Термический метаморфизм металлической ассоциации в светлой литологии метеорита Челябинск LL5

Объект исследований. Металлическая ассоциация в светлой литологии обыкновенного хондрита Челябинск (LL5). Цель. Исследование структуры камасита (α-Fe(Ni, Co)) и тэнита (γ-Fe(Ni, Co)) и выявление морфологических особенностей, возникающих в результате нагрева вещества хондрита. Материалы и методы. Образцы из неизмененной светлой литологии метеорита Челябинск. Использованы методы оптической микроскопии (Zeiss Axiovert 40 MAT) и сканирующей электронной микроскопии (FE-SEM ∑IGMA VP) с приставкой EDS для определения химического состава. Результаты. Исследуемые фрагменты разделены на три группы в зависимости от структурного состава: 1) металлические зерна с неизмененной структурой, в тэните наблюдается зональное строение (тетратэнит, облачная зона); 2) металлические зерна со структурой тэнита, похожей на зональную; 3) фрагменты, в которых не обнаружены зерна с зональным строением, присутствуют мартенситоподобные структуры, сформировавшиеся при повторном нагреве. Структура металлической ассоциации в хондрите Челябинск сопоставлена со структурой металлической ассоциации, полученной в ранее проведенных экспериментах по нагреву в лабораторных условиях железного метеорита Сеймчан. Установлено, что при нагреве до температуры 400°C в течение 6 ч изменений в структуре зерен металла не происходит, при нагреве до 500 и 600°C в течение 6 ч начинаются процессы трансформации облачной зоны, полностью она исчезает при нагреве до 700°C в течение 6 ч. Выводы. Фрагменты светлой литологии обыкновенного хондрита Челябинск были нагреты неравномерно в результате импактного события в его космической истории. Наличие тетратэнита и облачной зоны в одном из фрагментов говорит о том, что данная область была нагрета не выше 400°C, некоторые области претерпели нагрев в диапазоне температур 500–600°C, а некоторые – были нагреты выше 700°C.

1. Анфилогов В.Н., Белогуб Е.В., Блинов И.А., Еремяшев В.Е., Кабанова Л.Я., Лебедева С.М., Лонщакова Г.Ф., Хворов П.В. (2013) Петрография, минералогия и строение метеорита Челябинск. Литосфера, (3), 118-129.

2. Берзин С.В., Ерохин Ю.В., Иванов К.С., Хиллер В.В. (2013) Особенности минерального и геохимического состава метеорита Челябинск. Литосфера, (3), 89-105.

3. Богомолов Е.С., Скублов С.Г., Марин Ю.Б., Степанов С.Ю., Антонов А.В., Галанкина О.Л. (2013) Sm-Nd возраст и геохимия минералов метеорита Челябинск. Докл. АН, 452(5), 548-553.

4. Брусницына Е.В., Муфтахетдинова Р.Ф., Яковлев Г.А. (2023) Металлографическая оценка степени нагрева внеземного вещества. Уральская школа молодых металловедов. Сб. ст. конф. XХII Уральской школысеминара металловедов – молодых ученых. (Под ред. А.А. Попова). Екатеринбург, Ажур, 152-156.

5. Галимов Э.М., Колотов В.П., Назаров М.А., Костицын Ю.А., Кубракова И.В., Кононкова Н.Н., Рощина И.А., Алексеев В.А., Кашкаров Л.Л., Бадюков Д.Д., Севастьянов В.С. (2013) Результаты вещественного анализа метеорита Челябинск. Геохимия, 51(7), 580-598.

6. Маракушев А.А. (1988) Петрология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 311 с.

7. Степанов С.Ю., Берзин С.В. (2015) Микроэлементный состав троилита, железа и никелистого железа метеорита Челябинск. Литосфера, (1), 98-108.

8. Ханчук А.И., Гроховский В.И., Игнатьев А.В., Веливецкая Т.А., Кияшко С.И. (2013) Первые данные изотопного состава кислорода, углерода и серы метеорита Челябинск. Докл. АН, 452(3), 317-320.

9. Шредер А., Роуз А. (1972) Металлография железа. Т. II. Структура сталей (с атласом микрофотографий). Пер. с англ. М.: Металлургия, 478 с.

10. Явнель А.А. (1983) Упорядоченная структура FeNi в метеоритах и диаграмма состояния системы железоникель. Метеоритика, 42, 66-71.

11. Badyukov D.D., Raitala J., Kostama P., Ignatiev A.V. (2015) Chelyabinsk Meteorite: Shock Metamorphism, Black Veins and Impact Melt Dikes, and the Hugoniot. Petrology, 23, 103-115.

12. Brusnitsyna E.V., Badekha K.A., Grokhovsky V.I., Muftakhetdinova R.F. (2018) Martensite morphology in different types of meteorites. Meteorit. Planet. Sci., 53(S1), 6290.

13. Brusnitsyna E.V., Muftakhetdinova R.F., Yakovlev G.A., Kiryakov A.N. (2023) Structural changes in the metallic particles of the Calama 009 ordinary chondrite after heating. Meteorit. Planet. Sci., 58(S1), 6251.

14. Grokhovsky V.I., Brusnitsyna E.V., Yakovlev G.A. (2015) Haxonite in Chelyabinsk LL5 meteorite. Meteorit. Planet. Sci., 50(S1), 5272.

15. Grokhovsky V.I., Kohout T., Gritsevich M., Koneva E.V. (2014) Physical properties, structure and fracturing of the Chelyabinsk LL5 meteorite body. Meteorit. Planet. Sci., 49(S1), 5364.

16. Grokhovsky V.I., Muftakhetdinova R.F., Yakovlev G.A., Brusnitsyna E.V., Petrova E.V. (2020) Post-impact metamorphism of the Chelyabinsk meteorite in shock experiment. Planet. Space Sci., 192, 105050.

17. Yang C.-W., Williams D.B., Goldstein J.I. (1996) A revision of the Fe–Ni phase diagram at low temperature. J. Phase Equilibria, 17, 522-531.