондриты,
представляющие самое примитивное
железо-каменное вещество. Актуальность
исследования хондритов определяется тем, что до
сих пор не создано стройной теории происхождения
хондритов, хотя к настоящему времени собран
огромный фактический материал об их составе и
строении, прирост информации идет быстрыми
темпами и опубликовано около нескольких тысяч
статей [Wood, 2000]. Причиной этого по нашему мнению
является невозможность объяснения
петрологических особенностей хондритов с точки
зрения традиционных представлений о них, как
прямых конденсатах или продуктах плавления
первичного твердого вещества в протосолнечной
небуле. В связи с этим особенно актуальным
представляется рассмотрение накопленного
материала на основе альтернативной
магматической гипотезы хондритообразования на
ранних стадиях эволюции их родительских
планетных тел. Актуальность изучения
обыкновенных хондритов связана еще и с тем, что
они занимают центральное место в системе
метеоритов, составляя около 90% общего числа их
падений.
Цель и задачи работы. Основной
целью диссертации является разработка
петрологической модели дифференциации
родительских тел обыкновенных хондритов. Для
осуществления поставленной задачи проводились
исследования в трех направлениях - 1) детальное
петрологическое, электронно-микроскопическое и
микрозондовое исследование хондрового и,
особенно, матричного вещества обыкновенных
хондритов, позволившее получить доказательства
его расплавной природы; 2) изучение текстуры,
структуры и состава хондритового вещества в
сопоставлении с результатами
экспериментального моделирования близких по
химическому составу систем и 3) изучение структур
и составов фаз обыкновенных хондритов,
относящихся к различным химическим группам и
петрологическим типам и сопоставление условий
их образования. Предполагалось, что анализ
хондритового вещества позволит выявить основные
признаки расплавной природы хондритов и
обозначить процессы, определяющие широкое
разнообразие силикатных хондр.
Объем работы. Диссертация содержит
165 страниц текста, 31 таблицу, более 200 иллюстраций,
объединенных в 88 фигур, и 212 ссылок на
литературные источники.
Научная новизна. В диссертации
обосновывается магматическое происхождение
обыкновенных хондритов и их последовательная
закономерная эволюция в недрах материнских
планет, что является новым по отношению к
традиционным моделям, связывающим их с
процессами плавления первичного твердого
вещества или прямой конденсации в
протосолнечной небуле с последующим уплотнением
хондритового вещества.
Практическое значение. Полученные
данные вносят важный вклад в представления о
формировании хондритового вещества и позволяют
судить об условиях консолидации родительских
тел обыкновенных хондритов. Использование
классических петрологических методик на уровне
тонких электронно-микроскопических и
микрозондовых исследований обыкновенных
хондритов позволило получить большой объем
аналитических данных, который представляется
весомым вкладом в развитие современной
космической петрологии. Первостепенное
генетическое значение имеет установление
взаимосвязей между условиями образования и
парагенетическими и структурными особенностями
строения хондритового вещества. При этом весьма
важны работы по экспериментальному
моделированию процесса хондритообразования.
Сопоставление природных объектов с результатами
экспериментального плавления хондритового
вещества позволило подтвердить реальность
разрабатываемой гипотезы расплавного механизма
хондритообразования и выявить равновесные
соотношения хондрового и матричного расплавов,
что фиксируется закономерной корреляцией
состава силикатных и железоникелевых фаз в
конкретных хондритовых телах.
Апробация работы. По теме
диссертации были опубликованы монография и 64
работы в отечественных и зарубежных изданиях,
главные из которых приведены в отдельном списке
литературы. Фактический материал и основные
выводы диссертации изложены также в отчетах по
проектам Российского Фонда Фундаментальных
Исследований (94-05-16942; 96-05-65387 и 00-05-64607) и программы
"Университеты России - Фундаментальные
исследования" (проекты: 5014 и 990944). Результаты
исследований были представлены на 25
отечественных и международных конференциях, в
том числе XXI Всесоюзной и XXII Всероссийской
конференциях по метеоритике и космохимии (Миасс,
1990; Черноголовка, 1994); XX, XXII, XXIII, XXV, XXVII, XXVIII, XXX и XXXI
Конференциях по Луне и планетам (Хьюстон, США, 1989,
1991, 1992, 1994, 1996, 1997, 1999, 2000); 52-ой, 60-ой и 62-ой
Конференциях Метеоритного Общества (Вена, 1989,
Гавайи, 1997, Иоганесбург, 1999); XVI, XXVIII-XXI и XXVI
Симпозиумах по антарктическим метеоритам (Токио,
1991, 1993-1996, 1999); 8 и 14 Российско-Американских
микросимпозиумах по сравнительной планетологии
(Москва, 1988, 1991); I и II Всероссийских
(международных) петрографических совещаниях
(Уфа, 1995; Сыктывкар, 2000); Совещании по проблемам
магматической и метаморфической петрологии
(Москва-МГРИ, 1997); конференциях: "Закономерности
эволюции Земной коры" (Санкт-Пет., 1996) и
"Ломоносовские чтения" (Москва, МГУ, 1997).
Благодарности. Автор благодарен за
поддержку и помощь в обсуждении полученных
результатов сотрудникам кафедры петрологии и ее
заведующему профессору Л.Л.Перчуку. Автор также
искренне признателен Л.Б.Грановскому - создателю
Лаборатории локальных методов исследования
вещества, в которой была проведена подавляющая
часть аналитических исследований. Автор
благодарен В.И.Фельдману, А.А.Ульянову,
А.Т.Базилевскому, Ю.Б.Шаповалову, Э.М. Спиридонову,
О.В.Якубович за помощь и научные консультации, а
также всем сотрудникам, оказавшим помощь в
аналитических исследованиях и повседневной
работе. Особую благодарность и признательность
автор выражает своему учителю и постоянному
участнику совместных исследований академику
РАН, профессору А.А.Маракушеву, а также канд.
геол.-минералогических наук О.Б.Митрейкиной, без
неоценимой помощи, консультаций и идей которых
данная работа не могла бы состояться. Работа была
выполнена при частичной финансовой поддержке
РФФИ (проекты: 94-05-16942; 96-05-65387 и 00-05-64607) и Программы
"Университеты России - Фундаментальные
Исследования" (проекты: 5014 и 990944).
Фактический материал и методы
исследования. В основу работы положены
результаты пятнадцатилетнего (1985-2000) изучения
метеоритов из метеоритных коллекций Комитета по
метеоритам РАН, Национального Института
Полярных Исследований (NIPR, Токио, Япония) и
Ханойского Университета (Вьетнам), а также
результаты экспериментальных исследований по
плавлению хондритового вещества в вакууме на
материале, предоставленном А.В.Витязевым (ИФЗ
РАН), и искусственных смесей в восстановительных
условиях при 1кбар (совместно с А.А.Маракушевым и
Ю.Б.Шаповаловым в Институте Экспериментальной
Минералогии, РАН).
В работе был использован комплекс
методов изучения вещества, но основным методом
являлся электронно-зондовый
рентгеноспектральный анализ, проводившийся в
основном на растровом электронном микроскопе
CamScan 4DV с использованием энерго-дисперсионной
приставки Link AN 10000 (МГУ) и в меньшей мере на
микроанализаторах Cameca SX-50 (МГУ) и Jeol JSM 5300 + Link ISIS
(ИГЕМ РАН), анализ легких элементов был выполнен в
Марбургском университете в Германии (растровый
электронный микроскоп CamScan 4DV +
энерго-дисперсионный анализатор MOXTEC).
|
