SAYH AL UHAYMIR 085, CV 3 ХОНДРИТ: МИНЕРАЛОГИЧЕСКОЕ СХОДСТВО С CK ХОНДРИТАМИ.

Марина А. Иванова ¹ , Михаил А. Назаров ^.1, Robert N. Clayton², Toshiko K. Mayeda², and Lawrence A. Taylor³.

¹ Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского, ул. Косыгина, 19, Москва, 119991, Россия ( venus2@online.ru ), ²Enrico Fermi Institute, Univ. of Chicago, Chicago IL 60637; ³Planetary Geosciences Institute, University of Tennessee, Knoxville, TN 37996, USA.

Петрография и химия минералов. Метеорит Sayh al Uhaymir (SaU ) 085 был найден в пустыне Омана 11 января 2002. Это черный камень с ярко выраженной черной корой плавления весом 112 г ( Рис. 1). В целом он обладает структурой углистых хондритов СV3 типа (Рис.2). Однако, от известных СV3 хондритов его отличает целый ряд интересных и необычных характеристик.

Рисунок 1.

Отношение матрица/(хондры+агрегаты) в SaU 085 такое же как в Allende и Mokoia (0.77), CV хонд-ритах, относящихся к окисленной подгруппе. Однако, в метеоритах той же подгруппы, Kaba, Bali и Groznaya, оно значительно выше (1.2). Величина этого отношения в SaU 085 близка и к значениям, отмечаемым в CV хондритах восстановленной под-группы [1].

Рисунок 2.

В изученном шлифе этого метеорита было обнаружено только две абсолютно округлые кассические хондры размером 0.2 и 1.4 мм, что является необычным для CV хондритов. Обе хондры микропорфировые оливин-пироксеновые (POP) типа II. Они содержат магнетит и немного камасита.

В отличии от хондр метеорит очень богат изометричными оливиновыми агрегатами. Доминирующими минералами в них являются оливин и пироксен. В качестве акцессорных минералов в агрегатах встречены сульфид, шпинель, хромит и магнетит. Мезостазис хондр и агрегатов полностью изменен, первичное стекло и плагиоклаз полностью отсутствуют.

Необычной характеристикой SaU 085 является присутствие магнетитовых скоплений в оливиновых агрегатах. Эти объекты размером 20-100 мкм состоят из магнетита, обогащенного Cr, с небольшими включениями камасита, редких зерен сульфида и матрицы. Последняя состоит из фаялитового оливина, небольшого количества крондштедтита и некоторого измененного вещества.

В шлифе SaU 085 было обнаружено два тонкозернистых тугоплавких включения ( CAIs ), размером 1 x 1 и 1.8 x 1.9 мм. Включения имеют концентрически-зональное строение и состоят из шпинели, мелилита, анортита, Al -диопсида, форстерита и редких зерен камасита и магнетита. CAIs подверглись небольшому изменению, лишь в некоторых случаях в них наблюдались нефелин и содалит.

Матрица SaU 085 содержит фрагменты обогащенного FeO оливина, пироксена, магненита, шпинели, хромита, сульфидов, отдельные зерна FeNi металла и филосиликаты. В целом интенсивность изменения матрицы подобна той, что отмечается для матриц метеоритов Mocoia и Bali.

Состав оливина в хондрах и агрегатах находится в пределах составов оливина известных CV хондритов, Fa 0.7-45 мол %. Во внешних оболочках CAIs , также как и в большинстве агрегатов, оливин форстеритовый, с небольшой зональностью по FeO . Поведение микроэлементов, CaO, Al₂O₃, MnO и Cr₂O₃ в оливинах имеет сходный характер с тем, что наблюдается в других CV хондритах [2]. В отличие от хондр оливин матрицы находится в более широкой области составов ( Fa 0.9-80%) и является более зональным.

Пироксен представлен ортопироксеном (Wo3 En 94), пижонитом (Wo10 En 85), авгитом (Wo38En 59) и диопсидом (WoEn 45) во всех составляющих компонентах SaU 085. Авгит и диопсид матрицы, хондр и агрегатов обогащен Al₂O₃ , 3.5 вес % и 7.8 вес % соответственно. В CAIs присутствует Al -диопсид, обогащенный Al и Ti (Al₂O₃-32 вес %; TiO₂ -15 вес %).

Шпинель в основном железистая, с Fe/(Fe+Mg ) = 0.3-0.6. В тугоплавких включениях шпинель имеет различный состав, от почти чистой Mg -шпинели до более железистой, с Fe/(Fe+Mg ) до 0.15. Редко встречаются отдельные зерна хромита в матрице с Cr/(Cr+Al) = 0.7.

Сульфидные минералы в основном представлены пирротином и троилитом (Ni - 0.1-1.8 вес %). При изучении шлифа в матрице было обнаружено одно зерно пирита. Металл редок и представлен камаситом и тенитом. Богатый Ni тенит (до 45 вес % Ni , 1.5 вес % Co ) присутствовал только в матрице, камасит был найден также в форстеритовых зернах агрегатов, хондр, CAIs , матрице и в магнетитовых объектах.

Дискуссия. По петрографии и химии минералов SaU 085 является новым углистым хондритом CV 3 типа. Большинство его характеристик позволяет отнести его к подгруппе окисленных CV хондритов. Относительное содержания магнетита в этом метеорите выше чем FeNi металла, что подтверждает связь метеорита с окисленной подгруппой.

Рисунок 3.

Изотопный состав кислорода SaU 085 находится в CV-CO-CK поле, в области окисленных CV хондритов, обедненных ¹⁶O (d ¹⁸O = 3.4 % и d ¹⁷O = -1.7 %, Рис. 3).

Хотя SaU 085 и принадлежит к CV хондритам, некоторые его характеристики являются аномальными для типичных членов окисленной подгруппы углистых хондритов CV группы. К ним относятся: 1) небольшое количество хондр; 2) существование сложных магнетитовых агрегатов и 3) отсутствие богатых Ni сульфидов, таких как пентландит.

Некоторые обогащенные FeO авгиты и диопсиды в матрице SaU 085 имеют высокое содержание NiO , подобное таковому в CK хондритов (0.7-3.3 вес % NiO в авгитах и диопсидах) (Рис. 4 ), что является дополнительным доказательством окисленной природы вещества SaU 085. Также богатые FeO авгит и диопсид имеют более низкое содержание Al₂O₃ (1.3 вес %), чем обогащенный MgO авгит и диопсид.

Рисунок 4.

Магнетит характеризуется различными содержанинями Cr и Mg , что отличает SaU 085 от других известных CV хондритов (Рис. 5 ). Содержание Cr в магнетитах SaU 085 в основном выше, а содержание Mg ниже, чем в магнетитах других CV хондритов, причем эти содержания сопоставимы с таковыми для магнетитов CK хондритов [3]. В отличие от Cr и Mg , содержания Ni в магнетите низкие и в основном находятся в пределах области составов магнетитов по Ni всей CV группы.

Рисунок 5.

Следущая аномальная характеристика SaU 085 как окисленного углистого CV хондрита - это отсутствие богатых Ni сульфидов. По сравнению с другими CV хондритами SaU 085 совсем не содержит пентландита. Присутствие камасита (Fe⁰ ) внутри магнетита (Fe³⁺) возможно указывает на равновесие при низкое температуре, при котором окисление могло произойти при температуре ниже 560 ^oC.

Филосиликаты в SaU 085 представлены главным образом серпентином. И хотя их состав близок к составу филосиликатов матриц CV хондритов, он более обогащен кронштедтитом (Рис. 6 ). Присутствие филосиликатов в матрице и степень замещения ими хондр и агрегатов позволяет говорить о том, что SaU 085 подвергся умеренному водному изменению.

Рисунок 6.

Выводы. Найденный недавно новый метеорит SaU 085, по-видимому, представляет собой смесь хондритового вещества. В основном оно представлено материалом CV хондритов окисленной подгруппы. Второстепенными компонентами являются вещество CK и CV хондритов восстановленной подгруппы. Этот метеорит демонстрирует интересное сходство по химии минералов с CK хондритами - богатый Cr магнетит, обогащенный NiO авгит и диосид, и присутствие пирита в сульфидной ассоциации. Таким образом, SaU 085 подтверждает гентическую взаимосвязь между углистыми хондритами CV класса окисленной подгруппы и CK хондритами [4].

References [1] Brearley A.J. and Jones R.H. (1998) In Planetary Materials, Ed. Papike J.J. 398; [2] Rubin A.E., Wasson J.T. (1987) Geochim. Cosmochim. Act. 51, 1923-1937; [3] Geiger T and Bischoff A. (1995) Planet. Space Sci., 43, 485-498; [4] Kallemeyn G. W. et al. (1991) Geochim. Cosmochim. Act. 55, 881-892.