Steinbach

Grupa IVA

Grupa IVA – grupa o najniższej wśród meteorytów żelaznych zawartości kobaltu (Co) oraz bardzo niskiej zawartości germanu i galu (rys. 6). Zawartość niklu rzadko przekracza w nich 10% (100 ppm) (rys. 17). Wszystkie meteoryty tej grupy to oktaedryty drobnoziarniste (Of).^[6] Na wykresach Ni-Ga i Ni-Ge grupa jest silnie izolowana i bardzo zwarta – wartości dla Ga i Ge są w wąskim przedziale. Zawartość galu jest w grupie IVA kilkanaście razy większa od zawartości germanu! (rys. 4) (odwrotnie niż w grupie IIF, gdzie przeważa german).

Charakterystyczny dla tej grupy jest nieznaczny wzrost szerokości belek kamacytu wraz ze wzrostem zawartości niklu (rys. 1), takiej dodatniej korelacji nie obserwuje się dla innych grup, gdzie korelacja jest ujemna! Może to sugerować, że grupa IVA składa się z dwóch podgrup pochodzących z różnych ciał macierzystych?! Na poparcie tej tezy świadczą obserwacje pewnych luk (gap) w zawartościach niklu i irydu, które mogą sugerować istnienie dwóch podgrup (rys. 15). Również modelowanie formowania się struktur Thomsona-Widmanstättena dla grupy IVA wskazują na lukę w tempie stygnięcia ciała macierzystego. Badacze skłaniają się jednak ku twierdzeniu, że sugerowany podział na dwie podgrupy to artefakt i wynika z mało reprezentatywnej liczby próbek oraz z subiektywnego i niejednoznacznego pomiaru szerokości belek kamacytu.^[7] Zagadnienie otwarte. Obliczone średnie tempo stygnięcia ciała macierzystego (stopu Fe-Ni) dla tej grupy wynosi ~100-6600 stopni ma milion lat (~100-6600ºC/My). Wartość najniższe dotyczą meteorytów z grupy IVA o dużej zawartości niklu, wartości najwyższe dotyczą meteorytów tej grupy o najniższej zawartości niklu.^[8] Tak duże tempo stygnięcia znajduje również swoje odzwierciedlenia w morfologii pól plessytu obserwowanych w okazach z tej grupy. Zbliżone wartości izotopów tlenu (Δ¹⁷O i δ¹⁸O) dla meteorytów grupy IVA i chondrytów zwyczajnych typu L i LL, sugerowały ich wspólne pochodzenie. Ale obecnie hipoteza ta jest odrzucana, gdyż wydaje się mało prawdopodobne by żelazo i chondryty pochodziły z tego samego ciała, które dla pierwszych było całkowicie stopione, a te drugie nie uległy znacznemu stopieniu (Scott 2020).

(Ruzicka 2014)

W składzie meteorytów grupy IVA całkowicie brak cohenitu, haxonitu, grafitu i carlsbergitu. Bardzo rzadko obserwuje się małe inkluzje krzemianów. Schreibersyt jest rzadki, a w nisko niklowych członkach grupy nieobecny. Natomiast minerał daubréelit jest bardzo obfity, i dla nisko niklowych członków, jest najczęściej liczniejszy niż troilit. Sam troilit jest popularny oraz występuje w formie nodul (Scott et al. 1975).

Opisując skład mineralny członków tej grupy trzeba pamiętać, że należą do niej również nietypowe, anomalne meteoryty Steinbach i São João Nepomuceno, które swym składem i budową przysparzają tylko „kłopotów” naukowcom! Zawierają one tak dużo krzemianów, iż należałoby je właściwie klasyfikować jako żelazno-kamienne. Jednak skład chemiczny i tekstura ich metalowych części oraz wyznaczone tempo chłodzenia ściśle odpowiadają cechom grupy IVA. Ich frakcja metaliczna ma wyraźną strukturę oktaedrytu, ale ich wtrącenia krzemianowe są zagadką. Chociaż skład izotopowy tlenu w krzemianowej fazie przypomina ten dla chondrytów zwyczajnych typu L i LL, jednak jej mineralogia jest całkowicie niechondrytowa.

W meteorycie Gibeon zaobserwowano płytki polimorficznej odmiany kwarcu trydymitu, a meteoryt Muonionalusta zawiera płytki minerału wysokociśnieniowego stiszowitu, który prawdopodobnie pierwotnie był trydymitem. W okazach grupy IVA powszechne są linie Neumanna (Scott 2020).

Grupa jest liczna, zajmuje czwarte miejsce pod względem liczebności po grupach IAB, IIAB i IIIAB. Najbardziej znane meteoryty tej grupy to: Gibeon^[9], Muonionalusta^[10], Gan Gan, Zaragoza (IVA-an) (fot. 1) oraz najnowsze europejskie znaleziska Fragenstein, Smolenice i nieudokumentowany Kaposfüred. Większość okazów meteorytów z tej grupy ma też bardzo ładny wzór figur Thomsona-Widmanstättena. Do grupy tej należy też już wspomniany wyjątkowej urody anomalny Steinbach (IVA-an) (fot. 7).

W latach 2017 i 2019 znaleziono dwa bogate w krzemiany meteoryty żelazne (typu IVA-an) o łącznej wadze ponad 7 kg. Zostały one znalezione podczas pobierania próbek skał w pobliżu starej miejscowości górniczej Glücksburg koło Potůčky w Górach Krušných (Krušné hory)/Rudawy (Erzgebirge). Późniejsze badania potwierdziły ich strukturalne, mineralogiczne i chemiczne podobieństwo z meteorytami z historycznego znaleziska Steinbach. Ze względu na skomplikowane okoliczności znalezienia historycznych okazów tego meteorytu (oprócz już uznanych znalezisk samego Steinbach w Grimma, Rittersgrün w Saksonii i Potůčky/Breitenbach w Czechach) dokonano przeglądu historycznych źródeł literackich. W badaniach składu mineralogicznego obu nowo odkrytych meteorytów potwierdzono znane i opublikowane dane, w kilku przypadkach dopracowano je (chromit, schreibersyt i fosforek niklu). Ponadto stwierdzono obecność żyłek siarczków Fe-Ni, w których występują troility w większości odpowiadających dwuskładnikowym mieszaninom bogatym w nikiel troilit-godlevskit^[11] i troilit-heazlewoodit^[11], a także fosforan supergeniczny zbliżony do beraunitu^[11]. W ostatnim rozdziale nakreślono hipotetyczny obszar, w którym można spodziewać się potencjalnego wystąpienia dodatkowych fragmentów meteorytów ze spadku Steinbach. Opierając się na stężeniu radionuklidu ⁴⁰K w znalezionym meteorycie, jego wiek kosmiczny można oszacowano na 70±30 milionów lat, natomiast wiek jego uformowania na 4,56547±0,010 miliarda lat.

(…) Das andere der erwähnten olivinartigen Fossilien findet sich in der angeblich in der Gegend von Grimma in Sachsen gefundenen meteorischen Eisenmasse, …in dem Herzoglichen Naturalien-Gabinet zu Gotha verwährt wird, und in der vor hundert Jahren für das Cabinet angekauften Mineralien-Sammlung des ehemaligen Sächsischen OberBerghauptmanns von Schönberg enthalten war. Noch mit Bewilligung des hochseligen Herzogs erhielt durch die Güte des Herrn KammerRath Braun in Gotha der Hofr. Str. sowohl mehrere Bruchstucke von dieser Eisenmasse, als auch ein Paar Gramm von diesem dieselbe begleitenden Olivin. (…)

Das zwischen Eibenstock und Johann Georgenstadt auf einer Eisenhalde bey den Steinbacher Seifenwerken gefundene Stück Gediegeneisen, welches Markgraf^[16] besass (…)

Im April 1861 wurde zu Breitenbach, Gerichtsbezirk Platten, Kreis Elbogen in Böhmen, 3—4 Stunden von Johanngeorgenstadt, etwa eine Elle tief in der Dammerde eine olivinreiche Eisenmasse gefunden, die ungefähr 10½ K. wog. (…)

Leon Thann
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6. Gediegen Eisen läugnen die allermeisten, und ich gestehe es, ich bin bishero auch unter der Zahl gewesen. Allein der unermüdete Chymicus, der Herr Marggraf^[16] allhier, hat mich davon völlig überführet. Eine ansehnliche Stuffe mit ihren beyden Saalbändern, welche derselbe von Eibenstock in Sachsen besitzet, muß einen jeden davon augenscheinlich überzeugen. Es ist solches ein brauner Eisen-Stein, in welchem sehr viele grosse Stücken dergleichen gediegen Eisensitzen, welche der Magnetziehet, die sich als Drath hin und her beugen, und unter dem Hammer treiben lassen, im Feuer als ein reines Eisen schmelzen, und also würcklichen Eigenschaften eines gediegenen Eisens zeigen. Ich müste also, aus einem blossen Triebezu widersprechen, auf meiner alten Meinung beharren. Kurz, ich bin überzeugt, es giebt gewachsenes reines Eisen.

Und dieses wären also die gediegenen Metalle, welche die Natur bisweilen unter der Erde hervorbringt. Da ich hier keine Natur-Lehre zu schreiben willens bin, so wird auch niemand verlangen, daß ich die Art weitläuftiger darthun soll, als bereits im vorigen geschehen, wie die Natur in Hervorbringung dieser Dinge verfähret. Besonders da in weniger Zeit eine andere kleine Arbeit von mir zum Vorschein kommen wird, welche weitläuftiger diese Materie abhandeln soll.

Da aber gleichwohl diese gediegene Metalle beyweiten nicht so häufig gebrochen werden, daß sie denen Nothwendigkeiten der Menschen genungsam zu Hülfe kommen könnten, so wollen wir nun auch (…)

(…) Gediegen Eisen vom Bergr. Henkel in einer Gilbe wahrgenommen vom Direktor Marggraf^[16] auf einer Eisensteinhalde zwischen Eibenstock und Johanngeorgenstadt gefunden

Dessen Aechtheit wird bezweifelt aus eben der Gegend wovon D. Kretzschmar welches besessen desgl. vom Lic. Schulzen mit ansitzendem Schwefelkiese, eben daher vom Verfasser hat daselbst ehedem in der Grube die Graupenzeche genannt, zu 1 bis 4 und mehrern Pfunden bis 1 Centner schwer gebrochen neuerlich auf der Grünhayner Anhöhe über Tage unter Magneteisensteinbrocken gefunden

Dessen chemische Analyse

(…) Noch mehreres Nachdenken veranlaßte die vor beynahe 60 Jahren von dem Direktor Marggraf gemachte Entdeckung an einer Stuffe, mit ihren beiden Saalbändern, die er bey einer Reise durch das hiesige Sächsische Erzgebirge auf einer Eisensteinhalde, bey den Steinbacher Seifenwerken, zwischen Eibenstock und Johanngeorgenstadt, gefunden hat, davon der ehemalige hiesige Bergrath Stoy eben die Nachricht giebt. f)

(…)

§. 8.

Der ehemalige Hofmedikus D. Kretzschmar, besaß ein Stückchen dergleichen gediegen Eisen, eben aus der Gegend zwischen Eibenstock und Johanngeorgenstadt, in seiner Sammlung, die er der Universität Wittenberg schenkte. h) Dieses Stückchen reizte seine Wißbegierde, den einer Reise durch Eibenstock nach Carlsbad, sich mit einem alten Bergmanne darüber zu besprechen; der die Grube, die Graupenzeche genannt, zwischen Eibenstock und Johanngeorgenstadt, eine halbe Stunde von Steinbach, selbst mit befahren, allwo, nach dessen Versicherung, in seiner Jugend verschiedene Eisennieren, wie er sie genannt, in einer Teufe von 80 Lachtern^[24], und zwar von ungleicher Größe, 1, 2, 3, 4 und mehrere Pfund schwer gebrochen, unter welchen eine über einen Centner schwer gewesen. Diese Nieren hätte man damals für nichts besonders angesehen, — sondern meistentheils mit eingeschmolzen, blos etliche kleinere davon hätte man aufgehoben, und solche nach und nach an Liebhaber verschenkt, die sich alle, wenn sie aus der Teufe gekommen, unter dem Hammer fletzschen lassen, ungeachtet noch einige Bergarten daran fest gefessen.

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f) Hamb. Magaz. 7ter Band, S. 441 f.^[25]

h) Wittenb. Wochenblatt vom Jahree 1768. S. 13 ff.^[26]

2. Herr A. Breithaupt an Herrn Beyrich.

Freiberg, den 17. October 1861.

Auf einer Reise im Inlande während unserer letzten Hauptferien habe ich glücklicher Weise eine bereits vor 14 Jahren gefundene und 173 Pfund schwere Eisenmasse ausgekundschaftet, und zwar bei dem Finder, einem Bauer zu Rittersgrün bei Schwarzenberg. Sie ist ein ausgezeichneter Meteorit und der Pallas'schen Masse^[29] vom Jenisey in Sibirien täuschend ähnlich. Meine Masse enthält mindestens 1000 Peridot-Individuen. Ich habe sie photographiren und modelliren lassen, in dieser Woche wird auch die chemische Analyse beendet. Nun will ich etwa 30 bis 40 Pfund absägen lassen und dann öffentliche Institute bedenken. Nach Berlin wollte ich auch ein gemaltes Gypsmodell und ein 1 Pfund Belegstück schenken. Die Masse ist auch gross, wie sie aufgestellt erscheint,

grösste Höhe 34.52 Centimeter.

– Breite 46.43 –

– Dicke 30.95 –

Vorläufige Nachricht über den Eisen - Meteorit von Rittersgriin.

Von August Breithaupt,

Bergrath und Professor an der Bergakademie zu Freiberg.

Im August vorigen Jahres erfuhr ich, ganz zufällig, durch Herrn Hüttenverwalter Kröner, dass zu Rittersgrün bei Schwarzenberg in Sachsen vor Jahren schon eine grosse Eisenmasse gefunden worden, welche vielleicht ein Meteorit sei.

Sofort reiste ich dahin, fand und erkannte die Masse als ächten Meteorit und kaufte sie.

Durch die zum Theil etwas dicke Rostrinde stiessen Hunderte von Peridoten^[30] hervor. Ein an einem kleinen abgehauenen Stücke angestellter Versuch zeigte alsbald an einer geschliffenen Stelle durch Aetzung mit Sticksäure die Widmanstädten'schen Figuren.

Das Stück allenthalben gerundet, hat, von einer Seite gesehen, Aehnlichkeit mit einem Löwenkopfe und diametral, der Nase desselben gegenüber, ist eine rinnenförmige Vertiefung, welche bis 2 Zoll beträgt.

Das Gewicht betrug 183 Zollpfund.^[31]

Aeusserlich hat man zunächst eine aus nickelhaltigem Eisenoxydhydrat bestehende Rostrinde und darunter die aus Magneteisenerz bestehende Brandrinde, welche jedoch nicht überall mehr zu sehen ist. Das Innere besteht vorwaltend aus Peridot, welcher das zusammenhängende, zackig und ästig geformte Eisen umgiebt. Aber auch sehr viel Magnetkies liegt in dem Peridot eingesprengt, bis zur Grösse der grössten Zuckererbsen. Vom Schreibersit fand ich auch eine Spur. Auch kommt ein Mineral mit vor, dessen Bestimmung noch nicht beendet ist. (…)

(…)

Die dem Rittersgrüner ähnlichsten Eisenmeteorit-Abänderungen sind solche von bekannten sächsischen Vorkommnissen und namentlich die von Steinbach zwischen Johanngeorgenstadt und Eibenstock, aber auch der Meteorit aus der Sammlung des im Jahre 1761 verstorbenen sächsischen Oberberghauptmanns Kurt Alexander von Schönberg, welcher sich jetzt im herzoglichen Museum zu Gotha befindet. Dieser Meteorit ist eine selbstständige Masse, nicht erst auf der Erde von einer anderen getrennt. Und der damalige wissenschaftlich gebildete von Schönberg würde nicht das Stück als „so auf dem Felde gefunden worden“ etikettirt haben, wenn es von einer speciellen Bergwerksstelle (wie die Zinnerz-Alluvion zu Steinbach eine solche war) gefunden worden wäre.*) Aber unzweifelhaft erscheint es, dass Rittersgrün, Steinbach und der Schönberg'sche Meteorit ein und demselben Falle angehören. Und dieser Fall war sein: wahrscheinlich der Eisenregen, welcher sich am Pfingstfeste 1164 im Lande Sachsen ereignet hatte, und bei welchem auch eine Masse in der Stadt Meissen selbst mitgefallen. (…)

__________

*) Das Wahrscheinlichste ist, dass dieses Stück auf einem Felde bei Freiberg oder auf einem der Schönberg'schen Güter Oberschöna, Börnichen, Wingendorf, Linde, Wiese, welche der Vater des genannten Schönberg besessen hatte und in der Nähe von Freiberg liegen, gefunden worden. Auf Oberschöna verstarb der in Freiberg erkrankte erstgenannte Schönberg.

Im Jahre 1833 stiess zu Rittersgrün unweit und südlich der Stadt Schwarzenberg im sächsischen Erzgebirge ein Waldarbeiter beim Ackerroden auf einen Klumpen, den er als „altes Eisen“ sowohl dem Schmied des Dorfes als einem benachbarten Hammerwerk wiederholt, doch vergeblich zum Ankauf anbot.

Viele Jahre später hörte Herr Kröner, damals Schichtmeister auf dem Eisenhüttenwerke Siegelhof unterhalb Rittersgrün, jetzt Hüttenverwalter zu Schmiedeberg bei Altenberg, von dem Eisenklumpen, besichtigte denselben und erkannte in losgeschlagenen Brocken eingewachsene Körner eines schmutziggrünen olivinähnlichen Minerals, weswegen er das Eisen für wahrscheinlich meteorischen Ursprungs ansprach doch erst nach Jahren, und zwar 1861 Gelegenheit ergriff, die Auffindung der Eisenmassen überhaupt, sowie die Wahrnehmung der grünen Körner und seine darauf sich gründende Vermuthung dem verstorbenen Oberbergrath, Professor Breithaupt mitzutheilen.

Unser Breithaupt reiste nach Empfang dieser Mittheilung sofort an Ort und Stelle, fand in der Wohnung des Waldarbeiters den Klumpen noch vor und erwarb ihn, sich von der Richtigkeit der Kröner’schen Angaben überzeugend, durch Kauf für die mineralogische Sammlung der Freiberger Bergakademie.

Von Form zwar ganz unregelmässig, war doch an dem Findling eine furchenartige Vertiefung bemerkenswerth, noch mehr aber eine ihr diametral gegenüberstehende nasenartige Hervorragung nebst zweien nach Gestalt und Lage den beiden Augenhöhlen entsprechenden flachen Einsenkungen, so dass, von dieser einen Seite gesehen, das Ganze mit einem Kopfe, etwa dem eines Löwen, einige Aehnlichkeit darbot.

Der mittlere Durchmesser des Klumpens betrug 1½ Fuss und das Gewicht nahe 1¾ Centner, genauer 173 Pfund.^[32]

Oberflächlich war der Körper mit einer über ein Millimeter dicken Rinde bräunlichgelben ockrigen Brauneisenerzes bedeckt, unter welcher Rostrinde eine aus Magneteisenerz^[33] bestehende pergamentstarke Lage, die sogenannte Brandrinde, sich befand.

Schon aus dem Roste ragten stellenweise einzelne Körner des grünen olivinähnlichen Minerals hervor, zahllos aber kamen sie beim Zerschneiden des Klumpens zum Vorschein, welche Operation bei der mit Geschmeidigkeit gepaarten Härte der Masse eine äusserst anstrengende und langwierige Arbeit war.

Der Hauptschnitt, durch den eine ebene Innenfläche von nahe 100 Quadratzoll blosgelegt ward, geschah auf Verwendung des Dr. Hörnes, damaligen Directors des k.k. Hofmineraliencabinets, in Wien durch einen Herrn Clement, welcher während der zwei volle Monate in Anspruch nehmenden Ausführung 14 Stahlblätter und 2 Centner Smirgel verbrauchte. Uebrigens stellte dieser Hauptschnitt den Maximalquerschnitt des Klumpens dar und war so geführt, dass das Löwengesicht — um den obigen Vergleich wieder zu benutzen — erhalten blieb. Der grössere der beiden Abschnitte wog reichlich 110 Pfund, der kleinere, welchen man behufs näherer Untersuchung wieder in einzelne Platten zersägte, beinahe 48 Pfund.

Diese Untersuchung ergab, dass der ganze Meteorit bei einem mittleren Eigengewichte von 4,₂₉ dem Volumen nach aus etwa ³/₁₀ Eisen (c) (Meteoreisen) und aus ⁷/₁₀ einer unmetallischen braunen Masse zusammengesetzt ist, welche vorherrschend aus hypersthenähnlichem Bronzit^[34] bestellt, in dem reichlich Magnetkies (d) (? Troilit)^[33] und sparsam Schreibersit (Phosphornickeleisen)^[35] eingesprengt erscheinen. Von diesen Bestandtheilen werden beim Behandeln mit verdünnter Salzsäure Meteoreisen und Magnetkies aufgelöst, während Schreibersit und Bronzit, sowie auch noch eine weisse Substanz als unlöslich zurückbleibt, die lediglich aus Kieselsäure besteht und mit dem 1871 von Maskelyne im Meteorit von Breitenbach im nördlichen Böhmen entdeckten und Asmanit^[21] genannten Körper identisch ist. (…)

5. Der Eisenmeteorit von Rittersgrün.

In den Bereich von Section Johanngeorgenstadt fällt die Fundstelle des bekannten Rittersgrüner Eisenmeteorites^[36], dessen grösster Theil gegenwärtig in Freiberg aufbewahrt wird. Der betreffende Punkt liegt am linken Gehänge des Pöhlwassers nahe dem Ostrande der Karte und ist auf dieser näher bezeichnet. Das Fundstück bestand aus einem, im mittleren Durchmesser einige 40 cm betragenden, 86,5 kg schweren Klumpen von unregelmässiger Form, oberflächlich mit einer über 1 mm dicken Rinde von bräunlichgelbem, ockerigem Brauneisenerz bedeckt, unter welcher eine aus Magneteisenerz bestehende, pergameutstarke, sogenannte Braridrinde sich befand. Das Stück ergab als Ganzes ein spec. Gewicht von 4,29 und erwies sich dem Volumen nach aus circa ³/₁₀ Eisen und ⁷/₁₀ einer braunen, unmetallischen Masse zusammengesetzt, welche vorherrschend aus Hypersthen^[37] und Bronzit^[34] besteht, worin reichlich Magnetkies^[33] und spärlich Schreibersit^[35] eingesprengt ist. Bei Behandlung mit Salzsäure bleibt ausser dem Schreibersit und Bronzit noch eine weisse Substanz als unlöslich zurück, die lediglich aus Kieselsäure besteht und mit dem Asmanit^[21] übereinstimmt. Der Bronzit erscheint meist in krystallinischen Körnern; die im Magnetkies eingesprengten sind ebenflächig, während die mit dem Eisen verwachsenen gekrümmte Flächen zeigen. Farbe: leberbraun, oliven- bis pistaziengrün, z. Th. fast honiggelb. Spec. Gewicht 3,39. Das von den übrigen Gemengtheilen möglichst befreite Eisen von 7,60 spec. Gewicht ergab nach Dr. C. Rübe folgende Zusammensetzung:

Eisen 87,31

Nickel 9,63

Kobalt 0,58

Phosphor 1,37

Kalkerde 0,25

Magnesia 0,15

Kieselsäure 0,98

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100,27