Meteoryty żelazne – klasyfikacja w obrazach

• Authors: Marek Woźniak

Title variants

EN

Iron meteorites – classification in pictures

• Languages of publication: PL

Abstracts

PL

Meteoryty żelazne to grupa meteorytów, których głównym składnikiem jest żelazo (Fe) i nikiel (Ni), występujące w dwóch formach stopu Fe-Ni – kamacytu i taenitu. Ponieważ ich skład czyni je bardziej odpornymi na rozbicie (kruszenie) i trudniej ulegają procesowi ablacji przy przelocie przez atmosferę, więc statystycznie spadają one w postaci większych brył niż meteoryty kamienne lub żelazno-kamienne. Ich metaliczna budowa i wyjątkowo duża waga czynią z nich meteoryty łatwe do odróżnienia od zwykłych skał. Masa wszystkich znanych meteorytów żelaznych wynosi ponad 500 ton, co stanowi ~89% masy znanych meteorytów, ale spadki meteorytów żelaznych stanowią już tylko 4,56% wszystkich obserwowanych spadków (Wiki.Meteoritica.pl). Dziesięć największych okazów meteorytów na świecie to meteoryty żelazne! Dawniej na określenie meteorytów żelaznych używano określenia syderyt (siderite). Podziału meteorytów żelaznych dokonuje się według dwóch kryteriów. Starsza metoda bazuje na średniej zawartości niklu i na strukturze krystalicznej ujawniającej się na przeciętych i wytrawionych powierzchniach tzw. figury Thomsona-Widmanstättena. Przy takim podziale wyróżniamy trzy grupy: heksaedryty (hexahedrites) (śr. 4–6wt.% Ni), najpopularniejsze oktaedryty (octahedrites) (śr. 6–12wt.% Ni) oraz ataksyty (ataxites) (>12wt.% Ni). Druga, nowsza metoda klasyfikacji meteorytów żelaznych, opiera się na ich składzie chemicznym, w szczególności na zawartości pierwiastków śladowych (trace elements), takich jak german (Ge), gal (Ga), platyna (Pt), arsen (As), złoto (Au) i iryd (Ir). Drugim parametrem definiującym grupy meteorytów żelaznych jest ich skład mineralny. Minerałami „wskaźnikowymi” są występujące w formie różnych związków oraz w różnej formie i wielkości: siarczki, fosforki, węgliki, azotki i inkluzje krzemianowe. Zawartość pierwiastków śladowych versus zawartość niklu ujawnia chemiczne klastry (skupienia, clusters) reprezentujące różne chemiczne grupy meteorytów żelaznych. Część meteorytów żelaznych pochodzi z częściowo zdyferencjonowanych planetozymali rozerwanych na początku formowania żelaznego jądra i bogatej w krzemiany skorupy (to grupy IAB i IIE). Pozostałe meteoryty z innych grup pochodzą z jąder małych całkowicie zdyferencjonowanych planetozymali, rozbitych w zderzeniach, krótko po uformowaniu się.

EN

Iron meteorites are meteorites whose main constituent is iron (Fe) and nickel (Ni), which occur in two forms of Fe-Ni minerals – kamacite and taenite. Since their composition makes them more resistant to shattering (crushing), and they are more challenging to ablate when passing through the atmosphere, they statistically fall in the form of larger lumps than stone or iron-stone meteorites. Their metallic structure and highly high weight make them easy to distinguish from ordinary rocks. The mass of all known iron meteorites is over 500 tons, which is ~89% of known meteorites, but falls of iron meteorites account for only 4.56% of all observed falls (wiki.meteoritica.pl). The ten largest meteorites in the world are iron meteorites! In the past, the term siderite was used to describe iron meteorites. The classification of iron meteorites is based on two criteria. The older method is based on the average nickel content and the crystal structure revealed on cut and etched surfaces, the so-called the Thomson-Widmanstätten patterns. In this division, we distinguish three groups: hexahedrites (4–6 wt.% Ni), the most popular octahedrites (6–12 wt.% Ni) and ataxites (>12 wt.% Ni). The second, more recent method of classifying iron meteorites is based on their chemical composition, in particular the content of trace elements such as germanium (Ge), gallium (Ga), platinum (Pt), arsenic (As), gold ( Au) and iridium (Ir). Another parameter that defines the groups of iron meteorites is their mineral composition. “Indicator” minerals are in the form of various compounds and multiple shapes and sizes: sulfides, phosphides, carbides, nitrides, and silicate inclusions. Trace element content versus nickel content reveals chemical clusters representing the different chemical groups of iron meteorites. Some of the iron meteorites come from the partially differentiated asteroid ruptured at the beginning of forming the iron core and the silicate-rich shell (these are groups IAB and IIE). The remaining meteorites from other groups come from the nuclei of minor differentiated asteroids, shattered in collisions shortly after formation.

Keywords

EN

Morasko; Schwetz; Seeläsgen; Tartak; ataxites; classification; cooling rate; hexahedrites; iron meteorites; meteorite mineralogy; octahedrites; parent body; trace elements

Discipline

• GEOLOGY: GEOLOGY

• Publisher: Polskie Towarzystwo Meteorytowe
• Journal: Acta Societatis Metheoriticae Polonorum
• Year: 2021
• Volume: 12
• Pages: 149-216

Dates

published

2021

Contributors

author

Marek Woźniak

• Uniwersytet Warszawski, Wydział Biologii

References

• Bartoschewitz R., Spettel B., 2001, Tabarz – A Fragment of the Morasko Strewn Field?, Meteoritics & Planetary Science, 36(S9), s. A15–A16. doi: 10.1111/j.1945-5100.2001.tb01534.x.
• Brezina A., 1885, Die Meteoritensammlung des k. k. mineralogischen Hofkabinetes in Wien am 1. Mai 1885 (Mit vier Tafeln (Nr. II-V).), Jahrbuch der Kaiserlich-Königlichen Geologischen Reichsanstalt, 35, s. 151–276.
• Buchwald V.F., 1975, Handbook of Iron Meteorites. Their History, Distribution, Composition, and Structure, University of California Press, Berkeley 1975.
• Choi B.-G., Ouyang X., Wasson J.T., 1995, Classification and origin of IAB and IIICD iron meteorites, Geochimica et Cosmochimica Acta, 59(3), s. 593–612. doi: 10.1016/0016-7037(94)00384-X.
• Cobb J.C., 1967, A trace element study of iron meteorites, Journal of Geophysics Research, 72, s. 1329–1341.
• Goldberg E., Uchiyama A., Brown H., 1951, The distribution of nickel, cobalt, gallium, palladium and gold in iron meteorites, Geochimica et Cosmochimica Acta, 2, s. 1–25. doi: 10.1016/0016-7037(57)90088-1.
• Goldstein J.I., Scott E.R.D., Chabot N.L., 2009, Iron meteorites: Crystallization, thermal history, parent bodies, and origin, Geochemistry, Chemie der Erde, 69(4), s. 293–325. doi: 10.1016/j.chemer.2009.01.002.
• Grady M.M., Pratesi G., Cecchi V. M., 2014, Atlas of Meteorites, Cambridge University Press, London, UK, 2014, ss. 384.
• Hilton C.D., Ash R.D., Walker R.J., 2020, Crystallization histories of the group IIF iron meteorites and Eagle Station pallasites, Meteoritics & Planetary Science, 55(12), s. 2570–2586. doi: 10.1111/maps.13602.
• Karwowski Ł., Kusz J., Muszyński A., Kryza R., Sitarz M., Galuskin E.V., 2015a, Moraskoite, Na2Mg(PO4)F, a new mineral from the Morasko IAB-MG iron meteorite (Poland), Mineralogical Magazine, 79, s. 387–398.
• Karwowski Ł., Kryza R., Muszyński A., Kusz J., Helios K., Drożdżewski P., Galuskin E.V., 2015b, Czochralskiite, IMA 2015-011, CNMNC Newsletter No 25, June 2015, page 534; Mineralogical Magazine, 79, 2015, s. 529–535.
• Koblitz J., MetBase. Meteorite Data Retrieval Software, Version 7.3 (CD-ROM), Ritterhude, Germany 1994-2012.
• Kracher A., Willis J., Wasson J.T., 1980, Chemical classification of iron meteorites—IX. A new group (IIF), revision of IAB and IIICD, and data on 57 additional irons, Geochimica et Cosmochimica Acta, 44(6), s. 773–787. doi: 10.1016/0016-7037(80)90259-8.
• Lovering J.F., Nichiporuk W., Chodos A., Brown H., 1957, The distribution of gallium, germanium, cobalt, chromium, and copper in iron and stony-iron meteorites in relation to nickel content and structure, Geochimica et Cosmochimica Acta, II, s. 263–278. doi: 10.1016/0016-7037(57)90099-6.
• Malvin D.J., Wang D., Wasson J.T., 1984, Chemical classification of iron meteorites—X. Multielement studies of 43 irons, resolution of group IIIE from IIIAB, and evaluation of Cu as a taxonomic parameter, Geochimica et Cosmochimica Acta, 48(4), s. 785–804. doi: 10.1016/0016-7037(84)90101-7.
• McSween H.Y.Jr, Huss G.R., 2010, Cosmochemistry, Cambridge University Press, ss. 549.
• Pilski A.S., Kryza R., Wasson J.T., Muszyński A., Karwowski Ł., 2012, Pierwiastki syderofilne w meteorytach Morasko (Siderophile elements in the Morasko meteorites), Acta Soc. Metheor. Polon., 3, s. 62–70.
• Pilski A.S., Wasson J.T., Muszyński A., Kryza R., Karwowski Ł., Nowak M., 2013, Low-Ir IAB irons from Morasko and other locations in central Europe: One fall, possibly distinct from IAB-MG, Meteoritics & Planetary Science, 48(12), s. 2531–2541. doi: 10.1111/maps.12225.
• Scott E.R.D., Wasson J.T., Buchwald V.F., 1973, The chemical classification of iron meteorites – VII. A reinvestigation of irons with Ge concentrations between 25 and 80 ppm, Geochimica et Cosmochimica Acta, 37(8), s. 1957–1983. doi: 10.1016/0016-7037(73)90151-8.
• Scott E.R.D., Wasson J.T., 1975, Classification and properties of iron meteorites, Reviews of Geophysics and Space Physics, 13(4), s. 527–546. doi: 10.1029/RG013i004p00527.
• Scott E.R.D., Wasson J.T., 1976, Chemical classification of iron meteorites—VIII. Groups IC. IIE, IIIF and 97 other irons, Geochimica et Cosmochimica Acta, 40(1), s. 103–115. doi: 10.1016/0016-7037(76)90198-8.
• Scott E.R.D., 2020, Iron Meteorites: Composition, Age, and Origin, Oxford Research Encyclopedias, Planetary Science, Oxford University Press. doi: 10.1093/acrefore/9780190647926.013.206.
• Smales A.A., Mapper D., Fouché K.F., 1967, The distribution of trace elements in iron meteorites as determined by neutron activation, Geochimica et Cosmochimica Acta, 31, s. 673–720. doi: 10.1016/S0016-7037(67)80026-7.
• Szopa K., Karwowski Ł., Krzykawski T., Brachaniec T., 2017, Fragmenty kopalnego meteorytu z Lechówki: charakterystyka mineralogiczna i geochemiczna (Fragments of strongly weathered meteorite from Lechówka: mineralogical and geochemical characterisation), Acta Soc. Metheor. Polon., 8, 2017, s. 100–109.
• Tornabene H.A., Hilton C.D., Bermingham K.R., Ash R.D., Walker R.J., 2020, Genetics, Age and Crystallization History of Group IIC Iron Meteorites, Geochimica et Cosmochimica Acta, 288, s. 36–50. doi: 10.1016/j.gca.2020.07.036.
• Tschermak G., 1883, Beitrag zur Classification der Meteoriten, Sitzungsberichte der mathematisch-naturwissenschaftliche Classe der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften, 88, Abt. 1, s. 347–371.
• Wang D.D., Lin Y.T., 2005, Chemical compositions and classification of Grove Mountains (GRV) 98003 and other Chinese meteorites, Chinese Journal of Polar Science, 16(1), s. 13–22.
• Wasson J.T., Kimbeblin J., 1967, The chemical classification of iron meteorites—II. Irons and pallasites with germanium concentrations between 8 and 100 ppm, Geochimica et Cosmochimica Acta, 31(10), s. 2065–2093. doi: 10.1016/0016-7037(67)90143-3.
• Wasson J.T., Kallemeyn G.W., 2002, The IAB iron-meteorite complex: A group, five subgroups, numerous grouplets, closely related, mainly formed by crystal segregation in rapidly cooling melts, Geochimica et Cosmochimica Acta, 66(13), s. 2445–2473. doi: 10.1016/S0016-7037(02)00848-7.
• Wasson J.T., Huber H., 2006, Compositional trends among IID irons; their possible formation from the P-rich lower magma in a two-layer core, Geochimica et Cosmochimica Acta, 70(24), s. 6153–6167. doi: 10.1016/j.gca.2006.01.032.
• Wasson J.T., Huber H., Malvin D.J., 2007, Formation of IIAB iron meteorites, Geochimica et Cosmochimica Acta, 71(3), s. 760–781. doi: 10.1016/j.gca.2006.09.032.
• Wasson J.T., Choe W.-H., 2009, The IIG iron meteorites: Probable formation in the IIAB core, Geochimica et Cosmochimica Acta, 73(16), s. 4879–4890. doi: 10.1016/j.gca.2009.05.062.
• Wasson J.T., Choi B.-G., Jerde E.A., Ulff-MĆller F., 1998, Chemical classification of iron meteorites: XII. New members of the magmatic groups, Geochimica et Cosmochimica Acta, 62, s. 715–724. doi: 10.1016/S0016-7037(97)00379-7.
• Worsham E.A., Bermingham K.R., Walker R.J., 2016, Siderophile element systematics of IAB complex iron meteorites: New insights into the formation of an enigmatic group, Geochimica et Cosmochimica Acta, 188, s. 261–283. doi: 10.1016/j.gca.2016.05.019.
• Portal Wiki.Meteoritica.pl
• Portal www.woreczko.pl

• Document Type: article