1.6.4.1 IIE Iron Meteorite Silicates
Skupina IIE železných meteoritů obsahuje 18 členů, z nichž 11 obsahuje silikátové inkluze (Grady, 2000). Tyto inkluze, popsané pouze u osmi želez IIE, jsou velmi rozdílných typů, od chondritických silikátů přes kalené mafické taveniny až po centimetrové monokrystaly alkalického živce. Vzhledem k široké škále typů inkluzí, včetně primitivního a vysoce vyvinutého složení, jsou zde považovány za nekategorizované achondrity. Silikátové inkluze jsou pro účely diskuse rozděleny do tří skupin – chondritické, mafické a silikátové.
Petrologické informace a informace o složení železitých silikátů IIE byly převzaty z Bence a Burnetta (1969), Bilda a Wassona (1977), Bogarda et al. (2000), Bunche a Olsena (1968), Bunche et al. (1970), Casanova et al (1995), Ebihara et al (1997), Ikeda a Prinz (1996), Ikeda et al (1997), Olsen a Jarosewich (1970, 1971), Olsen et al (1994), Osadchii et al (1981) a Prinz et al (1983b).
Chondritické inkluze se nacházejí v Netschaëvu a Techadu. Obsahují olivín, ortopyroxen, diopsid, sodný plagioklas, fosfáty, FeNi kov a troilit, v Netschaëvu jsou přítomny reliktní chondruly. Minerální složení se mezi Netschaëvem a Techadem liší; olivíny mají mg# 85,9 a 83,6, ortopyroxeny jsou Wo1,4Fs13,6 a Wo1,6Fs15,3 a plagioklasy Ab81,8Or4,3 a Ab78,9Or6,0. Jediná silikátová inkluze identifikovaná u Watsona má rovněž zhruba chondritové objemové složení. Obsahuje olivín (mg# 79,4), ortopyroxen (Wo3,8Fs17,6), kalcikový pyroxen (Wo41,1Fs9,0), antiperitický alkalický živec s draselnými živcovými lamelami (Ab57,2Or41,4) v albitovém hostiteli (Ab92,6Or5,2), chromit, troilit a kov. Textura této inkluze je magmatická – krystaly ortopyroxenu o velikosti do 1 mm poikiliticky obklopují krystaly olivínu, přičemž olivín, kalciový pyroxen, plagioklas a troilit se vyskytují intersticiálně k zrnům ortopyroxenu. Tato textura je poněkud podobná textuře PAT 91501, impaktní taveniny L-chondritu (Mittlefehldt a Lindstrom, 2001).
Mafické inkluze převládají mezi typy inkluzí ve stanicích Weekeroo a Miles. Jsou složeny z ~ 25 % ortopyroxenu, 25 % klinopyroxenu a 50 % živce, ale mody jsou proměnlivé. Většina inkluzí v Milesu jsou hrubozrnné gabry, ale vyskytují se i jemnozrnné kryptokrystalické inkluze. Stanice Weekeroo obsahuje hrubozrnné pyroxen-plagioklasové inkluze a inkluze s hrubým pyroxenem obsažené v jemnozrnné radiační plagioklas-tridymitové zemině. Ortopyroxen ve stanici Weekeroo má Fs22, zatímco ve stanici Miles má Fs19,9-23,2. Ty jsou bohatší na FeO než ty v chondritických inkluzích. Ve stanici Weekeroo i v Miles jsou přítomny jak plagioklas, tak alkalický živec.
Křemičitým inkluzím, běžným v Colomeru, Kodaikanalu a Elze, dominuje skelný nebo kryptokrystalický materiál plagioklas-tridymitového složení a klinopyroxen v poměru ~2:1. Křemičité inkluze, běžné v Colomeru, Kodaikanalu a Elze, jsou tvořeny sklem nebo kryptokrystalickým materiálem. Křemičité inkluze mají různou texturu od paprsčitých, jemnozrnných prorostlic plagioklasu a tridymitu až po sklovité inkluze. Minerální složení v rámci této skupiny je poněkud rozmanitější. Olivín má mg# 78 v Elze a 79 v Kodaikanalu, ortopyroxen má Wo2Fs22 v Colomeru a Wo3Fs16 v Elze a Kodaikanalu, zatímco klinopyroxen je variabilnější, s Wo40,5-46,4 Fs8,6-14,0 v Colomeru, Wo40,7-44,4Fs8,6-11,6 v Elze a Wo37,1-42,5Fs7,8-10,3 v Kodaikanalu. Elga obsahuje také ortopyroxen s velmi nízkým obsahem vápníku, Wo0,4Fs14,8 (Osadchii et al., 1981). Colomera a Kodaikanal obsahují jak plagioklas, tak draselný živec, zatímco Elga obsahuje alkalický živec vykazující různé složení.
Pro silikátové inkluze z želez IIE je k dispozici jen málo komplexních analýz objemového složení a mnoho z nich pochází z malých vzorků. Netschaëvové silikáty mají hořčíkem normalizované obsahy žáruvzdorných, středně těkavých a těkavých litofilních prvků v rozmezí běžných chondritů. Niklem normalizované abundance žáruvzdorných a středně těkavých siderofilních prvků jsou rovněž podobné jako u běžných chondritů. Křemičitany však mají poměry siderofilů/Mg (1,9-2,2) × CI chondritů. Silikátová inkluze ve Watsonu má poměry CI-normalizovaných prvků/Mg ~ 0,86 pro většinu žáruvzdorných a středně těkavých litofilních prvků (obr. 2). Siderofilní prvky ve Watsonu jsou ochuzené a vykazují rostoucí abundanci s rostoucí těkavostí (Olsen et al., 1994): Os/Mg = 0,028 × CI a Sb/Mg = 0,066 × CI.
Kompozit 12 inkluzí ze stanice Weekeroo má široce mafické složení – ochuzené o MgO a obohacené o SiO2, Al2O3 a CaO ve srovnání s chondritickými inkluzemi v Netschaëvu a Watsonu. Je křemenně normativní a v inkluzích je pozorován tridymit (Olsen a Jarosewich, 1970). Šest gabrových a tři kryptokrystalické inkluze z Milevska vykazují značné překrývání složení hořčíku, hliníku a vápníku mezi oběma typy, ale analyzované hmotnosti byly malé, od 5,6 do 60,4 mg. kompatibilní a inkompatibilní stopové prvky litofilů jsou také značně variabilní, ale obecně vykazují frakcionované zastoupení litofilních prvků. Plagiofilní prvky (sodík, hliník a draslík) a nekompatibilní prvky (titan a hafnium) jsou obohaceny, zatímco hořčík je oproti CI chondritům ochuzen. Obsahy REE jsou obecně zvýšené oproti hodnotám CI, ačkoli některé kryptokrystalické klasty mají ochuzené LREE. Kryptokrystalické klasty jsou extrémněji frakcionované (Ebihara et al., 1997). Ačkoli tyto klasty zjevně nemají chondritické složení, nejsou zřejmě ani částečnými taveninami chondritického zdroje (Ebihara et al., 1997). Vzhledem k heterogenitě vzorku nemusí být analyzované klasty reprezentativní pro většinu silikátového materiálu.
Železo-silikátové inkluze IIE jsou mezi meteority neobvyklé tím, že se zdá, že mají různé stáří vzniku. Bogard et al. (2000) shrnuli dosavadní radiometrické údaje o stáří silikátových inkluzí IIE-železa. Colomera, Miles, Techado a Weekeroo Station mají Ar-Ar a/nebo Rb-Sr stáří > 4,3 Ga, zatímco Kodaikanal, Netschaëvo a Watson mají Ar-Ar, Rb-Sr a/nebo Pb-Pb stáří ~ 3,7 Ga. Stanice Weekeroo má I-Xe formační stáří 4,555 Ga (Niemeyer, 1980), kalibrované podle absolutního stáří Bjurböleho určeného Brazzlem et al. (1999), které je starší než Rb-Sr izochronové stáří (Burnett a Wasserburg, 1967a; Evensen et al., 1979). Wolfram-izotopové složení kovu a křemičitanu ve Watsonu se liší, což naznačuje, že tyto fáze se nevyrovnávaly (Snyder et al., 1998). Burnett a Wasserburg (1967b) tvrdili, že relativně nízký počáteční poměr 87Sr/86Sr v Kodaikanalu pro jeho velmi vysoké Rb/Sr není slučitelný s jednoduchou metamorfní rekvilibrací a vyžaduje frakcionaci Rb/Sr při ~ 3,7 Ga.
Bogard et al. (2000) provedli přehled modelů pro vznik želez IIE. Dva hlavní modely jsou následující: (1) IIE železa vznikla endogenními magmatickými procesy (např. Casanova et al., 1995) nebo (2) exogenními, impaktními procesy (např. Wasson a Wang, 1986). Jemnozrnné textury některých inkluzí svědčí pro šokové přetavení (Bogard et al., 2000; Osadchii et al., 1981), ale není jasné, zda tyto inkluze vznikly tímto procesem, na rozdíl od pouhého přetavení. Mladé stáří některých želez IIE také hovoří ve prospěch impaktního procesu, protože vnitřní ohřev asteroidů byl do 3,8 Ga dávno mrtvý. Burnett a Wasserburg (1967b) ukázali, že k frakcionaci Rb-Sr došlo 3,8 Ga v kodaikanalských inkluzích a toto stáří neodpovídá prosté metamorfní rekvilibraci. Kodaikanal by však mohl být zvláštním případem, kdy impakt vedl k důkladnému přetavení a chemické frakcionaci, zatímco ostatní železa IIE byla jednoduše šokově zahřáta v menší míře. V tomto případě mohlo dojít k původnímu vzniku silikátů endogenními procesy ~ 4,56 Ga. Texturní heterogenita, malá velikost mnoha inkluzí a nedostatek detailních studií mnoha želez IIE brání jasnému pochopení vzniku silikátů
.