К вопросу о происхождении тектитов
Вот так часто бывает - начнешь выяснять что-то о частном, незаметно для себя увлечешься, и вдруг захочется охватить гораздо больший пласт и узнать, а вообще-то "откуда ноги растут?" И тут такое выясняется - из такого интересного места эти "ноги" , что прям срочно надо поделиться своим открытием со всеми :-)
Знакомое детское желание? Вот у меня точно так и получилось - сначала выясняла о единственном тектите имеющим ювелирное значение, т.е. конкретно о молдавите (или влтавине), и тут "Остапа понесло"... А там чем дальше в лес - тем толще партизаны, и такое выяснилось! Так, не будем забегать вперед и все изложим попорядку:
Часть 1 - Научные, но удивительные факты и две принципиально различные теории происхождения тектитов (аргументы "за" и "против" каждой из них)
Итак, что мы имели к 90-м годам прошлого века о тектитах? Хорошую и очень интересную книжку о метеоритах, ждущих признания науки, и в силу консервативности последней, никак этого признания не получающие:
Зигель Ф.Ю. Вещество Вселенной - М. Химия,1982. - 176 с. "Ждущие признания"
Читаем интересные факты и выдвинутые теории непосредственно о тектитах (я же себе позволю по ходу текста вставить цветные фотки тектитов, т.к. графический рисунок в книжке дает слабоватые впечатления):
В некоторых музеях среди экспонатов можно встретить странные стеклянные образования. Внешне это куски темно-зеленого, иногда черного стекла самой разнообразной формы. Некоторые из них напоминают маленькие гантели или тарелочки, другие похожи на груши, луковицы, пальцы, полые сферы. Неспециалист вполне может спутать их с осколками обычного бутылочного стекла. В начале XX в. эти странные образования были названы тектитами (от греческого тектос, что означает оплавленный). Размеры их различны - от крошечных стеклянных бусинок до кусков, сравнимых по величине с куриным яйцом и весящих почти полкилограмма и больше. Тектиты привлекали внимание еще наших далеких предков. В районе Дуная, на одной из стоянок людей каменного века (25 000 лет назад) нашли тектиты, видимо, употреблявшиеся первобытными людьми в их примитивном хозяйстве.
Лет двести назад в окрестностях реки Влтавы, на территории современной Чехословакии, местные крестьяне при обработке земли “выпахивали” удивительные стеклянные камешки неизвестного происхождения. Их шлифовали, и тогда стеклянный камешек становился блестящим, красивым, с гладкой темно-зеленой поверхностью. Из тектитов стали изготовлять бусы и другие украшения, пользовавшиеся успехом у богемских девушек. Чешские тектиты получили наименование “молдавитов”.
Позже тектиты были найдены и в других местах земного шара. Чарлз Дарвин во время кругосветного у путешествия на корабле “Бигль” в 1884 г. обнаружил тектиты на острове Тасмания (тасманиты). Считая тектиты земными образованиями, Дарвин описал их как разновидность вулканических бомб, выбрасываемых из жерл вулканов во время извержения.
Позднее в различных местах Австралии были найдены тектиты (австралиты), поразившие ученых своей необычайной формой.
Одни из них напоминали пуговицы, другие были похожи на грибы, третьи - на песочные часы. Встречались среди них и полые стеклянные шары величиной с яблоко с толщиной стенок в доли миллиметра, как будто какой-то шутник выдул из природного стекла некое подобие мыльного пузыря!
Стеклянные шары, как было установлено позже, вовсе не являются исключительной принадлежностью Австралии - их нашли среди других тектитов на многих островах Малайского архипелага (индошиниты). Богаты тектитами Филиппинские острова (филиппиниты), нашли тектиты в Западной Африке и в Северной Америке. Однако в ряде стран тектиты пока не найдены. По-видимому, это вызвано трудностями поисков - нелегко отыскать маленькие кусочки темного стекла, да и найдя случайно такое стеклышко, каждый ли поймет, что в его руки попал не обыкновенный бутылочный осколок, а нечто исключительно ценное для науки? Систематические, продуманные поиски тектитов только еще организуются, и можно не сомневаться, что они принесут свои плоды.
Никто никогда не наблюдал падения тектитов - во всяком случае, достоверными сообщениями об этом наука не располагает. Однако у некоторых народов тектитам даны наименования, по-видимому, указывающие на их внеземное происхождение. Так, например, на Филиппинских островах местное население именует тектиты “экскрементами звезд”, “солнечными камнями”, а жители острова Хайнань называют тектиты “лунными камнями”.
Некоторые тектиты носят на себе явные следы полета в земной атмосфере. Представьте себе типичный австралит, напоминающий стеклянную пуговицу. Как показано рядом исследователей, эта форма могла бы образоваться из первоначальной стеклянной сферы, вторгшейся с космической скоростью в земную атмосферу. Лобовая часть сферы плавилась, а встречный поток воздуха сплющивал сферу, превращая ее в “пуговицу”. Воздействием атмосферы на летящий тектит можно объяснить и другие формы этих загадочных образований. К сожалению, не всегда удается разграничить действие земных и космических факторов - слишком сложна подчас поверхностная структура тектитов.
Во всех метеоритных коллекциях мира в общей сложности насчитывается около 650 тысяч образцов тектитов,- материал вполне достаточный для разного рода исследований и обобщений. Химические и физические свойства тектитов во многом уникальны и не находят себе аналогов ни на Земле, ни среди космических объектов.
С физико-химической точки зрения тектиты - это твердые растворы оксидов различных металлов в кремнекислоте. По химическому составу они сходны с “кислыми” вулканическими породами и так называемыми метеоритными импактитами (от английского impact, удар) - стеклянными образованиями, возникающими при ударе о Землю и взрыве крупных метеоритов. Но есть, конечно, между ними и существенные различия. В тектитах очень мало легколетучих элементов, к которым относятся никель, хром, кобальт; причина, по-видимому, заключается в том высокотемпературном нагреве, который когда-то пережили эти образования. Судя по весьма низкому содержанию германия в тектитах, эти объекты не могут иметь земного происхождения.
Воды в тектитах крайне мало. Земные горные породы содержат в среднем около 1 % воды, обычное бутылочное стекло -г- 0,02% воды, тогда как внешне похожие на него молдавиты - не более 0,0005%. * В среднем тектиты в сто раз более “обезвожены”, чем вулканические стекла. Даже в атомных импактитах, этих стеклянных шлаках, образующихся при наземных атомных взрывах, воды почти в 10 раз больше; чем в тектитах. Опять напрашивается вывод, что когда-то тектиты претерпели исключительно высокий нагрев. Такой же вывод следует и из анализа других физических свойств тектитов.
Иногда в тектитах находят вкрапления чистого диоксида кремния, так называемого лешательерита. Встречаются также включения коэсита - плотной модификации кремнезема.
Самое, пожалуй, любопытное - это находки в тектитах окисленного метеоритного железа, в котором различимы типичные метеоритные минералы - камасит (никелистое железо) и шрейберзит. А недавно в тектитах нашли баддеилит (диоксид циркония), до сих пор встречавшийся только в искусственных стеклах. Но еще более поразительна находка, сделанная в одной из лабораторий Кольского филиала Академии наук СССР: в некоторых образцах тектитов был обнаружен нефтяной битум, совсем такой же, как в углистых хоидритах.
Так что же такое тектиты, каково происхождение этих странных осколков природного стекла?
Главная химическая особенность тектитов - обилие кремнезема SiO2, составляющего подчас 70-90% общей массы тектита. Невольно напрашивается аналогия с земными осадочными породами. В связи с этим американский геохимик Г. Юри писал:
“Химический состав тектитов поразительно сходен с составом наиболее кислых осадочных пород... Такой химический состав не возникает ни при каких известных в природе химических процессах, за исключением, возможно, очень редких и особых явлений”.
Из всех известных нам образований на тектиты наиболее похожи так называемые силика-глассы - чистые стекла силикатного состава. Впервые природные силика-глассы в виде мелких стеклянных камешков были случайно найдены в Ливийской пустыне еще в 1816 г. В 30-х годах нашего века подробные исследования ливийского стекла провел английский минеролог Л. Спенсер. В двухстах километрах от этих залежей были найдены многочисленные кусочки такого же стекла вместе со стеклянными наконечниками копий, кварцитовыми топорами и другими каменными орудиями, которые были в обиходе у древних обитателей этой местности.
В Ливийской пустыне, там, где найдено загадочное стекло (ливийское стекло), нет ни малейших следов какого-нибудь метеоритного кратера. Между тем достоверно известно, что вокруг и внутри некоторых взрывных метеоритных кратеров встречаются уже упоминавшиеся метеоритные импактиты.
В сущности, это расплавившаяся при взрыве и затем затвердевшая земная порода, смешанная, естественно, и с веществом метеорита. Неудивительно поэтому, что метеоритные импактиты из кратеров Вабар (Аравийский полуостров) и Хенбери (Австралия) оказались насыщенными метеоритным веществом в виде мельчайших капелек никелистого железа, а также и вкраплениями лешательерита.
Казалось бы, ключ к объяснению природы тектитов найден. Однако в некоторых районах обычных залежей силика-гласса, где как будто бы должны находиться огромные метеоритные кратеры, нет ничего, что свидетельствовало бы о падении крупного метеорита. Не найдено в таких районах и ни одного типичного тектита. Считать тектиты продуктом переплавления земного песка, по-видимому, нельзя.
Когда в песок ударяет молния, возникают фульгуриты - разветвленные стеклянные трубки, отмечающие путь грозового разряда. Любопытно, что фульгуриты содержат лешательерит, подобно тектитам и различным силика-глассам. Похоже, что механизм образования всех этих объектов имел нечто общее. Однако отождествить тектиты с обычными фульгуритами невозможно.
Есть, наконец, еще один класс объектов, напоминающих тектиты,- так называемые атомные импактиты. При атомных взрывах на поверхности Земли или на небольшой высоте силикатные породы плавятся, превращаясь в куски стеклянных атомных шлаков. Как в метеоритах, так и в атомных импактитах присутствует коэсит - кристаллический кремнезем с весьма плотной “упаковкой” атомов. Совсем недавно коэсит был найден и в тектитах.
Общий вывод ясен: ни на Земле, ни в космосе мы не знаем объектов, которые можно было бы отождествить с тектитами. По всей совокупности свойств наиболее близки к тектитам различные силика-глассы, в особенности метеоритные и атомные импактиты.
Известный советский исследователь тектитов Г. Г. Воробьев и его сотрудники проделали интересную работу. Они собрали почти всю весьма обширную литературу о тектитах и разместили ее микрокопии и коды на специальных перфокартах. Получилась самая полная в мире библиотека по тектитам, содержащая несколько тысяч книг, статей и заметок. Как отмечает Воробьев, “работа с перфокартотекой и„прочесывание" всей литературы по ста тематическим вопросам показали, что подавляющее число фактов говорит о космическом происхождении тектитов. Позднее это было подтверждено и с помощью электронной вычислительной машины”*.
Таким образом, вероятнее всего, тектиты - это стеклянные метеориты. Их иногда находят в ледниковых отложениях, в песке и глине третичной эпохи. Обилие тектитов в одних районах и отсутствие их в других, возможно, указывает на то, что эти необычные небесные камни выпадали на Землю плотными роями. Можно ли отнести тектиты и остальные метеориты к одному родоначальному телу, или для стеклянных метеоритов следует искать особый источник образования, пока неясно. Впрочем, правильнее решать все эти вопросы в тесной связи с основной, пока не решенной проблемой - происхождением астероидного кольца.
В 1975 г. пулковские астрономы опубликовали обстоятельную работу К. Н. Савченко, посвященную происхождению малых тел Солнечной системы. Подробный небесно-механический анализ орбит астероидов привел Савченко к выводу, что пояс малых планет мог возникнуть лишь в результате катастрофического распада земноподобной планеты, которая когда-то обращалась вокруг Солнца между орбитами Земли и Марса. По его расчетам, масса этой планеты, т. е. Фаэтона, была не меньше 6-Ю"6 г. и, возможно, Фаэтон превосходил Марс. Не исключено, что Фаэтон имел спутников, его “год” равнялся 4,7 земным годам. По словам К. Н. Савченко, “причины разрыва первичной планеты, породившей кольцо астероидов, остаются совершенно невыясненными, в то время как сама гипотеза разрыва наилучшим образом удовлетворяет всем ныне известным особенностям строения кольца астероидов”.**
* Г. Г. Воробьев Что вы знаете о тектитах? М., Наука, 1966.
** Проблемы происхождения тел Солнечной системы. (К. Н. Савченко. Космогония Канта и проблема происхождения малых тел Солнечной системы). Л., Наука, 1975, с. 197.
Знакомое детское желание? Вот у меня точно так и получилось - сначала выясняла о единственном тектите имеющим ювелирное значение, т.е. конкретно о молдавите (или влтавине), и тут "Остапа понесло"... А там чем дальше в лес - тем толще партизаны, и такое выяснилось! Так, не будем забегать вперед и все изложим попорядку:
Часть 1 - Научные, но удивительные факты и две принципиально различные теории происхождения тектитов (аргументы "за" и "против" каждой из них)
Итак, что мы имели к 90-м годам прошлого века о тектитах? Хорошую и очень интересную книжку о метеоритах, ждущих признания науки, и в силу консервативности последней, никак этого признания не получающие:
Зигель Ф.Ю. Вещество Вселенной - М. Химия,1982. - 176 с. "Ждущие признания"
Читаем интересные факты и выдвинутые теории непосредственно о тектитах (я же себе позволю по ходу текста вставить цветные фотки тектитов, т.к. графический рисунок в книжке дает слабоватые впечатления):
В некоторых музеях среди экспонатов можно встретить странные стеклянные образования. Внешне это куски темно-зеленого, иногда черного стекла самой разнообразной формы. Некоторые из них напоминают маленькие гантели или тарелочки, другие похожи на груши, луковицы, пальцы, полые сферы. Неспециалист вполне может спутать их с осколками обычного бутылочного стекла. В начале XX в. эти странные образования были названы тектитами (от греческого тектос, что означает оплавленный). Размеры их различны - от крошечных стеклянных бусинок до кусков, сравнимых по величине с куриным яйцом и весящих почти полкилограмма и больше. Тектиты привлекали внимание еще наших далеких предков. В районе Дуная, на одной из стоянок людей каменного века (25 000 лет назад) нашли тектиты, видимо, употреблявшиеся первобытными людьми в их примитивном хозяйстве.
Лет двести назад в окрестностях реки Влтавы, на территории современной Чехословакии, местные крестьяне при обработке земли “выпахивали” удивительные стеклянные камешки неизвестного происхождения. Их шлифовали, и тогда стеклянный камешек становился блестящим, красивым, с гладкой темно-зеленой поверхностью. Из тектитов стали изготовлять бусы и другие украшения, пользовавшиеся успехом у богемских девушек. Чешские тектиты получили наименование “молдавитов”.
Позже тектиты были найдены и в других местах земного шара. Чарлз Дарвин во время кругосветного у путешествия на корабле “Бигль” в 1884 г. обнаружил тектиты на острове Тасмания (тасманиты). Считая тектиты земными образованиями, Дарвин описал их как разновидность вулканических бомб, выбрасываемых из жерл вулканов во время извержения.
Позднее в различных местах Австралии были найдены тектиты (австралиты), поразившие ученых своей необычайной формой.
Одни из них напоминали пуговицы, другие были похожи на грибы, третьи - на песочные часы. Встречались среди них и полые стеклянные шары величиной с яблоко с толщиной стенок в доли миллиметра, как будто какой-то шутник выдул из природного стекла некое подобие мыльного пузыря!
Стеклянные шары, как было установлено позже, вовсе не являются исключительной принадлежностью Австралии - их нашли среди других тектитов на многих островах Малайского архипелага (индошиниты). Богаты тектитами Филиппинские острова (филиппиниты), нашли тектиты в Западной Африке и в Северной Америке. Однако в ряде стран тектиты пока не найдены. По-видимому, это вызвано трудностями поисков - нелегко отыскать маленькие кусочки темного стекла, да и найдя случайно такое стеклышко, каждый ли поймет, что в его руки попал не обыкновенный бутылочный осколок, а нечто исключительно ценное для науки? Систематические, продуманные поиски тектитов только еще организуются, и можно не сомневаться, что они принесут свои плоды.
Никто никогда не наблюдал падения тектитов - во всяком случае, достоверными сообщениями об этом наука не располагает. Однако у некоторых народов тектитам даны наименования, по-видимому, указывающие на их внеземное происхождение. Так, например, на Филиппинских островах местное население именует тектиты “экскрементами звезд”, “солнечными камнями”, а жители острова Хайнань называют тектиты “лунными камнями”.
Некоторые тектиты носят на себе явные следы полета в земной атмосфере. Представьте себе типичный австралит, напоминающий стеклянную пуговицу. Как показано рядом исследователей, эта форма могла бы образоваться из первоначальной стеклянной сферы, вторгшейся с космической скоростью в земную атмосферу. Лобовая часть сферы плавилась, а встречный поток воздуха сплющивал сферу, превращая ее в “пуговицу”. Воздействием атмосферы на летящий тектит можно объяснить и другие формы этих загадочных образований. К сожалению, не всегда удается разграничить действие земных и космических факторов - слишком сложна подчас поверхностная структура тектитов.
Во всех метеоритных коллекциях мира в общей сложности насчитывается около 650 тысяч образцов тектитов,- материал вполне достаточный для разного рода исследований и обобщений. Химические и физические свойства тектитов во многом уникальны и не находят себе аналогов ни на Земле, ни среди космических объектов.
С физико-химической точки зрения тектиты - это твердые растворы оксидов различных металлов в кремнекислоте. По химическому составу они сходны с “кислыми” вулканическими породами и так называемыми метеоритными импактитами (от английского impact, удар) - стеклянными образованиями, возникающими при ударе о Землю и взрыве крупных метеоритов. Но есть, конечно, между ними и существенные различия. В тектитах очень мало легколетучих элементов, к которым относятся никель, хром, кобальт; причина, по-видимому, заключается в том высокотемпературном нагреве, который когда-то пережили эти образования. Судя по весьма низкому содержанию германия в тектитах, эти объекты не могут иметь земного происхождения.
Воды в тектитах крайне мало. Земные горные породы содержат в среднем около 1 % воды, обычное бутылочное стекло -г- 0,02% воды, тогда как внешне похожие на него молдавиты - не более 0,0005%. * В среднем тектиты в сто раз более “обезвожены”, чем вулканические стекла. Даже в атомных импактитах, этих стеклянных шлаках, образующихся при наземных атомных взрывах, воды почти в 10 раз больше; чем в тектитах. Опять напрашивается вывод, что когда-то тектиты претерпели исключительно высокий нагрев. Такой же вывод следует и из анализа других физических свойств тектитов.
Иногда в тектитах находят вкрапления чистого диоксида кремния, так называемого лешательерита. Встречаются также включения коэсита - плотной модификации кремнезема.
Самое, пожалуй, любопытное - это находки в тектитах окисленного метеоритного железа, в котором различимы типичные метеоритные минералы - камасит (никелистое железо) и шрейберзит. А недавно в тектитах нашли баддеилит (диоксид циркония), до сих пор встречавшийся только в искусственных стеклах. Но еще более поразительна находка, сделанная в одной из лабораторий Кольского филиала Академии наук СССР: в некоторых образцах тектитов был обнаружен нефтяной битум, совсем такой же, как в углистых хоидритах.
Так что же такое тектиты, каково происхождение этих странных осколков природного стекла?
Главная химическая особенность тектитов - обилие кремнезема SiO2, составляющего подчас 70-90% общей массы тектита. Невольно напрашивается аналогия с земными осадочными породами. В связи с этим американский геохимик Г. Юри писал:
“Химический состав тектитов поразительно сходен с составом наиболее кислых осадочных пород... Такой химический состав не возникает ни при каких известных в природе химических процессах, за исключением, возможно, очень редких и особых явлений”.
Из всех известных нам образований на тектиты наиболее похожи так называемые силика-глассы - чистые стекла силикатного состава. Впервые природные силика-глассы в виде мелких стеклянных камешков были случайно найдены в Ливийской пустыне еще в 1816 г. В 30-х годах нашего века подробные исследования ливийского стекла провел английский минеролог Л. Спенсер. В двухстах километрах от этих залежей были найдены многочисленные кусочки такого же стекла вместе со стеклянными наконечниками копий, кварцитовыми топорами и другими каменными орудиями, которые были в обиходе у древних обитателей этой местности.
В Ливийской пустыне, там, где найдено загадочное стекло (ливийское стекло), нет ни малейших следов какого-нибудь метеоритного кратера. Между тем достоверно известно, что вокруг и внутри некоторых взрывных метеоритных кратеров встречаются уже упоминавшиеся метеоритные импактиты.
В сущности, это расплавившаяся при взрыве и затем затвердевшая земная порода, смешанная, естественно, и с веществом метеорита. Неудивительно поэтому, что метеоритные импактиты из кратеров Вабар (Аравийский полуостров) и Хенбери (Австралия) оказались насыщенными метеоритным веществом в виде мельчайших капелек никелистого железа, а также и вкраплениями лешательерита.
Казалось бы, ключ к объяснению природы тектитов найден. Однако в некоторых районах обычных залежей силика-гласса, где как будто бы должны находиться огромные метеоритные кратеры, нет ничего, что свидетельствовало бы о падении крупного метеорита. Не найдено в таких районах и ни одного типичного тектита. Считать тектиты продуктом переплавления земного песка, по-видимому, нельзя.
Когда в песок ударяет молния, возникают фульгуриты - разветвленные стеклянные трубки, отмечающие путь грозового разряда. Любопытно, что фульгуриты содержат лешательерит, подобно тектитам и различным силика-глассам. Похоже, что механизм образования всех этих объектов имел нечто общее. Однако отождествить тектиты с обычными фульгуритами невозможно.
Есть, наконец, еще один класс объектов, напоминающих тектиты,- так называемые атомные импактиты. При атомных взрывах на поверхности Земли или на небольшой высоте силикатные породы плавятся, превращаясь в куски стеклянных атомных шлаков. Как в метеоритах, так и в атомных импактитах присутствует коэсит - кристаллический кремнезем с весьма плотной “упаковкой” атомов. Совсем недавно коэсит был найден и в тектитах.
Общий вывод ясен: ни на Земле, ни в космосе мы не знаем объектов, которые можно было бы отождествить с тектитами. По всей совокупности свойств наиболее близки к тектитам различные силика-глассы, в особенности метеоритные и атомные импактиты.
Известный советский исследователь тектитов Г. Г. Воробьев и его сотрудники проделали интересную работу. Они собрали почти всю весьма обширную литературу о тектитах и разместили ее микрокопии и коды на специальных перфокартах. Получилась самая полная в мире библиотека по тектитам, содержащая несколько тысяч книг, статей и заметок. Как отмечает Воробьев, “работа с перфокартотекой и„прочесывание" всей литературы по ста тематическим вопросам показали, что подавляющее число фактов говорит о космическом происхождении тектитов. Позднее это было подтверждено и с помощью электронной вычислительной машины”*.
Таким образом, вероятнее всего, тектиты - это стеклянные метеориты. Их иногда находят в ледниковых отложениях, в песке и глине третичной эпохи. Обилие тектитов в одних районах и отсутствие их в других, возможно, указывает на то, что эти необычные небесные камни выпадали на Землю плотными роями. Можно ли отнести тектиты и остальные метеориты к одному родоначальному телу, или для стеклянных метеоритов следует искать особый источник образования, пока неясно. Впрочем, правильнее решать все эти вопросы в тесной связи с основной, пока не решенной проблемой - происхождением астероидного кольца.
В 1975 г. пулковские астрономы опубликовали обстоятельную работу К. Н. Савченко, посвященную происхождению малых тел Солнечной системы. Подробный небесно-механический анализ орбит астероидов привел Савченко к выводу, что пояс малых планет мог возникнуть лишь в результате катастрофического распада земноподобной планеты, которая когда-то обращалась вокруг Солнца между орбитами Земли и Марса. По его расчетам, масса этой планеты, т. е. Фаэтона, была не меньше 6-Ю"6 г. и, возможно, Фаэтон превосходил Марс. Не исключено, что Фаэтон имел спутников, его “год” равнялся 4,7 земным годам. По словам К. Н. Савченко, “причины разрыва первичной планеты, породившей кольцо астероидов, остаются совершенно невыясненными, в то время как сама гипотеза разрыва наилучшим образом удовлетворяет всем ныне известным особенностям строения кольца астероидов”.**
* Г. Г. Воробьев Что вы знаете о тектитах? М., Наука, 1966.
** Проблемы происхождения тел Солнечной системы. (К. Н. Савченко. Космогония Канта и проблема происхождения малых тел Солнечной системы). Л., Наука, 1975, с. 197.