 |
|
Chondry (chondrules) 
|
|
Na długo nim powstały Ziemia i pozostałe planety, Układ Słoneczny składał się z protogwiazdy zanurzonej w ogromnym, gęstym obłoku
gazów i pyłu (głównie krzemianowego i metalowego). To początkowe stadium nazywamy mgławicą protosłoneczną (protosolar nebula,
PSN). Z biegiem czasu pod wpływem grawitacji ziarna pyłu zaczęły podlegać akrecji, zlepiając się w większe agregaty, stopniowo były
stapiane (w temperaturach rzędu 1400oC) i schładzane przez fale termiczne wstrząsające formującym się układem planetarnym.
Powstałe w wyniku tych procesów małe szkliste kuleczki (krople materii krzemianowej) nazywamy chondrami. Nazwę chondra wprowadził w
XIX wieku do nauki angielski geolog Henry C. Sorby, zaobserwował on w meteorytach małe kuliste obiekty/ziarna i nazwał je – chondry od
greckiego słowa chondros (χονδροσ) – ziarno, zarodek.
Chondry składają się ze stopionego szkliwa, ziaren minerałów i stopu Fe-Ni. Główne składniki to przede wszystkim krzemiany, ziarna
oliwinu ((Mg,Fe)2SiO4) i ubogiego w wapń piroksenu ((Fe,Mg)Si2O6) tkwiących w plagioklazowym
szkliwie plutonicznym. Różnorodność tekstur chondr, obecność plutonicznego szkliwa oraz wysoka zawartość umiarkowanie lotnych
pierwiastków oznacza, że pierwotne chondry zostały stopione w ciągu kilku minut w temperaturze rzędu 1250–1550oC i uległy
bardzo szybkiemu ochłodzeniu w tempie od kilku do kilku tysięcy stopni na godzinę [Hutchison 2006]. Zachodzące wówczas wahania
temperatury i gęstości oraz położenie w stosunku do protogwiazdy, formowały skład i budowę chondr. Dokładne procesy, które doprowadziły
do powstania chondr są do dziś niejasne, a wiele hipotez wyjaśnia tylko niektóre z ich własności. Nie istnieje jedna uniwersalna hipoteza,
która wyjaśniałaby wszystkie cechy chondr obserwowanych dziś w chondrytach. Różny stopień przetopienia i skład chemiczny wskazują, że
proces powstawania chondr miał miejsce w całym obłoku protogwiazdy, od rejonów blisko centrum – o wysokich temperaturach i uboższych w
gazy, po zewnętrzne rejony – zimne i 'zanieczyszczone' molekułami związków węgla z obłoków międzygwiezdnych. Wiek chondr wyliczany na
~4.56 mld lat (są 2–3 mln lat młodsze od inkluzji CAI), przemawia za ich powstaniem w początkowej fazie formowania się Układu Słonecznego
i jest argumentem zaprzeczającym ich powstaniu na powierzchniach innych ciał.
Z czasem większość cząstek gazu, pyłu, ziaren minerałów i żelaza oraz chondry, zaczęły zlepiać się w większe ciała –
planetozymale o rozmiarach od kilku metrów do kilku kilometrów. Dalsze procesy zderzeń formowały coraz większe ciała – asteroidy,
planetoidy i protoplanety. Proces powstawania chondr był prawdopodobnie bardzo wydajny i przyjmuje się, że wszystkie skaliste planety Układu
Słonecznego powstały z planetozymali zbudowanych z chondr! Pozostałe planetozymale, które nie weszły w skład większych ciał były zbyt
małe, aby wewnętrzne ciśnienie i ciepło z rozpadu pierwiastków promieniotwórczych ogrzało je ponownie na tyle, aby zaszło przetopienie
minerałów. Te pozostałe planetozymale są dziś ciałami macierzystymi chondrytów, materiał z którego się formowały (różnice
mineralne), miejsce i warunki w których się formowały (skład chemiczny, temperatury i ciśnienia) pozwalają wyróżniać trzy podstawowe
typy ciał będących źródłem chondrytów zwyczajnych, chondrytów enstatytowych i węglistych. {link: hipotezy powstania chondr}
Chondry są charakterystycznym składnikiem chondrytów (z wyjątkiem chondrytów węglistych typu CI). Chondry mają kulisty (kroplowaty)
kształt, zbudowane są z ziaren, blaszek lub pręcików oliwinów i/lub piroksenów,
często ułożonych równolegle lub promieniście z małym udziałem szkliwa i stopu Fe-Ni, również często są otoczone obwódką (krzemianów
lub siarczku żelaza). Mianem chondr określa się również owalne agregaty minerałów o budowie porfirowej. [Minerals][Inne
ciekawe struktury chondrytów]
|
|
Ilość chondr. Ich ilość może dochodzić do 80% całej objętości meteorytu. Największy udział procentowy chondr w całkowitej
objętości meteorytu występuje u chondrytów zwyczajnych, średnio 65–75vol.%; drugie w liczebności chondr są chondryty węgliste typu CV3
o średnim udziale 35–45vol.%. Jako tło tej strony jest umieszczony fragment płytki
cienkiej chondrytu NWA 5479 (L3), widać na niej jak duży może być udział chondr w ogólnej masie meteorytu.
Wielkość chondr. Chondry są wielkości od ułamka do kilku milimetrów (najczęściej 0.5–2 mm, ale >1 mm są
rzadkie). Ich średni rozmiar u chondrytów zwyczajnych wynosi ~0.45 mm. Chondryty typu R (rumurutity) mają chondry o średnim rozmiarze
0.4 mm. W chondrytach enstatytowych typ EH ma mniejsze chondry od chondr w typie EL. Najbardziej zróżnicowane pod względem średniej
wielkości chondr są chondryty węgliste; w kolejności rosnących rozmiarów chondr: CO, CM, CR, CK i CV. Fotografia płytki
cienkiej chondrytu NWA 2386 (L3.8) ilustruje zróżnicowanie rozmiarów chondr w obrębie jednego meteorytu.
|
| Typ chondrytu |
H |
L |
LL |
EH |
EL |
CI |
CH |
CO |
CM |
CR |
CK |
CV |
CB |
R |
K |
| Ilość chondr [vol.%] |
60–80 |
60–80 |
60–80 |
60–80 |
60–80 |
0 |
70 |
50 |
20 |
50–60 |
45 |
45 |
20–40 |
>40 |
30 |
| Średni rozmiar chondr [mm] |
0.3 |
0.5 |
0.6 |
0.22 |
0.55 |
– |
0.02 |
0.15 |
0.27 |
0.7 |
0.8 |
1.0 |
10 typ a, 0.2 typ b |
0.4 |
0.6 |
|
|
O największych obserwowanych chondrach ("macrochondrules") traktuje artykuł Bridgesa i Hutchisona [Bridges+ 1997]. Badali
oni największe obserwowane w chondrytach chondry i jednorodne, duże inkluzje. W meteorycie Parnallee* (LL3.6) stwierdzili oni największy
udział dużych chondr spośród przebadanych przez nich meteorytów. Nie stwierdzili zasadniczych różnic w udziale dużych chondr w zależności
od typu petrograficznego (od 3 do 6). W chondrytach zwyczajnych typu H udział dużych chondr jest mniejszy niż w typach L i LL.
Galeria fotografii dużych chondr.
Lepiszcze (spoiwo) chondr (mezostazis, mesostasis)
Pierwotne lepiszcze (mezostazis) wiążące w chondrach fenokryształy (oliwinu i piroksenu) jest szkliwem krzemianowym o zawartości SiO2
45–74% z negatywnie skorelowanymi domieszkami CaO, Al2O3 i TiO2 (tzn. ich udział spada ze wzrostem udziału
krzemionki). Pozytywnie skorelowane domieszki z krzemionką to Na2O i FeO. Często występuje również P2O5
(do 3.5%).
W wyniku dalszego metamorfizmu na ciałach macierzystych chondrytów doszło, w większości przypadków, do rekrystalizacji
lepiszcza. Dominujące rekrystalizowane składniki to plagioklazy, bogate w fajalit oliwiny i bogate w wapń pirokseny. Akcesorycznie w
lepiszczu występują jeszcze: chromit, apatyt, kamacyt, taenit i troilit. [Minerals]
Matriks (matrix) spajające chondry w chondrytach
Matriks stanowi istotny składnik w objętości chondrytów, jego udział wynosi od kilku do kilkudziesięciu procent objętości. Jest on
lepiszczem scalającym chondry, inkluzje stopu Fe-Ni, siarczki (przede wszystkim troilit), fosforki, klasty skał plutonicznych i inne składniki
chondrytów. Pierwotny matriks składa się z ziaren krzemianów i szkliwa o rozmiarach mniejszych niż 10 μm skondensowanych w
protoplanetarnym dysku oraz z fragmentów rozbitych chondr. Są to przede wszystkim pokruszone ziarna niezrównoważonych oliwinów o zmiennej
zawartości forsterytu (Fo9–99), piroksenu (En99–70) i szkliwa o składzie plagioklazu. W matriks chondrytów o
niskich typach petrologicznych 3.8–4 (słabo zmetamorfizowanych) moża również znaleźć ziarna pyłu międzygwiezdnego i ziarna
przedsolarne!
Późniejszy metamorfizm progresywny przyczynił się do rekrystalizacji matriks, którego ziarna w chondrytach o wysokim typie
petrograficznym mogą dorównywać rozmiarami niektórym chondrom! Pojawiają się również takie fazy mineralne jak: fosforany, bogate w albit
plagioklazy, bogate w wapń pirokseny i magnetyt. Dodatkowo w niezrównoważonych chondrytach typu 3.0–3.1, w wyniku metamorfizmu
progresywnego, pojawiają się minerały ilaste, pentlandty i awaruit. Skład minerałów matriks uległ w wyniku metamorfizmu progersywnego zrównoważeniu
i ujednoliceniu.
|
|
|
Klasyfikacja chondr
Tak, jak nie ma dwóch identycznych płatków śniegu, tak nie ma dwóch identycznych chondr, ale podobieństwo procesów w których powstały
pozwala na ich podział ze względu na wygląd i skład. Pierwszą klasyfikację chondr opartą na ich teksturze opracował Tschermak w 1885
roku, zmodyfikowana przez Goodinga i Keila w 1981 [Gooding+ 1981] roku jest z powodzeniem stosowana do dziś. Druga metoda klasyfikacji,
chemiczna, oparta na zawartości fajalitu w oliwinie i ferrosylitu w pirokseniach, została opracowana przez Wooda i McSweana. Silna korelacja
składu chemicznego chondr z ich teksturą powoduje, że obie klasyfikacje są stosowane równolegle.
Badając skład i teksturę chondr pod mikroskopem petrograficznym (polaryzacyjnym) wyróżniono 7 podstawowych typów chondr
(wyróżnia się dodatkowo jeszcze chondry reliktowe, 'szkliste', bogate w Al, bogate w Cr, bogate w szkliwo, poikilitowe). Pierwszy podział
następuje ze względu na formę i wielkość kryształów, wyróżniamy trzy grupy: chondry porfirowe, nieporfirowe i pozostałe.
Podział ten został zapożyczony z opisu skał magmowych i opiera się na dwóch różnych stadiach ochładzania się magmy.
Podczas pierwszego powolnego stygnięcia magmy formują się duże fenokryształy, w drugiej fazie mieszają się one z jeszcze płynną
masą. Chondry porfirowe powstały właśnie z połączenia wykształconych kryształów i jeszcze ciekłej masy, czyli w fazie formowania się
chondry była ona tylko częściowo przetopiona (pojedyncze heterogeniczne jądra krystalizacji przetrwały topienie materiału wyjściowego)
lub nawet składała się tylko z drobnych ziaren.
Chondry nieporfirowe formowały się z całkowicie ciekłej masy (=płynnej kropli krzemianowej). Chondry belkowe (BO) i radialne (RP)
powstały, gdy stopione krople podgrzane powyżej liquidus utraciły większość jąder krystalizacji, a późniejsza nukleacja nastąpiła w
wyniku obsiewania kropel uderzającymi ziarnami pyłu.
|
Podział chondr [Hutchison 2006], [Norton 2002]
| |
Typ (type) |
Tekstura i minerały (texture) |
Rozpowszechnienie
(abundance) [%] |
grupa 1 – porfirowe
(porphyritic); dwa podtypy, typ I – ubogie i typ II – bogate w FeO |
PO |
porfirowa oliwinowa (porphyritic olivine); typu I i II |
23 |
| PP |
porfirowa piroksenowa (porphyritic pyroxene); typu I i II |
10 |
| POP |
porfirowa oliwinowo-piroksenowa (porphyritic olivine-pyroxene); typu I i II |
48 |
grupa 2 – nieporfirowe
(nonporphyritic) |
RP |
promienista piroksenowa (radial pyroxene) |
7 |
| BO |
belkowa (lamelkowa) oliwinowa (barred olivine) |
4 |
| C |
skrytokrystaliczna (cryptocrystalline) |
5 |
| grupa 3 |
GOP |
granularna (ziarnista) oliwinowo-piroksenowa (granular olivine-pyroxene) |
3 |
| R |
reliktowa (relict, relict grains) |
rzadkie |
| 'G' |
'szklista', bogata w szkliwo (glassy chondrules) |
rzadkie |
| 'Al' |
chondry bogate w Al (Al-rich chondrules); typ chemiczny |
rzadkie |
| 'Cr' |
chondry bogate w Cr (Cr-rich chondrules); typ chemiczny |
rzadkie |
| inne |
chondry bogate w Al, Ca i Na (Al-, Ca-, Na-rich), typ chemiczny; metalowe i siarczkowe (metallic and
metal-sulfide), ... |
rzadkie |
| |
zespolone |
chondry zespolone (złożone) |
~2.4 |
Klasyfikacja chemiczna chondr oparta na zawatości FeO w chondrach [Hutchison 2006]
W klasyfikacji chemicznej do typów teksturalnych dołącza się jeszcze podział na chondry bogate i ubogie w żelazo na drugim stopniu
utleniania (Fe2+), odpowiednio: ubogie w FeO typu I (type-I, FeO-poor, reduced) i bogate w FeO
typu II (type-II, FeO-rich, oxidized). Chondry typu I są generalnie bogatsze w metal i siarczki niż bardziej utlenione
chondry typu II oraz szkliwo lub mikrokrystaliczne mezostazis w nich jest bardziej klarowne, czyste (clear). Typy I i II dzieli się
jeszcze na podkategorie A, B i AB, odpowiednio: A - ubogie w krzemionke (silica-poor), B - bogate w krzemionke (silica-rich) i AB
- pośrednie (intermediate).
Typ
(type) |
Odpowiadające typom teksturalnym |
| IA |
odnosi się do chondr PO ubogich w FeO lub chondr typu BO |
| IIA |
przypisywane do chondr PO bogatych w FeO lub chondr BO |
| IB |
chondry PP ubogie w FeO |
| IIB |
odnosi się do chondr PP bogatych w FeO |
| IAB |
są to chondry POP ubogie w FeO z mającymi czasem małymi, owalnymi poikilitowymi oliwinami w piroksenie |
| IIAB |
odnosi się do chondr POP bogatych w FeO |
Proporcje oliwinów do piroksenów w poszczególnych typach chondr [Hutchison 2006]
Proporcja oliwin/piroksen
(olivine/pyroxene ratio) |
Typ (type) |
| <0.1 |
PP, RP |
| 0.1–10 |
POP |
| >10 |
PO, BO, GOP |
|
|
| Galerie i charakterystyki chondr
Poniższy opis dotyczy wyglądu chondr na płytkach cienkich w mikroskopie polaryzacyjnym w świetle przechodzącym nie- i spolaryzowanym.
Jak zmieniają się barwy interferencyjne minerałów, można zobaczyć na przykładzie NWA 2868. Przy równoległych
nikolach wszystkie przezroczyste minerały w płytce cienkiej mają jednakową lekko żółtawą barwę. W miarę krzyżowania nikoli zaczynają
one przybierać właściwe im barwy. Najbarwniejsze i najefektowniejsze są oliwiny.
Dołączyłem (za zgodą właścicieli zdjęć) obrazy, jak wyglądają chondry w światle odbitym. Z takimi obrazami mamy najczęściej do
czynienia ogladając szlify (zgłady) meteorytów pod lupą. Część typów chondr daje się rozpoznać już tak prostą metodą, są to
chondry typu BO i RP. Nie ma w zasadzie możliwości rozpoznania typów chondr porfirowych, gdyż nie można rozróżnić w światle odbitym
kryształów oliwinu i piroksenu. Rewelacyjne zdjęcia zgładów meteorytów w świetle odbitym pochodzą od Toma
Philipsa.
(Jeśli Java skrypt wczytuje się źle lub wcale, można wszystkie fotki obejrzeć w [Galeriach...])
Fotografie chondr w świetle spolaryzowanym pochodzą ze stron (za zgodą ich właścicieli; with permission):
Anne Black © www.impactika.com, Jeffa Rowella © www.thinsections.ca
i Johna Kashuby © johnkashuba.com 
fotografie chondr w świetle odbitym pochodzą od (za zgodą ich właścicieli; with permission)
Tomek 'Świetlik' Jakubowski, Tom Phillips (Microscopic Meteorite Gallery) © www.meteorite.com/meteorite-gallery/.
|
|
| Grupa 1 |
| Chondry porfirowe (porphyritic). Są najpopularniejszą
grupą chondr (>80%, a w chondrytach o wysokim typie petrologicznym mogą stanowić nawet 100% wszystkich chondr). W niezrównoważonych
chondrytach zwyczajnych typu 3 wyróżnia się jeszcze dwa warianty chondr: typ I ubogie w tlenki żelaza (zredukowane, type-I,
FeO-poor, reduced) i typ II bogate w tlenki żelaza (utlenione, type-II, FeO-rich, oxidized). Rozpoznać można je po
udziale, odpowiednio, fajalitu w oliwinach i ferrosilitu w piroksenach. Typ II jest bardziej rozpowszechniony. |
| PO |
Porfirowa oliwinowa (porphyritic olivine); typu I i II. Chondry oliwinowe porfirowe składają się z
chaotycznie rozmieszczonych kryształów oliwinu w szklistym lub drobnokrystalicznym mezostazis.
Stosunek oliwinu do piroksenu jest większy niż 10:1. Kryształy oliwinów są od euhedralnych
(dobrze wykształcone, własnopostaciowe, ich wzrost nie był zakłócony przez inne kryształy) [więcej...]
do postaci anhedralnej, występują również często kryształy zniekształcone, spenetrowane przez inne kryształy lub ziarna
metalu.
Typowe chondry typu I (ubogie w FeO, type-I, FeO-poor) mają dużo
małych anhedralnych fenokryształów.
Chondry typu II (bogate w FeO, type-II, FeO-rich) mają duże euhedralne [więcej...]
i subhedralne kryształy osadzone w ciemnym drobnokrystalicznym mezostazis.
W świetle skrzyżowanych polaryzatorów oliwiny mają żywe barwy drugiego i trzeciego stopnia. Czasami w świetle
spolaryzowanym widać otoczki wokół kryształów (tak oliwinów jak i piroksenów) lub wyraźną strefowość, jest to spowodowane
wzrastającą zawartością FeO od środka do brzegu kryształu spowodowane zmianą składu w wyniku reakcji z otaczającym medium.
W oliwinach nie obserwujemy rozszczepień i zbliźniaczeń, natomiast często występują drobne losowo przebiegające pęknięcia
(oliwin ma słabą łupliwość w przeciwieństwie do piroksenu, w którym często widać charakterystyczne zbiory równoległych
linii). Mezostazis jest 'czystym szkliwem' jawiącym się jako ciemne (izotropowy) przy skrzyżowanych nikolach i jasno brązowe
przy równoległych. Często chondry PO posiadają otoczki z siarczku żelaza. [Galeria
chondr PO] |
| |
 |
|
|
| PP |
Porfirowa piroksenowa (porphyritic pyroxene); typu I i II. Porfirowe chondry piroksenowe składają się
z chaotycznie rozmieszczonych kryształów piroksenu w szklistym lub drobnokrystalicznym
mezostazis. Stosunek oliwinu do piroksenu jest mniejszy niż 1:10. Kryształy piroksenowe są łatwo rozpoznawalne, gdyż ich barwy
nie są intensywne, zwykle szarawe w świetle skrzyżowanych polaryzatorów. Równie charakterystyczne dla obrazów kryształów
piroksenu jest to, że często są one poprzecinane zbiorami równoległych linii, jest to efekt łatwej łupliwości kryształów
piroksenu. Enstatyt i klinoenstatyt mają podobną barwę, ale klinoenstatyt odróżnia się zbliźniaczeniami i skośnym
wygaszaniem. Zbliźniaczenia w klinoenstatycie widoczne są jako równoległe, cienkie, na przemian jasne i ciemne szare pasy
widoczne przy XP (=przy skrzyżowanych polaryzatorach). Spotyka się również często małe kryształy oliwinu 'zanurzone' w
kryształach piroksenu, taką teksturę nazywa się poikilitową
(poikilitic) [więcej...] i jest ona charakterystyczna dla chondr PP
typu I. Natomiast w typie II kryształy piroksenu są dużo większe od oliwinowych i są gęsto upakowane w chondrze. Często
posiadają otoczki z siarczku żelaza. [Galeria chondr PP]
Chondry PP typu I (ubogie w FeO, type-I, FeO-poor) mają mniejsze niż w typie II ziarna
piroksenu. Czasami zawierają małe inkluzje oliwinu o strukturze poikilitowej, czy też reliktowe ziarna oliwinu.
Chondry PP typu II (bogate w FeO, type-I, FeO-rich) składają się z dużych, gęsto
upakowanych ziaren piroksenu. |
| |
 |
|
|
| POP |
Porfirowa oliwinowo-piroksenowa (porphyritic olivine-pyroxene); typu I i II. Chondry typu POP są
najliczniejszą grupą wśród chondr porfirowych (praktycznie połowa wszystkich chondr jest tego typu). Stosunek oliwinu do
piroksenu zawiera się w przedziale 0.1 do 10. Składają się z mieszaniny chaotycznie rozmieszczonych kryształów oliwinu i
piroksenu (klinoenstatytu) w szklistym mezostazis. Ich wnętrze składa się z małych oliwinowych ziaren z otoczkami ułożonych
pomiędzy większymi ziarnami piroksenu mających często kształt wydłużony, listewkowy. Taka tekstura stwarza szereg możliwości
różnych wariantów i jest trudna w interpretacji. Jest sprawą subiektywną ocena (podział) czy mamy jeszcze do czynienia z
chondrą typu POP, czy już z typem GOP, od którego POP różną się tylko wielkością ziaren. Występują również chondry typu
POP pozbawione praktycznie mezostazis, w tym wypadku głównym składnikiem jest piroksen na tle którego występuje dużo małych
ziaren oliwinu – jest to odmiana poikilitowa (poikilitic)
[więcej...] chondr POP. Często chondry POP posiadają otoczki z siarczku żelaza.
[Galeria chondr POP]
Chondry POP typu I (ubogie w FeO, type-I, FeO-poor) składają się z małych ziaren oliwinu
zanurzonych w większych ziarnach piroksenu i mają postać poikilitową.
Natomiast chondry typu II (bogate w FeO, type-II, FeO-rich) to zwykle duże kryształy lub belki
oliwinu oraz fenokryształy piroksenu mniejsze lub podobnej
wielkości co oliwinowe. |
|
 |
|
Obrazy chondr porfirowych PO, PP, POP w świetle odbitym [Galeria chondr
porfirowych]
|
|
 |
|
|
| Grupa 2 |
| Chondry nieporfirowe (nonporphyritic). Stanowią zwykle
mniej niż 20% populacji chondr. Chondry z tej grupy formowały się z całkowicie stopionej kropli materii. Kondensująca mgławica
drobin mineralnego puchu ("fluffy") będącego submikroskopowymi ziarnami minerałów, pod wpływem nagłego
ogrzania, uformowała małe ciekłe krople (kuleczki), które następnie wykrystalizowały w trakcie nagłego schłodzenia w
sferyczne chondry. W wyniku takiego procesu powstały radialne chondry piroksenowe (RP), belkowe chondry oliwinowe (BO) i chondry
skrytokrystaliczne (C). Ich wygląd jest wyraźny i są łatwe w rozpoznaniu pod mikroskopem. Chondry nieporfirowe stanowią tylko
kilkanaście procent wszystkich typów chondr. |
| RP |
Promienista piroksenowa (radial pyroxene). Blisko połowę chondr nieporfirowych stanowią radialne
chondry piroksenowe. Stosunek oliwinu do piroksenu jest mniejszy niż 1:10. Mają one postać wachlarzowato (fan-like)
(promieniście) rozmieszczonych bardzo cienkich włókien (fibers) lub listewek (laths) kryształów ubogiego w wapń
ortopiroksenu (bronzytu) rozchodzących się promieniście z punktu na brzegu chondry (takich punktów może być więcej i wtedy
mamy wiele wachlarzy wypełniających chondrę). W wielu
wypadkach listewki są tak cienkie (1–10 μm), że nie można ich praktycznie rozróżnić w mikroskopie świetlnym. W świetle
spolaryzowanym widoczne pociemnienie w piroksenie przemieszcza się wewnątrz chondry w trakcie obracania płytki cienkiej. Czasami,
zwłaszcza w typach petrograficznych 4 i 5, chondra nie jest owalna lecz bardziej przypomina muszlę, co jest wynikiem chemicznego
wietrzenia. Spokrewnione z chondrami typu RP są chondry z promieniście układającymi się dużymi
płytkami (blade) kryształów bronzytu wychodzącymi z jednego punktu, kryształy są tam łatwo dostrzegalne. Chondry
RP są łatwo rozpoznawalne i najefektowniejsze z chondr. Ich średni rozmiar jest większy od średniego rozmiaru wszystkich
chondr. [Galeria chondr RP] |
|
 |
|
Obrazy chondr typu RP w światle odbitym |
|
 |
|
|
| BO |
Belkowa (lamelkowa) oliwinowa (barred olivine). Chondry belkowe są wyraźne, a ich wygląd pod
mikroskopem oczywisty! Stosunek oliwinu do piroksenu jest wiekszy niż 10:1. W belkowych chondrach oliwinowych ziarna oliwinu
wykrystalizowały w postaci zbiorów równolegle ułożonych płytek (plates) lub belek (bars), jednorodnych optycznie
(monosomatic) o identycznej orientacji optycznej (twór podobny trochę do gron chloroplastów w roślinach) w szklistym
mezostazis. Mezostazis to składa się z pozostałych po procesie krystalizacji skaleni, piroksenu i resztek oliwinu, ponieważ
proces stygnięcia przebiegał bardzo szybko nie utworzyły one już kryształów, ale jednorodne, izotropowe szkliwo widoczne w
mikroskopie polaryzacyjnym przy skrzyżowanych nikolach jako czarne (wygaszone). Bardzo często taki zbiór belek jest otoczony ('armored')
oliwinową otoczką (powłoką, rim) o tej samej orientacji optycznej. Całe chondry równie często są otoczone otoczką,
ale grubszą od otoczek wewnętrznych. Występuje wiele wariantów pośrednich chondr BO. Bywają grupy identycznie zorientowanych
zbiorów płytek, ale mające inną orientację optyczną (nazywamy to polisyntetycznym
zbliźniaczeniem, polysomatic); a już niezmiernie rzadko występują chondry BO z grupami płytek, które to grupy układają
się w postaci regularnych, symetrycznych figur. Chondry BO to chyba
najładniejsze z chondr. Ich średni rozmiar jest większy od średniego rozmiaru wszystkich chondr.
Chondry typu BO tworzyły się z całkowicie stopionej kropli. W początkowym etapie stygnięcia pierwsza zastygła skorupa,
czasem jest ona bardzo gruba (ale może być to też wynikiem płytkiego wcięcia się w chondrę, chondra została ucięta 'blisko
powierzchni' więc skorupa wydaje się nienaturalnie gruba). Jeśli proces stygnięcia przebiegał etapowo obserwujemy wiele
warstw skorupy w których często są zatopione ziarna troilitu i
stopu Fe-Ni [więcej...], dokleiły się one w trakcie formowania
skorupy. Budowa belkowa wskazuje, że proces stygnięcia przebiegał bardzo szybko i w pierwszej kolejności z wewnętrznego stopu
wykrystalizowały trudnotopliwe oliwiny. Proces krystalizacji przebiegał od brzegu ku środkowi, więc ziarna otoczki, będące
zarodkami krystalizacji 'wymusiły' na powstających kryształach taką samą orientację optyczną (kryształu). Właśnie w
trakcie szybkiego stygnięcia i krystalizacji obserwuje się często powstawanie kryształów o strukturze dendrytowej – strukturę
dendrytową mają np. płatki śniegu, ale szybko stygnący oliwin nie przyjmuje formy symetrycznego płatka, lecz postać szeregu
małych tabliczkowych słupków równoległych do siebie. Im szybciej przebiegał proces schładzania tym cieńsze
i gęściej ułożone są belki. [Galeria chondr BO] |
|
 |
|
Obrazy chondr BO w świetle odbitym |
|
 |
|
|
| C |
Skrytokrystaliczna (cryptocrystalline). Chondry skrytokrystaliczne składają się z ziaren
ortopiroksenu, zbyt małych (poniżej 2 mm), aby można je było zobaczyć pod mikroskopem optycznym;
występują w tych chondrach duże obszary (domeny) wykazujące podobną orientację optyczną. Chondry C są prawdopodobnie
spokrewnione z typem RP, oba typy krystalizowały z całkowicie ciekłej materii, ale C stygły szybciej i nie zdążyły się w
nich wykształcić regularne struktury dostrzegalne makroskopowo. [Galeria chondr C] |
|
 |
|
Obrazy chondr skrytokrystalicznych w świetle odbitym |
|
 |
|
|
| Grupa 3 |
| Pozostałe chondry przydzielono do osobnej grupy. Spotyka się
je bardzo rzadko. |
| GOP |
Granularna (ziarnista) oliwinowo-piroksenowa (granular olivine-pyroxene). Granularne (ziarniste) chondry
oliwinowo-piroksenowe są sferycznymi lub nieregularnymi agregatami, będącymi gęsto upakowanymi skupiskami (clusters)
anhedralnych, malutkich ziaren oliwinu i piroksenu (mniej niż 5 μm), skaleni i czasami ziaren metalu i siarczków, chaotycznie
lub w małych skupiskach zanurzonych w słabo widocznym mezostazis. Poszczególne ziarna widać w mikroskopie przy dużych powiększeniach
(nie jak w chondrach skrytokrystalicznych). Często chondra jest otoczona obwódką z większych ziaren z tego samego materiału co
wnętrze. Chondry GOP osiągają zwykle rozmiary 25–400 μm. Chondry GOP są często zaliczane do chondr nieporfirowych. [Galeria chondr GOP] |
|
 |
|
|
| R |
Reliktowa (relict). Bardzo rzadko spotykane reliktowe
ziarna [więcej...] w chondrach. Pochodzą z początkowej fazy krystalizacji obłoku
pyłu i gazu w wysokiej temperaturze i nie podlegały już później zmianom w trakcie formowania ostatecznego składu i wyglądu
chondry. W świetle polaryzatorów mają ciemne, zgaszone barwy (dusty appearance). |
|
|
| 'G' |
Szkliste ('szklane', bogate w szkliwo) chondry (glassy chondrules) – te bardzo rzadko spotykane chondry
składają się niemal z czystego skalenia bogatego w sód (Na-rich feldspatic glass). Są one znajdywane tylko w niezrównoważonych
chondrytach typu 2 i 3. Chondry szkliste (własciwie bogate w szkliwo) zawierają 90–99vol.% szkliwa lub 55–85vol.% szkliwa i
nieliczne fenokryształy oliwinu, rzadziej w piroksenu. Szkliwo jest bogate w Al2O3 (15–33wt.%) i ubogie w
FeO (0.6–3wt.%). Zawartość CaO jest zmienna, ale można wyróżnić dwa rodzaje: 0.1–3wt.% Cao lub 8–15wt.% CaO. Fenokryształy
oliwinu i piroksenu nie różnią się składem chemicznym od składu kryształów w zwykłych chondrach porfirowych. [Galeria
chondr 'G']. |
|
|
|
|
| 'Al' |
Chondry bogate w Al (Al-rich chondrules). Jest to typ chemiczny. Zawierają Al2O3 w
ilości >10wt.%, czesto są też wzbogacone w Ca, Na i Cr.
Chondry bogate w Al są szeroko rozpowszechnione w chondrytach zwyczajnych o niskich typach petrologicznych 3 i 4, stanowią
jednak tam ułamek procenta populacji wszystkich chondr. Chondry bogate w Al mają bardzo zróżnicowaną teksturę. Mogą
przypominać chondry belkowe (BO), gdzie zamiast oliwinu występują długie fenokryształy fassaitu (12–25% CaO, 6–24% MgO,
6–24% Al2O3, 0.6–4.3 TiO2) osadzone w bogatym w Ca plagioklazowym mezostazis (An 70–90
mol.%). Na otoczkach chondr często wystepują euhedralne bogate w żelazo spinele (12–20wt.% FeO).
Chondry bogate w Al razem z chondrami bogatymi w Ca i Na są uznawane za ogniwo pośrednie pomiedzy bogatymi w Ca inkluzjami,
a typowymi chondrami oliwinowo-piroksenowymi. |
|
|
| 'Cr' |
Chondry bogate w Cr (Cr-rich chondrules). Jest to typ chemiczny. Dominujacą w nich fazą jest chromit
(Fe2+Cr2O4). Zawierają ponad 13wt.% Cr2O3. Są to zazwyczaj małe obiekty o
średnicach 100–300 μm. Częściej występują w chondrytach zwyczajnych typu H niż w L i LL. Zwykle mają strukturę
porfirową z fenokryształami chromitu w mezostazis o składzie plagioklazu. Akcesorycznie mogą wystepować kryształy ilmenitu,
apatytu i bogatego w wapń piroksenu. |
|
|
| inne |
Chondry bogate w Al, Ca i Na (Al-, Ca-, Na-rich chondrules) zawierają takie minerały jak: spinel,
fassait, ubogi w Ca piroksen, oliwin, plagioklaz (An <70 mol.%), nefelin oraz mezostazis o zawartosci Na2O ~10wt.% [minerals]
Chondry bogate w Al i Na (Al-, Na-rich chondrules) mają ponad 15wt.% Na2O oraz zawierają szkieletowe
oliwiny, pirokseny i Cr-Al spinele.
Chondry metaliczne i metaliczno-siarczkowe (metallic and metal-sulfide chondrules) występują zwykle w chondrytach węglistych,
ale obserwuje się je również w niezrównoważonych chondrytach zwyczajnych. Są to metaliczne lub siarczkowe sferule o teksturze
dentrytycznej lub polikrystalicznej wskazującej na formowanie się w wyniku szybkiego schłodzenia stopu. Zwykle składają się z
kamacytu i taenitu tworzących polikrystaliczne skupienia o budowie zonalnej z bogatym w Ni taenitem na obrzeżach krystalitu. |
|
Obrazy chondr innych typów w świetle odbitym. [Galeria chondr innych
typów] |
|
 |
|
|
|
Dodatkowe fotografie różnych cech chondr: struktura poikilitowa, wietrzenie kryształów, kryształy
euhedralne, metalowe i siarczkowe inkluzje, ... [więcej...] |
|
|
Dodatkowe fakty z 'życia' chondr:
• Chondry zespolone (złożone) stanowią 2.4% wszystkich chondr.
• Charakter chondr jest identyczny we wszystkich trzech typach chondrytów zwyczajnych – H, L i LL.
• Warto również odnotować fakt zmniejszania się ilości chondr typu PO i równoczesnego zwiększania się udziału chondr typu PP,
kiedy przechodzimy od chondrytów węglistych poprzez chondryty zwyczajne do chondrytów enstatytowych.
• W chondrytach enstatytowych występują właściwie tylko chondry z czystego piroksenu – enstatytu (okazjonalnie zdarzają się jeszcze
jednak chondry typu POP).
• Ubogich w żelazo (FeO-poor) chondr porfirowych jest więcej od chondr bogatych w żelazo (FeO-rich) we wszystkich typach
chondrytów, szczególnie w chondrytach węglistych i enstatytowych.
• Chociaż chondr bogatych w żelazo jest więcej w chondrytach zwyczajnych niż w chondrytach węglistych, to jest ich i tak mniej w
chondrytach zwyczajnych niż chondr ubogich w żelazo.
|
|
|
Źródła (sources): [Bridges+ 1997], [Gooding+ 1981], [Hurnik 2005], [Hutchison
2006], [Norton 2002], [Weisberg+ 2006];
Anne Black: IMPACTIKA – http://www.impactika.com/TSlist.htm;
Jeff Rowell: Meteorite Thin Sections – http://www.thinsections.ca/index.html;
John Kashuba – http://johnkashuba.com/;
Tom Phillips (Microscopic Meteorite Gallery) – http://www.meteorite.com/meteorite-gallery/index.htm;
J.M. Derochette – http://jm-derochette.be; Philippe Thomas – http://www.meteoritica.com;
SaharaMet – http://www.saharamet.com/meteorite/chondrules/show.html
art. METEORYT: Norton O.R., "Ogniste chmury" i obwódki chondr, 4/2000; Norton O.R., Brzydkie kaczątka
pustyni, 3/2001; Norton O.R., Curchin J., Postawy mikroskopii w świetle spolaryzowanym, cz. I, 3/2002;
Norton O.R., Curchin J., Postawy mikroskopii w świetle spolaryzowanym, cz. II, 4/2002; Norton O.R., Curchin J., Postawy
mikroskopii w świetle spolaryzowanym, cz. III, 1/2003; Norton O.R., Petrograficzna galeria meteorytów, 3/2003;
Norton O.R., Porowate chondryty zwyczajne, 2/2004; Norton O.R., Przegląd płytek cienkich meteorytów, 2/2005;
Phillips Tom, Zdjęcia mikroskopowe w połączonym świetle odbitym i przechodzącym, 3/2005; Norton O.R., Na tropie
nieuchwytnych chondr zespolonych, 1/2006; Horejsi M., Zen i sztuka mikroskopii meteorytowej, 3/2006; Norton
O.R., Płytki cienkie meteorytów – gdzie nauka styka się ze sztuką, 4/2006; Norton O.R., Chitwood L.A., Galeria płytek
cienkich, 1/2008; Norton O.R., Chitwood L.A., Meteoryty przez lupę, 2/2008; Otto J., Classen N., Trójwymiarowe
chondry, 3/2008; Norton O.R., Minerały i szkliwo w płytce cienkiej, 4/2008; Warin R., Kashuba J., Belkowe
chondry oliwinowe perły meteorytów, 1/2009.
Fotografie (photos): Anne Black, Jeff Rowell, John Kashuba, Tom Phillips [TP], Tomasz Jakubowski, Stan Mendys, własne.
art. Sears Derek, Chondry i chondryty, METEORYT 2/2007, pp.5–9. Chondry
– historia odkrycia, badań, teorie ich pochodzenia.
linki: Galeria obrazów płytek cienkich; MESS
II;
|
|
|