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Eisenmeteorite - Fotos und Klassifikation
Eisenmeteorite IV
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Eisenmeteorite bestehen im Allgemeinen zu über 90 % aus Nickel-Eisen-Legierungen, wobei es jedoch auch einige Ausnahmen von silikathaltigen Eisenmeteoriten mit deutlich geringeren Metallgehalten gibt. Hauptphasen in Eisenmeteoriten sind Nickel-haltiges alpha-Eisen, das als Kamacit bezeichnet wird (kubisch, Raumgruppe Im3m, Ni-Gehalt 4 – 7,5 %), und Taenit, gamma-(Fe,Ni) mit Ni-Gehalten von üblicherweise 20 – 45 % (kubisch, Raumgruppe Fm3m). Gelegentlich ist auch Tetrataenit, FeNi (tetragonal, Raumgruppe P4/mmm) vorhanden. Neben Einschlüssen von Silikaten treten in Eisenmeteoriten auch Graphit, Troilit, Cohenit, Schreibersit, Nickelphosphid, Diamant, Lonsdaleit und einige weitere Minerale auf.
Eisenmeteorite gehören zu den differenzierten Meteoriten, d.h. sie entstammen Asteroiden, die so stark erhitzt wurden, dass es zu Schmelzprozessen mit anschließender Trennung von Metall- und Silikatphase kam. Dabei bildete sich ein metallischen Kern und ein silikatischer Mantel in dem Körper. Der Asteroid muss groß genug gewesen sein, um eine derartige Aufschmelzung und Differenzierung zu ermöglichen. Die Abkühlungsgeschwindigkeiten variieren je nach Größe und Zusammensetzung und verlaufen auch nicht linear mit der Zeit.
Die Klassifikation der Eisenmeteorite erfolgt nach ihrer Zusammensetzung, dabei werden die Gehalte an Gallium, Germanium, Iridium und Gold berücksichtigt (siehe Tabelle unten). Höhere römische Ziffern bedeuten hier sinkende Spurenelementgehalte. Bei Meteoriten einer Klasse ist eine Herkunft von einem Mutterkörper bzw. eine Bildung unter ähnlichen Bedingungen anzunehmen. Etwa 15 % der Eisenmeteoriten lässt sich keiner der bekannten Klassen zuordnen. Sie werden als ungruppiert geführt. Es wird geschätzt, dass die bisher gefundenen Eisenmeteorite über 60 verschiedene Mutterkörper repräsentieren. Durch spätere Kollisionen oder Impakte wurden diese Körper dann zerstört.
Eine alte Klassifizierung teilt die Eisenmeteorite nach ihrer Struktur in Hexaedrite, Oktaedrite und Ataxite ein.
Hexaedrite bestehen im Wesentlichen aus Kamacit, der Nickel-Gehalt liegt dementsprechend unter 7,5 %. Widmanstättensche Figuren sind nicht vorhanden, einige Hexaedrite weisen jedoch feine, parallele Linien auf, die sogenannten Neumann-Linien. Diese Linien stellen Schock-induzierte Zwillingslamellen dar, die das Resultat von Impakten sind.
Oktaedrite sind die häufigsten Eisenmeteorite. Verwachsungen von Kamacit und Taenit bilden hier die Widmannstättenschen Figuren. Die räumliche Anordnung dieser Verwachsungen folgt den Flächen eines Oktaeders. Die Oktaedrite wurden früher näher nach der Breite der Kamacit-Bänder unterteilt. Widmanstättensche Figuren bilden sich bei einem Ni-Gehalt zwischen etwa 5 - 15 % und Abkühlungsraten von etwa 1 - 200ºC pro Millionen Jahre im Bereich zwischen 700 und 400ºC. Neben Abkühlungsgeschwindigkeit und Ni-Gehalt hat auch der Phosphor-Gehalt einen Einfluss auf die Nickel-Diffusion im Metall und damit auf Ausbildung der Widmanstättenschen Figuren. Auch in Oktaedriten können die schon erwähnten Neumann-Linien auftreten.
Ataxite bestehen hauptsächlich aus Taenit und zeigen im Anschliff nach dem Ätzen keine Widmanstättenschen Figuren. Nur in Form von mikroskopischen Lamellen oder Spindeln kann Kamacit sporadisch vorhanden sein. Der Ni-Gehalt der Ataxite liegt bei über 15 %.
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Eisenmeteorite IV A
Gibeon. Eisenmeteorit, IVA.
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Meteorit Gibeon (Vollscheibe).
Eisenmeteorit, IVA Oktaedrit.
Sehr schön ausgebildete Widmannstättensche Figuren, Bänder von Ni-armen Eisen (Kamacit) und Taenit.
Gibeon, Namaland, Namibia.
Größe 23 x 17 cm, Gewicht 641 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Ausschnitt, Bildbreite 14 cm.
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Ausschnitt, Bildbreite 5 cm.
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Obernkirchen. Eisenmeteorit, IVA.
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Meteorit Obernkirchen (Teilscheibe).
Eisenmeteorit, IVA, feiner Oktaedrit.
Der Meteorit fand sich bei Arbeiten in den Obernkirchener Sandsteinbrüchen, etwa 4,5 m unter der Oberfläche und 3 m über einer Sandsteinbank. Der Steinbruchbesitzer Carl Wilhelm Ernst schickte eine Probe davon zur Untersuchung nach Marbung. Nach der Mitteilung, dass es sich um schwedisches Eisen handelt, warf er den Fund weg. Der Leiter des Oldenburger Museums, Wiepken, erfuhr von dem Fund, ließ sich eine Probe schicken und ebenfalls eine Untersuchung durchführen. Er erhielt das gleiche Ergebnis, fertigte jedoch einen Schliff an, der nach dem Ätzen Widmannstättensche Figuren zeigte. Wiepken erkannte das Material als Meteorit und schickte es nach Göttingen mit Bitte um Analyse durch Friedrich Wöhler. Sowohl Wöhler als auch Wiepken waren am Ankauf der Hauptmasse interessiert, sie ging jedoch an das Britische Museum in London. Der Meteorit ist angewittert, so das Widmannstättensche Figuren schon durch natürliche Ätzung erkennbar sind. Wöhler fand in dem Meteoriten 90,95 % Fe und 8,01 % Ni und etwas Cr.
Fund 1863. Obernkirchener Sandsteinbrüche auf dem Bückeberg, Obernkirchen, Rinteln, Niedersachsen, Deutschland. TKW 41 kg.
Größe 18 x 11 mm, Gewicht 2,67 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Steinbach. Eisenmeteorit, IVA anomal.
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Steinbach. Teilscheibe, Größe 35 x 19 mm, Gewicht 5,7 g. Sammlung und Foto Thomas
Witzke.
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Meteorit Steinbach (Teilscheiben).
Eisenmeteorit, IVA anomal.
Steinbach ist ein silikatführender, anomaler IVA-Eisenmeteorit, früher als "Siderophyr" bekannt. Der Silikatanteil macht etwa 66 % aus und setzt sich überwiegend aus Ca-armen Enstatit und Tridymit zusammen, untergeordnet ist Clinopyroxen vorhanden. Rund 1/3 des Volumens besteht aus Kamacit und Taenit sowie etwas Troilit und wenig Chromit. Das Ni-Fe-Metall zeigt Widmannstättensche Figuren nach dem Ätzen. Olivin und Plagioklas fehlen in dem Meteoriten völlig.
Zu dem Steinbach-Meteoriten werden heute vier Exemplare gerechnet:
(1) vor 1724 gefunden, häufig mit der offenkundig unzutreffenden Angabe "Grimma" belegt,
(2) vor 1751 gefunden, in Steinbach bei Johanngeorgenstadt, Sachsen,
(3) 1833 gefunden, in Rittersgrün bei Johanngeorgenstadt, Sachsen,
(4) 1861 gefunden, in Breitenbach (heute Potůčky) bei Platten (heute Horní Blatná), Böhmen.
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Das erste Exemplar, das heute zu den Steinbach-Meteoriten gerechnet wird, befand sich ursprünglich in der Sammlung des sächsischen Berghauptmanns
VON SCHÖNBERG. Friedrich STROMEYER erwähnt 1824, dass VON SCHÖNBERGs Sammlung vor über
100 Jahren nach Gotha verkauft wurde. Damit ergibt sich dann die Jahreszahl von 1724, die im Meteoritical Bulletin genannt wird, wobei der Fund dann noch früher
erfolgt sein muss. Unklar ist allerdings, welcher Berghauptmann VON SCHÖNBERG gemeint ist, da es mehrere gab. Abraham
VON SCHÖNBERG (1640 - 1711) besaß eine große, bekannte Sammlung. BREITHAUPT (1862) nennt allerdings Kurt Alexander
VON SCHÖNBERG (1703 - 1761) als Vorbesitzer des Gothaer Exemplars. Dies ist jedoch schwierig mit STROMEYERs Angabe
in Einklang zu bringen. Möglicherweise hat BREITHAUPT sich hier geirrt. Das Exemplar gelangte schließlich in die Sammlung von Ernst Friedrich
VON SCHLOTHEIM in Gotha.
Die Zuordnung zu dem häufig genannten Fundort
Grimma geht wohl auf Olaf ERICHSEN zurück, der die Sammlung besichtigte und 1810 dazu schrieb: "Unter den Erzarten will ich zuerst ein höchst
merkwürdiges Stück Gediegen-Eisen mit mit Olivin anführen, das zuverlässig zu den Meteorolithen gehört, aus einer alten Sammlung herrührt, und mit vieler
Wahrscheinlichkeit von der zwischen Neuhof und Grimma im Königr. Sachsen herabgefallenen Eisenmasse abstammen mag, deren in einer alten Meissner Chronik erwähnt
wird." Eine Eisenmasse, die in einem Wald bei Neuhof nahe Grimma gefunden wurde, und von der niemand wusste, wie sie dorthin gekommen ist, erwähnt
Georg FABRICIUS 1565. Eine Zuordnung des Gothaer Exemplars zu der Grimmaer Eisenmasse, über die nichts weiter bekannt ist, schließt
Ernst Flores CHLADNI (1818) allerdings aus. Er schreibt, dass das jetzt in Gotha befindliche Exemplar höchst wahrscheinlich aus Sachsen stammt,
und zum Fundort lediglich eine Notiz: "ein kurioses Stück Gediegeneisen, so auf dem Felde gefunden worden" beigefügt war.
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Steinbach. Teilscheibe, Größe 21 x 12 mm, Gewicht 2,593 g. Sammlung und Foto
Thomas Witzke.
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Eine erste Untersuchung wurde von Friedrich STROMEYER (1824) vorgenommen, der Olivine von dem in Gotha befindlichen Exemplar analysieren konnte
und mit terrestrischen Olivinen verglich. Es zeigten sich deutliche Unterschiede, die nicht überraschend waren, da das Material kein Olivin enthält und
STROMEYER offenbar Pyroxen mit Olivin verwechselte.
CHLADNI (1818) gibt für das Stück in Gotha eine Masse von etlichen Pfund an, Otto BUCHNER (1863) erwähnt noch eine Masse von 764,67 Gramm. Der Fundort "Grimma" ist für das Exemplar eindeutig zu streichen. Der genaue Fundort bleibt somit offen
und man kann nur spekulieren, dass er vermutlich in der Nähe der anderen drei Exemplare gelegen haben wird.
Über das zweite, ebenfalls erst viel später als Meteorit erkannte Exemplar schreibt Johann Gottlob LEHMANN 1751, dass der Chemiker Andreas
Sigismund MARGGRAF eine "ansehnliche Stuffe [.] von Eibenstock in Sachsen" aus Gediegen Eisen besitzt, das vom Magneten angezogen wird, sich
mit dem Hammer treiben lässt und im Feuer als Eisen ausgeschmolzen werden kann.
CHLADNI (1818) gibt den Fundort dann recht präzise mit "zwischen Eibenstock und
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Johann Georgenstadt auf einer Eisenhalde bey den Steinbacher Seifenwerken" an. Steinbach ist heute ein Ortsteil von Johanngeorgenstadt.
Nach BUCHNER (1863) befindet sich der Hauptteil des Exemplars, rund 1,2 kg, in der Sammlung in Wien, 130,7 g befinden sich in London, 50,146 g in
Berlin sowie weitere kleinere Teile in verschiedenen Sammlungen. Unzutreffend ist offenbar die Angabe bei HEIDE (1988), dass es sich bei der in Gotha befindlichen
Masse um das Steinbach-Exemplar handelt.
Das dritte Exemplar wurde 1833 durch den mit Ackerroden beschäftigten Waldarbeiter Karl August Reißmann bei Ehrenzipfel, Rittersgrün, am linken Hang oberhalb des
Pöhlwassers gefunden (WEISBACH, 1876). Er versuchte, die 86,5 kg schwere Masse an einen Schmied und ein benachbartes Hammerwerk zu verkaufen, jedoch erfolglos.
1861 erfuhr August Breithaupt durch Hüttenverwalter Kröner von der Masse und erwarb sie für die mineralogische Sammlung der Bergakademie Freiberg
(BREITHAUPT, 1862). Das im Durchmesser 43 cm messende Exemplar
wurde in Wien geschnitten, was 2 Monate dauerte. Die verbliebene Hauptmasse von 55 kg befindet sich in der Bergakademie Freiberg, das restliche
Material wurde an Museen verteilt und verkauft.
Eine erste chemische Analyse des metallischen Teils durch C. RUBE wurde von BREITHAUPT (1862) veröffentlicht. Danach besteht es
zu 87,31 % aus Eisen, 9,63 % Nickel und 0,58 % Cobalt. Ein geringer Phosphorgehalt ist auf Schreibersit zurückzuführen. BREITHAUPT schreibt weiter,
dass er unter einer aus Nickel-haltigem Eisenoxydhydrat bestehenden Rostrinde "die aus Magneteisenerz bestehende Brandrinde" fand, und im Inneren überwiegend
Peridot (Olivin) und
Eisen sowie Magnetkies. Bei dem Peridot unterlag er, wie auch schon STROMEYER, einem Irrtum, das Mineral ist in dem Meteoriten
nicht vorhanden. BREITHAUPT stellte weiterhin fest, dass die Widmannstättenschen Figuren zeigen, dass es sich bei dem Eisen durchgehend um einen
einzigen Kristall handelt.
Eine ausführliche Analyse publizierte Clemens WINKLER 1878. Er untersuchte sowohl den metallischen als auch den silikatischen Teil. Für das Eisen
stellte er 89,99 % Fe, 9,74 Ni, 0,23 Co sowie weitere Elemente in Spuren fest. Für den "Schreibersit" fand er nach Abzug von SiO2 als
Verunreinigung Fe 40,68, Ni 48,16 und P 11,16 %. Sofern die Analyse korrekt ist, würde hier kein
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Steinbach. Teilscheibe, Größe 10 x 5 mm, Gewicht 0,389 g. Sammlung und Foto
Thomas Witzke.
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Schreibersit, sondern das Ni-Analogon Nickelphosphid vorliegen. Der Troilit
entsprach recht genau der Zusammensetzung FeS. Als ein weiteres Mineral nennt WINKLER den Asmanit, der kurz vorher als angeblich neues Mineral aus dem ebenfalls
zu dem Steinbacher Meteoriten gehörende Breitenbacher Exemplar beschrieben wurde. WINKLER findet, abgesehen von leichten Verunreinigungen, eine Zusammensetzung
SiO2 und kommt nach einem Vergleich mit den Eigenschaften von Tridymit zu dem Ergebnis, das beide Minerale wahrscheinlich identisch sind. Der
Pyroxen, das Hauptmineral im silikatischen Teil, entsprach einem etwas Fe-haltigem Enstatit (Broncit).
Der Fundort des Rittersgrün-Exemplars ist in der Geologischen Karte verzeichnet und lässt sich so bis auf wenige Meter genau mit 50.45865°N, 12.83544°E angeben.
1861 wurde Breitenbach (heute Potůčky) bei Platten (heute Horní Blatná) in Böhmen, ganz dicht an der Grenze zu Sachsen und unmittelbar neben
Johanngeorgenstadt, ein weiteres Exemplar gefunden. 1863 wurde es für das British Museum, London erworben (STORY-MASKELYNE, 1871).
Über die Fundumstände wird nichts weiter
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mitgeteilt. STORY-MASKELYNE untersuchte das Material und stellte fest, dass es den
Exemplaren von Steinbach und Rittersgrün entsprach. Er fand in dem Meteoriten ein vermeintlich neues Mineral, das sich als Silizoumdioxid erwies und das er Asmanit
nannte. Wie bereits bei dem Rittergrün-Exemplar erwähnt, handelt es sich hierbei jedoch um Tridymit.
BUCHNER (1863) erwähnt, dass das Exemplar im April 1861, "etwa eine Elle tief in der Dammerde" gefunden wurde und 10,5 kg wog. In einer kurzen Notiz
nennt Gustav ROSE (1864) einen Herrn Osius aus Freiberg als Finder und teilt mit, dass die Berliner Sammlung ein kleines Stück erhalten hat.
Die Massen der vier bekannten Exemplare addieren sich auf mindestens 99 kg.
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Eisenmeteorite IV B
Chinga. Eisenmeteorit, IVB anomaler Ataxit.
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Meteorit Chinga (Vollscheibe).
Eisenmeteorit, IVB anomaler Ataxit.
Massiver Taenit.
Fund ab 1913. Tanna Tuva, Turvinskaya, Russland. TKW 209,4 kg.
Größe 5,0 x 3,0 cm, Gewicht 38,7 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Literatur:
BREITHAUPT, A. (1862): Vorläufige Nachricht über den Eisen-Meteorit von Rittersgrün.- Berg- und Hüttenmännische Zeitung 21, Nr. 37, 321-322
BUCHNER, O. (1863): Die Meteoriten in Sammlungen, ihre Geschichte, Mineralogische und Chemische Beschaffenheit.- Leipzig, Verlag von Wilhelm Engelmann, 202 p. (p. 124-125)
CHLADNI, E.F.F. (1819): Ueber Feuer-Meteore, und über die mit denselben herabgefallenen Massen.- Wien, im Verlage bey J.G. Heubner, 434 p. (p. 324 und 326)
ERICHSEN, O. (1810): (Brief an C.C. Leonhard).- Taschenbuch für die gesammte Mineralogie, mit Hinsicht auf die neuesten Entdeckungen, herausgegeben
von Carl Caesar Leonhard. Vierter Jahrgang. Frankfurt am Main, Bei Johann Christian Hermann, p. 362-369
FABRICIUS, G. (1565): De Metallicis rebus ac nominibus observationes variae.- Tiguri (Zürich), p. 6 - 7 und 10. In: GESNER, C. (1565): De omni
rerum fossilium genere, gemmis, lapidibus metallis, et huiusmodi, libri aliquot, plerique nunc primum editi.- Tiguri
HEIDE, F. (1988): Kleine Meteoritenkunde, 3. Auflage, bearbeitet von F. Wlotzka.- Berlin u.a., Springer Verlag, p. 175 und 176
LEHMANN, J.G. (1751): Kurtze Einleitung in einige Theile der Bergwercks-Wissenschaft.- Berlin, Bey Christoph Gottlieb Nicolai, 192 p. (p. 79-80)
ROSE, G. (1864): Verhandlungen der Gesellschaft. Protokoll der Mai-Sitzung (Über neue Erwerbungen des mineralogischen Museums Berlin).- Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft 16, 355-356
STORY-MASKELYNE, N. (1871): On the Mineral Constituents of Meteorites. XII. The Breitenbach Meteorite.- Philosophical Transactions of the Royal Society 161, 359-365
STROMEYER, F. (1824): Referat zum Vortrag: De Olivini, Chrysolithi et fossilis, quod cellulas et cavernulas ferri meteorici Palasii explet,
analysi chemica.- Göttingische Gelehrte Anzeigen 208. 209. Stück, 2073-2083
WEISBACH, A. (1876): Der Eisenmeteorit von Rittersgrün im sächsischen Erzgebirge.- Freiberg, Verlag der Königlichen Bergakademie
WINKLER, C. (1878): Die Untersuchung des Eisenmeteorits von Rittersgrün.- Verhandlungen der Kaiserlichen Leopoldinisch-Carolinischen Deutschen
Akademie der Naturforscher / Nova Acta Academiae Cesarae Leopoldino-Carolinae Germanicae Naturae Curiosorum 40, 333-381
© Thomas Witzke / Stollentroll
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