KONDRITOS BOLYGÓTEST EVOLÚCIÓ 1994-1997. Sz. Bérczi, B. Lukács, T. Földi, Á. Holba, S. Józsa, G. Marosi, L. Szabó-Soki, Gy. Szakmány  - Eötvös University, Budapest, Hungary. 
A National Iinstitute of Polar Research (Japán Sarkkutató Intézet) Department of Antarctic Meteorites (Antarktiszi Meteoritek Osztálya) által összeállított, 30 darab kőzettani vékonycsiszolatból álló gyűjteménye.
VIDEÓ: Meteorites>> Play 103 kbps
Chondritic Body Evolution >> Play 103 kbps
 

Terepi felvétel az antarktiszi jégsivatagban talált egyik meteorit mintáról. A kép a Photographic Catalog of the Antarctic Meteorites című NIPR kötetből való.

Terepi felvétel az antarktiszi jégsivatagban talált egyik meteorit mintáról. A kép a Photographic Catalog of the Antarctic Meteorites című NIPR kötetből való.

Kondritos szövet, melyben jól megfigyelhetők a kondrumok és a közöttük lévő mátrix.

A Japán Sarkkutató Intézet Antarktiszi Meteoritek Osztálya által egyetemünknek több éven át kölcsön adott kőzettani vékonycsiszolat gyűjteménye.

A rétegesen fölépülő kisbolygó modellje. A H típusú kondritos anyagból (H itt a nagyobb vastartalomra utal) fölépülő kisbolygó legkülső rétegeit a 3-as metamorfózis fokozatú kondritok anyaga, befelé haladva pedig az egyre „átsültebb” metamorfózis fokozatokat képviselő 4-es, 5-ös és 6-os rétegek anyaga következik. 
Ezek a számmal jelzett kondritos szövetek egy olyan metamorf szekvenciát (sorozatot) alkotnak, melyek egyre inkább hasonlítanak egy átkristályosodott kőzet szövetéhez. Ezt a kőzettani szöveti osztályozást Van Schmus és Wood készítette 1967-ben és róluk ma is Van Schmus és Wood típusnak nevezik az átkristályosodási fokozatokat. A fokozatok minden kondritos csoportban, vagyis az E, H, L, LL, és C csoportokban is megtalálhatók. 

H3-as fokozat: A kondrum határai élesen rajzolódnak ki. Kémiailag a mátrix és a kondrum anyaga nagyon eltérő, kiegyenlítetlen. 

A 3-as és a 4-es fokozat között három fontos kőzettani átalakulási esemény zajlik le: a kémiai anyagok kiegyenlítődése diffúzióval, bizonyos mértékben lezajlik oxidált anyagok redukciója és a kondrumok pereme halványodik. 

A H4-es fokozat mátrixsza szenet is tartalmaz, ezen kívül fémvasat (Fe), vasszulfidot (FeS) és a szilikátokban vasoxidot (FeO) is. A 3-as és a 4-es fokozat közötti átmeneti tartományban a szén (C) redukálja a vasoxid egy részét. A fémes vas mennyisége tehát növekszik. Ugyanekkor a kondrumok és a mátrix FeO, MgO tartalma közötti különbség is csökken. A kémiai különbségek közötti kiegyenlítődés diffúziós folyamatokkal történik. A diffúziót a lassan megemelkedő hőmérséklet csak segíti.

H5

H6

A H6-os fokozatnál már a vasszemcsék összekapcsolódása (perkolációja) is megkezdődik. A további fölmelegedés során a vas/vasszulfid együttes meg is olvad és ereket alkotva tömzsökbe tömörül. A nagyobb méretű kisbolygókon és a még nagyobb méretű égitesteken (a Föld típusú bolygókon) vasmagot is formál az égitest belsejében. A kiolvadásról adnak mintát a pallazitok, melyekben az összefüggő mátrixot alkotó fémvasban olivin szemcsék találhatók. 

H6 Mezosziderit

Egy pallazit vékonycsiszolat a NIPR gyűjteményből: az átlátszó olivin szemcséket összefüggő és átlátszatlan mátrixot alkotó fémvas veszi körül. 

A Urey-Craig diagram fontos szerepet játszik a kondritokban lejátszódó vasvegyület átalakulások leírásában és szemléltetésében. A Urey-Craig diagram lehet a meteoritek Hertzsprung-Russel diagramja. Ahogy a HRD-n a csillagok állapotváltozásait, azok életútját is követni lehet, úgy lehet a metamorfózis mozzanatait ábrázolni az
UCD-n (Urey-Craig Diagram). A vas és a vasszulfid mennyiségének növekedése a vasmag elkülönülését (fölfelé mutató nyíl) mutatja. Az ugyanezen két anyagmennyiségnek eltávozását (lefelé mutató nyíl) és a csak oxidos vasat tartalmazó anyagok visszamaradását (vagy elkülönülését) mutatja az UCD alsó része. Itt az Fe-oxid tengely mentén a kisbolygón lezajlott differenciálódás kisbolygófelszíni anyagait találjuk. 

Kondritos kezdeti összetételű kisbolygó fejlődéstörténetét bemutató metszetsor.
A vas összegyülekezése után vasmag formálódik a kisbolygó belsejében. Ábrasorozatunk ezt a mozzanatot több lépésben mutatja be. A felső három sor az öves kisbolygó fejlődését ábrázolja. Egyre vékonyabb a külső rész 3-as fokozatú anyaga, amit befelé haladva a 4-es, az 5-ös és a 6-os követ. Később a pirossal jelzett vastartományok kiolvadnak és a kis égitest középpontja felé migrálnak. A vasmag összeállásával párhuzamosan bazaltos olvadékok is megjelennek és a felszínre törnek. A felszínre ömlött bazaltokból származnak a bazaltos akondritok. A fejlődési fokozatok tehát:
    • Vas süllyed a magba
    • Bazaltos parciális olvadékok ömlenek a felszínre
    • A köpenyben ősi anyag-együttest találunk peridotitos jellegű kőzetek (ureilit, lodranit) formájában.

Yamato 793169.  A kézipéldány fényképe a NIPR-től.

Yamato 793169. A meteorit vékonycsiszolatának fényképe a NIPR-től.

Breccsás eukrit vékonycsiszolatának a fényképe.

A NIPR gyűjteményben található durva szemcsés, magmás szövetű eukrit vékonycsiszolatának részlete.

A lodranit olyan akondrit, amelyben már megindultak a parciális kiolvadások, összességében azonban ásványos összetétele még őrzi a kondritos komponenseket. 

Az ureilit is olyan akondrit, amelyben már megindultak a parciális kiolvadások, egy bazaltos jellegű komponens el is távozott belőle, összességében azonban ásványos összetétele még őrzi a kondritos komponenseket. Ezek között az olivin és a pigeonit (egy piroxén) a két fő komponens, s a széntartalma is jelentős. A nagymérető, gyakran 120 fokos találkozási pontú ásváynok között gyakran találunk fémréteget. A jelentős mennyiségű szén pedig, amely szintén a szemcsék közötti repedésekben foglal helyet, redukálta részben a szemcsék peremében lévő vasoxidot és apró szemcsés vaskiválásokat is megfigyelhetünk e redukció eredményeként. 

Egy differenciálódott kisbolygó égitestmetszete. Mai tudásunk szerint egyedül a Vesta kisbolygóról valószínűsíthetjük azt, hogy elérte ezt a differenciálódási fokozatot, amikor is vas magja és bazaltos akondritokkal borított külső kérge van. 

A kisbolygók ütközéseinek törmelékanyaga az, ami a földre hullik meteoritként. 
A különféle fejlettséget elért égitestek anyaga változatos összetételben, keverten hull a földre. De a kis égitest hőtörténetét anyagtudományi vizsgálatokkal is rekonstruálhatjuk. A nagy számban található kondritból először a lassú fölmelegedés nyomait rekonstruálhattuk. Egy későbbi fejlődési fokozatként találhatunk a kondritos ősanyagból parciálisan kiolvadt kőzeteket is. A sokféle törmeléket fejlődéstörténeti alapon sorba rendezve illeszthetjük össze a kezdetben kondritos összetételű kis égitestből kifejlődött átalakulási fokozatok anyagait, s még a differenciálódott kisbolygó rétegeire is következtethetünk.