Ахондриты представляют собой класс метеоритов, характеризующихся
отсутствием хондр — мелких сферических включений,
присутствующих в хондритах. Они формируются в результате
вторичной переработки материала планетезималей и
астероидов, что включает процессы плавления,
кристаллизации и дифференциации. Эти метеориты содержат
минералы, близкие по составу к земным магматическим породам, и часто
служат ключевыми объектами для изучения геохимии малых тел Солнечной
системы.
Минеральный состав и
текстуры
Ахондриты преимущественно состоят из плугиоклазов, пироксенов
и оливина, с относительно низким содержанием железа в
металлической форме по сравнению с хондритами. Характерны следующие
особенности:
- Базальтовые текстуры: мелкозернистые или
среднезернистые, свидетельствующие о кристаллизации лавовых
потоков на поверхности планетезималей.
- Радиометрически датированные слои: позволяют
восстанавливать историю термического воздействия и магматической
эволюции.
- Наличие стеклянных включений: образуются при
быстрых процессах остывания расплавов.
Дифференцированные метеориты, включающие ахондриты, делятся на
несколько крупных групп:
Группы HED (Howardite–Eucrite–Diogenite) —
считаются материалом астероида 4 Веста.
- Eucrite: базальтовые или габброобразные породы,
богатые кальциевым плагиоклазом и пироксеном.
- Diogenite: диопсидовые или оливиновые породы с
крупнозернистой структурой.
- Howardite: смесь эвкритов и диогенитов, часто с
черными и светлыми фрагментами.
Ахондриты Martian — редкая группа метеоритов с
химическим составом, идентифицированным с марсианской корой.
- Содержат легкие летучие элементы, сходные с
марсианской атмосферой, что подтверждает их происхождение.
- Их изотопные системы (O, Cr, Nd) дают возможность датировать
эволюцию Марса и его коры.
Ачондриты с землеподобными характеристиками —
включают миссионные метеориты, связанные с планетами и крупными
астероидами, где наблюдается разделение силикатной мантии и
металлического ядра.
Процессы формирования
Формирование ахондритов тесно связано с процессами
планетарной дифференциации:
- Частичное плавление: вызвано радиогенным нагревом
(например, изотопы ^26Al), что приводит к разделению магмы на богатую
железом и богатую силикатами фракции.
- Кристаллизация магмы: формирует слоистую структуру
пород с различной минералогией.
- Метеоритная переработка: последующие удары и
столкновения фрагментируют кору астероидов, образуя отдельные
метеориты.
Химический анализ показывает:
- Высокую степень разделения литофильных и сильфильных
элементов.
- Обогащение или обеднение редкоземельными элементами
в зависимости от глубины плавления.
- Изотопное разнообразие: ахондриты демонстрируют
систематические различия в кислородных изотопах, что позволяет отнести
их к определённым родительским телам.
Геохимическое значение
Ахондриты являются естественными архивами термической и
химической истории малых тел. Они позволяют:
- Восстанавливать температурный режим и скорость
кристаллизации магмы на ранних планетезималях.
- Сравнивать изотопные составы кислорода, хрома и
железа для идентификации родительских тел.
- Изучать процессы ранней дифференциации планет и
химическую эволюцию Солнечной системы.
Исследования показывают, что разнообразие ахондритов
отражает сложные термальные и ударные истории их тел-предшественников,
от первичных магматических процессов до
последующих столкновений и разрушений коры.
Методы изучения
Для ахондритов применяются:
- Минералогический анализ: рентгеновская дифракция,
электронная микроскопия, микроанализ.
- Химический анализ: индуктивно-связанная плазма,
масс-спектрометрия для точного определения содержания редких
элементов.
- Изотопные исследования: кислородные, хромовые и
неоновые изотопы для реконструкции происхождения и истории родительских
тел.
- Петрохимические модели: моделирование процессов
плавления, кристаллизации и смешивания магм.
Взаимосвязь с другими
классами метеоритов
Ахондриты представляют собой противоположность
хондритам, которые сохраняют первичный материал
Солнечной системы. Они являются ключевым звеном в изучении
дифференциации планетезималей, помогая понять переход от
примордиального вещества к планетарной коре и
мантии.
Метеоритные коллекции позволяют сравнивать химический и
изотопный состав с планетами земной группы, что укрепляет
представление о универсальных механизмах формирования и эволюции
тел Солнечной системы.