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Eisenmeteorite - Fotos und Klassifikation
Eisenmeteorite ungruppiert
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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 ungruppiert
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Meteorit Dermbach (Fragment).
Eisenmeteorit, ungruppiert.
Der Meteorit wurde 1924 bei Straßenbauarbeiten in der Nähe von Dermbach gefunden. Es handelt sich um einen Ataxit aus 69 Vol.-% Taenit, 25 % Troilit und 6 % Schreibersit. Zusammensetzung Eisen, Ni = 42,1 wt%, Ga = 4,66 ppm, Ge = 0.144 ppm, Ir = 0,029 ppm. Dermbach weist den dritthöchsten bekannten Nickelgehalt in einem Meteoriten auf.
Fund 1924. Dermbach, Rhön, Thüringen, Deutschland. TKW 1,5 kg.
Größe 5 x 3 mm, Gewicht 0,23 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit Emsland (Teilscheibe).
Eisenmeteorit, ungruppiert.
Der Meteorit Emsland wurde 1940 in einem Hochmoor in über 2 Metern Tiefe gefunden. Es handelt sich um einen mittleren Oktaedriten mit 9,40 % Ni, 2,90 ppm Ga, 35,0 ppm Ge und 2,9 ppm Ir. Professor R. Vogel von der Universität Göttingen erfuhr noch im Sommer 1940 von dem Fund und erreichte, dass es in die Göttinger Sammlung gelangte. Von den etwa 19 kg befinden sich heute noch 18,2 kg in der Sammlung in Göttingen.
Fund 1940. Hochmoor nahe Brahe bei Papenburg, Emsland, Niedersachsen, Deutschland. TKW ca. 19 kg.
Größe 23 x 15 mm, Gewicht 4,9 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit Dronino (Fragment).
Eisenmeteorit, ungruppiert.
Bei Dronino handelt es sich um einen Ataxiten. Er enthält Kamacit (7 % Ni) und etwas Taenit (26,5 % Ni) sowie etwa 10 % Sulfide. Gesamtgehalte sind Ni 9,81 %, Co 0,554 %, Cr 37, Cu 32, Ga < 0,3, As 3,52, W 0,38, Ir 1,68 ppm, Au 0,284 ppb. Ni- und Ir-Gehalte sind ähnlich der Gruppe IVA, aber niedrige Au- und Ga-Gehalte unterscheiden den Meteoriten von allen Gruppen. Dronino ist recht stark verwittert.
Bei dem hier vorliegenden Fragment handelt es sich um ein stark verwittertes Stück, das noch Relikte von Ni-Fe-Metall und Sulfiden aufweist. Weiterhin ist Chukanovit vorhanden, das Fe-Analogon von Malachit.
Fund 2000 bis 2003. Dronino, bei Kasimov, Ryazanskaya Oblast, Russland. TKW > 3 Tonnen.
Größe 35 x 27 mm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Bräunlicher Chukanovit, Fe2(CO3)(OH)2.
Meteorit Dronino. Bildbreite 2,5 mm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Grüner Nickelbischofit, NiCl2 · 6 H2O.
Meteorit Dronino. Bildbreite 2,5 mm (von einem 15 x 8 mm großen Fragment). Die Probe wird in einem geschlossenen Glasröhrchen aufbewahrt, das Foto wurde durch das Glas gemacht. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit Gebel Kamil (Individuum, Schrapnell).
Eisenmeteorit, ungruppiert.
2009 wurde mit Hilfe von Google Earth im südwestlichen Ägypten, nur wenige hundert Meter von der Grenze zum Sudan, ein Krater entdeckt. Bei zwei italienisch-ägyptischen Expeditionen 2009 und 2010 wurde der Krater untersucht und etwa 1,6 Tonnen meteoritisches Material geborgen. Der Krater weist einen Durchmesser von 45 Metern auf. Der Meteorit durchquerte die Atmospäre mit hoher Geschwindigkeit und wies beim Aufprall noch eine Masse von 5 - 10 Tonnen auf. Die Masse wurde beim Aufprall in tausende kleine Stücke (Schrapnelle) zerschert.
Bei dem Meteoriten handelt es sich um eine Ataxiten mit plessitischer Matrix aus etwa gleichen Teilen Kamacit und Taenit. Beide bilden dünne Lamellen im Mikometerbereich. Ein auffallendes Merkmal sind cm-große Kristalle von Schreibersit. Der Meteorit enthält 19,8 % Ni, 0,75 Co sowie Cu 464, Ga 49, Ge 121, As 15,6, Mo 9,1, Ru = 2,11, Rh 0,75, Pd 4,8, Sn 2,49, Sb 0,26, W 0,66, Re 0,04, Ir 0,39, Pt 3,5, Au 1,57 ppm.
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Fund 2009 - 2010. Al Wadi al Jadid, Ost-Uweinat Wüste, Ägypten (26°05'16'' E, 22°01'06'' N). TKW > 1,6 Tonnen.
Größe 100 x 86 x 35 mm. Gewicht 968 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit Gebel Kamil (Vollscheibe).
Individuum (Schrapnell).
Größe 71 x 40 mm. Gewicht 115,09 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit Gebel Kamil (Vollscheibe).
Die Scheibe zeigt neben Schreibersit-Kristallen auch die Struktur aus Kamacit-Taenit-Lamellen.
Größe 43 x 20 mm. Gewicht 13,1 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit Gebel Kamil (Teilscheibe).
Die Scheibe weist bis 16 mm große Schreibersit-Kristalle auf.
Größe 62 x 38 mm. Gewicht 43,67 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit Griffith (Teilscheibe).
Eisenmeteorit, ungruppiert.
Ataxit. Der Meteorit wurde bei Arbeiten in einem Baumwollfeld gefunden. Zusammensetzung Eisen, Ni = 14.3 wt%, Co = 0.73 wt%, Ga = 0.3 ppm, As = 0.2 ppm, Ir = 10 ppm, Au = 0.06 ppm. Die Zusammensetzung ist ähnlich der Gruppe IVB.
Fund Sommer 1985. Griffith, Cochran County, Texas, USA. TKW 6 kg.
Größe 20 x 20 mm, Gewicht 8,34 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit Mont Dieu (Teilscheibe).
Eisenmeteorit, ungruppiert.
Es handelt sich um einen Oktaedriten mit viel Troilit. Zusammensetzung Eisen, Ni = 7,55 wt%, Co = 0.434 wt%, Ga = 23,2 ppm, Ge = 63 ppm, As = 8,3 ppm, Ir = 4,9 ppm, Au = 0.861 ppm.
Fund Juli 1994. Mont Dieu, Champagne-Ardenne, Frankreich. TKW 360 kg.
Größe 19 x 13 mm, Gewicht 7,080 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit Santiago Papasquiaro (Teilscheibe).
Eisenmeteorit, ungruppiert.
Der Meteorit weist eine homogene, fein-körnige Textur auf. Widmannstättensche Figuren fehlen, statt dessen sind feinkörniger Kamacit von 50 - 150 Mikrometern und fein verteilte Taenit-Körner von 10 Mikrometern Größe vorhanden. Der Ni-Gehalt liegt bei 7,5 %, Spurenelementgehalte: Ga 0,573, Ge 0,04 und Ir 4,0 ppm.
Fund 1958. 143 km südwestlich von Santiago Papasquiaro, Durango, Mexico. TKW 119,5 kg.
Größe 12 x 7 mm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit Tishomingo (Teilscheibe).
Eisenmeteorit, ungruppiert.
Tishomingo weist eine sehr ungewöhnliche Textur auf. Er besteht zu etwa 20 % aus Taenit und 80 % aus Martensit. Als Martensit wird ein metastabiles Gefüge in Metallen bezeichnet, das diffusionslos aus dem Ausgangsgefüge entsteht. Der Martensit besteht hier aus Kamacit und Taenit. Der Meteorit enthält 32,5 % Ni, 0,25 ppm Ga, 0,088 ppm Ge und 17 ppm Ir. Es bestehen Beziehungen zur IVB-Gruppe, Tishomingo ist jedoch Ni-reicher und arm an Phosphor im Vergleich zu dieser. In dem Meteoriten wurde auch Troilit und Stishovit nachgewiesen.
Bei dem Taenit in dem Tishomingo-Meteoriten handelt es sich um einen großen Einkristall, was eine langsame Abkühlung um den Erstarrungspunkt bei etwa 1450°C erfordert. Das Material muss sich dazu tief im Inneren des Mutterkörpers befunden haben. Das Fehlen von spinoidaler Struktur und die Ausbildung der martensitischen Struktur erfordert eine schnelle Abkühlung in dem Bereich um 250°C und darunter. Der Mutterkörper wurde wahrscheinlich wenige Millionen bis wenige hundert Millionen Jahre nach dem Erstarren und vor Erreichen der Temperatur von 250°C zerbrochen.
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Das Material befand sich nun dicht an der Oberfläche des neuen, kleineren Mutterkörpers, in dem sich durch die schnellere Abkühlung das martensitische Gefüge aus Eisen mit kubisch-innenzentriertem Kristallgitter (alpha'-Eisen) bildete, wahrscheinlich unterhalb von -25°C bis zu -115°C. Durch einen Impakt kam es zu einer schnellen Aufheizung, die wahrscheinlich etwa 310°C nicht überschritt und zu einer teilweisen Umwandlung des alpha'-Eisens in Taenit (gamma-(Fe,Ni), kubisch-flächenzentriert) führte. Vor etwa 30 - 70 Millionen Jahren wurde schließlich auch der kleinere Mutterkörper zerbrochen, eines der dabei entstandenen Objekte mit einer Größe im Meter-Bereich ging dann als Tishomingo-Meteorit auf der Erde nieder.
Fund 1965. Tishomingo, Johnson Co., Oklahoma, USA. TKW 260 kg.
Größe 19 x 14 mm, Gewicht 4,175 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit NWA 859 Taza (Endstück).
Eisenmeteorit, ungruppiert.
Plessitischer Oktaedrit.
Fund 2001. Taza, Marokko. TKW 75,3 kg.
Größe 54 x 42 mm, Gewicht 46,1 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
2. Bild: Breite 23 mm.
3. Bild: Breite 26 mm.
4. Bild: Breite 16 mm.
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Meteorit NWA 5804 (Vollscheibe).
Eisenmeteorit, ungruppiert.
Der Meteorit weist eine equigranulate Textur aus Eisen (Kamacit), Taenit und Schreibersit/Nickelphosphid auf. Es sind Domänen im cm-Bereich zu erkennen, die Bereiche mit verschiedenen Phasenanteilen repräsentieren. Graphit ist in rundlichen Körnern von etwa 0,2 mm Durchmesser und größeren, unregelmäßig geformten Aggregaten vorhanden. Chemische Daten: Ni11.54 %, Co 0,509 %, Ga 35,8 ppm, Ge 28 ppm, Ir 0,196 ppm, Au 1,04 ppm, As 13,0 ppm, Cu 307 ppm, Cr 32 ppm. Die Ni-, Ga- und Ge-Gehalte sind ähnlich der IAB-sLM oder -sLH-Gruppe, jedoch liegen die Gold-Gehalte deutlich unter dem erforderlichen Minimum von 1,3 ppm für den IAB-Komplex.
Fund 2005. Nordwest-Afrika. TKW 726 g.
Größe 27 x 18 mm, Gewicht 3,98 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit NWA 5804, Detail.
Graphit-Aggregat mit Kamacit-Körnern und Taenit. Bildbreite 5 mm.
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Meteorit NWA 5804, Detail.
Rundliche Graphit-Aggregate mit Kamacit-Körnern und Taenit. Bildbreite 5 mm.
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Meteorit NWA 5804, Detail.
Rundliche Graphit-Aggregate mit Kamacit-Körnern und Taenit. Bildbreite 5 mm.
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Meteorit NWA 5804, Detail.
Kamacit-Körner und Taenit mit stark reflektierendem Schreibersit/Nickelphosphid. Bildbreite 1,5 mm.
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Meteorit NWA 5804, Detail.
Graphit-Aggregate mit Kamacit und Taenit, von der ungeätzten Seite der Scheibe. Bildbreite 5 mm.
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Meteorit NWA 6163 (Vollscheibe).
Eisenmeteorit, ungruppiert.
Der Meteorit NWA 6163 weist eine anomale Struktur mit zahlreichen, großen Hohlräumen auf. Deutlich erkennbar sind bis etwa 1 cm große Kamazitkörner mit Neumann-Linien. Als Umrandung der Körner finden sich plessitische, feinkörnige Bereiche. Vereinzelt finden sich Troilit-Körner bis einige mm Abmessung. Der Troilit ist z.T. durch Chalcopyrit verdrängt. Der äußere Bereich des Meteoriten ist rekristallisiert als Folge der Aufheizung beim Flug durch die Atmosphäre. NWA 6163 weist eine Zusammensetzung Ni = 8.43 %, Co = 0.427 %, Cu = 258, Ga = 15.1, Ge = 54.3, As = 11.1, W = 1.55, Re = 0.48, Ir = 4.2, Pt = 9.6, Au = 1.08 (alle in ppm).
Fund 2008. Nordwest-Afrika. TKW 358 g.
Größe 58 x 30 mm. Gewicht 15,2 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit NWA 6163, Detail.
Deutlich sind Kamazit-Körner mit den parallelen Neumann-Linien sowie feinkörnige, plessitische Bereiche erkennbar.
Bildbreite 18 mm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit NWA 6163, Detail.
Die äußeren Bereiche mit dem feinkörnigen, rekristallisierten Rand.
Bildbreite 22 mm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit NWA 6166 (Vollscheibe).
Eisenmeteorit, ungruppiert.
Bei NWA 6166 handelt es sich um einen strukturell anomalen, plessitischen Oktaedriten. Er weist sehr feine Widmanstättensche Figuren mit Kamacit-Spindeln auf. Verbreitet sind auch idiomorphe, von Kamacit überwachsene Schreibersit-Kristalle. Chemische Zusammensetzung Ni 17.8 %, Co 0.597 %, Cu 499, Ga 4.4, Ge <1, As 34.5, W 0.02, Ir 0.02, Pt 0.04, Au 1.51 ppm.
Fund 2005. Nordwest-Afrika. TKW 144 g.
Größe 38 x 12 mm, Gewicht 6,657 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit NWA 6259 (kleine Vollscheibe).
Eisenmeteorit, ungruppiert.
Es handelt sich um einen Ataxiten mit einem ungewöhlich hohen Ni-Gehalt von 42,6 %. Damit ist NWA 6259 der Meteorit mit dem zweithöchsten Nickelgehalt.
Fund Februar 2010. Sahara, Nordwest-Afrika. TKW 1805 g.
Größe 10 x 8 mm, Gewicht 0,693 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Meteorit NWA 7335 (Teilscheibe).
Eisenmeteorit, ungruppiert.
Bei NWA 7335 handelt es sich um einen plessitischen Oktaedriten. Er weist Widmanstättensche Figuren aus Lamellen von 0,6 mm Bandweite auf. Die Lamellen bestehen wiederum aus kleineren Spindeln. Auch in der plessitischen Matrix sind kleine Spindeln in einem oktaedritischen Gefüge zu sehen. Der Meteorit weist Gehalte von Ni = 10,98, Co = 0,84 %, Cr = 21, Cu = 229, Ga = 50,8, Ge = 41,2, As = 8,66, W = 3,67, Ir = 12,3, Pt = 26,3 und Au = 1,73 ppm auf.
Fund 2009. Marokko. TKW 4908 g.
Größe 25 x 24 mm, Gewicht 6,458 g. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
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Literatur siehe Hauptseite Meteorite
weitere Literatur:
Tishomingo: Ives, L.K. et al. (1978) Geochimica et Cosmochimica Acta 42, 1051-1066; Corrigan, C.M. et al. (2005) Lunar and Planetary Science 36, 2062.pdf; Yang, J. et al. (2008) 71st Annual Meteoritical Society Meeting
© Thomas Witzke / Stollentroll
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