Астрономический вестник, 2023, T. 57, № 4, стр. 295-306

Самородные металлы ряда никель–железо из импактитов кратера Лонар (Индия) и реголита Луны

Т. А. Горностаева a*, П. М. Карташов a, А. В. Мохов a, А. П. Рыбчук a, А. Т. Базилевский a

a Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН)
Москва, Россия

* E-mail: tagorn8@mail.com

Поступила в редакцию 10.02.2023
После доработки 22.02.2023
Принята к публикации 25.02.2023

Аннотация

Кратер Лонар (Индия) является наиболее сохранившимся и наиболее изученным на Земле, образованным в базальтах, что позволяет проводить сравнительное изучение с импактными преобразованиями минерального вещества на Луне и других планетах Солнечной системы. Как показали сравнительные исследования, материал ударника, как на Земле, так и на Луне, присутствует в импактитах не только в геохимически рассеянном виде, как считалось ранее, но и в форме отдельных субмикронных частиц, распределенных в расплавленном материале мишени. В расплавных импактитах кратера Лонар обнаружены частицы самородного никеля, тэнита и высоконикелевого камасита, которые, видимо, являются преобразованным материалом ударника. Высоконикелевые субмикронные металлические включения широко распространены в импактитах кратера Лонар, поскольку они были обнаружены во всех изученных препаратах, изготовленных из материалов, собранных из разных точек по краю кратера. Обнаруженные в настоящем исследовании высоконикелевые частицы являются дополнительным аргументом в пользу ранее высказанного предположения о хондритовом типе ударника.

Ключевые слова: Луна, Луна-16, Луна-24, импактиты, кратер Лонар, самородный никель, тэнит, камасит, ударник, импактные стекла

Список литературы

  1. Базилевский А.Т., Назаров М.А. Отчет о результатах командирования ученых за границу; страна командирования Индия. ГЕОХИ АН СССР, 1983. 16 с.

  2. Главатских С.Ф., Трубкин Н.В. Самородный теллур и никель из высокотемпературных газовых возгонов Большого Трещинного Толбачинского Извержения (Камчатка) // ДАН. 2003. Т. 389. № 2. С. 231–234.

  3. Горностаева Т.А., Мохов А.В., Карташов П.М., Богатиков О.А. Космогенное вещество в кратере Жаманшин // ДАН. 2018. Т. 478. № 4. С. 447–451.

  4. Гриценко Ю., Полушкина С. Проявление самородного железа на реке Маймеча, Красноярский край, Россия // Х международный симпозиум “Минеральное разнообразие, исследование и сохранение”. София: Национальный музей “Земля и люди”, 2020. С. 201–206.

  5. Карташов П.М., Мохов А.В., Горностаева Т.А., Богатиков О.А., Ашихмина Н.А. Минеральные фазы на сколах стеклянных частиц в препарате тонкодисперсной фракции из пробы реголита АС “Луна‑24” // Петрология. 2010. Т. 18. № 2. С. 115–133.

  6. Макеев А.Б., Кисель С.И., Соболев В.К., Филиппов В.Н., Брянчанинова В.И. Самородные металлы в ореолах кимберлитовых трубок Архангельской алмазоносной провинции // ДАН. 2002. Т. 385. № 5. С. 677–681.

  7. Новгородова М.И. Кристаллохимия самородных металлов и природных интерметаллических соединений // Итоги науки и техники. Серия кристаллохимия. 1994. Т. 29. 153 с.

  8. Печерский Д.М., Марков Г.П., Цельмович В.А. Сравнение магнитных минералов в метеоритах и осадках // Двенадцатая Международная конференция “Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле”. Москва–Борок 3–6 октября 2011 г. Материалы конференции. Москва, 2011. С. 278–281.

  9. Салтыковский А.Я., Цельмович В.А., Байараа Т., Никитин А.Н., Иванкина Т.И., Коматсу Дж., Ормоо Ю. Импактный кратер и состав космического вещества в раннепалеозойской структурной зоне Южной Монголии // Двенадцатая Международная конференция “Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле”. Москва–Борок 3–6 октября 2011 г. Материалы конференции. Москва, 2011. С. 298–302.

  10. Яковлев О.И., Диков Ю.П., Герасимов М.В., Влотска Ф., Хут Й. Экспериментальное изучение факторов, определяющих состав стекол лунного реголита // Геохимия. 2003. № 5. С. 467–481.

  11. Artemieva N., Pierazzo E. The Canyon Diablo impact event: 2. Projectile fate and target melting upon impact // Meteoritics and Planet. Sci. 2011. V. 46. № 6. P. 805–829.

  12. Chao E.C.T., Dwornik E.J., Littler J. New data on the nickel-iron spherules from Southeast Asian tektites and their implications // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1964. V. 28. № 6. P. 971–974.

  13. Crawford A.R. Mantle convection pattern under India: Relevance to Lonar crater, Girnar node and peri-Indian volcanism // J. Geol. Soc. India. 1983. V. 24. № 2. P. 97–100.

  14. D’Orazio M., Folco L., Zeoli A., Cordier C. Gebel Kamil: The iron meteorite that formed the Kamil crater (Egypt) // Meteoritics and Planet. Sci. 2011. V. 46. № 8. P. 1179–1196

  15. Ebert M., Hecht L., Deutsch A., Kenkmann T. Chemical modification of projectile residues and target material in a MEMIN cratering experiment // Meteoritics and Planet. Sci. 2013. V. 48. № 1. P. 134–149.

  16. Fredriksson K., Dube A., Milton D.J., Balasundara M.S. Lonar Lake, India: An impact crater in basalt // Science. 1973. V. 180. Iss. 4088. P. 862–864.

  17. French B.M. Traces of Catastrophe: A Handbook of Shock-Metamorphic Effects in Terrestrial Meteorite Impact Structures // LPI Contribution № 954. Houston: Lunar and Planetary Institute, 1998. 120 p.

  18. Frondel J.W. Lunar Mineralogy. New York: Wiley-Interscience, 1975. 332 p.

  19. Glass B.P., Fredriksson K., Florensky P.V. Microirghizites recovered from a sediment sample from the Zhamanchin impact structure // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 1983. V. 88. Suppl. P. 319–330.

  20. Gore R., Mishra A., Deshmukh R. Exploring the mineralogy at Lonar crater with hyperspectral remote sensing // J. Geol. Soc. India. 2021. V. 97. P. 261–266.

  21. Jaret S.J., Phillips B.L., King D.T., Jr., Glotch T.D., Rahman Z., Wright S.P. An unusual occurrence of coesite at the Lonar crater, India // Meteoritics and Planet. Sci. 2017. V. 52. № 1. P. 147–163.

  22. Kearsley A., Graham G., McDonnell T. Bland P., Hough R., Helps P. Early fracturing and impact residue emplacement: Can modeling help to predict their location in major craters? // Meteoritics and Planet. Sci. 2004. V. 39. № 2. P. 247–265.

  23. Kleinmann B. Magnetite bearing spherules in tektites // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1969. V. 33. № 9. P. 1113–1120.

  24. Lafond E.C., Dietz R.S. Lonar Crater, India, a meteorite crater? // Meteoritics. 1964. V. 2. № 2. P. 111–116.

  25. Maloof A.C., Stewart S.T., Weiss B.P., Soule S.A., Swanson-Hysell N.L., Louzada K.L., Garrick-Bethell I., Poussart P.M. Geology of Lonar crater, India // Geological Soc. of Am. Bull. 2010. V. 122. № 1/2. P. 109–126.

  26. Misra S., Newsom H.E., Shyam Prasad M., Geissman J.W., Dube A., Sengupta D. Geochemical evidence of the impactor for Lonar Crater, India: Solution to a century-old mystery // Meteoritics and Planet. Sci. 2009. V. 44. № 7. P. 1001–1018.

  27. Mittlefehldt D.W., See T.H., Hörz F. Dissemination and fractionation of projectile materials in the impact melts from Wabar crater, Saudi Arabia // Meteoritics. 1992. V. 27. № 4. P. 361–370.

  28. Mittlefehldt D.W., Hörz F., See T.H., Scott E.R., Mertzman S.A. Geochemistry of target rocks, impact-melt particles, and metallic spherules from Meteor Crater, Arizona: Empirical evidence on the impact process // Large meteorite impacts III. Boulder, CO: Geological Society of America, 2005. V. 384. P. 367–390.

  29. Mougel B., Moynier F., Koeberl C., Wielandt D., Bizzarro M. Identification of a meteoritic component using chromium isotopic composition of impact rocks from the Lonar impact structure, India // Meteoritics and Planet. Sci. 2019. V. 54. № 10. P. 2592–2599.

  30. Murali A.V., Zolensky M.E., Blanchard D.P. Tektite-like bodies at Lonar crater, India: Implications for the origin of tektites // J. Geophys. Res: Solid Earth. 1987. V. 92. № B4. P. E729–E735.

  31. Nayak V.K. Maskelynite from the Indian impact crater at Lonar // J. Geol. Soc. India. 1993. V. 41. № 4. P. 307–312.

  32. Nayak B., Meyer F.M. Tetrataenite in terrestrial rock // Am. Mineralogist. 2015. V. 100. № 1. P. 209–214.

  33. Osae S., Misra S., Koeberl C., Sengupta D., Ghosh S. Target rocks, impact glasses, and melt rocks from the Lonar impact crater, India: Petrography and geochemistry // Meteoritics and Planet. Sci. 2005. V. 40. № 9/10. P. 1473–1492.

  34. Pal P.C., Ramana C.V. Lonar lake – volcanic crater or astrobleme // CEG Bulletin. 1972. P. 114–121.

  35. Palme H., Grieve R.A.F., Wolf R. Identification of the projectile at the Brent crater, and further considerations of projectile types at terrestrial craters // Geochim. et Cosmochim. Acta 1981. V. 45. № 12. P. 2417–2424.

  36. Pechersky D.M., Markov G.P., Tsel’movich V.A. Pure iron and other magnetic minerals in meteorites // Sol. Syst. Res. 2015. V. 49. № 1. P. 61–71.

  37. Ray D., Upadhyay D., Misra S., Newsom H.E., Ghosh S. New insights on petrography and geochemistry of impactites from the Lonar crater, India // Meteoritics and Planet. Sci. 2017. V. 52. № 8. P. 1577–1599.

  38. Reid A.M., Park F.R., Cohen A.J. Synthetic metallic spherules in a Philippine tektite // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1964. V. 28. № 6. P. 1004–1010.

  39. Schmieder M., Kring D.A. Earth’s impact events through geologic time: A list of recommended ages for terrestrial impact structures and deposits // Astrobiology. 2020. V. 20. № 1. P. 91–141.

  40. Schulz T., Luguet A., Wegner W., van Acken D., Koeberl C. Target rocks, impact glasses, and melt rocks from the Lonar crater, India: Highly siderophile element systematic and Sr–Nd–Os isotopic signatures // Meteoritics and Planet. Sci. 2016. V. 51. № 7. P. 1323–1339.

  41. Son T.H., Koeberl C. Chemical variation in Lonar impact glasses and impactites // GFF. 2007. V. 129. № 2. P. 161–176.

  42. Subrahmanyam B. Lonar crater, India: a crypto-volcanic origin // Geological Soc. India. 1985. V. 26. № 5. P. 326–335.

  43. Thorpe A.N., Senftle F.E. Submicroscopic spherules and color of tektites // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1964. V. 28. № 6. P. 981–994.

  44. Trieman A.H., Lindstrom D.J., Schwandt C.S., Franchi I.A., Morgan M.L. A “mesosiderite” rock from northern Siberia, Russia: Not a meteorite // Meteoritics and Planet. Sci. 2002. V. 37. № S12. P. B13–B22.

  45. Welten K.C. Concentrations of siderophile elements in nonmagnetic fractions of Antarctic H- and L-chondrites: A quantitative approach on weathering effects // Meteoritics and Planet. Sci. 1999. V. 34. № 2. P. 259–270.

  46. Zanda B., Hewins R.H., Bourot-Denise M., Bland P.A. Albarède F. Formation of solar nebula reservoirs by mixing chondritic components // Earth and Planet. Sci. Lett. 2006. V. 248. № 3–4. P. 650–660.

Дополнительные материалы отсутствуют.