PayPal-donate (Wiki).png
O ile nie zaznaczono inaczej, prawa autorskie zamieszczonych materiałów należą do Jana Woreczko & Wadi.

(Unless otherwise stated, the copyright of the materials included belong to Jan Woreczko & Wadi.)

Sołtmany/Badania

Z Wiki.Meteoritica.pl

Spis treści

Na bieżąco będą tu zamieszczane informacje dotyczące stopnia zawansowania badań nowego polskiego meteorytu Sołtmany i wyniki dostępnych analiz.

Zarząd Polskiego Towarzystwa Meteorytowego pragnie serdecznie podziękować wszystkim osobom i instytucjom zaangażowanym w pozyskaniu materiału do badań i pomoc. Szczególne podziękowania składamy panu Romanowi Rzepce i jego żonie Annie.


Zespół badawczy

Do zbadania kupionych próbek zawiązał się zespół naukowców z kilku polskich ośrodków badawczych (Politechnika Wrocławska, Uniwersytet Śląski, Muzeum we Fromborku)[1]:

  • prof. Łukasz Karwowski
  • prof. Ryszard Kryza
  • prof. Jerzy Wojciech Mietelski
  • prof. Tadeusz Przylibski
  • dr Tomasz Jakubowski
  • mgr Andrzej S. Pilski
  • mgr Katarzyna Łuszczek

Do współpracy i przepowadzenia części analiz zostało włączonych również kilka osób z ośrodków zagranicznych.

Wstępne wyniki

  • (19 maj; prof. Łukasz Karwowski) Zatem mamy meteoryt L, co do klasy petrograficznej to mam wątpliwości czy 5 czy może 6. Zszokowanie kiepskie typ S1.
Co zatem jest w meteorycie: faza metaliczna - reprezentowana przez kamacyt, taenit (Fe-Ni) i niewiele tetrataenitu (FeNi). Stosunkowo dużo jest taenitu o dziwacznej budowie. Nikiel nierównomierni rozmieszczony. Są też wydzielenia typu plessytowego. W tych plessytach w kamacycie mało niklu rzędu 2,9% wag. W taenicie tkwią drobne wydzielenia miedzi rodzimej na tyle drobne, że analizy wskazują na domieszkę żelaza i niklu. Pierwszy raz widzę miedź w chondrycie L. Poza fazą metaliczną jest obecny troilit (FeS). Nie występuje w większych wyraźnych skupieniach, jak w innych L-kach. Jest stosunkowo czysty. Nie stwierdziłem wykrywalnych domieszek. Poza tym jest liczny spękany chromit, chromit też występuje w postaci kroplowej w skaleniach.
Z innych akcesorycznych minerałów dosyć liczny jest apatyt - co ciekawe chlorowo-fluorowy (pół/pół). Poza apatytem jest też stosunkowo rzadki minerał, który podałem wczoraj jako merrillit. Niestety nie bardzo pasuje. Może to dziwny apatyt z fluorem i grupami OH zawierający po okolo 2,0%wag. tlenku Na i Mg.
Teraz krzemiany[2] - skaleń normalny - Na-Ca z domieszką K. Około 10% anortytu i 5% ortoklazu. Czyli rzędu 85%Ab; 5%Or; 10%An. Pirokseny - dwa pirokseny jeden typu hiperstenu sensu meteorytowego, drugi typu diopsydu. Podobne składy piroksenów w reliktach chondr jak i w części pozbawionej śladów chondr. Oliwiny - nieco powyżej 25% minerału fajalitowego, ale poniżej 26%.


Wyniki analiz (źródło i opis: prof. Łukasz Karwowski)

Pierwsze dwie analizy to kamacyty (Fe-Ni). Trzecia analiza to może być tetrataenit (FeNi), ale z 'załapanym' taenitem. Nr 7 to kamacyt pomiędzy taenitami w plessycie. Wysokie zawartości Ni to wg mnie tetrataenity. By to stwierdzić na 100% potrzeba badań mössbauerowskich

Miedź rodzima. Tu problem czy załapuje trochę taenitu. Dla mnie trochę za dużo żelaza i niklu. Może w trzecim szlifie trafię większe ziarno miedzi

Troility (FeS) sprawdzałem - są jednakowe. Nic ciekawego w nich się nie pojawiło. Dla mnie dziwne, że takie czyste

Wyniki pomieszane z chondr i z większych kryształów piroksenów ((Mg,Fe)Si2O6)

Oliwiny ((Fe,Mg)SiO4), też podobne do siebie. Zawartości fajalitu (Fe2SiO4) są dosyć podobne do siebie. Sprawdzałem oczywiście więcej ziaren ale widma EDS były identyczne

Zrobiłem analizy diopsydów ((Ca,Mg)Si2O6) by zobaczyć czy się różnią


Obrazy meteorytu Sołtmany z mikroskopu elektronowego (fotografie i opis: prof. Łukasz Karwowski)

W krysztale taenitu (jaśniejszy), duży kryształ kamacytu (ciemniejszy) o zawartości ok. 6% Ni, nad nim widoczny plessyt - ciemniejsze to kamacyt (2,9% Ni), najjaśniejsze to prawdopodobnie tetrataenit (długie linie to rysy na szlifie)

Pole plessytu. Taenity jaśniejszy, ciemniejszy to kamacyt

Taenit o dziwnej budowie, śladowe tetrataenity (najjaśniejsze paseczki), ciemniejszy kamacyt, jeszcze ciemniejszy troilit, czarne to krzemiany. W tym meteorycie kamacyt i taenit tworzą wyraźnie rozróżnialne ziarna

Najjaśniejsze pola to faza metaliczna z prawej strony. Następnie fragment chondry oliwinowo-piroksenowej ze skaleniem. Skaleń najciemniejszy (szary) z jasnymi kropelkami chromitu. Kolejny stopień szarości (nieco jaśniejsze od skalenia) piroksen, a jeszcze jaśniejszy to oliwin

Na małym powiększeniu - skorupa. Ogólny widok zmian termicznych. Doskonale widoczna skorupa z pęcherzykami gazu, wewnątrz bardzo drobne spinele - raczej magnetyt z niklem, a nie trevoryt. Trochę za małe do analizy i nakłada się wiele składników skorupy krzemianowej (można to rozstrzygnąć techniką mössbauerowską). Nad skorupą szklista silnie przegrzana strefa. Wyżej tzw. strefa czarnych żyłek (czarne w świetle widzialnym, tu białe) - wypełnienie bardzo zróżnicowane, głównie kamacyt, taenit i siarczek żelaza czasem z domieszką Ni.



  • (15 maj; Andrzej S. Pilski) Być może meteoryt Sołtmany należy do tego samego strumienia (stream) meteoroidów co niedawny spadek na Słoweni Jesenice? Zbliżona data spadku, 9 kwietnia 2009 r., typ L6, mały stopień szokowy, również spadek niemal pionowy, znaleziono 3 okazy o łącznej masie 3,67 kg[3]. Ciekawe zagadnienie!


Wykres zawartości fajalitu (Fa) w oliwinach vs zawartość ferrosilitu (Fs) w ortopiroksenach w zrównoważonych chondrytach zwyczajnych (wg Fredriksson 1964)[4]

Według badań na mikrosondzie meteoryt Sołtmany to chondryt zwyczajny typu L (L5 lub L6)

  • (14 maj) Po badniach na mikrosondzie profesor Łukasz Karwowski z całą pewnością stwierdził, że jest to chondryt typu L. Przeprowadzone pomiary zawartości fajalitu (Fa) dały wynik około 25,6, natomiast ferrosilitu (Fs) ok. 21,9. Wskazuje to na 'mocną' L-kę[5].

Poza badaniami fazy krzemianowej, badano fazę metaliczną, siarczkową i inne akcesoryczne minerały[6]. Wśród fazy metalicznej stwierdzono m.in. duży udział tetrataenitu. Największym zaskoczeniem była wyjątkowo duża zawartość plessytu, który jest bardzo rzadki w chondrytach zwyczajnych.
Analizowano ziarna apatytu, chromitu, kamacytu, millerytu, miedzi rodzimej, oliwinu, piroksenów, taenitu, troilitu. W skorupie obtopieniowej i płytko pod nią analizowano m.in. spinele, które wykrystalizowały w postaci pięknych dendrycznych struktur. W meteorycie jest mało chondr, są one niekompletne i słabo zarysowane.
Opis prof. Łukasza Karwowskiego: Sołtmany to chondryt L. Typ petrograficzny moim zdaniem pomiędzy 5 a 6. Meteoryt ten jest dziwny dla mnie. Zawiera miedź rodzimą. Stosunkowo dużo fazy metalicznej i rozproszonego troilitu. Ilość reliktów chondr lub chondr jest stosunkowo niewielka. Przeważają chondry oliwinowo-piroksenowe. Obok tego występują diopsydy. Ponadto w meteorycie jest stosunkowo dużo fazy taenitowej o specyficznej budowie, częste są plessyty, w fazie taenitowej tkwi miedź. Nie jest jej dużo i są to małe ziarna. Jest też faza tetrataenitowa - niewiele, ale jest. Poza tym występuje chromit (dosyć liczny), spękany apatyt chlorowo-fluorowy oraz merrillit (fosforan Ca, Na i Mg). Chromit czasem tworzy wydzielenia kroplowe w skaleniu. Skalenie są reprezentowane jedynie przez skaleń Na-Ca-K. Nie zauważyłem zbliźniaczeń albitowych (może po ścienieniu szlifu będą widoczne). W skaleniu około 5% ortoklazu i 10% cząsteczki anortytowej - reszta albit.
Stosunki zawartości ferrosilitu w piroksenie do fajalitu w oliwinie wskazują praktycznie na środek pola L. Badania były zrobione tak dla piroksenów i oliwinów z reliktów chondr, jak i poza obszarem chondr. Są praktycznie jednakowe. Skorupa obtopieniowa b. ładna. W znacznej części obecne spinele dendrytowe, ale o niskiej zawartości Ni, rzadkie ziarna millerytu (NiS) są też partie skorupy całkowicie zeszklone - raczej takie, które nie zdążyły zrekrystalizować - to najbardziej zewnętrzne. Skład zbliżony do piroksenu.


Badania na mikrosondzie na Wydziale Geologii Uniwersytetu Warszawskiego (fot. Wadi & Woreczko; niestety były złe warunki oświetleniowe)

Komputer nie zrobi wszystkiego. To prof. Łukasz Karwowski identyfikuje miejsca, które za moment zbombarduje wiązka elektronów

Na pierwszym planie mikroskop elektronowy CAMECA SX 100 Wydziału Geologii UW w Warszawie; w Polsce takie mikroskopy są tylko dwa!

Zespół badawczy, pani Lidia Jeżak z Wydziału Geologii UW i prof. Łukasz Karwowski z Uniwersytetu Śląskiego

Zrzut ekranu z wynikami pomiaru ziarna tetrataenitu FeNi (51,24wt% Ni), którego jest w meteorycie Sołtmany wyjątkowo dużo

Zdjęcie skorupy obtopieniowej. Ta zasadnicza na dole kadru, wyżej - strefa tzw. czarnych żyłek i na górze niezmienione wnętrze meteorytu


Wykres wartości podatności magnetycznej dla meteorytów i wybranych skał ziemskich (© Caillou Noir/Michel Franco)[7]
  • pomiary podatności magnetycznej, wykonane przez prof. Pierre Rochette podczas konferencji w ING PAN w Krakowie[8] potwierdziły typ meteorytu.
(12 maj; prof. Marek Lewandowski) Wykonano pomiary podatności magnetycznej (magnetic suceptibility) (wielkość proporcjonalna do zawartości minerałów magnetycznie czynnych), otrzymany wynik: log kappa = 4.71 (niewielka, chondryt typu L); oraz anizotropii podatności magnetycznej (wielkość charakteryzująca stopień deformacji wewnętrznej próbki) – ogólnie niewielka (chondryt typu S1/S2 - mało zszokowany, na co wcześniej zwracał już uwagę prof. Karwowski).
Interpretacja prof. Marka Lewandowskiego: chondryt o niewielkiej ilości minerałów magnetycznych, z niewielkim stopniem deformacji wewnętrznej (nie doświadczył kolizji z innym ciałem przestrzeni międzyplanetarnej). Wygląda więc na to, że po rozpadzie ciała macierzystego, pierwszym i ostatnim (póki co) miejscem jego spotkania była Ziemia.


Plan działań

Cały zakupiony materiał[9] do badań został przeznaczony na następujące analizy:

  • część materiału została pocięta w celu przygotowania ich do badań (cięcie wykonał Marcin Cimała, który dysponuje odpowiednim sprzętem i doświadczeniem) - początek maja. Część fragmentów została już przekazana prof. Karwowskiemu w celu wykonania płytek cienkich i przprowadzenia badań pod mikroskopem.
  • na początku został również wykonany opis makroskopowy okazów (K.Łuszczek i T.Jakubowski) - początek maja
  • płytki cienkie (TS, thin slice) zostaną wykonane na Wydziale Geologii UW; zostaną przeprowadzone analizy mikroskopowe i mikrosondowe w celu określenia składu poszczególnych minerałów. Analizy na mikrosondzie[10] w Warszawie przeprowadzi Ł.Karwowski. Część analiz wykona T.Przylibski we Wrocławiu, ewentualne dodatkowe analizy przeprowadzi R.Kryza - początek maja. Prof. Karwowski otrzymał już materiał do badań.
  • część materiału zostanie przebadana w Instytucie Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie pod kierunkiem W.Mietelskiego[11]; przeprowadzone zostaną badania na kosmogeniczne izotopy krótkożyciowe; ich celem jest określenie czasu przebywania meteoroidu w przestrzeni kosmicznej tzw. CRE age (cosmic-ray exposure age)[12]; badania są nieniszczące i ten fragment posłuży później do innych badań; początek maja
  • jeden z fragmentów (ponad 12 g) został sproszkowany na Politechnice Wrocławskiej i wysłany do laboratorium w Kanadzie do analizy chemicznej bulk composition; badania zostaną przeprowadzone na spektrometrze mas (ICP MS)[13]; połowa maja
  • w czwartek, z inicjatywy prof. Marka Lewandowskiego, 12 maja w Krakowie podczas seminarium w siedzibie ING PAN[8] zostaną dokonane badania własności magnetycznych meteorytu Sołtmany.

Wyniki analiz przeprowadzonych w Kanadzie będą gotowe po około miesiącu; wyniki analiz krótkożyciowych izotopów - po kilku tygodniach.

Trwają poszukiwania laboratorium, które przeprowadzi analizy izotopowe. Jest bardzo prawdopodobne, że analizy te zostaną przeprowadzone w laboratorium w Tokio.

Galeria

Meteoryt Sołtmany

Fragment przygotowany do wykoniania płytki cienkiej (fot. Eligiusz Szełęg)

Pojedyncze chondry, ziarna metalu i troilitu oraz widoczne początki wietrzenia meteorytu (fot. Eligiusz Szełęg)

Fragment meteorytu - naturalny przełam

Fragment meteorytu (fot. Marcin Cimała)

Fragment meteorytu (fot. Marcin Cimała)

Fragment meteorytu (fot. Marcin Cimała)


Przypisy

  1. ^ większość zaangażowanych w badania naukowców to członkowie Polskiego Towarzystwa Meteorytowego
  2. ^ o krzemianach: oliwiny, pirokseny, plagioklazy - krzemiany (silicates)
  3. ^ Meteoritical Bulletin - meteoryt Jesenice
  4. ^ Fredriksson K., Keil K., (1964), The iron, magnesium and calcium distribution in coexisting olivine and rhombic pyroxenes in chondrites. Journal of Geophisical Research 69, 1964, s. 3487–3515
  5. ^ więcej o zawartości żelaza w meteorytach i klasyfikacji chondrytów - żelazo (iron)
  6. ^ o minerałach w meteorytach - meteorite minerals
  7. ^ źródło: CAILLOU NOIR - MAGNETIC SUSCEPTIBILITY OF METEORITES; tam też lista publikacji
  8. ^ a b seminarium naukowe w dniu 12 maja o godzinie 11:15 w siedzibie ING PAN O/B Kraków przy ulicy Senackiej 1; prelegenci Pierre Rochette (CEREGE, Aix-an-Provence, Francja) i Jérôme Gattacceca; ING PAN seminaria
  9. ^ kupiono fragmenty, około 190 gram, które zaoferowała na sprzedaż pani Alfreda. Kilka fragmentów zostawiła sobie "na pamiątkę", natomiast masę główną, jak deklarowała, miała sprzedać panu Pilskiemu zgodnie z wcześniejszymi ustaleniami
  10. ^ mikrosonda na Wydziale Geologii UW w Warszawie - mikrosonda (microprobe)
  11. ^ część badań wykona Dr. Matthias Laubenstein z Laboratori Nazionali del Gran Sasso z Włoch (LNGS), który już otrzymał próbki
  12. ^ CRE age - cosmic-ray exposure age
  13. ^ metoda ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) - Spektrometria mas

Zobacz również

Linki zewnętrzne

Źródło „http://wiki.meteoritica.pl/index.php5/So%C5%82tmany/Badania”
Osobiste