Поведение серы на примере железных шариков из реголита проб АС Луна‑24 (Море Кризисов)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследования лунного реголита, доставленного на Землю советской автоматической станцией (АС) Луна-24, с использованием высоколокальных методов электронной микроскопии позволило получить данные, подтверждающие миграцию серы при остывании металлических расплавов в процессе ликвации. В результате образуются локальные концентраты Fe-S, а часть серы вытесняется вовне, образуя серные оболочки на поверхности капель расплава. Их формирование на поверхности связано с механизмом испарения-конденсации в течение процесса остывания железных шариков. Получившиеся покрытия из серы могут сохраняться в случае консервации их в стекле или под тонкими пленками силикатного конденсата.

About the authors

А. В. Мохов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН)

Author for correspondence.
Email: avm8okhov@gmail.com
Russian Federation, Москва

А. П. Рыбчук

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН)

Email: avm8okhov@gmail.com
Russian Federation, Москва

Т. А. Горностаева

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН)

Email: avm8okhov@gmail.com
Russian Federation, Москва

П. М. Карташов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН)

Email: avm8okhov@gmail.com
Russian Federation, Москва

References

  1. Белащенко Д.К., Кусков О.Л., Островский О.И. Применение модели погруженного атома к жидким растворам системы Fe-S // Неорганич. материалы. 2007. Т. 43. № 9. С. 1113–1125.
  2. Булидорова Г.В., Галяметдинов Ю.Г., Ярошевская Х.М., Барабанов В.П. Физическая химия. Казань: Изд-во Казан. нац. исслед. технол. ун-та, 2012. 396 с. ISBN978–5–7882–1367–5.
  3. Гасанова У.А., Алиев О.М., Бахтиярлы И.Б., Мамедов Ш.Г. Исследование системы FeS–PbS // Журн. неорганич. химии. 2019. Т. 64. № 2. С. 196–200.
  4. Горностаева Т.А., Мохов А.В., Карташов П.М., Богатиков О.А. Защитная роль стеклянной пленки на поверхности металлических частиц лунного реголита // ДАН. 2014. Т. 459. № 3. С. 349–351.
  5. Диков Ю.П., Герасимов М.В., Яковлев О.И., Иванов А.В. Валентное состояние железа в конденсате реголита, доставленного АЛС “Луна-16” // Петрология. 2009. Т. 17. № 5. С. 459–469.
  6. Мохов А.В., Карташов П.М., Богатиков О.А. Луна под микроскопом: новые данные по минералогии Луны. М.: Наука, 2007. 127 с.
  7. Мохов А.В., Горностаева Т.А., Карташов П.М., Асадулин Эн.Э., Богатиков О.А. Нанокристаллы самородных железа и титана в импактных стёклах лунного реголита // ДАН. 2015. Т. 460. № 4. С. 441–445.
  8. Черкасов И.И., Шварев В.В. Грунт Луны. М: Наука, 1975. 143 с.
  9. Химическая энциклопедия в 5 т. / Ред. Зефиров Н.С. (гл. ред.). М: Советская энциклопедия, 1995. Т. 4. 639 с.
  10. Butler (Jr) P., Meyer (Jr) C. Sulfur prevails in coatings on glass droplets: Apollo 15 green and brown glasses and Apollo 17 orange and black (devitrified) glasses // Proc. 7th Lunar Sci. Conf. 1976. P. 1561–1581.
  11. Carten J.L. Morphology and chemistry of probably VLC (Vapor-Liquid-Solide) – type of whisker structures and other features on surface of breccia 15015.36 // Proc. 4th Lunar Sci. Conf. 1973. P. 413–422.
  12. Chou C.L., Boynton W.V., Sundberg L.L., Wasson J.T. Volatiles on the surface of Apollo 15 green glass and traceelement distributions among Apollo 15 soils // Proc. 6th Lunar Sci. Conf. 1975. P. 1701–1727.
  13. Cirlin E.N., Housley R.M., Grant R.W. Studied of volatiles in Apollo 17 samples and their implication to vapor transport processes // Proc. 9th Lunar and Planet. Sci. Conf. 1978. P. 2049–2063.
  14. Dikov Yu.P., Bogatikov O.A., Barsukov V.L., Florensky K.P., Ivanov A.V., Nemoshkalenko V.V., Alyoshin V.G., Chudinov M.G. Some features of the main element conditions in surface layers of the regolith particles of the Luna automatic stations samples: X-ray photoelectronic spectroscopic studies // Proc. 9th Lunar and Planet. Sci. Conf. 1978. P. 2111–2124.
  15. Dikov Y.P., Ivanov A.V., Wlotzka F., Galimov E.M., Wänke H. High enrichment of carbon and volatile elements in the surface layers of Luna 16 soil sample 1635: Result of comet or meteorite impact // Earth and Planet. Sci. Lett. 1998. V. 155 № 3–4. 197–204.
  16. Frondel J.W. Lunar Mineralogy. New York: Wiley-Interscience, 1975. 332 p.
  17. Gerasimov M.V., Ivanov B.A., Yakovlev O.I., Dikov Y.P. Physics and chemistry of impacts // Earth, Moon, and Planets. 1998. V. 80. № 1. С. 209–259.
  18. Gladstone G.R., Hurley D.M., Retherford K.D., P. Feldman D., Pryor W.R., Chaufray J.Y., Versteed M., Greathouse T.K., Steffl A.J., Throop H., and 10 co-authors. LRO-LAMP observations of the LCROSS impact plume // Science. 2010. V. 330. № 6003. P. 472–476.
  19. Grant R.W., Housley R.M., Szalkowski F.J. Marcus H.L. Auger electron spectroscopy of lunar samples // Proc. 5th Lunar Sci. Conf. 1974. P. 2423–2439.
  20. Keller L., McKay D. Discovery of vapor deposits in the lunar regolith // Science. 1993. V. 261. № 5126. P. 1305–1307.
  21. Kerridge J.F., Kaplan I.R., Petrowski C. Evidence for meteoritic sulfur in the lunar regolith // Proc. 6th Lunar and Planet. Sci. Conf. 1975. P. 2151–2162.
  22. LiuY., Taylor L.A., Thompson J.R., Schnare D.W., Park J.-S. Unique properties of lunar impact glass: Nanophase metallic Fe synthesis // Am. Mineralogist. 2007. V. 92. P. 1420–1427.
  23. McCubbin F.M., Vander Kaaden K.E. Tartèse R., Klima R.L., Liu Y., Mortimer J., Barnes J.J., Shearer Ch.K., Tremain A.H., Lawrence D.J., and 4 co-authors. Magmatic volatiles (H, C, N, F, S, Cl) in the lunar mantle, crust, and regolith: Abundances, distributions, processes, and reservoirs // Am. Mineralogist. 2015. V. 100. № 8–9. P. 1668–1707.
  24. Meyer (Jr) C., McKay D.S., Anderson D.H., Butler (Jr) P. The source of sublimates on the Apollo15 green and Apollo 17 orange glass samples // Proc. 6th Lunar Sci. Conf. 1975. P. 1673–1699.
  25. Moore C.B., Lewis C.F., Cripe J., Delles F.M., Kelly W.R., Gibson (Jr) E.K. Total carbon, nitrogen, and sulphur in Apollo 14 lunar samples // Proc. 3rd Lunar Sci. Conf. 1972. P. 2051–2058.
  26. Renggli C.J., King P.L., Henley R.W., Norman M.D. Volcanic gas composition, metal dispersion and deposition during explosive volcanic eruptions on the Moon. // Geochim. et Cosmochim. Acta. 2017. V. 206. P. 296–311.
  27. Righter K., Go B.M., Pando K.A., Danielson L., Ross D.K., Rahman Z., Keller L.P. Phase equilibria of a low S and C lunar core: Implications for an early lunar dynamo and physical state of the current core // Earth and Planet. Sci. Lett. 2017. V. 463. P. 323–332.
  28. Ringwood A.E., Kesson S.E. Composition and origin of the Moon // Proc. 8th Lunar Sci. Conf. 1977. P. 371–398.
  29. Saal A.E., Hauri E.H., Cascio M.L., Van Orman J.A., Rutherford M.C., Cooper R.F. Volatile content of lunar volcanic glasses and the presence of water in the Moon’s interior // Nature. 2008. V. 454. № 7201. P. 192–195. doi: 10.1038/nature07047.
  30. Saal A.E., Hauri E.H. Large sulfur isotope fractionation in lunar volcanic glasses reveals the magmatic differentiation and degassing of the Moon // Sci. Adv. 2021. V. 7. № 9. id. eabe4641.
  31. Walder P., Pelton A.D. Thermodynamic modeling of the Fe-S system // J. Phase Equilibria and Diffusion. 2005. V. 26. P. 23–38.
  32. Williams J.P., Paige D.A., Greenhagen B.T., Sefton-Nash E. The global surface temperatures of the Moon as measured by the Diviner Lunar Radiometer Experiment // Icarus. 2017. V. 283. P. 300–325.
  33. Wilson J.K., Smith S.M., Baumgardner J., Mendillo M. Enhancement of the Moon’s sodium tail following the Leonid meteor shower of 1998 // Bull. Am. Astron. Soc. 1999. V. 31. P. 1132. id. 38.03.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 The Russian Academy of Sciences