Минералы горных пород
Медь (Cu), латунь, oлово(Sn).
Условия нахождения и формы выделения. В мелкозернистом базальте редкие микроскопические зерна самородной меди (в ассоциации с троилитом и железом) встречаются в виде мелких скоплений в троилите на его контакте, с ильменитом. По-видимому, медь кристаллизовалась как первичная фаза. В порфиритовых базальтах и медь обнаружена в виде мельчайших (~ 2 мкм) прожилков в ульвошпинели и ильмените. Здесь медь также находится в непосредственном контакте с металлическим FeNi и троилитом. Отдельная частица меди обнаружена в офитовом базальте. В некоторых образцах «Аполлона-14» медь встречается также в виде мельчайших угловатых зерен. В базальте наряду с металлическим железом, троилитом, неидентифициро-ванной фазой состава SiC>2 и другими минералами мезостазиса наблюдалась маленькая пластинка, оказавшаяся металлической медью.
Химический состав. Медь из образца содержит меньше 0,1% никеля и цинка. Прожилки меди в образце из-за их малого размера были подвергнуты только полуколичественному микрозондовому анализу. Медь — основной элемент прожилков; ни никель, ни цинк не обнаружены. Предполагают, что эта фаза представляет собой относительно чистую медь; она не может быть загрязнена, поскольку перед полировкой поверхности со свежего среза был сошлифован слой толщиной в несколько микрометров.
ЛАТУНЬ Си + Zn С ПОДЧИНЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ОЛОВА.
Условия нахождения и формы выделения. Предполагалось, что зерно, напоминающее латунь, обнаруженное в тяжелой фракции крупнозернистого базальта, привнесено извне. Однако латуноподобные зерна были извлечены также из образцов мелкозернистого материала, доставленных «Аполлоном-11», и из мелкозернистого базальта. В последнем серповидный обломок латуни плотно соприкасается с частицами троилита и полевого шпата. Сходные тонкозернистые металлические фрагменты встречаются в брекчии.
Оптические свойства. Обломки латуни имеют характерный золотистый цвет.
Химический состав. Зерно латуни из крупнозернистого базальта
имеет состав, примерно отвечающий формуле
В земных условиях в меди может содержаться в небольших количествах Ag, As, Fe, Bi или Sb, но в ней никогда не бывает в значительном количестве цинка или олова. Поэтому надо полагать, что описанная латунь действительно является лунным минералом.
ОЛОВО Sn
В полированном шлифе, изготовленном из небольшого обломка железа из образца мелкозернистого материала, обнаружены участки, отличающиеся от основной массы железа более интенсивной желтой окраской. Электронным микрозондовым анализом установлено, что эти участки сложены оловом лишь с небольшой примесью железа и вмещающее это олово железо содержит около - 1% №. Согласно данным рентгенографических исследований, сильные линии на порошкограмме этой смеси и на сделанных для сравнения порошкограммах B-Sn совпадают. Судя по низкому содержанию никеля в исследованном обломке железа, полагают, что последний лунного происхождения.
НИКЕЛЬ Ni (предположительно)
Условия нахождения и формы выделения. Предполагалось, что тонкие жилки Ni-металла в порфиритовьтх базальтах, обнаруженные в полированных шлифах образцов, не могут быть природного происхождения. Однако в образце мелкозернистого материала пленка этого металла толщиной в несколько микрометров частично покрывала агрегат минеральных и стекловатых фрагментов. Полагают, что возможность контаминации в данном случае исключена, так как минеральные включения по составу отвечают лунным пироксенам и полевым шпатам.
Оптические свойства. Никелевая пленка из образце имела Желтоватый цвет, а ее отражательная способность, определенная в масле, оказалась выше, чем у зерен железа из лунного грунта.
Химический состав. Электронным микрозондовым анализом никелевой пленки установлено, что она состоит почти из чистого никеля с примесью 2—5% Fe и 0,5% СO. Хотя морфология частицы указывает на ее образование в результате ударных явлений, содержание никеля в ней значительно выше описанного в других лунных металлических частицах.
Сульфиды, фосфид и карбиды.
ПЕНТЛАНДИТ (Fe, Ni)9S8 (предположительно).
Условия нахождения и формы выделения. Возможно, что не идентифицированные пламевидные продукты распада наблюдавшиеся в некоторых случаях в троилите на его контакте с самородным железом (в мелкозернистом базальте, представляли собой пентландит. В брекчии наблюдалось замещение троилита материалом, идентифицированным как пентландит. Вполне возможно что пентландитом являются пятна Ni-Fe-сульфида, отмеченные на стекловидных шариках в ряде проб грунта, доставленных «Аполлоном-16». Предположительно они были определены как хизлевудит (неутвержденное название минерального вида, соответствующего нечистому пентландиту). Эти пятна состоят из агрегатов чешуек, условия нахождения которых позволяют предполагать образование их из летучей фазы.
Оптические свойства. Вещество, слагающее вышеописанные пятна, непрозрачно, резко анизотропно и своим ярко-бронзовым цветом напоминает графит. Химический состав. Электронным микрозондовым анализом пятен, наблюдаемых на стекловидных шариках, установлено присутствие в их составе Никеля, железа и серы. Содержание никеля (5—10%) оказалось слишком высоким для троилита, а содержание железа (< 11%) — слишком низким. Выполненная ранее идентификация пентландита в образце основывалась только на качественных определениях никеля, железа и серы. Полагали, что образование пентландита в результате реакции между троилитом и привнесенным никелем служит признаком того, что этот процесс протекал при температуре ниже 610°С. Процесс сульфидизации на лунной поверхности мог происходить под влиянием удара серосодержащего углеродистого хондрита.
Пока не будут получены более точные химические анализы этой фазы, идентификацию пептландита следует рассматривать как предположительную.
ХАЛЬКОПИРИТ CuFeS2.
Условия нахождения и формы выделения. Редкую крупинку сульфида, напоминающего халькопирит, первоначально описанную в породах, доставленных «Аполлоном-11», отнесли к числу лунных минералов, что ставили под сомнение. Качественно халькопирит был идентифицирован в базальте, где он находился в каемках самородной меди, окружавших зерна FeNi-металла. В порфиритовом базальте халькопирит был определён достоверно. Совместно с кубанитом он расположен вдоль трещинок и по границам зерен в троилите.
Оптические свойства. Халькопирит анизотропен, и поэтому его нельзя отождествлять с изотропным (и дискредитированным) «халькопирротином».
Химический состав. Состав халькопирита, определенный методом электронного микрозондового анализа, позднее был подтвержден рентгенографическими исследованиями. В небольшом количестве определен кобальт.
СФАЛЕРИТ ZnS.
Условия нахождения и формы выделения. Мельчайшее зерно сфалерита было обнаружено в порфиритовом базальте. Фактических данных не приводилось, однако определение его считалось «более или менее достоверным». Достоверно сфалерит установлен в метаморфизованной брекчии. Здесь он находится в ассоциации с троилитом, гётитом, двумя не идентифицированными фазами, обогащенными цинком и хлором, и неизвестной фазой, обогащенной свинцом. Сфалерит образует узкие реакционные каемки вдоль трещинок, пронизывающих троилит, или вокруг его зерен. Как сфалерит, так и троилит окружены гётитом и не идентифицированными фазами. Для энстатитовых метеоритов сфалерит — редкий минерал, сосуществующий с титано-хромистым троилитом, до-бреелитом, нинингеритом или железомагнезиальным алабандином. В железных метеоритах сфалерит обычно встречается в троилитовых модулях совместно с хромистым троилитом и добреелитом или цинковым добреелитом. В образце ни один, из этих минералов вместе со сфалеритом не встречался.
Считают маловероятным, чтобы
сфалерит (с его летучим цинком) мог уцелеть при ударных
явлениях и затем быть включенным в лунные породы, в то время как все другие минералы исчезли. Скорее присутствие сфалерита в образце
объясняется взаимодействием с парами, содержащими летучие обогащенными цинком
и хлором,; в результате чего образовались реакционные каемки сфалерита вокруг
троилита и, вероятно,
Реакционные каемки сфалерита и гётита вокруг троилита встречаются также в по-лимиктовой брекчии. При анализе другого образца реакционные каемки между троилитом и цинксодержащим хлоридно-сульфатным веществом не наблюдались. Вместо этого отмечались мелкие (<10 мкм) отдельные зерна сфалерита (обычно по одному на каждое зерно троилита), иногда внутри троилита. По-видимому, это исключает возможность реакции троилит — сульфат. Во многих случаях троилит встречается без сфалерита, даже в тех участках шлифов, где наблюдаются признаки интенсивно проявленного окисления и где следовало бы ожидать нахождение сфалерита лунного происхождения, если бы он образовался при взаимодействии сульфата цинка с троилитом.
Оптические свойства. В шлифе сфалерит серый, с высокой отражательной способ- ностью по сравнению с гётитом.
Химический состав. Согласно анализам, сфалерит из образца представляет собой разновидность, обобщенную железом.
Простые Окислы
ИЛЬМЕНИТ FeTiO3.
Условия нахождения и формы выделения. Ильменит — непрозрачный, наиболее распространенный лунный минерал; иногда он составляет до 20% всего объема пород. Ильменит наиболее распространенная фаза после клинопироксена и плагиоклаза. Морфология ильменита весьма разнообразна, выделения его изменяются от ксеноморф-ных до гипидиоморфных и идиоморфных.
В кристаллических породах ильменит образует:
1. Блоки кристаллов, от идиоморфных до гипидиоморфных (Фиг. 5).
2. Тонкие пластинки, расположенные параллельно (0001) с ромбоэдрическими модификациями.
3. Грубые скелетные кристаллы с захваченными пироксеном, троилитом и металлическим железом; встречаются реже.
Агрегаты зерен иногда имеют ядро из армолколита или хромовой ульвошпинели; возможно, они образовались в результате реакции этих включенных фаз с расплавом во время охлаждения.
Оптические свойства. Ильменит отчетливо анизотропен, в масляной иммерсии становится темным красновато-коричневым. Он обычно непрозрачен, однако тонкие пластинки ильменита просвечивают; было обнаружено также несколько тонких темно-бурых прозрачных пластинок. Для ильменита с высоким содержанием магния характерно заметное двойное лучепреломление, а также сильный плеохроизм от розовато-бежевого до буровато-серого.
Химический состав. Состав лунного ильменита в общем близок к стехиометрическому, в нем в незначительном количестве присутствуют хром, алюминий и марганец, находящиеся в виде твердого раствора. Иногда встречается также в небольшом количестве циркон.