 |
|
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/.
Część materiału pochodzi od prof. Łukasza Karwowskiego z Uniwersytetu Śląskiego.
|
|
| 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,
prof. Łukasz Karwowski, 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;
|
|
|