Kondriittisten meteoriittien mineralogia, tekstuuri ja synty ja esimerkkejä Suomesta

Abstract

Kondriitit ovat yleisin meteoriittityyppi, joiden nimi tulee niissä olevista jyvämäistä sulkeumista, kondreista. Kondriittien pääkomponentit ovat kondrit, perusmassa, metalli- ja sulfidirakeet ja refraktoriset sulkeumat. Kondrien reunat ympäröivät useimpia kondreja. Niitä on kahta päätyyppiä: hieno- ja karkearakeisia. Kondrit ja refraktoriset sulkeumat ovat Aurinkokunnan vanhinta kiinteää ainesta. Allenden CV3-kondriitin iäksi saatiin Pb-ajoituksella 4566,6 +/- 1,0 miljoonaa vuotta. Kondriittiluokat ovat hiili C-, tavalliset- ja enstatiitti (E)-kondriitit. Rumuruti (R)- ja Kakangari (K)-kondriitit ovat molemmat omat ryhmänsä. Lisäksi on olemassa ns. ryhmittelemättömiä kondriitteja. Kondriitit jaotellaan petrografisiin tyyppeihin 1–6. Esimerkiksi L6 on tavallinen L-kondriitti, jonka petrologinen tyyppi on 6. Kondriittien alkuainekoostumukset ovat samat kuin Auringolla volatiileimpia alkuaineita (H, C, N, O) sekä Li:tä ja B:a lukuunottamatta. Oliviini, pyrokseeni ja plagioklaasi ovat tavallisten sekä hiili- ja Rumuruti-kondriittien päämineraaleja. Niiden tärkeimmät opaakit mineraalit ovat kamasiitti, kromiitti ja troiliitti. Enstatiittikondriittien päämineraaleihin kuuluvat esim. enstatiitti, plagioklaasi, SiO₂ ja kamasiitti. Kondriittien metalli- ja sulfidifaasi koostuu pääosin kamasiitista, taeniitista ja troiliitista. Kondriiteista on löytynyt uusia mineraaleja ja kidemuotoja, kuten Khatyrkan CV3-kondriitin kvasikiteet ja Suizhoun L6-kondriitin xieiitti. Kondriiteissa on myös tähtienvälistä ainesta, esimerkiksi nanotimantteja. Kondriittien primitiivinen luonne kertoo niiden emokappaleiden välttyneen laajamittaiselta geologiselta muuttumiselta, ja kondriitit ovat todennäköisesti peräisin asteroideista ja komeetoista. Kaikkien tähän mennessä selvitettyjen kondriittien putoamista edeltävien kiertoratojen aphelit ovat Marsin ja Jupiterin välisellä pääasteroidivyöhykkeellä. Tämä viittaa siihen, että kondriitit olisivat lähtöisin sieltä. Eri meteoriittityyppien laboratoriospektrien ja tiettyjen asteroidien heijastusspektrien välillä on havaittu yhtäläisyyksiä. Esimerkiksi asteroidi 2007PA8:n pinnan koostumuksen on havaittu vastaavan H-kondriittien koostumusta ja Itokawa-asteroidin pinnan koostumus on samanlainen kuin Bjurbölen L/LL4-kondriitilla.

Suomesta on tähän mennessä löytynyt 14 meteoriittia, joista 10 on kondriitteja. Gradussa niistä on tutkittu Bjurbölen L/LL4-, Mikkelin (St. Michel) ja Valkealan L6- sekä Hvittiksen EL6-kondriitteja. Jokaisen kappaleesta tehtiin ohuthie, joita tutkittiin polarisaatiomikroskoopilla ja EPMA- ja FESEM-menetelmillä. Tavoitteena on selvittää kondriittien petrologiaa, mineraalikoostumusta ja syntyä. Bjurbölessä (H32) kondrit ovat selvästi erottuvia ja perusmassa on erittäin hienorakeista. Perusmassan seassa on opakkia Fe-Ni-metallia ja troiliittia. Mikkelissä (H35) kondrit erottuvat heikosti ja tekstuuri on vahvasti breksioitunut ja massamainen, näytteessä on suuria breksiahalkeamia. Näyte koostuu hienojakoisesta oliviini-ortopyrokseenimassasta, minkä joukossa on opaakkia Fe-Ni-metallia. Valkealan (H34) näyte on vahvasti rapautunut ja sillä on ruosteinen yleissävy. Myös suuria reksiahalkeamia, vaikkakin vähemmän kuin Mikkelissä. Joitain kondreja erottuu selvästi. Hvittiksessä (H33) kondreja ei näy, ja tekstuuri on uudelleenkiteytynyt. Kivessä on runsaasti metallipirotetta. Oliviinin Fo-pitoisuudet ovat H32-näytteessä 74,8–75,5 % ja H35-näytteessä 75,9– 77,5 %. H35-näytteessä EPMA:lla määritetyt kamasiitin Fe-pitoisuudet ovat 91,63 ja 93,12 % sekä Ni-pitoisuudet 6,28 ja 6,78 %. EPMA-mittauksilla mitatut H35-näytteen taeniitin Fe-pitoisuudet ovat 70,90 ja 65,60 %, Ni-pitoisuudet puolestaan ovat 28,85 ja 33,74 %. EPMA-mittauksilla määritetty H33-näytteen kamasiitin Fe-pitoisuus on 91,5–93,0 % ja Ni-pitoisuus 5,4–7,5 %. H33-näytteessä ortopyrokseenin MgO-pitoisuus on 39,5–40,2 %.