Skala W – Wlotzka 1993

Stopień zwietrzenia jest jednym z ogólnie przyjętych parametrów służącym do opisu meteorytów. Obok klasy/typu i stopnia zszokowania (S) dodaje się parametr W. (Skala W jest rekomendowana przez Committee on Meteorite Nomenclature of the Meteoritical Society.)

  Powszechnie przyjęta skala stopnia zwietrzenia W0–W6, opracowana przez F. Wlotzka [Wlotzka 1993], opiera się na ocenie efektów wietrzenia metalu i siarczków obserwowanych pod mikroskopem optycznym w świetle odbitym, jak i na płytce cienkiej w mikroskopie polaryzacyjnym. Proces wietrzenia w pierwszej kolejności dotyka metalu (stopu Fe-Ni), następnie siarczków (troilit), w końcowej fazie oliwinu i piroksenu [Minerals]. Stopień zmian w obrębie minerałów pozwala również określić czas przebywania meteorytu na Ziemi, tzw. czas ekspozycji na czynniki wietrzenia.

  To właśnie mikroskopowa ocena zmian zachodzących w meteorycie pozwala na ocenę jego stopnia zwietrzenia. Znaleziony zfragmentowny meteoryt niekoniecznie musi mieć wysoki stopień W. Meteoryt pozbawiony skorupy obtopieniowej również nie musi być mocno zwietrzały, wystarczy, że leżał na pustyni i abrazja szybko zmieniła wygląd jego powierzchni.

Według prof. Łukasza Karwowskiego z UŚl na wczesnych etapach wietrzenia utlenieniu ulega przede wszystkim faza metaliczna (kamacyt i taenit). Siarczków (troilitu i pirotynu) dotyczy to w mniejszym stopniu! Troilit ulega utlenieniu dużo wolniej, na przykład w zwietrzałych okazach chondrytów zwyczajnych typu L i LL z suchych pustyń, nie ma już żelaza metalicznego, a troilit jest tylko lekko utleniony.

Klasyfikacja W0–W6 jest stosowana tylko do opisu stopnia zwietrzenia chondrytów zwyczajnych i enstatytowych, lecz z powodzeniem może być stosowana do opisu innych typów.

O wieku i stopniu zwietrzenia meteorytów z Omanu [Al-Kathiri+ 2005].

Jak wietrzeją meteoryty na pustyni, można poczytać w artykule Svenda Buhla – Desert meteorites in situ.

Źródła: [Wlotzka 1993]

Skala ANTMET – Cassidy, Otto

Druga będąca w użyciu skala stopnia wietrzenia meteorytów, została opracowana przez poszukiwaczy z Meteorite Working Group przy NASA Johnson Space Center zajmujących się poszukiwaniami meteorytów na Antarktydzie. Opracowana dla wstępnej oceny stopnia zwietrzenia, jest bardzo pobieżna i subiektywna oraz opiera się na zewnętrznych oględzinach znaleziska. Jest ona również bardzo zgrubna, składają się na nią tylko cztery kategorie A, B, C i E [„weathering” categories].

Wlotzka w swej publikacji przytacza przykład „rozbieżności” pomiędzy obiema skalami. W „kontrolnej” grupie 53 chondrytów zwyczajnych z Antarktydy klasyfikowanych jako A-C tylko 9 miały stopień utlenienia W2, pozostałe miały W1. Również istnieją znaczne różnice w czasie ekspozycji – meteoryty znajdywane na Antarktydzie ulegają procesom wietrzenia dużo wolniej. Przykładowo ALH77278 (kategoria A) o stopniu wietrzenia W1 ma ziemski wiek 320 tys. lat. Większość znajdywanych na Antarktydzie meteorytów jest w bardzo dobrym stanie. Często zachowana jest na nich skorupa obtopieniowa, a procesy utlenienia przebiegają bardzo powoli – „zatopiony” w lodzie meteoryt znajduje się w środowisku beztlenowym o minimalnych wahaniach temperatury oraz jest chroniony przez lód przed abrazją.

Źródła: [Cassidy 1980; Cassidy W.A. 1980. Meteoritical Bulletin No. 57, Meteoritics 15:93–94], [???Otto 1992]

Skala wi – Rubin, Huber

Skala Wlotzki (W) została opracowana dla chondrytów zwyczajnych i wykorzystuje obserwowane skutki wietrzenia stopu Fe-Ni w meteorytach. Chondryty CK i R, które mają bardzo mało metalu wymagają innego podejścia. W 2005 roku Rubin i Huber [Rubin+ 2005] zaproponowali odrębną skalę oceny stopnia zwietrzenia meteorytów tych dwóch typów. Zaproponowana przez nich skala wskaźnika zwietrzenia wi (weathering index) (zaaprobowana przez Meteoritical Society) opiera się na stopniu zabarwienia krzemianów. Oceny dokonuje się na świeżo wypolerowanej powierzchni zgładu płytki cienkiej w świetle przechodzącym, polaryzatory równoległe.

  Najniższy stopień zwietrzenia to wi-0 – okaz niezwietrzały mniej niż 5vol.% krzemianów zabarwionych jest na brązowo; ...; silnie zwietrzały wi-5 – ponad 95vol.% krzemianów ma zabarwienie brązowe; stopień wi-6 opisuje skrajnie zwietrzałe, niemal kompletnie zabarwione na brązowo, krzemiany maficzne (mafic; zabarwione lub barwne) w znacznym stopniu zastąpione zostały krzemianami warstwowymi (phyllosilicates; minerały z grupy serpentynitu np. nepouit, klinochryzotyl, antygoryt). Szczegółowe stopnie skali poniżej w tabeli. Ładne przykłady różnych stopni wi w publikacji Rubina i Hubera.

Źródła: [Rubin+2005; Rubin A.E., Huber H., (2005), A weathering index for CK and R chondrites. MASP 40, pp.1123–1130, 2005]

Skala {Fe_all/Fe³⁺}

Inną, ale stosunkowo rzadko stosowaną metodą określania stopnia zwietrzenia meteorytów, jest badanie proporcji jonów żelaza (Fe⁰ w metalu, Fe²⁺ w krzemianach i siarczkach i Fe³⁺ w produktach wietrzenia) w meteorycie za pomocą spektroskopii Mössbauera. Skala ta opiera się na spostrzeżeniu, że w procesie wietrzenia jony żelaza Fe⁰ i Fe²⁺ przechodzą w jon Fe³⁺ – po prostu utleniają się! Dla świeżych spadków można określić średnie wartości proporcji poszczególnych jonów Fe, ale ich duży naturalny rozrzut w poszczególnych meteorytach utrudnia „standaryzację” pomiarów.

„Wietrzenie po wietrzeniu”

Meteoryty podlegają procesowi wietrzenia nie tylko w terenie, ale również w gablotach i szufladach wszystkich kolekcji, jak je chronić? – artykuł o metodzie VCI i opis produktów VpCI firmy Cortec; oraz:

art. Mason III William, Praktyczna metoda ochrony kolekcji meteorytów na wystawie za pomocą emiterów VCI – najczęstsze pytania, METEORYT 1/2008, pp.22–23! [Obszerniej o konserwacji meteorytów żelaznych]

art. Mason III William, Tak Dorothy, Michael Blood ma zardzewiałe meteoryty... no, miał!, METEORYT 3/2008, pp.26–28. Artykuł o przygotowywaniu, trawieniu i konserwacji płytek meteorytów żelaznych. Opis technologii VCI firmy Cortec.

art. Mason III William, Ponowne przeanalizowanie metod poprawy jakości życia kolekcji meteorytów, METEORYT 4/2007, pp.22–23. Opis próżniowej metody konserwacji meteorytów.

art. Mulvany Patrick S., Przechowywanie meteorytów w komorach próżniowych, METEORYT 2/2006, pp.9–14. Opis próżniowych metod konserwacji meteorytów.

art. Kosmulski Marek, Krytyka „metody próżniowej” przechowywania meteorytów, METEORYT 4/2006, p.13. Polemika z wcześniejszym artykułem o metodzie próżniowej.

Zobacz również

• Jak konserwować meteoryty?

• Żelazo w meteorytach

• Krzemiany (Silicates)

Wietrzenie w obrazkach

Poniżej przykład zwietrzałych meteorytów (ilustracja pochodzi z plansz przygotowanych na Wystawę Meteorytów w Muzeum Techniki w Warszawie w 2010 roku).

Autorzy tekstów: © Andrzej S. Pilski, Wadi i Woreczko
Koncepcja plastyczna: © Woreczko

Tlen – największy wróg meteorytów

Nim meteoryt trafił na Ziemię pędził beztroski żywot w zimnej kosmicznej próżni. Po milionach, a nawet miliardach lat przebywania w przestrzeni, któregoś dnia spotkał na swojej drodze Ziemię i po krótkiej, burzliwej podróży przez atmosferę trafił w obce mu i bardzo nieprzyjazne środowisko.
  Z chwilą znalezienia się na Ziemi na meteoryt zaczynają działać wszystkie możliwe procesy przeobrażania chemicznego, fizycznego i mechanicznego. Dobowe wahania temperatury powodują naprężenia w twardej skale meteorytu, z czasem ulega on pękaniu i rozkawałkowaniu. Woda zamarzająca w szczelinach i porach okazu rozsadza go i kruszy. Zanieczyszczenia powodują transformację wielu minerałów w mało wytrzymałe tlenki i wodorotlenki. Meteoryt powoli upodabnia się do otaczających go skał, rozpada się i znika bezpowrotnie.
  Podjęcie okazu i umieszczenie go w kolekcji, instytucjonalnej czy prywatnej, jest w pewnym sensie dla meteorytu zbawienne, bo zabieramy go z „toksycznego” środowiska i otaczamy „opieką”. Jednak nie znaczy to, że zagrożeń już nie ma! Największym wrogiem dla gościa z kosmosu w ziemskich warunkach jest wilgoć!

Ilustracje: Typowy wygląd mocno zwietrzałego meteorytu Znalezisko na suchej pustyni w USA, chondryt zwyczajny Danby Dry Lake  •  Silnie zwietrzały kilogramowy okaz pallasytu Brenham  •  Zwietrzały okaz meteorytu żelaznego Sikhote-Alin  •  Zwietrzała powierzchnia meteorytu kamiennego Pułtusk

Źródła: Jan Woreczko, Internet

Źródła (sources)

[Wlotzka 1993; abstract], [Al-Kathiri+ 2005]

prof. Łukasz Karwowski z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego (inf. prywatne)

ANSMET

pomoc: Tomek „Świetlik” Jakubowski