1.6.4.1 IIE Meteorito de Ferro Silicatos
O grupo IIE meteorito de ferro contém 18 membros, dos quais 11 são relatados para conter inclusões de silicatos (Grady, 2000). Essas inclusões, descritas para apenas oito ferros IIE, são de tipos muito diferentes, desde silicatos condríticos a fundições mafiosas revenidas até cristais únicos de feldspato alcalino de tamanho centimétrico. Devido à grande variedade de tipos de inclusão, incluindo composições primitivas e altamente evoluídas, aqui são considerados como achondritos não categorizados. As inclusões de silicatos são divididas em três grupos para discussão – condrítico, mafioso e silícico.
Informaçõesetrológicas e composicionais sobre silicatos de ferro IIE foram obtidas de Bence e Burnett (1969), Bild e Wasson (1977), Bogard et al. (2000), Bunch e Olsen (1968), Bunch et al. (1970), Casanova et al. (1995), Ebihara et al. (1997), Ikeda e Prinz (1996), Ikeda et al. (1997), Olsen e Jarosewich (1970, 1971), Olsen et al. (1994), Osadchii et al. (1981), e Prinz et al. (1983b).
A inclusão condritica é encontrada em Netschaëvo e Techado. Elas contêm olivina, orthopyroxene, diopside, plagioclase sódica, fosfatos, FeNi metal, e troilite, e os condros relict estão presentes em Netschaëvo. As composições minerais diferem entre Netschaëvo e Techado; as olivinas têm mg#’s de 85.9 e 83.6, os orthopyroxenes são Wo1.4Fs13.6 e Wo1.6Fs15.3, e os plagioclases são Ab81.8Or4.3 e Ab78.9Or6.0. A inclusão de silicato simples identificada no Watson também é mais ou menos condrótica na composição a granel. Ele contém olivina (mg# 79.4), orthopyroxene (Wo3.8Fs17.6), piroxeno cálcico (Wo41.1Fs9.0), feldspato alcalino antipertético com lamelas de feldspato de potássio (Ab57.2Or41.4) em um hospedeiro de albite (Ab92.6Or5.2), cromite, troilite e metal. A textura desta inclusão é de cristais ígneos – cristais de orthopyroxene de até 1 mm de tamanho poikilitically enclausuram cristais olivinos, com olivina, piroxene cálcico, plagioclase, e troilite ocorrendo intersticialmente a grãos de orthopyroxene. Esta textura é um pouco semelhante à do PAT 91501, uma colagem de impacto de um condrite em L (Mittlefehldt e Lindstrom, 2001).
As inclusões mafiosas dominam os tipos de inclusão na Estação Weekeroo e Miles. Elas são compostas de ~ 25% orthopyroxene, 25% clinopyroxene, e 50% feldspato, mas os modos são variáveis. A maioria das inclusões em Miles são gabbros de grão grosso, mas algumas inclusões de grão fino e criptocristalinas também estão presentes. Weekeroo Station contém inclusões de piroxeno-plagioclase de granulação grossa e inclusões com piroxeno de granulação grossa contidas em massa de plagioclase-tridimita radiante de granulação fina. Orthopyroxene em Weekeroo Station é Fs22, enquanto que em Miles é Fs19.9-23.2. Estes são mais ricos em FeO do que aqueles nas inclusões condriticas. Tanto plagioclase como feldspato alcalino estão presentes na Estação Weekeroo e Miles.
Inclusões silícicas, comuns em Colomera, Kodaikanal e Elga, são dominadas por vidro ou material criptocristalino de composição plagioclase-tridimita e clinopyroxene numa proporção de ~ 2:1. As inclusões silícicas têm texturas que variam de radiações, intercruzamentos finos de plagioclase-trímite e tridimita a inclusões vítreas. As composições minerais dentro deste grupo são um pouco mais diversas. Olivina tem um mg# de 78 em Elga e 79 em Kodaikanal, orthopyroxene é Wo2Fs22 em Colomera e Wo3Fs16 em Elga e Kodaikanal, enquanto clinopyroxene é mais variável, com Wo40.5-46.4 Fs8.6-14.0 em Colomera, Wo40.7-44.4Fs8.6-11.6 em Elga, e Wo37.1-42.5Fs7.8-10.3 em Kodaikanal. Elga também contém muito pouco ortoxieno de cálcio, Wo0.4Fs14.8 (Osadchii et al., 1981). Colomera e Kodaikanal contêm ambos plagioclase e feldspato de potássio, enquanto Elga contém feldspato alcalino exibindo uma gama de composições.
Poucas análises abrangentes de composição a granel estão disponíveis para inclusões de silicatos de ferros IIE, e muitas delas são de pequenas amostras. Os silicatos Netschaëvo possuem abundância normalizada de magnésio, elementos refractários, moderadamente voláteis e litófilos voláteis dentro da gama dos condritos comuns. As abundâncias de níquel-normalizado de elementos refratários e moderadamente voláteis siderófilos também são semelhantes às dos condritos comuns. Os silicatos têm relações siderófilos/mg de (1,9-2,2) × condritos CI, no entanto. A inclusão dos silicatos em Watson tem relações de elementos CI-normalizados/Mg de ~ 0,86 para a maioria dos elementos litófilos refratários e moderadamente voláteis (Figura 2). Os elementos siderófilos em Watson estão esgotados, e mostram abundância crescente com volatilidade crescente (Olsen et al., 1994): Os/Mg = 0,028 × CI e Sb/Mg = 0,066 × CI.
Um composto de 12 inclusões da Estação Weekeroo é amplamente mafioso em composição – esgotado em MgO e enriquecido em SiO2, Al2O3, e CaO comparado com as inclusões condriticas em Netschaëvo e Watson. É normativa de quartzo e o tridimita é observado nas inclusões (Olsen e Jarosewich, 1970). Seis inclusões gabrósicas e três criptocristalinas de Miles mostram considerável sobreposição composicional em magnésio, alumínio e cálcio entre os dois tipos, mas as massas analisadas foram pequenas, de 5,6 a 60,4 mg. Os elementos vestigiais litófilos compatíveis e incompatíveis também são bastante variáveis, mas geralmente mostram abundância de elementos litófilos fracionados. Os elementos plagiófilos (sódio, alumínio e potássio) e os elementos incompatíveis (titânio e háfnio) são enriquecidos, enquanto o magnésio é empobrecido em relação aos condritos CI. As abundâncias de REE são geralmente elevadas em relação aos valores de CI, embora alguns dos clichês criptocristalinos apresentem depleções de LREE. Os clichês criptocristalinos são mais fracionados (Ebihara et al., 1997). Embora claramente não sejam condríticos em composição, estes clichês também não são obviamente fundidos parcialmente de uma fonte condrítica (Ebihara et al., 1997). Devido à heterogeneidade da amostra, os clasts analisados podem não ser representativos da maior parte do material silicatado.
As inclusões de silicato de ferro IIE são incomuns entre meteoritos, pois parecem ter uma gama de idades de formação. Bogard et al. (2000) resumiram os dados de idade radiométrica existentes sobre as inclusões de silicato de ferro IIE. Colomera, Miles, Techado e Weekeroo Station têm idades Ar-Ar e/ou Rb-Sr > 4.3 Ga, enquanto Kodaikanal, Netschaëvo e Watson têm idades Ar-Ar, Rb-Sr, e/ou Pb-Pb de ~ 3.7 Ga. Weekeroo Station tem uma idade de formação I-Xe de 4.555 Ga (Niemeyer, 1980), calibrada para a idade absoluta de Bjurböle determinada por Brazzle et al. (1999), que é mais antiga que a idade do isochron Rb-Sr (Burnett e Wasserburg, 1967a; Evensen et al., 1979). As composições isotópicas de tungstênio e silicato em Watson são diferentes, indicando que estas fases não se equilibraram (Snyder et al., 1998). Burnett e Wasserburg (1967b) argumentaram que a relação inicial relativamente baixa de 87Sr/86Sr do Kodaikanal para seu Rb/Sr muito alto não é compatível com a reequilibração metamórfica simples, e requer o fracionamento de Rb/Sr a ~ 3.7 Ga.
Bogard et al. (2000) revisaram modelos para a formação de ferros IIE. Os dois modelos principais são: (1) Os ferros IIE foram formados por processos ígneos endógenos (por exemplo, Casanova et al., 1995) ou (2) processos exógenos, movidos pelo impacto (por exemplo, Wasson e Wang, 1986). As texturas finas de algumas inclusões argumentam a favor da remodelação do choque (Bogard et al., 2000; Osadchii et al., 1981), mas não é claro que essas inclusões tenham sido formadas por esse processo, ao invés de serem simplesmente remodeladas. As idades jovens para alguns ferros IIE também argumentam a favor de um processo de impacto, uma vez que o aquecimento interno dos asteróides já estava morto há muito tempo por 3,8 Ga. Burnett e Wasserburg (1967b) mostraram que o fracionamento Rb-Sr ocorreu por 3,8 Ga nas inclusões do Kodaikanal, e esta idade não corresponde a um simples evento de reequilíbrio metamórfico. Entretanto, o Kodaikanal pode ser um caso especial em que o impacto resultou em uma refundação completa e fracionamento químico, enquanto outros ferros IIE foram simplesmente aquecidos por choque em menor grau. Neste caso, a formação original dos silicatos poderia ter sido por processos endógenos ~ 4,56 Ga. A heterogeneidade textural, o pequeno tamanho de muitas inclusões e a escassez de estudos detalhados de muitos ferros EII dificultam a compreensão clara da formação dos silicatos.