Химична класификация на железните метеорити

Съвременната Метеоритика класифицира железните метеорити съгласно система за химическа класификация, използвайки никел, също така микроелементи като галий, германий, иридий, за да се определят различните химични групи. Други микроелементи, използвани за определянето на групите са антимон, арсен, кобалт, мед, злато, талий и волфрам. Концентрациите на микроелементите се изчертават спрямо общото съдържание на никел върху логаритмична скала за намирането на добре определени химични групи, всяка от които представлява отделна химическа група. Четиринадесет групи, обозначени с римски цифри и букви, като например „IAB“, са били признати до момента, с всяка група, състояща се от пет или повече членове. Смята се, че железните метеорити на всяка химична група споделят един и същ произход и формиране на общо тяло-майка.

По-долу ще разгледаме накратко всяка химична група, нейните основни свойства, връзката с някои структурни класове, и най-известните нейни членове. Въпреки това, ние трябва да вземем в предвид, че над 15% от всички железни метеорити не се вписват лесно в съществуващата схема за класификация. Тези метеорити са определени като разгрупирани, вероятно, представляващи повече от 50 различни тела-майки. Ние също трябва да се замислим, че не сме в състояние да идентифицираме тези органи майки, защото повечето от тях трябва да са били унищожени, за да се превърнат в източник на железни метеорити. Повечето железни метеорити са се образували в ядрата на малки диференцирани астероиди, които са били унищожени чрез разрушителните въздействия малко след образуването им. Те са истинските останки от други светове, които някога са съществували в началото на Слънчевата система.

IAB Група

Това е добре представена група съдържаща около 125 членове, ако изключим всички възможни комбинации. Някои от тях са направо известни, като например, метеорити на Толука, Кампо дел Сиело, Одеса, или Canyon Diablo. Последният, който е създал добре познатия метеоритен кратер в Аризона, САЩ. Други членове са известни с техните богати, красиви силикатни включвания, например, Caddo County, Landes, и Загора, само за да назовем няколко.

Повечето IAB метеорити са от груби до средни октаедрити, въпреки че се срещат и други структурни класове. Метеоритите на тази група често съдържат изобилие от включвания на троилит, графит, и кохенит, както и различни силикати, които са тясно свързани с група от примитивните ахондрити -юнонаитите. Последните изследвания показват, че юнонаититте и IAB железни метеорити произхождат от една и съща майка тялото – частично диференциран астероид, чиито формиране е било прекъснато точно когато е започнало да се формира ядрото от желязо и богата на силикати кора. Въздействието на разрушаване е смесило силикатите в разтопеното никел-желязно ядро, формиращо силикатна IAB смес, както и смесени богати на оливин остатъци ,частично разтопени и са се превърнали в  изстинала  силикатна смес, формиращи юнонаитите.

IC Група

Единадесетте метеорита на тази малка група са доста сходни с членовете на групата IAB. Повечето от тях са груби октаедрити, въпреки че и други структурни класове са представени в някои от членовете им. Повечето IC железни метеорити съдържат изобилие от тъмни включвания на кохенит на железен-карбид макар, че силикатните включвания са изчезнали. Що се отнася до елементното изобилие на железните IC, показват по-ниски стойности на арсен, микроелементи и златото, и се смята, че те се формират на отделно тяло-родител. Добре известни, представителни членове на групата IC включват метеоритите Arispe, Bendegó, и Mount Dooling.

IIAB Група

Това е още една добре представена група от железни метеорити, състоящи се от 106 членове. Структурно, IIAB са класифицирани като хексаедрити или грубовати октаедрити, което ги прави едни от най-ниските по съдържание на никел известни железни метеорити. Известни IIAB хексаедрити са Браунау, метеорит, който падна в Бохемия през 1847 г., и в северен Чили, една находка от 1875 г. И двете показват изобилие на Нойман линии.

При разглеждане на грубоватите октаедрити, ние трябва да споменем  Lake Murray, един от най-старите известни метеорити. Той е паднал преди около 110000 хиляди години и се е запазила и до днес запечатан в някои древни пясъчника. И накрая, ние трябва да говорим откровено за прословутия Сихоте-Алин, едно регистрирано падане в Русия през 1947 г. Няколко хиляди къса с общо тегло над 70 тона са били възстановени, и това със сигурност е един от най-красивите и по-достъпни железни метеорити на пазара на колекционерите. Изобилието от микроелементи предполагат, че железните метеорити IIAB са формирани в ядрото на диференциран C-тип астероид, чието формиране е било прекъснато от няколко събития на въздействие.

IIC Група

Група IIC се състои от само осем членове, повечето от тях плеситни октаедрити с камаситени ленти под 0,2 мм. Плеситът е глобално срастване на тенит и камасит, а също така се среща в други октаедрити като пълнеж в пространството между камаситните ленти и тенитените тесни ивици. Въпреки това, в октаедритите, плесита е основният минерал. По отношение на елементното изобилие, железните метеорити на IIC са известни с високото си съдържание на талий, и се смята, че те се образуват в сърцевината на един малък диференциран астероид. Железните метеорити на Ballinoo, Salt River, и Unter-Mässing са типични членове на групата IIC.

IID Група

Тази група се състои от 17 членове, структурно представляващ фин октаедрит. Железните метеорити IID често съдържат изобилие от включвания на шрейберзит. Те показват високи стойности на галий и германий – факти, които показват формиране в ядрото на по-голям астероид. Alt Bela, Carbo, или Hraschina са типични IID железни метеорити. Един известен член на тази група е така нареченият „Bewitched burgrave “ Елбоген, Бохемия, регистрирано падане от 1400г. Не само Elbogen е едно от най-старите регистрирани падания, но той е нарязан на парчета и изпратен до много учени по целия свят. През 1808 г., Алоис фон Видманщетен изследва и открива вътрешната структура скрита вътре. Интересното е, че той не е ецвал желязото, за да разкрие тези структури. По-скоро той загрява плочка от Elbogen в пламъка на горелка Бунзен,  така са били разкрити фигурите, които ще бъдат именувани на неговото име.

IIE Група

Осемнадесетте членове на тази група са груби до средни октаедрити и повечето от тях съдържат в изобилие, богати на желязо силикатни включвания. Тези IIE силикати често се проявяват под формата на сгъстени капчици, а не под формата на по-недиференцирани силикатни включвания намерени в IAB железни метеорити. Членовете на IIE Майлс и Уотсън, са известни с техните скъпоценни камъни, подобни на силикати, което ги прави едни от най-атрактивните железни метеорити със силикатни включвания. Последните изследвания показват, че метеоритите на IIE не се образуват в сърцевината на астероид, но вместо това, са продукти на частично стопяване и изстиване, предизвикано от различни събития на въздействие. Минералните и кислородни изотопни състави на IIE железни метеорити предполагат, съществуването на тясна връзка с обикновените хондрити на H групата. Възможно е, че и двете групи са възникнали на едно и също родител-тялото от главният астероиден пояс, астероидът 6 Хеба.

IIF Група

Група IIF се състои от само пет членове, структурно представляваща плеситни октаедрити и атаксити. Те са богати на никел и съдържат големи количества от галий, германий, мед и кобалт, което показва, че образуването им е настъпило в сърцевината на диференциран астероид. Известни членове са метеорити на Del Rio, Monahans (1938), и Repeev Khutor, като последният представляв единственото регистрирано падане на групата, което става в Русия през 1933 г. Състава на кислородните изотопи на железните метеорити IIF са сходни с тези на Eagle Station паласитите , а може би и двете групи имат общо тяло-родител. Подобен кислороден изотопен състав също се показва от въглеродните хондрити на CO / CV клановете, което предполага образуване на IIF железни метеорити и Eagle Station паласитите на едно и също тяло-родител във външните региони на астероидния пояс.

IIG Група

Това е съвсем нова група от железни метеорити, която е наскоро публикувана. Някога известна като групировката Bellsbank, тя се състои от само пет члена: Bellsbank, La Primitiva, Tombigbee River, Twannberg, а наскоро е открит и Guanaco, метеорит, който е намерен в пустинята Атакама, Чили, през 2000 г. В структурно отношение железните метеорити на групата IIG са хексаедрити или груби октаедрити. В техните структурни и елементни композиции те приличат на железните метеорити на група IIAB, но те съдържат дори по-малко никел и необичайно изобилие от тънки ивици шрейберзит на железен-фосфид. Тези ленти често включват 15% от гравираната повърхност на IIG. Това предполага, че образуването на железните метеорити IIG става във външните региони на сърцевината на диференциран астероид, което вероятно се различава от тялото-родител на IIAB.

IIIAB Група

С около 233 членове, група IIIAB е най-добре представеният класа на железните метеорити в световните колекции. В сравнение с членовете на подгрупата на IIIA, които имат предимно груби октаедритни текстури, железните метеорити от IIIB обикновено показват средни текстури. И все пак, членовете на двете подгрупи формират непрекъсната последователност в структурните и елементни композиции, които показват, общ произход, вероятно представляващи различни региони на ядрото на астероида. Група IIIAB съдържа няколко видни членове, представляващи някои от най-големите железни метеорити някога намерени. Само за да назовем няколко, там са гигантите на Кейп Йорк, Chupaderos, Morito, и Willamette.

Някои членове на IIIAB съдържат големи нодули на троилит и графит, но силикатните включвания са редки. Въпреки този факт, последните изследвания показват, че съществува тясна връзка между железните метеорити IIIAB и богатите на силикати основни групи на паласитите, някои от най-атрактивните известни каменно-железни метеорити. И двете групи вероятно са образувани от едно и също тялото-родител, диференциран астероид, чието формиране е било прекъснато от едно единствено събитие на въздействие. Железните метеорити на IIIAB представляват фрагменти от ядрото, докато паласитите са проби от границата на ядро/мантията на този общ техен родител.

IIICD Група

Тази средна група се състои от 42 членове, най-вече, принадлежащи към структурните класове на фини и много-фини октаедрити или атаксити. Няколко членове на групата IIICD съдържат изобилие от силикатни включвания, подобни на включванията в IAB железни метеорити, и има допълнителни сходства в елементните композиции, предполагащи съществуването на тясна връзка между IIICD и IAB железни метеорити. Може би и двете групи имат общ произход от частично диференциран астероид, също така се смята, че източникът е на един клас от редки примитивни ахондрити – на юнонаитите. Въпреки това, железните метеорити на групата IIICD показва някои уникални характеристики, които ясно ги разграничават от групата IAB и други групи. Например, наличието на haxonite на карбиди е доста характерно за метеоритите на групата IIICD. Известни членове са Carlton, Morasko, силно силицийвите Малтахьое, и изключително богатия на троилит- Mundrabilla, един от най-големите железни метеорити намирани някога.

IIIE Група

Тринадесет членове на тази малка група са доста сходни с железните метеорити на група IIIAB, но те могат лесно да бъдат разграничени по няколко характерни особености. В структурно отношение принадлежат към класа на грубите октаедрити, железните метеорити от IIIE групата се характеризират с къси и „подути“ камаситени ленти, както и изобилие от включвания на haxonite – странен карбид, бял на цвят. Елементният състав на железните метеорити от IIIE групата са сходни с тези на IIIAB, но различни достатъчно, за да оправдае създаването на отделна група. Последните изследвания показват, че метеоритите IIIE са фрагменти от ядрото на отделно тяло-майка, което се е образувало в непосредствена близост до родителското тяло на IIIAB, в рамките на същия регион от началото на слънчевата мъглявина. Най-известният член на група IIIE е Armanty, истински гигант от Китай с тегло над 23 тона.

IIIF Група

Тази малка група наброява само осем членове. Повечето IIIF железни метеорити са средни до фини октаедрити с относително ниско съдържание на никел. По отношение на елементните композиции, те показват високи стойности за хром и ниски стойности за германий, кобалт и фосфор. Следователно, IIIF железни метеорити рядко съдържат включвания на фосфиди (напр. шрейбрезит), троилитът е също толкова рядко или отсъства. Тези данни предполагат, че образуването на IIIF е настъпило в сърцевината на един малък, диференциран астероид. Въпреки, че не са извести метеоритите Klamath Falls, Nelson County,  и St. Genevieve County са типични представители на тази група.

IVA Група

Шестдесет и пет членове на тази добре представена група са предимно фини октаедрити и те показват уникален микро-елементен модел на изключително ниски стойности на германий и галий. Някои IVA железни метеорити съдържат слабо разпространени малки включвания на троилит и графит, силикатните включвания са рядкост, дори отсъстват в повечето членове. Последните изследвания показват, че железните метеорити на IVA групата са се формирали в ядрото на един малък, диференциран астероид, който е бил разрушен от голям сблъсък скоро след неговото формиране. След това астероидът е започнал да се  възстановява, и това отново е прекъснато преди около 450 милиона години.

Известният метеорит Гаваон е доста типичен член на тази група. Повече от 30 тона на този IVA железен метеорит са били възстановени от полетата на Намибия. Въпреки това, един аномален, богат на силикати член на IVA, Щайнбах, е от голямо научен интерес. Тази историческа немска находка се състои от почти равни части от IVA никел-желязна матрица и червеникави силикати; тези силикати са смес от пироксен и рядък минерал tridymite. Това все още е силно обсъждано, дали това красиво силикатно желязо представлява IVA аналог на паласитите, тези верни каменно-железни метеорити, които се образуват на границата на ядро/мантията на тяхното тяло-майка, или ако Щайнбах е само вторичен продукт, образуван по време на възстановяването на тялото-родител на IVA след първият разрушаващ удар.

IVB Група

Тринадесет членове на тази малка група са изключително богати на никел, и следователно, всички IVB железни метеорити принадлежат към структурния клас на атакситите. Въпреки това, ако се гледа под микроскоп, става ясно, че представителите на IVB групата имат плеситен състав, който представлява микроскопично срастване на камасит и тенит. Силикатните включвания са много малко или почти отсъстват. Железните метеорити на IVB показват ниски стойности на микроелементите галий и германий, в съответствие с предполагаемото формиране на железните метеорити на IVB в сърцевината на един малък диференциран астероид. Известни членове IVB включват Hoba, най-големият метеорит на Земята, и нос Добра надежда, и двата представляват находки от Южна Африка. Парчета от последния са били отстранени и ковани преди 1811, а от едно парче е бил изкован легендарния меч, който бе представен на руският император цар Александър I.

Разгрупирани железни метеорити

Повече от 110 железни метеорита никога не са били химически класифицирани, а друг 95 са класифицирани като негрупирани железни метеорити. Последните не се вписват в нито една от съществуващите 14 химични групи, и показва уникални структурни и елементни композиции. Някои от тези негрупирани железни метеорити имат подобни композиции на другите, и те са временно поставени в няколко групировки, съдържащи по-малко от пет члена всяка. Например, на групировката Prambanan , и групировката Cambria. Останалите негрупирани железни метеорити са уникални, и те вероятно представляват единични проби от телата им майки. Някои от най-големите железни метеорити са били класифицирани като разгрупирани, например, Bacubirito, и Mbosi.

Отношенията между структурни и химични групи при железните метеорити: