Kakowa(L6) 일반 콘드라이트의 유체 변화에 대한 독특한 증거

Sep 15, 2023

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 5520(2022) 이 기사 인용

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운석은 변화, 변성, 충격 사건을 포함하여 모체에서 일어나는 과정의 증거를 보존합니다. 여기서 우리는 Kakowa(L6) 일반 콘드라이트(OC)가 강옥, 조장석, 실리카, 파얄라이트, 포스테라이트 및 마가라이트를 포함하여 각진 및 변형된 물체에서 충격에 녹은 정맥과 파편 입자 포켓을 모두 보존한다는 것을 보여줍니다. Fe가 풍부한 매트릭스. 관찰된 광물성과 질감을 보존하려면 최소한 두 번의 연속적인 충격이 필요합니다. 첫째, 고압 광물인 링우다이트(ringwoodite), 와즐레이이트(wadsleyite), 메이저라이트(majorite) 및 조황색 경옥(albitic jadeite)을 포함하는 충격 용융 정맥이 고속 충돌로 형성되었습니다. 나중에 낮은 속도의 충격으로 인해 균열이 형성되어 파괴 물질로 채워졌습니다. 산소와 납 동위원소 비율은 이러한 유해 광물의 OC 기원을 암시합니다. 탄소질 콘드라이트에서는 유체 변화가 흔하지만 OC 산소 동위원소 특성을 갖는 마가라이트의 발견은 새로운 것입니다. Kakowa는 일반적으로 L6 일반 콘드라이트의 영향과 변경 내역을 모두 확장합니다.

운석은 열변성, 유체 변화, 모체의 충격 손상과 같은 과정으로 인해 원시 태양계 물질이 겪은 변형의 증거를 보존합니다. 액체 물의 작용에 대한 가장 직접적인 증거는 지금까지 주로 탄소질 콘드라이트에 기록된 2차 함수 광물의 보존입니다1. 특히 CV 탄소질 콘드라이트의 산화된 하위 그룹에는 마가라이트, 베수비아나이트 및 카올리나이트가 포함되어 있는 것으로 알려져 있습니다1,2. 일반 콘드라이트(OC)에서 Brearley3가 지적한 유일한 함수 2차 상은 균형이 맞지 않은 운석인 Semarkona(LL3.00) 및 Bishunpur(LL3.15)에 있는 세립 Fe가 풍부한 스멕타이트입니다. 평형되지 않은 콘드라이트 Tieschitz(H/L3.6)는 열 변성작용4의 정점 또는 그에 가까운 유체 대사를 나타내는 나트륨-칼슘 각섬석을 호스팅합니다. 보다 평형화된 OC에서는 필로실리케이트가 훨씬 더 드물거나 전혀 없지만 필로실리케이트 이외의 상은 이러한 물체의 변경을 나타냅니다. Metasomatic 과정은 소달라이트, 주상석 및 네펠린의 존재에 의해 유형 3.6에서 3.9까지 OC에 기록됩니다. 유형 4.0에서 6.0까지는 조장석 및 K 함유 장석5입니다.

많은 OC는 모 소행성6,7,8,9,10 간의 충돌로 인한 충돌 사건 기록을 보존합니다. 이러한 운석 충격 기록은 충격 조건을 제한하는 데 도움이 되며 따라서 충돌 속도, 충격기 및 표적의 크기와 같은 충격 이벤트의 매개변수를 제한하는 데 도움이 됩니다. 차례로, 행성 크기와 궤도 여기의 공진화는 태양계의 초기 진화에 대한 시나리오를 구별할 수 있습니다11. 충격 매개변수는 굴절, 광물의 변형, 종종 고압(HP) 광물을 포함하는 용융 정맥(MV)의 존재 및 조직적 특징을 포함한 여러 증거에서 추론할 수 있습니다12,13,14,15,16,17 ,18,19,20. 폴리믹트 각력암(Polymict breccias)으로 알려진 주목할만한 운석 그룹에는 여러 물체의 파편이 포함되어 있는데, 이는 아마도 하나 이상의 충돌로 인해 충격 장치와 표적 모두에서 파생되어 잔해 더미로 재조립된 것으로 추정됩니다21. 이러한 각력암은 특이한 것은 아니지만 일반적으로 저속 충돌을 나타냅니다. HP 광물을 형성할 만큼 빠른 충격으로 인한 복합 각력암은 흔하지 않습니다22,23. 충돌은 태양계의 초기 진화에서 가장 흔했지만, L 콘드라이트 모체가 470 Ma24,25에서 발생한 주요 충돌로 인해 붕괴되어 현재 운석으로의 흐름을 계속 지배하는 잔해가 생겼다는 강력한 증거가 있습니다. Earth26.

여기에서 우리는 1858년 5월 19일 루마니아에 떨어진 L6 보통 콘드라이트인 Kakowa의 역사적인 가을에 대한 새로운 데이터를 보고하며, 역사적 기록에 따르면 여전히 뜨거울 때 몇 분 안에 수집되었습니다. Kakowa는 충격 단계 S4~S5에 해당하는 것으로 간주됩니다(그림 1). 우리는 광학 및 전자 현미경, 전자 탐침 미세 분석(EPMA), 마이크로 라만 분광학 및 전자 후방 산란 회절(EBSD)을 통해 질감, 광물학 및 광물 구성을 연구했습니다. 또한, 우리는 2차 이온 질량 분석기(nanoSIMS)를 통해 일부 광물상의 현장 산소 동위원소 비율과 다중 수집기 유도 결합 플라즈마 질량 분석기(MC-ICP-MS)를 통해 Pb 동위원소 비율을 획득했습니다. 우리의 연구에 따르면 먼저 Kakowa(많은 L6 운석과 마찬가지로)에는 용융 정맥에 집중되어 있고 형성되기 위해 강한 충격이 필요한 HP 단계가 포함되어 있습니다. 둘째, 우리는 L6 모암에 외인성인 것으로 보이며 아마도 후속 저속 충돌 중에 균열에 위치했을 수 있는 일련의 새로운 광물을 포함하는 주머니를 기록합니다. 우리는 "외인성"이라는 용어를 사용하여 암석의 역사 후반에 암석에 추가된 것으로 보이는 물질을 나타냅니다.