Kondritok

Üveges kondrum vékonycsiszolati szöveti képe.

Porfíros kondrum vékonycsiszolati szöveti képe, részlet. A porfíros kondrum fokozatosan átalakul vizes oldat hatására és a különböző ábrák ezeket a fokozatokat mutatják. Az olivin kristályok fokozatosan kapnak átalakulási kérget, majd végül teljesen beolvadnak a vizesen átalakult ásványok közé.

A hat fő kondrumtípus vékonycsiszolati szöveti képe. A típusok balról sorolva őket a következők: üveges, excentro-radiális, lemezes, porfiros, szemcsés és poikilites.

A kondritok a meteoritok egy gyakori típusát alkotják. A görög mag=kondrum szóból származik a nevük. A meteorithullások idején az esetek 85%-ában kondritos meteorit hullik.

A meteoritok három fő típusa

A meteoritokat ma három nagy anyagtípusba sorolva csoportosítják: kő-, kő-vas- és vasmeteoritokként. Ezek közül a kőmeteoritok két részre bonthatók, kondritokra és akondritokra. Az akondritokban már nincsenek kondrumok. Miképp lesznek kondritokból akondritok, izgalmas anyagfejlődés-történeti kérdés és a meteoritika tudományának egyik fő területe ez.

A kondritok tizedmilliméterestől a centiméteres méretig terjedő nagyságú kicsiny gömböket, görögül kondrumokat (magokat) tartalmazó meteoritok, s ezekről kapták nevüket. A kondritok a hullott meteoritok körében 85%-ot tesznek ki. Közöttük az igen ősinek tartott szenes kondritok csak néhány százaléknyi csoportot alkotnak, mert könnyen málló, elmorzsolódó anyagúak, s hulláskor többségük széttöredezik apró darabokra. Ilyen a Magyarországon hullott híres kabai meteorit is, amely azonban szép alakú, a légkörön való áthaladás nyomait olvadéksugarakkal lesimított, sugarasan-kúposan mintázott - ablatált - felületén is magán viselő darab.

A kondritos kis égitest fejlődéstörténete

A kondritos meteoritok hőtörténetét több szakaszra bonthatjuk. Ezeknek az átalakulási szakaszoknak a nyomait hordozzák anyagukban, szövetükben.

Kétféle fölmelegedési szakaszt tudunk megkülönböztetni. Az első fölmelegedési (és lehűlési) szakasz akkor történt, amikor a Naprendszer kialakult. Ekkor fejlődtek ki a Nap körüli ásványi anyagok s alkottak öveket a Naptól távolodva csökkenő hőmérsékletük szerinti elrendeződésben.

A második fölmelegedési szakasz már a kis égitest belsejében zajlott le. Ez a szakasz két részre osztható. A korábbi a kis égitest fölmelegedésének az a szakasza, amikor az emelkedő hőmérséklet hatására az égitest ásványi anyagai átkristályosodnak. (Ennek egyik speciális esete, amikor az átkristályosodás víz hatására történik.) Későbbi a kis égitest további fölmelegedésének az a szakasza, amikor az emelkedő hőmérséklet hatására megolvadások történnek és a kis égitest öves szerkezetűvé differenciálódik. Mindegyik szakasz vizsgálatához a kondritok szövetét kell ismernünk.

Ősi kondritos szövet

A kondritos szövet két fő összetevőből áll: kondrumokból és mátrixból. Előfordulnak kisebb mennyiségben jelen lévő összetevők is, mint például a "fehér zárványokat" (CAI), melyek a spinellhez hasonlóan nagy olvadáspontú ásványokból állnak, vagy a kondrumokat körülvevő peremeket.

A kondritos kőzetszövet kémiai szempontból ellentmondásos szerkezetű. Míg a mátrix finom szemcsés, alacsony hőmérsékleten keletkezett ásványokból áll, addig a kondrumok is, és a CAI-k is magas olvadáspontú anyagok. Az a tény, hogy a kétféle keletkezési hőmérsékletű ásványi összetevők együtt vannak, nem „egyenlítődtek ki”, kémiai szempontból két dolgot jelent. Egyrészt a kőzet összetevői különböző helyeken keletkeztek és sodródtak egymás mellé, már hideg állapotban, még a Naprendszer keletkezése idején. Másrészt kémiai különbségük azt jelzi, hogy az az égitest, vagy égitest-zóna, amelyből a szenes kondrit meteoritanyaga leszakadt, sohasem melegedett fel eléggé. Ha fölmelegedett volna, a kondritos anyag „átsült” volna, átkristályosodott volna s kémiailag harmonizálódott volna a kondrumoknak és a mátrix szövetének az ásványos anyaga. Ez nem történt meg, meteoritünk tehát ősi, különféle eredetű anyagokból összetapadt kőzet. Ez az ősi anyag a Naprendszer születése körüli idők anyagait hordozza.

A fölmelegedés során kialakulnak a kondrit típusok

A kőmeteoritok ásványai leginkább a földi magmás kőzetek ásványaival rokoníthatók, a kondritokéi pedig a földi köpenyt alkotó ásványokkal: olivinnel és alacsony Ca tartalmú piroxénekkel. E két fő ásványi összetevő alapján készült a századelőn a Rose-Prior-, majd a kémiai összetételi mérésekkel kiegészített Urey-Craig és a Wiik-Mason osztályozás is.

Ezek alapján a 60-as években már öt nagy kondrit csoportot különítettek el és hatodikként a szenes kondritokat:

az ensztatit kondritokat (E),
az olivin-bronzit (H),
az olivin-hipersztén (L),
az amfoterit (LL) és
az olivin-pigeonit (C-III. ilyen a híres kabai meteorit is) kondritokat valamint
a szenes kondritokat (C), melyek később a zárójelben álló betű jeles rövidítést kapták.

A szenes kondritokat Wiik a C-I., C-II. és a C-III. szenes kondrit csoportokba sorolta, csökkenő illóelem tartalmuk alapján. A kondritok (egyes szenes kondritok kivételével) mindig tartalmaznak fémes összetevőt, Fe-Ni ötvözetet és FeS szulfidot is. A kondritos meteoritok ásványai azok, amelyeket kémiai modellekkel le tudtak vezetni a 70-es években a Nap körül kialakult, majd lehűlt Szoláris ködből.

A fokozatosan fölmelegedő kisbolygó övezeteinek képe. A felső sorban a kisbolygó kondritos övei figyelhetők meg, az alsó sorban már a vas kiolvadása és a bazalt felszínre kerülése van ábrázolva.

A Brahin pallazit egy szelete, melyben nagyméretű, szép olivin kristályok helyezkednek el a vasmeteorit mátrixában.

Vasmeteorit metszete, melyen jól megfigyelhetők a widmanstätten mintázat sávjai.

A differenciálódott kis égitest keresztmetszetének képe.

A kondritok petrológiai típusai

A kondritok petrológiai típusait az 1960-as években dolgozták ki, amikor a fölkészülés zajlott a holdkőzetek fogadására az Apollo-program nyomán. A kondritok petrológiai típusai lényegében olyan fölmelegedési fokozatok, amelyek észrevehetően átalakítják a kondritos szövetet, átkristályosítják. Ezeket a fokozatokat van Schmus és Wood dolgozta ki. A hat petrológiai típushoz mindhez tartozik egy fölmelegedési hőmérséklet az E, H, L, LL és C osztályban. A melegedés hatására történő lassú átkristályosodás (metamorfózis) során a kondritos kőzetszövet fokozatos átalakulása figyelhető meg. A kondrumok fokozatosan elmosódott körvonalúvá válnak, majd teljesen szétfoszlanak a diffúzió hatására. Ugyancsak a hőmérséklet emelkedésével fokozódó diffúzió hatására kémiai kiegyenlítődés történik az egyes ásványok kémiai összetételében, elsősorban a mátrix és az ásványok között.

A differenciálódási szakasz

A további fölmelegedés már parciális olvadási folyamatokat indít el. Az idők során egyre több olyan - viszonylag ritka - meteoritot találtak és tanulmányoztak, amely ugyan még kondritos összetételű, de már teljesen elveszítette kondrumos szövetét. Ezeket primitív akondritoknak nevezték el. Ma ezeket tekinthetjük a kondritokkal indult hőtörténeti fejlődés második szakasz a kezdetének. (Ilyen meteoritok az acapulcoitok, lodranitok, melyekben, kis mértékben a vas megolvadását, és bazaltos komponens parciális megolvadását is megfigyelték.)

A primitív akondritokból (melyek még kondritos összetételűek) olvadnak ki a legalacsonyabb olvadáspontú összetevők: a előbb a vas és a vasszulfid, később pedig a bazalt.

Az övekre tagolódó fölmelegedő kondritos kisbolygó

A fölmelegedés és megolvadások hatására a kisbolygó övekre tagolódik.

Lásd még

Irodalom

Bérczi Sz. (1991): Kristályoktól bolygótestekig. Akadémiai Kiadó, Budapest
Bérczi Sz. (2007): A Naprendszer égitestjeinek fejlődése. A kisbolygók. Fizikai Szemle. 57/3. sz. 88-94.
Bérczi Sz., S. Józsa, Zs. I. Kovács, B. Lukács, Gy. Szakmány (2004): Studies of the Thermal Evolution of a Chondritic Asteroidal Body: Synthesis from the Antarctic Meteorite Thin Section Set of the National Institute of Polar Research, Tokyo. Acta Mineralogica et Petrographica, Szeged, XLV/2. 55-60.
Bérczi Sz., Holba Á., Lukács B. (1999): Splitting of the two Wiik lines in the Urey-Craig field: C-s are related to H-s like as LL-s are related to L-s. (Statistical Analyses of the NIPR dataset: VII). 24th NIPR Symposium Antarctic Meteorites, Tokyo, p. 9-11.
Bérczi Sz. (2001): Kis Atlasz a Naprendszerről (1): Planetáris és anyagtérképek holdkőzetekről, meteoritekről. UNICONSTANT. Püspökladány (ISBN 963-00-6314-X Ö, ISBN 963 00 6315 8)
Bérczi Sz., Gucsik A., Hargitai H., Józsa S., Kereszturi Á., Nagy Sz., Szakmány Gy. (szerk. *Bérczi Sz.) (2008): Kis atlasz a Naprendszerről (11): Kőzetszövetek a Naprendszerben. ELTE TTK Kozmikus Anyagokat Vizsgáló Űrkutató Csoport, Budapest (ISBN 978-963-284-034-5)
M. Grady, I. Wright (2006): Types of Extraterrestrial Material Available to Study. In: Lauretta, D. S., McSween, H. Y. eds. (2006): Meteorites and the Early Solar System II. Chapter I. University of Arizona Press, 942 p.
Lukács B., Bérczi Sz. (1996): Competition of C and H2O for Fe in E, H, and C chondrites. 21th Symp. Antarctic Meteorites, Tokyo, NIPR, p. 90-92.
Lukács B. Bérczi Sz. (1997): Statistical Analysis of NIPR Meteorite Compositions, II.: Comparison of Sequences of Differentiated Rocks from an Asteroidal Sized Body and Earth. 22th Symp. Antarctic Meteorites, Tokyo, NIPR, p. 94.
Lukács B., Holba Á., Bérczi Sz. (1999): Gradistic vs. Cladistic Views in the Classification of Chondrites: The (L,H) Dichotomy and the Missing L/LL Precursors. (NIPR Statistics VI.) In Lunar and Planetary Science XXX, Abstract #1337, Lunar and Planetary Institute, Houston (CD-ROM).
Lux, G., Keil, K., Taylor, G.J. (1980): Metamorphism of the H-group chondrites: implications from compositional and textural trends in chondrules. Geochimica et Cosmochimica. Acta, 44, 841-855.
Marvin, Ursula B. (2007): Ernst Florens Friedrich Chladni (1756-1827) and the origens of modern meteorite research. Meteoritics and Planetary Science, 42, 2007 Spet. pp. B68.
McCoy, T. J., Keil, K., Muenow, D. W., Wilson, L. (1997): Partial melting and melt migration in the acapulcoite-lodranite parent body. Geochimica et Cosmochimica Acta, 61, 639-650.
Sztrókay K. I., Tolnay V., Földváriné Vogl M. (1961): Mineralogical and chemical properties of the carbonaceous meteorite from Kaba. Acta Geol. Hung. 7, 57-103.
Takeda H., Mori H., (1985): The diogenite-eucrite links and the crystallization history of a crust of their parent body. Proc. Lunar Planetary Science Conf. 15th, Part 2.; Journal of Geophysical Research, 90. C636-C648.
Urey, H.C., Craig, H., (1953): The composition of the stone meteorites and the origen of the meteorites. Geochimica et Cosmochimica Acta, 4, 36-82.
Van Schmus, W. R., Wood, J. A., (1967): A chemical-petrologic classification for the chondritic meteorites. Geochimica et Cosmochimica Acta, 31, 747-765.
Yanai K., Kojima H., Haramura H. (1995): Catalog of Antarctic Meteorites. NIPR, Tokyo
Wasson J. T. (1974): Meteorites. Springer, Berlin.

További információk

A Wikimédia Commons tartalmaz Kondritok témájú médiaállományokat.

Csillagászatportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap