鉄隕石

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1.6.4.1 IIE鉄隕石珪酸塩

IIE 鉄隕石グループには18のメンバーがいるが、そのうち11が珪酸塩包有物を含んでいると報告している (Grady, 2000)。 これらの包有物はコンドライト珪酸塩から急冷された苦鉄質メルト、センチメートルサイズのアルカリ長石の単結晶まで、広く異なるタイプのもので、IIE鉄隕石8個についてのみ記述されている。 原始的なものから高度に進化したものまで、包有物のタイプが多岐にわたるため、ここでは未分類のアコンドライトとして考える。 珪酸塩包有物をコンドライト系、マフィック系、シリック系の3グループに分けて議論する。

IIE 鉄珪酸塩の岩石学的および組成的情報は、Bence and Burnett (1969), Bild and Wasson (1977), Bogard et al. (1970), Casanova et al. (1995), Ebihara et al. (1997), Ikeda and Prinz (1996), Ikeda et al. (1997), Olsen and Jarosewich (1970, 1971), Olsen et al. (1994), Osadchii et al. (1981), Prinz et al (1983b).

Netschaëvo と Techado でコンドライト包有物が発見される.この包有物には. これらはカンラン石、斜方輝石、ダイオプサイド、ソーディック斜長石、リン酸塩、FeNi金属、トロイライトを含み、Netschaëvoでは残存コンドリュールが存在する。 鉱物組成は Netschaëvo と Techado で異なり、カンラン石の mg# は 85.9 と 83.6、斜方輝石は Wo1.4Fs13.6 と Wo1.6Fs15.3 、斜長石は Ab81.8Or4.3 と Ab78.9Or6.0 である。 Watsonで確認された単一の珪酸塩包有物も、バルク組成はほぼコンドライト的である。 カンラン石 (mg# 79.4), 斜方輝石 (Wo3.8Fs17.6), 石灰輝石 (Wo41.1Fs9.0), アルバイト (Ab92.6Or5.2) にカリウム長石のラメラを持つ反サテライト性のアルカリ長石 (Ab57.2Or41.4), クロム石、トロイライトおよび金属を含んでいる。 この介在物のテクスチャーは火成岩的で、1mm程度の斜方輝石の結晶がカンラン石の結晶をポイキリトに包み込み、斜方輝石と石灰質輝石、斜長石、トロイライトは斜方輝石粒の間質で存在する。 このテクスチャーはL型コンドライトの衝撃溶解物であるPAT 91501のテクスチャーにやや似ている(Mittlefehldt and Lindstrom, 2001)。

Weekeroo StationとMilesではマフィック包有物が主要な包有形態である。 これらは斜方輝石25%、斜方輝石25%、長石50%で構成されるが、その形態は多様である。 Miles の介在物のほとんどは粗粒の斑れい岩であるが、細粒の隠微晶質介在物も存在する。 Weekeroo Station には粗粒の輝石-斜長石包有物と細粒の放射状斜長石-三枚岩地塊に含まれる粗粒の輝石を含む包有物がある。 Weekeroo Station の斜方輝石は Fs22 であり、Miles のそれは Fs19.9-23.2 である。 これらはコンドライト包有物よりも FeO に富む。 Colomera, Kodaikanal, Elgaで見られる珪長質包有物は斜長石とアルカリ長石からなり,斜長石-三雲母と斜長石が2:1の割合で含まれている. 珪長質包有物は斜長石と三枚岩の放射状の細粒間成長からガラス状包有物まで様々なテクスチャーを持つ。 このグループ内の鉱物組成は、より多様である。 カンラン石のmg#はElgaで78、Kodaikanalで79、斜方輝石はColomeraでWo2Fs22、ElgaとKodaikanalでWo3Fs16、斜方輝石はより多様でColomeraでWo40.5-46.4 Fs8.6-14.0、ElgaでWo40.7-44.4Fs8.6-11.6、Kodaikanalで Wo37.1-42.5Fs7.8-10.3 である。 また、ElgaにはWo0.4Fs14.8という非常に低いカルシウムの斜方輝石が含まれている (Osadchii et al., 1981)。 ColomeraとKodaikanalは斜長石とカリウム長石を含み、Elgaはアルカリ長石を含み、様々な組成を示す。

IIE鉄の珪酸塩包有物の包括的なバルク組成分析は少なく、その多くは小さなサンプルである。 ネッチャエボ珪酸塩のマグネシウム規格化存在量は、普通コンドライトの範囲内の難揮発性、中揮発性、揮発性好塩基性元素を有している。 ニッケル規格化された難揮発性及び中揮発性好塩基性元素の存在量も普通コンドライトのそれとほぼ同じである。 しかし、珪酸塩の好酸球/Mg比は(1.9-2.2)×CIコンドライトの値である。 Watsonの珪酸塩包有物は、ほとんどの難揮発性・中揮発性好塩基性元素のCI正規化元素/Mg比が〜0.86である(図2)。 Watsonの好塩基性元素は枯渇しており、揮発性の増加とともに存在量が増加している (Olsen et al., 1994)。

Weekeroo Stationの12個の包有物の複合体はNetschaëvoやWatsonのコンドライト質包有物と比較してMgOが枯渇しSiO2, Al2O3, CaOに富んでおり、広範な苦鉄質組成である. 石英規範性であり、包有物にはトリディマイトが観察される(Olsen and Jarosewich, 1970)。 Miles産の斑れい岩質包有物6種と隠微晶質包有物3種は、マグネシウム、アルミニウム、カルシウムの組成が両者の間でかなり重複しているが、分析質量は5.6〜60.4 mgと小さい。適合・不適合の岩塩微量元素もかなり変動するが、概して分別された岩塩元素含有率を示している。 CIコンドライトと比較して、斜方性元素(ナトリウム、アルミニウム、カリウム)と非相溶性元素(チタン、ハフニウム)は富化し、マグネシウムは枯渇している。 希土類元素の含有量は CI コンドライトよりも高いが、一部の隠微晶質では希土類元素が減耗している。 隠微晶質のクラストはより極端に分画されている (Ebihara et al., 1997)。 これらのクラストは明らかにコンドライト起源ではないが、明らかにコンドライト起源の部分溶融物でもない (Ebihara et al., 1997)。 試料が不均一なため、分析されたクラストは珪酸塩物質の大部分を代表していないかもしれない。

IIE-iron silicate inclusionは隕石の中では珍しく、形成年代の幅があるように見える。 Bogardら(2000)はIIE-鉄珪酸塩包有物に関する既存の放射年代データをまとめている。 Colomera, Miles, Techado, Weekeroo StationはAr-Ar, Rb-Sr, > 4.3 Ga, Kodaikanal, Netschaëvo, WatsonはAr, Rb-Sr, Pb-Pb, ~ 3.7 Gaの年代を有する。 Weekeroo StationのI-Xe形成年代は4.555Ga (Niemeyer, 1980) であり、Brazzleら (1999) が決定したBjurböle絶対年代と較正され、Rb-Srアイソクロナス年代 (Burnett and Wasserburg, 1967a; Evensen et al., 1979) よりも古いことがわかった。 Watson の金属とケイ酸塩のタングステン同位体組成は異なっており、これらの相が平衡化しなかったことを示している (Snyder et al., 1998)。 BurnettとWasserburg (1967b) は,Kodaikanalの非常に高いRb/Srに対して比較的低い初期の87Sr/86Sr比は,単純な変成による再平衡化とは一致せず,〜3.7 GaでのRb/Sr分画が必要だと主張した。

Bogard et al (2000) はIIE鉄の形成モデルについてレビューした. 主なモデルは2つである。 (1)IIEアイアンは内生的な火成作用によって形成された(例:Casanova et al., 1995)、または(2)外生的な衝撃駆動型のプロセス(例:Wasson and Wang, 1986)である。 いくつかの包有物の微細なテクスチャーは衝撃による再溶融を主張するが (Bogard et al., 2000; Osadchii et al., 1981)、これらの包有物が単に再溶融したのではなく、このプロセスで形成されたことは明らかでない。 また、IIE アイアンの若い年代は、小惑星の内部加熱が 3.8 Ga には既に消滅していたことから、衝突プロセスを支持するものである。 Burnett と Wasserburg (1967b) は Kodaikanal 包有物で 3.8 Ga に Rb-Sr 分画が起こったことを示し、この年代は単純な変成作用による再平衡化現象には相当しないことを明らかにした。 しかし、Kodaikanal は、他の IIE アイアンが単に衝撃加熱の程度が低いのに対し、衝撃によって徹底的な再溶解と化学分画が起こった特別なケースである可能性がある。 この場合、珪酸塩の最初の形成は、4.56Gaまでの内生的なプロセスによるものであった可能性がある。 多くのIIE鉄は、組織が不均一で、介在物のサイズが小さく、詳細な研究がなされていないため、珪酸塩の形成についての明確な理解を妨げている

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