5 лет назад
Нету коментариев

В метеоритах мы имеем единственное вещество космического происхождения, ко­торое мы можем исследовать так, как исследуем биосферу, т е во всеоружии современного научного знания.

Академик В И Вернадский

 

Вынесенные в эпиграф слова великого естествоиспыта­теля первой половины нашего века В И Вернадского подчеркивают особое значение исследования метеори­тов как вещества космического происхождения. Это значение сохранилось и до наших дней Вместе с тем достижения науки последних двух десятилетий показы­вают, как удивительно возросли возможности изучения космического камня. Еще 20—25 лет назад ученые до­вольно много знали о метеоритах, но располагали довольно неопределенными сведениями о горных поро­дах Луны С 60-х годов началось необыкновенно бы­строе пополнение знаний о камне в космосе В наши дни исследователи располагают значительным коли­чеством образцов лунных горных пород. А фотографии и другие данные, полученные космическими аппаратами при облете планет, позволяют судить о горных поро­дах и этих космических тел.

КАМНИ ИЗ КОСМОСА

Известно немало случаев, когда крестьяне, работая в поле или в огороде, неожиданно наталкивались в поч­ве на куски и глыбы черного камня, резко отличавше­гося по внешнему виду от всех других горных пород данной местности. Находки такого рода были сделаны и в нашей стране — на Украине, в центре России, Белоруссии, Прибалтике и во многих странах за рубе­жом Внимательный наблюдатель замечал, что эти сгла­женные или округлые куски иногда покрыты глян­цевитой коркой, как бы оплавлены.

В чем же заключаются особенности этих экзоти­ческих камней. Прежде всего обращает на себя вни­мание то обстоятельство, что их распространение, сос­тав, размеры и частота нахождения никак не связаны с коренными кристаллическими породами данной мест­ности и ее геологическим строением. Метеориты можно встретить в складчатых горах и на обширных террито­риях с горизонтальным залеганием пластов, на возвы­шенностях и равнинах, в болотах и песках Их на­ходят непосредственно на поверхности земли или «зарывшимися» в почву. На Колыме обнаружили такой довольно крупный инородный камень в речных отло­жениях на глубине 46 м при проходке разведочного шурфа на золото.

Постепенно накопились сведения об экзотических камнях — метеоритах, упавших в прошлом на Землю. Были и такие случаи, когда после наблюдавшегося людьми падения метеорита удавалось разыскать следы этого пришельца из космоса — глыбу или же множество обломков, возникших при его раздроблении.

Падение метеоритов вызывало у людей суеверный страх В древности такое явление принимали за «небес­ные знамения»— предвестники войны, голода, эпиде­мий, других важных событий Неудивительно, что ме­теориты обоготворяли, их помещали в храмах, иногда их находят и в погребениях Известно, что еще в первом тысячелетии до нашей эры культ метеоритов был распространен на Древнем Востоке и в Римской им­перии, небесные камни изображены и на некоторых монетах того времени В некоторых странах им по­клоняются до сих пор Небольшой полуокруглый метео­рит красновато-черного цвета и ныне предмет покло­нения верующих в мусульманском храме в Мекке (Саудовская Аравия).

Но в наши дни метеорит прежде всего интересней­ший объект для исследования Интересна история по­исков Сихотэ-Алинского метеорита, упавшего в феврале 1947 г в горной тайге на западном склоне хр. Сихотэ-Алинь на Дальнем Востоке Его падение, сопровождав­шееся ослепительной световой вспышкой, сравнимой по яркости с солнечным светом, было замечено не­сколькими случайными наблюдателями, находивши­мися в это время на расстоянии от 9 до 60 км.

Место падения метеорита в виде воронки, черно-бурой от вывороченной земли и глины, резко вы­делялось на фоне заснеженных холмов и было обнару­жено с самолета, летевшего на высоте 700 м Геологи, с трудом добравшиеся по бездорожью в этот район на десятый день, обнаружили множество воронок и в каждой из них — обломки метеорита с синевато-серой коркой плавления Масса собранных обломков соста­вила более 30 т, а самого крупного из них — 1754 кг Специалисты считают, что общая масса Сихотэ-Алинского метеорита была значительно больше, по-види­мому, около 70 т.

Однако большинство метеоритов остаются необна­руженными в почве и наносах, пустынях, тайге и поляр­ных странах, на поверхности или под покровом матери­кового льда Вероятно, много метеоритов погребено и в древних осадочных отложениях, ведь они встре­чались с Землей и в прежние геологические эпохи.

Метеориты падают на нашу планету повсюду, а сле­довательно, их можно найти также на дне морей и океанов Астрономы пришли к выводу, что ежегодно на Землю (включая океаны) попадает не менее 1000 т метеоритного вещества. И около 70 оказывается под водой Значит, за 1 млн лет на Землю выпало не менее 1 млрд. т, а за неполных 600 млн. лет, прошед­ших с начала палеозойской эры, поступило около 0,6 X X 1012 т метеоритного вещества. Таким образом, об­ломки метеоритов и космическая пыль играют немалую роль в вещественном составе нашей планеты.

По химическому и минеральному составу «небесные пришельцы» довольно разнообразны Наиболее широко распространены каменные метеориты Темное мелко­зернистое вещество, из которого они состоят, похоже на вещество глубинных магматических пород основного и ультраосновного состава — перидотитов и дунитов Сходство подтверждается и при детальном изучении под микроскопом, и при химическом анализе. Каменные метеориты образованы из оливина, пироксена, плагио­клаза, хромита и некоторых других минералов и, таким образом, по внешнему виду и минеральному составу их трудно отличить от земной основной или ультра­основной породы.

Но имеется и четкое различие — по строению Метеоритам свойственна своеобразная хондритовая структура. Под микроскопом видны тесно спрессованные хондры (от греческого «хондрос — зерно, крупин­ка) , каждая из которых имеет диаметр в несколько мил­лиметров и представляет собой округлый минеральный агрегат из тесно сросшихся игольчатых или призма­тических кристаллов оливина или пироксена (или обо­их минералов вместе). Хондры соединены мелкими раздробленными кристалликами силикатов и зерныш­ками рудных минералов.

Хондриты (это название подобных метеоритов) неодинаковы по прочности. Одни из них чуть ли не рыхлые, другие очень крепкие и с большим трудом раскалываются на части.

Другая характерная структура каменных метео­ритов — ахондритовая, похожая на туфовую Ахондритовые метеориты состоят из мелких угловатых зерен пироксена и оливина. Механизм образования хондритовых и ахондритовых структур все еще остается зага­дочным. Некоторые исследователи считают, что как хондры, так и обломочки минералов ахондритов воз­никли из тонкообломочного и даже пылевидного ма­териала путем собирания и слипания мельчайших частиц.

Но самые оригинальные среди метеоритов все-таки железные, представляющие собой глыбы и обломки металлического железа с постоянной примесью никеля. По внешнему виду — это сплошная масса металла, покрытая тонкой пленкой окалины или оксидов железа. Плотность железных метеоритов очень большая, около 7 г/см3.

Среди железных метеоритов отмечаются очень круп­ные Один из них, найденный в Юго-Западной Африке, весит около 60 т. Для его перевозки, правда остав­шейся неосуществленной, потребовался бы отдельный товарный вагон.

На Земле встречаются и еще одни удивительные образования — большие метеоритные кратеры (для по­следних недавно предложено красивое название «астроблема» — в переводе сгреческого звездная рана). Очень интересен Аризонский кратер в одноименной пустыне США, обнаруженный в 1891 г. Иногда его называют также кратером Уинслоу (по близлежащему городку), кратером Каньон-Дьябло (по реке, впадающей в Литл-Колорадо) или кратером Баррингера Аризонский кратер — истинное геологическое чудо Очевидцы пишут, что кратер производит необыкновенное впечат­ление с воздуха при полете на не очень большой высоте. Однообразие пустыни внезапно нарушается огромной, почти совершенно круглой, окруженной не­высоким валом воронкой диаметром 1300 м и глуби­ной 175 м.

По очертаниям Аризонский кратер очень похож на вулканический, однако в его пределах нет ни лавы, ни вулканического пепла, ни туфов, ни других следов вулканической деятельности. О метеоритном проис­хождении кратера свидетельствуют тысячи небольших железных метеоритов в его окрестностях, дробление и оплавление горных пород на дне кратера, затухаю­щее с глубиной, и находки в обломках раздробленных песчаников минералов коэсита и стишовита — модифи­каций кремнезема, возникающих при чрезвычайно вы­соком давлении.

Инженер Баррингер, владелец земельного участка, на котором находится Аризонский кратер, предполагал, что под дном кратера лежит гигантский метеорит, кото­рый мог бы разрабатываться как крупное железонике-левое месторождение. Однако шахта и несколько скважин, пробуренных на глубину более 400 м, вскрыли только разрозненные глыбы метеорита, не имевшие промышленного значения. Стало ясно, что крупное небесное тело при падении раздробилось на множество обломков и глыб.

Некоторые из железных метеоритов в природном виде можно принять за самородки серебра или платины, но после распиливания и травления поверхности кисло­той устанавливается их истинная природа Только одна земная горная порода похожа на железные метеориты Это самородное железо, глыбы которого найдены на побережье о-ва Диско, расположенного у западного берега Гренландии Самые крупные из них, образую­щие скалы на берегу, обнаружены вблизи выходов чер­ных базальтовых лав Но самородное железо значи­тельно отличается от железных метеоритов по составу и структуре. Для железных метеоритов характерна значительная примесь никеля (до 10 %), тогда как зем­ное самородное железо практически не содержит его.

Любопытны данные немецкого исследователя Г. Классена о распространении железных и каменных метеоритов (в штуках) на разных континентах:

Sh_1

Из этих данных следует, что в Европе, Азии и Африке каменных метеоритов значительно больше, чем железных, тогда как в Австралии и Америке со­отношение обратное Несомненно, что все континенты находились в одинаковой обстановке по условиям па­дения метеоритов разного состава и поэтому соотноше­ние между ними должно быть одинаковым Но если так, то нужно объяснить, почему в дальнейшем это соотно­шение изменилось Г. Классен высказал интересное предположение Он считает, что на разных континен­тах доисторический человек, а частично и современный, собирал железные метеориты для изготовления орудий труда и оружия В странах Старого Света — Европе, Азии, на севере Африки — с их древними культурными центрами люди очень рано начали использовать боль­шие железные метеориты как удобный источник железа, что и привело к резкому преобладанию каменных метео­ритов в этих районах Земли.

О том, что некоторые племена и народы не про­являли интереса к железным метеоритам, свидетель­ствуют находки крупных метеоритов «Женщина» и «Собака» в Гренландии, о которых эскимосы знали давно, но не трогали их. И только американскому полярному исследователю Р Э Пири в 1897 г с вели­чайшими трудностями удалось доставить их в Нью-Йорк, где ныне они выставлены для обзора в планета­рии Американского музея естественной истории.

Помимо каменных и железных метеоритов выделяет­ся еще сравнительно небольшая группа железокаменных метеоритов Они состоят из примерно одинакового количества железа и каменного вещества Один из наиболее известных железокаменных метеоритов — Палласово железо (назван по фамилии русского ака­демика П. С. Палласа, доставившего этот метеорит в 1772 г из Сибири в Петербург) Строение Палласова железа очень своеобразно это «железная губ­ка» с пустотами, заполненными оливином.

После того как в 1969 г выяснилось, что льды Антарктиды — «кладовая» метеоритов, упавших в по­следние сотни тысяч лет, резко возросло число их на­ходок Если к 1970 г на всем земном шаре было обнаружено 2300 «пришельцев из космоса», то в 1969— 1980 гг. в Антарктиде нашли более 5000 образцов, представляющих собой части 300—400 метеоритов.

Уже говорилось, что каменные метеориты по мине­ральному составу близки к таким магматическим поро­дам, как перидотиты и дуниты До недавнего времени существенным различием между ними считалось отсут­ствие в каменных метеоритах воды. Но в метеорите Старое Борискино (метеориты принято называть по населенным пунктам вблизи мест находки) Л. Г. Ква­ша обнаружил водосодержащий минерал хлорит, а химический анализ показал, что содержание воды в метеорите достигает 8%. Более того, в некоторых метеоритах нашли несколько видов самородного углеро­да и органические соединения абиогенного происхож­дения. Такие метеориты выделены в группу углистых хондритов Все это, очевидно, свидетельствует о том, что, несмотря на огромную температуру, воздействие которой испытывает падающий на Землю метеорит, проходя через атмосферу планеты и нагреваясь в ре­зультате трения, не все летучие вещества и газы ис­паряются и сгорают, какая-то часть их сохраняется.

О происхождении метеоритов нет единого мнения Многие исследователи считают, что они возникли при разрушении астероидов и фактически являются их обломками.

Около 4,5 млрд. лет назад астероиды в ходе распада радиоактивных элементов разогрелись Внутренние части их расплавились, внешние же остались холод­ными При разогреве в астероидах шла дифферен­циация вещества с обособлением ядра, промежуточной и внешней оболочек разного состава После распада радиоактивных элементов началось охлаждение этих небесных тел и через какое-то время их недра стали холодными.

Двигаясь по пересекающимся орбитам, сталки­ваясь и дробясь, и время от времени попадая в около­земное пространство, астероиды дали начало метеори­там. Ахондриты, железокаменные и железные метеори­ты возникли из внутренних частей астероидов, хондриты — из промежуточных, а углистые метеориты — из наружной оболочки, никогда не нагревавшейся и сохранившей исходные особенности первоначального вещества Солнечной системы.

В музеях наряду с метеоритами можно увидеть ку­сочки стекла округлой, каплеобразной, грушевидной и другой формы Просвечивающее стекло окрашено в зеленоватый, желтый и коричневый цвета и внешне похоже на обыкновенное бутылочное стекло. Такие образования называют тектитами. Термин тектит, пред­ложенный австрийским геологом Ф. Зюссом, происходит от греческого слова «тектос» — оплавленный Обычно тектиты бывают размером с лесной орех, а масса их составляет десятки граммов, но встречаются и вели­чиной с куриное яйцо и массой до полукилограмма. Находят тектиты на поверхности Земли и в речных наносах.

Тектиты привлекли внимание ученых уже во второй половине XVIII в. В Чехии в то время они широко ис­пользовались для украшений под названием «богем­ского хризолита». В чешских тектитах после огранки выявлялась густая окраска и сильный блеск Из них делали ожерелья и различные безделушки Тектиты принято называть по местности, в которой они найдены, поэтому чешские тектиты именуют влтавинами и молдавитами — по р. Влтава (Молдава), в бассейне кото­рой они встречаются.

В прошлом веке большой интерес вызвали тектиты с о-ва Тасмания, впервые изученные Ч. Дарвином и описанные в опубликованной в 1844 г книге «Геоло­гические наблюдения над вулканическими островами». Знаменитый натуралист во время кругосветного путеше­ствия на корабле «Бигль» изучал и минералы, и горные породы Он обнаружил полые стеклянные шары — тасманиты — в ледниковых отложениях.

Очень своеобразны австралиты, распространенные в центральной и южной частях Австралии, имеющие вид пуговиц, грибов, шаров и фигурок, похожих на песочные часы Тектиты найдены также в Индонезии на о-ве Белитунг, расположенном между о-вами Калимантан и Суматра, на Филиппинских о-вах, в Индокитае (Лаосе), Северной и Южной Америке.

И все-таки, несмотря на обширную географию тек­титов, на огромной территории нашей страны эти своеобразные стеклянные камешки не находили Только в 70-е годы тектиты обнаружили в пустынной местности между Мугоджарами и Аральским морем около р Иргиз в урочище Жаманшин Во впадине диаметром около 10 км встречаются импактиты — черные обож­женные и переплавленные глыбы, темные плотные и желтоватые пористые стекла, возникшие при катастро­фическом взрыве метеорита Здесь же в большом коли­честве отмечаются черные закрученные образования со следами вращения и стеклянные камешки размером от нескольких миллиметров до 3 см Одни из них по­хожи на застывшие капельки, другие на шарики, вин­тообразные фигурки и смятые застывшие брызги Это и есть тектиты, по местности нахождения названные иргизитами.

Поверхность иргизитов блестящая, глянцевая, что говорит о застывании их в воздухе Количество тектитов огромное — в 1 м3 горной породы их насчиты­вается до 100 Всего же, по оценкам специалистов, в урочище сконцентрировано 107—108 стеклянных капель общей массой в десятки тонн По мнению П В Фло­ренского и А К Станюковича, при образовании мете­оритного кратера в урочище Жаманшин энергия взры­ва составляла 1018—1020 Дж, масса метеорита дости­гала 106—107 т, а его диаметр (в пересчете на желез­ный метеорит) — 200—400 м.

Тектиты урочища Жаманшин вызвали у ученых ис­ключительный интерес. Ведь впервые на Земле тектиты и импактиты найдены совместно в месте падения метеорита. Таким образом, урочище Жаманшин — первое «коренное месторождение» тектитов.

Ученые предложили много гипотез возникновения тектитов Ч. Дарвин полагал, что тектиты представляют собой вулканические бомбы и, следовательно, появление их связано с деятельностью вулканов. Позже выясни­лось, что тектиты Тасмании и многих других районов находятся в местностях, где нет вулканов, следова­тельно, вулканическая гипотеза оказалась несостоя­тельной. К тому же тектиты имеют иной химический состав, чем лавы в них, в отличие от земных горных пород, очень много кремнезема и мало глинозема. Очень мало и воды — в среднем в 10 раз меньше, чем в вул­каническом стекле.

Высказывалось даже предположение, что влтавины не что иное, как продукты древнего стекольного про­изводства в Чехии Но в Тасмании, Австралии и неко­торых других районах распространения тектитов еще несколько веков назад не умели варить стекло и поэтому стеклянные камешки нельзя связывать с деятельностью человека. А по химическому составу тектиты отли­чаются и от технического стекла.

Существовали гипотезы и о неземном происхож­дении тектитов Считалось, что это либо метеориты осо­бого состава, либо части ядер комет, либо выбросы вулканических извержений на Луне, поступившие на Землю. Однако падение метеоритов неоднократно со­вершалось на глазах человека, но нигде и никогда никто не видел падения тектитов.

В последние десятилетия, когда в разных районах Земли обнаружили десятки метеоритных кратеров, появились основания рассматривать тектиты как свое­образные продукты ударного метаморфизма. При ударе крупного космического тела о Землю и его взрыве мест­ные горные породы и космическое вещество расплавля­лись, брызги расплава выбрасывались в атмосферу и затем падали внутрь кратера или за его пределы вместе с осколками метеорита Понятно, что в этом слу­чае состав тектитов зависит и от состава земных гор­ных пород Неудивительно, что тектиты Ливийской пустыни близки по составу к кварцу, основному минера­лу песка пустынь.

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ НА ЛУНЕ И ПЛАНЕТАХ

На Земле горные породы возникали не совсем так, как на других планетах. Ведь состав и строение Земли ха­рактеризуются рядом специфических особенностей, не проявляющихся на Луне и других планетах.

В последние два десятилетия достигнуты Огромные успехи в изучении горных пород Луны и в меньшей мере планет земной группы. Многовековые наблюдения с Земли сменились изучением планет на их поверхности и в околопланетном пространстве. Первые образцы пород Луны (около 22 кг) поступили на Землю в июле 1969 г после рейса космического корабля «Аполлон-11». В дальнейшем образцы лунных пород доставил и эки­паж космического корабля «Аполлон-12» и советские автоматические станции «Луна-16» и «Луна-20». В на­стоящее время на Земле находится около 400 кг образ­цов горных пород из различных районов Луны.

Напомним некоторые сведения о Луне Поверхность ее твердая, рек и водоемов нет Видимые в телескоп темные участки, издавна получившие названия «оке­анов» и «морей», представляют собой обширные сухие равнины Более светлые и вместе с тем приподнятые участки лунного рельефа называют «континентами» Они покрыты горами.

Что же известно ныне о лунных породах? Среди них установлены изверженные породы и рыхлый тонкозер­нистый материал — реголит, покрывающий всю поверх­ность нашего спутника. Он состоит из слабо связанных частиц плагиоклаза, пироксена, ильменита, оливина размером в доли миллиметра и обломков залегающих глубже изверженных пород — базальтов, анортозитов и норитов Реголиту свойственна высокая пористость: на глубине 0,5 м она, например, составляет 50—60 %.

Приповерхностная часть реголита изобилует мель­чайшими стеклянными зернышками шаровидной и гантелевидной формы, придающими породе своеобразный искрящийся блеск На шариках нет ни малейших следов коррозии, никаких следов повреждений от воздействия газов или жидкостей, хотя возраст лунной пыли ис­числяется миллионами лет.

Несмотря на малую прочность, реголит выдерживает довольно значительные нагрузки. На него садились космические корабли, по нему передвигались само­ходные аппараты, ходили космонавты «Лунный грунт» не налипал на подошвы обуви исследователей Луны и колеса лунохода.

О способности реголита перемещаться как единое целое свидетельствуют оползни на склонах лунных возвышенностей. Во время телевизионных трансляций экспериментов «Лунохода-2» на склоне кратера Лемонье обнаружили сползший слой реголита. Были видны ступенчатые участки, дугообразные стенки от­рыва и обратные наклоны оползневых террас Лунные оползни по всем внешним признакам напоминают земные, но происходили они без участия воды, в сухом реголите.

Реголит — поверхностное образование. Он сформи­ровался в результате разрушения лунных пород, не защищенных атмосферой, при ударах метеоритов, под воздействием солнечного ветра и температурного вы­ветривания. Очень резкие суточные колебания темпера­туры (от +125°С днем до —175 °С ночью) вызвали растрескивание и раздробление лунных пород.

С глубиной в реголите увеличивается размер облом­ков горных пород и уже на первых метрах от поверх­ности он сменяется микробрекчиями. Под ними лежат брекчии коренных магматических пород. На какую глубину они распространяются? По последним данным В. П. Барсукова и А. Т. Базилевского, неизмененные изверженные породы на «материках» появляются лишь на глубинах не менее 10—20 км.

Коренные базальты, анортозиты, нориты и трокто-литы Луны по химическому составу сходны с земными. По основному показателю — содержанию кремнезе­ма— они относятся к основным породам (40—52%). Но лунные породы именно сходны, а не тождественны земным. Базальты в виде потоков и покровов высти­лают лунные «моря», превратив их в обширнейшие равнины вулканического происхождения. «Морские» базальты состоят из плагиоклаза, пироксена, оливина и ильменита. Но в отличие от земных в них больше железа, титана и меньше кремния. Особенно обращает на себя внимание высокое содержание титана — до 4—5 %, а в редких случаях и до 13 %. Эту особенность объясняют тем, что из базальтовой лавы, излившейся на поверхность Луны и оказавшейся в условиях косми­ческого вакуума, очень легко уходили газы .Массовая миграция летучих компонентов вызвала рассеивание титана во всем объеме базальтовой лавы, что и привело к повышению его содержания в лунной породе.

Более светлый каменный материал лунных «матери­ков» представлен горными породами, близкими к анор­тозитам. Главным минералом в них служит плагио­клаз, богатый кальцием Вотличие от земных в лунных анортозитах значительно больше алюминия, кальция и меньше щелочей В некоторых районах лунных «ма­териков» выделяются участки с более темной окраской, чем у анортозитов. Они сложены норитами и троктолитами — разновидностями габбро.

Довольно редко встречаются «неморские» базальты с повышенным содержанием калия, редких земель и фосфора. Это так называемые крип-базальты. В слож­ном термине слово «крип» обозначает сокращенное на­звание (в латинском звучании) нескольких химических элементов, входящих в состав лунных базальтов,— калия, редких земель и фосфора. Происхождение крип-базальтов вызывает споры. По одной из версий крип-базальты образовались из расплава, возникшего из анортозитов на месте падения крупных метеоритов.

Любопытны данные о возрасте лунных пород. Возраст «морских» базальтов колеблется от 4 до 3 млрд. лет. Анортозиты и связанные с ними нориты и троктолиты — древнее. Они сформировались в первые десятки миллионов лет истории Луны — их возраст превышает 4 млрд. лет.

Базальты и анортозиты — общеизвестные лунные породы основного состава. Но в каменном материале, доставленном космическими аппаратами «Аполлон», обнаружены также ультраосновные и кислые магма­тические породы Ультраосновные породы (им свой­ственно очень низкое, менее 40 %, содержание кремне­зема)— дуниты, гарцбургиты и лерцолиты — встре­чаются в виде обломков в реголите и в базальтах. Разнообразны и кислые породы (в них содержание кремнезема высокое — более 65 %), найденные также в виде обломков в брекчиях, в реголите (частички кислого стекла) и базальтах Но крупные участки, сло­женные ультраосновными или кислыми породами, на поверхности Луны не обнаружены.

Из приведенных данных видно, что лунные горные породы в общем близки к земным. Но полного подобия нет. И это понятно. Ведь на Луне горные породы обра­зовывались в особых условиях. Одно из них — от­сутствие воды в любой форме. Поэтому в горных поро­дах нашего спутника нет минералов, содержащих воду.

О горных породах Марса мы знаем немного. В теле­скоп с достаточно сильным увеличением хорошо видны темные и светлые области на диске планеты По анало­гии с земной поверхностью светлые области назвали «материками», темные — «морями», хотя, как теперь хорошо известно, в марсианских «морях» нет и капли воды.

Еще в 50-е годы нашего века В. В. Шаронов, сравни­вая яркость и цвет марсианских «материков» и различных земных горных пород и минералов, пришел к вы­воду, что на поверхности Марса в этих участках развит порошковатый лимонит (водный оксид железа) или песок, окрашенный лимонитом в красно-оранжевый цвет.

После того как космические аппараты «Маринер-6» и «Маринер-7» в 1969 г передали фотографии Марса, сделанные на подступах к планете, появилась возмож­ность уверенно судить о ее рельефе. Поверхность планеты также покрыта реголитом, состоящим из обломков пород Размер обломков в реголите на Марсе крупнее, чем на Луне,— от 1 до 10 мм. Плотность его небольшая — 1 —1,6 г/см3, мощность значитель­ная — десятки и сотни метров, а глубже на многие километры уходят сильнотрещиноватые коренные горные породы.

О составе реголита прямых данных нет. На фото­графиях поверхности Марса, сделанных в месте посадок космических аппаратов «Викинг-1» и «Викинг-2», видна каменная пустыня с отдельными глыбами. В некоторых из них хорошо заметно пористое или пузырчатое строение, точно такое же, как и в лавах земных вулка­нов Местами реголит отсутствует (его сдуло ветром), и в этих участках на поверхность выходят черные скалистые породы.

Для реголита чрезвычайно характерна красновато-желтая окраска. Предполагают, что она вызвана железистыми минералами, образовавшимися при выветривании базальтов. Скорее всего, это богатый железом (его содержание до 5—8 %) глинистый мате­риал. Следовательно, тонкозернистый грунт на поверх­ности Марса — это не обломки первичных пород, а новый материал, сформировавшийся, вероятно, при их выветривании.

Телевизионные снимки поверхности Марса очень на­глядны и свидетельствуют о мощном вулканизме на планете в прошлом. На обширных выровненных про­странствах северного полушария местность очень похожа на «моря» Луны, залитые базальтовыми ла­вами Южное полушарие занимает «континентальная» часть Марса с многочисленными кратерами вулканов, действовавших в разное время. Это крупные вулкани­ческие постройки, а некоторые из них настоящие гиган­ты, как, например, вулкан Олимп, поднимающийся над поверхностью на 21 кмДиаметр его около 700 км, а диаметр кальдеры — 80 км. Внешние склоны Олимпа очень пологие (5—6° — это так называемый щитовой вулкан), залиты многократно наслоенными застыв­шими потоками лавы. Щитовые вулканы довольно редки на Земле и никогда не достигают таких гигант­ских размеров, как на Марсе.

Прямых данных о химическом составе вулканиче­ских пород Марса нет, но форма потоков лавы свиде­тельствует о ее высокой подвижности, столь характер­ной для базальтов Земли и Луны Такое определение марсианских лав подтверждается тем, что по концен­трации тория (5 г/т) и урана (1,1 г/т) они близки к базальтам Земли и Луны А возможно, марсианские лавы были и чуть вязче, о чем говорят очень высокие уступы фронтальных частей потоков лавы на вулкане Олимп. Тогда лавы были скорее не базальтовыми, а андезитовыми (с более высоким содержанием кремния).

Нам неизвестен и химический состав «материковых» пород Марса, и о нем мы судим предположительно, по аналогии с породами ранних этапов формирования Луны Возможно, что «континентальная» часть пла­неты сложена анортозитами и норитами, что подтвер­ждается сведениями о концентрации радиоактивных элементов в породах «материков»: по содержанию тория (0,7 г/т) и урана (0,2 г/т) они сходны с анорто­зитами и норитами Луны.

Поверхность Марса преобразуется также под влия­нием сильных ветров, порождающих пылевые бури, и температурных изменений, приводящих к оттаиванию ряда промерзших участков с линзами льда Кроме того, в прошлом планеты активно действовали текучие воды, выработавшие огромные речные долины Поэтому неудивительно, что по фотографиям на поверхности Марса обнаружены слоистые толщи явно осадочного происхождения. Но конкретных данных об осадочных породах пока нет.

О горных породах на поверхности Меркурия мы знаем пока очень мало, судим о них по косвенным дан­ным На телевизионных снимках поверхности планеты, сделанных в 1974 г с пролетавшей автоматической межпланетной станции «Маринер-10», видны много­численные кратеры, внешне ничем не отличающиеся от лунных Отчетливо выделяются «континентальные» области и крупная впадина Калорис. Предполагают, что пористый реголит, покрывающий «континенталь­ные» участки поверхности Меркурия, анортозитовый Замечено, что дно многих кратеров залито потоками лавы. Таким образом, Меркурий по рельефу поверх­ности и, вероятно, по составу горных пород близок к Луне.

Некоторые меркурианские кратеры окружены свет­лыми «лучами», протягивающимися на сотни кило­метров Возникновение лучей, по-видимому, обязано ударам больших метеоритов. При их падении огромное количество раздробленного материала выбрасывалось по радиусам в стороны. Светлый тон «лучей» объясня­ется тем, что раздробленный материал как более моло­дойне испытал «солнечного загара» (поверхность планеты, лишенной атмосферы, становится темной под воздействием длительного облучения протонами «сол­нечного ветра»).

Венера — ближайшая к Земле планета, близкая к ней по размерам, массе и плотности. Но в отличие от исследования других планет земной группы, изучение поверхности Венеры телескопическим методом давало очень немного информации. Мешала очень плотная и мощная атмосфера, скрывавшая поверхность пла­неты. И только начавшиеся с 1961 г запуски автома­тических межпланетных станций в сторону Венеры позволили приподнять завесу таинственности над «планетой загадок». Совершенно необычной оказалась атмосфера Венеры, практически полностью состоящая из углекислого газа и к тому же нагретая у поверхности планеты до 460 °С. Исключительно своеобразны по составу и мощные облака планеты это капельки креп­кой серной кислоты.

Поверхность Венеры неоднородна, на ней выделяют­ся низменности, холмистые равнины и горные сооруже­ния. Считают, что низменности представляют собой базальтовые равнины, наподобие лунных «морей», а на холмистых возвышенностях выходит на поверх­ность древняя кора планеты На равнинах вблизи горных хребтов встречаются необычные кольцевые образования диаметром от 200 до 600 км, названные «венцами». Каждый из них — концентрическая коль­цевая система горных гряд, внутри которой находится область «хаотического» рельефа. Кроме того, на по­верхности Венеры довольно много ударных и вулкани­ческих кратеров В 70-е годы появились и конкретные сведения о горных породах Венеры Измерение мощ­ности отразившихся от поверхности планеты радиоволн спускаемым аппаратом космической станции «Венера-8» (1972 г) показало, что приповерхностная часть планеты достаточно рыхлая и состоит из раздробленных горных пород.

В начале 80-х годов автоматические межпланетные станции «Венера-13» и «Венера-14» совершили мягкую посадку на планете и провели комплексное исследо­вание, включая бурение, отбор грунта и его анализ Места посадок станций выбирали с таким расчетом, чтобы можно было изучить породы различных по рель­ефу и строению областей планеты Станция «Венера-13» опустилась на холмистую равнину, покрытую между скальными выходами мелкозернистым грунтом Рентгенофлюоресцентным анализом установлено, что корен­ные породы холмистой равнины представлены не обычными базальтами, а щелочными, с высоким содержанием калия (содержание К2О — 4%) Такие горные породы (лейцитовые базальты) сравнительно редко встречаются на материках Земли.

Автоматическая станция «Венера-14» совершила по­садку на краю низменности. На телевизионной пано­раме видна каменистая равнина, уходящая до самого горизонта Толща слагающих ее горных пород слоистая, залегает горизонтально, в рельефе отмечаются харак­терные ступенчатые поверхности. На Земле так выгля­дят горные породы, сформировавшиеся при спокойном осаждении в виде мельчайших обломочков На поверх­ности слоистых пород лежат обломки с закрученной поверхностью, очень похожие на земные вулканиче­ские бомбы. Вероятно, в месте посадки станции «Ве­нера-14» встречается и вулканический туф, состоящий из обломков и застывших сгустков пластичной лавы, образовавшихся при взрыве венерианского вулкана. Рентгенофлюоресцентный анализ показал, что вулкани­ческий туф возник из базальтовой лавы с низким содержанием калия (К2О — 0,2 %), в условиях Земли такие лавы извергают вулканы в океанах.

Различия в составе базальтов двух основных об­ластей Венеры — холмистых равнин и низменностей — позволяют предположить, что они формировались в разное время и в разных условиях.

Важную информацию о горных породах Венеры дали автоматические межпланетные станции «Вега-1» и «Вега-2», совершавшие полет к комете Галлея. В 1985 г спускаемые аппараты этих космических станций совершили мягкую посадку на равнине Русал­ки В горных породах этого участка поверхности пла­неты гамма-спектрометрическим методом установлены следующие содержания элементов (в г/т) калия 4000— 4500, урана 0,64—68 и тория 1,5—2,0 Такие концен­трации указанных элементов подтверждают базальто­вую природу равнин Венеры.

В месте посадки спускаемого аппарата «Вега-2» рентгенофлюоресцентным методом впервые был опре­делен полный химический состав пород поверхности планеты. По данным В. Л. Барсукова и А. Т. Базилев-ского, содержания породообразующих оксидов в поро­дах поверхности Венеры таковы (в %) SiO2— 45,6; ТiO2 — 0,2, А12О3—16,0, Fe2O3 —7,74, МnО — 0,14; MgO— 11,5, СаО —7,5, К2О — 0,1, SO3 — 4,7, Сl — 0,3. Приведенные цифры говорят о том, что анализи­ровалась горная порода основного состава нормальной щелочности. Очень высокое содержание серного ан­гидрида свидетельствует об энергичном влиянии сер­нистых газов атмосферы на породы поверхности пла­неты.

Однако в руках исследователей находятся только единичные данные о химическом составе горных пород Венеры и нет уверенности в том, что они характеризуют большие площади. Поэтому наши представления о горных породах могут изменяться и дополняться.

В этом отношении любопытны данные К. П. Фло­ренского и С. В. Николаевой, по-новому осмысливших сведения о содержаниях калия, урана и тория в венерианском грунте на месте посадки автоматической станции «Венера-8». По содержаниям этих элементов он очень близок к земным щелочным сиенитам — глубинным магматическим породам, состоящим из ка­лиевого полевого шпата и щелочных железомагнезиальных минералов. Если это действительно так, то «материки» Венеры окажутся «полевошпатовыми», как на Земле и Луне.