1.6.4.1 IIE järnmeteorit Silikater
I IIE järnmeteoritgruppen innehåller 18 medlemmar, varav 11 rapporteras innehålla silikatinklusioner (Grady, 2000). Dessa inneslutningar, som beskrivs för endast åtta IIE-järnmeteoriter, är av vitt skilda typer, från chondritiska silikater till släckta mafiska smältor till centimeterstora enkristaller av alkalifältspat. På grund av det breda spektrumet av inklusionstyper, inklusive primitiva och högt utvecklade kompositioner, betraktas de här som okategoriserade achondriter. Silikatinklusionerna delas för diskussionen in i tre grupper – chondritiska, mafiska och siliska.
Petrologisk och kompositionsmässig information om IIE:s järnsilikater har hämtats från Bence och Burnett (1969), Bild och Wasson (1977), Bogard et al. (2000), Bunch och Olsen (1968), Bunch et al. (1970), Casanova et al. (1995), Ebihara et al. (1997), Ikeda och Prinz (1996), Ikeda et al. (1997), Olsen och Jarosewich (1970, 1971), Olsen et al. (1994), Osadchii et al. (1981) och Prinz et al. (1983b).
Kondritiska inneslutningar finns i Netschaëvo och Techado. De innehåller olivin, ortoproxen, diopsid, natriumplagioklas, fosfater, FeNi metall och troilit, och reliktkondruler finns i Netschaëvo. Mineralsammansättningarna skiljer sig åt mellan Netschaëvo och Techado; oliviner har mg# 85,9 och 83,6, ortopyroxener är Wo1,4Fs13,6 och Wo1,6Fs15,3, och plagioklaser är Ab81,8Or4,3 och Ab78,9Or6,0. Den enda silikatinklusionen som identifierades i Watson är också ungefär chondritisk till sin sammansättning. Den innehåller olivin (mg# 79,4), ortopyroxen (Wo3,8Fs17,6), kalkpyroxen (Wo41,1Fs9,0), antipertitisk alkalifältspat med kaliumfältspatlameller (Ab57,2Or41,4) i en albit värd (Ab92,6Or5,2), kromit, troilit och metall. Texturen hos denna inneslutning är magmatisk – ortopyroxenkristaller upp till 1 mm i storlek omsluter poikilitiskt olivinkristaller, med olivin, kalkpyroxen, plagioklas och troilit som förekommer interstitiellt till ortopyroxenkorn. Denna textur liknar till viss del den i PAT 91501, en impact-melt av en L-chondrit (Mittlefehldt och Lindström, 2001).
Mafiska inklusioner dominerar inklusionstyperna i Weekeroo Station och Miles. De består av ~ 25 % ortopyroxen, 25 % klinopyroxen och 50 % fältspat, men formerna är varierande. De flesta av inneslutningarna i Miles är grovkorniga gabbros, men några finkorniga, kryptokristallina inneslutningar förekommer också. Weekeroo Station innehåller grovkorniga pyroxen-plagioklasinklusioner och inklusioner med grov pyroxen som ingår i finkornig strålande plagioklas-tridymitgrundmassa. Orthopyroxen i Weekeroo Station är Fs22, medan den i Miles är Fs19,9-23,2. Dessa är mer FeO-rika än de i de chondritiska inneslutningarna. Både plagioklas och alkalifältspat förekommer i Weekeroo Station och Miles.
Silikuminnehåll, som är vanligt förekommande i Colomera, Kodaikanal och Elga, domineras av glas eller kryptokristallint material av plagioklas-tridymitsammansättning och klinopyroxen i ett förhållande av ~ 2:1. De kiselhaltiga inneslutningarna har texturer som varierar från utstrålande, finkorniga intergrowths av plagioklas och tridymit till glasartade inneslutningar. Mineralsammansättningarna inom denna grupp är något mer varierande. Olivin har en mg# på 78 i Elga och 79 i Kodaikanal, ortopyroxen är Wo2Fs22 i Colomera och Wo3Fs16 i Elga och Kodaikanal, medan klinopyroxen är mer varierande, med Wo40,5-46,4 Fs8,6-14,0 i Colomera, Wo40,7-44,4Fs8,6-11,6 i Elga och Wo37,1-42,5Fs7,8-10,3 i Kodaikanal. Elga innehåller också ortopyroxen med mycket låg kalciumhalt, Wo0,4Fs14,8 (Osadchii et al., 1981). Colomera och Kodaikanal innehåller både plagioklas och kaliumfältspat, medan Elga innehåller alkalifältspat som uppvisar en rad olika sammansättningar.
Få omfattande bulkanalyser av sammansättningen finns tillgängliga för silikatinklusioner från IIE-järn, och många av dem är av små prover. Netschaëvo-silikater har magnesiumnormaliserade abundanser av eldfasta, måttligt flyktiga och flyktiga litofila grundämnen inom intervallet för vanliga chondriter. De nickelnormaliserade förekomsterna av eldfasta och måttligt flyktiga siderofila grundämnen liknar också dem i vanliga kondriter. Silikaterna har dock siderofila/Mg-förhållanden på (1,9-2,2) × CI-kondriter. Silikatinklusionen i Watson har CI-normaliserade element/Mg-förhållanden på ~ 0,86 för de flesta refraktära och måttligt flyktiga litofila element (figur 2). Siderofila element i Watson är utarmade och uppvisar ökande abundans med ökande flyktighet (Olsen et al., 1994): Os/Mg = 0,028 × CI och Sb/Mg = 0,066 × CI.
En sammansättning av 12 inneslutningar från Weekeroo Station har i stort sett mafisk sammansättning – utarmad i MgO och berikad i SiO2, Al2O3 och CaO jämfört med de chondritiska inneslutningarna i Netschaëvo och Watson. Den är kvartsnormativ och tridymit observeras i inneslutningarna (Olsen och Jarosewich, 1970). Sex gabbroiska och tre kryptokristallina inneslutningar från Miles visar betydande kompositionsöverlappning i magnesium, aluminium och kalcium mellan de två typerna, men de analyserade massorna var små, från 5,6 till 60,4 mg. de kompatibla och inkompatibla litofila spårämnena är också ganska varierande, men de visar i allmänhet fraktionerade litofila elementöverskott. De plagiofila grundämnena (natrium, aluminium och kalium) och de inkompatibla grundämnena (titan och hafnium) är berikade, medan magnesium är utarmat i förhållande till CI-kondriter. REE-förekomsterna är i allmänhet förhöjda jämfört med CI-värdena, även om en del av de kryptokristallina klumparna har LREE-försämringar. De kryptokristallina klasterna är mer extremt fraktionerade (Ebihara et al., 1997). Även om de helt klart inte är chondritiska till sin sammansättning är dessa klaster inte heller uppenbart partiella smältor från en chondritisk källa (Ebihara et al., 1997). På grund av provets heterogenitet kan de analyserade klasterna inte vara representativa för huvuddelen av silikatmaterialet.
De IIE-järnsilikatsilikatinklusioner är ovanliga bland meteoriter eftersom de verkar ha en rad olika bildningsåldrar. Bogard et al. (2000) sammanfattade de befintliga radiometriska åldersdata om IIE-järn-silikatinklusioner. Colomera, Miles, Techado och Weekeroo Station har Ar-Ar- och/eller Rb-Sr-åldrar > 4,3 Ga, medan Kodaikanal, Netschaëvo och Watson har Ar-Ar-, Rb-Sr- och/eller Pb-Pb-åldrar på ~ 3,7 Ga. Weekeroo Station har en I-Xe-bildningsålder på 4,555 Ga (Niemeyer, 1980), kalibrerad till Bjurböles absoluta ålder som bestämts av Brazzle et al. (1999), vilket är äldre än Rb-Sr-isokronåldrarna (Burnett och Wasserburg, 1967a; Evensen et al., 1979). Volframisotopkompositionerna av metall och silikat i Watson är olika, vilket indikerar att dessa faser inte jämnade ut sig (Snyder et al., 1998). Burnett och Wasserburg (1967b) hävdade att det relativt låga initiala 87Sr/86Sr-förhållandet i Kodaikanal för dess mycket höga Rb/Sr inte är förenligt med en enkel metamorf reekvilibrering och kräver Rb/Sr-fraktionering vid ~ 3,7 Ga.
Bogard et al. (2000) granskade modeller för bildandet av IIE-järn. De två huvudmodellerna är: (1) IIE-järn har bildats av endogena magmatiska processer (t.ex. Casanova et al., 1995) eller (2) exogena, nedslagsdrivna processer (t.ex. Wasson och Wang, 1986). De finkorniga texturerna hos vissa inneslutningar talar för chockomsmältning (Bogard et al., 2000; Osadchii et al., 1981), men det är inte klart att dessa inneslutningar bildades genom denna process, till skillnad från omsmältning helt enkelt. Unga åldrar för vissa IIE-järnämnen talar också för en stötprocess eftersom intern uppvärmning av asteroider sedan länge var död vid 3,8 Ga. Burnett och Wasserburg (1967b) visade att Rb-Sr-fraktionering inträffade 3,8 Ga i Kodaikanalinklusionerna, och denna ålder motsvarar inte en enkel metamorfisk reequilibreringshändelse. Kodaikanal kan dock vara ett specialfall där nedslaget resulterade i grundlig omsmältning och kemisk fraktionering, medan andra IIE-järn helt enkelt chockupphettades i mindre grad. I detta fall kan den ursprungliga bildningen av silikaterna ha skett genom endogena processer ~ 4,56 Ga. Den texturella heterogeniteten, den lilla storleken på många inneslutningar och bristen på detaljerade studier av många IIE-järn försvårar en klar förståelse av silikatbildningen.