BÖLÜM 4: METEORİTLER. Giriş:

Transkript

1 BÖLÜM 4: METEORİTLER Giriş: Meteoritler uzaydan kaynaklanan ve yer atmosferinden geçerek dünya yüzeyine ulaşan katı parçalardır. Değişken şekilli, değişken kütleli (mikroskobik, tonlarca) Parçalanmakta olan yıldızların kalıntıları (=asteroidler) uzayda özellikle Mars ve Jüpiter arasında bir kuşak halinde bulunur. Dolayısıyla meteoritik parçacıklar bu kuşaktan kaynaklanır.

2 BÖLÜM 4: METEORİTLER Giriş: Meteoritler uzaydan kaynaklanan ve yer atmosferinden geçerek dünya yüzeyine ulaşan katı parçalardır. Değişken şekilli, değişken kütleli (mikroskobik, tonlarca) Parçalanmakta olan yıldızların kalıntıları (=asteroidler) uzayda özellikle Mars ve Jüpiter arasında bir kuşak halinde bulunur. Dolayısıyla meteoritik parçacıklar bu kuşaktan kaynaklanır.

3 BÖLÜM 4: METEORİTLER Genel Adlandırma: Meteoroid: Uzay boşluğunda bulunan ve ev büyüklüğünde (hatta daha da küçük) olan kaya kütleleri Meteor: Dünyaya ulaşabilen ve atmosferden geçiş anında oluşan aşırı sürtünme nedeniyle dış kabukları ergiyen uzay kaynaklı kütleler Meteorit: Atmosferden geçiş anında tamamen ergimeyen ve yeryüzüne ulaşabilen uzay kaynaklı kütleler

4 BÖLÜM 4: METEORİTLER Giriş: Dünya yüzeyine her yıl yaklaşık 3500 meteorit düşer Atmosfere giren malzeme 10 7 ile 10 8 ton, ancak sadece birkaç meteorit elde edilebilmekte Meteroritlerin çalışılması önemlidir. güneş sistemini anlayabilmek, elementlerin jeokimyasal davranışları hakkındaki bilgileri geliştirebilmek, dünya ile diğer yıldızların iç yapıları hakkında bilgi edinebilmek

5 Meteoritlerin Sınıflandırılması Meteoritler çok değişken kimyasal ve mineralojik bileşime sahip olabilirler. Genel bileşim: silikatlı mineraller, diğer mineraller ve / veya metalik Fe ve Ni alaşımları. Kimyasal bileşim: tamamen metal bileşimli - tamamen silikat bileşimli Taşlar Meteorit türü Metal içeriği Bolluk derecesi Akondiritler ~ %1 metal %7,1 Kondiritler ~ %10 metal %85,7 Taşımsı demirler Taşımsı demirler ~ % 50 metal %1,5 Demirli meteoritler Demirli meteoritler % 90 metal %5,7

6 1) Kondiritler İçeridikleri Kondrüller nedeniyle kondrit olarak adlandırılmışlardır. (Bolluk=%85,7) Kondrül: Daha çok silikatlardan oluşan ince taneli bir matriks içinde dağılmış, çapları birkaç mm ye ulaşan (<0,1 mm - > 20 mm) sferoidal silikat kütleleridirler. Güneş sistemine ait gaz bulutundan ilk yoğunlaşan malzeme Bileşim: Çoğunlukla olivin veya piroksen, veya bir miktar cam ile birlikte piroksen ve olivin Oluşum: Mevcut silikatlı malzemenin ergimesi sonucu oluşan ergiyiğin hızla kristallenmesi ile gelişen, fakat daha sonra değişken dereceli termal metamorfizmaya maruz kalan camsı damlacıklardır (Van Schmus, 1969).

7 1) Kondiritler Kondrit bileşimi: Asıl m LL : Olivin, piroksen, plajiyoklas ve kamasit (Fe 0,93-0,96 Ni 0,07-0,04) Tali m LL : Taenit (Fe 0,8 Ni 0,2 ), apatit, dubrelit (FeCr 2 S 4 ), şraybersit ((Fe, Ni) 3 P), kromit ve nabit bakır. Kamasit

8 1) Kondiritler: Sınıflandırma Taşlar Meteorit türü Kondiritler %10 metal E tip H tip C tip (Karbonatlı) L tip LL tip C1 tip C3 tip Enstatit Metal içeriği Yüksek Fe, düşük metal içerikli Kondrül yok. Uçucular var. Farklılaşma yok. Yani ilksel (pirimitive). Klorit +mağnezyum sülfat ve bir manyetik spinel gibi suda çözünebilen tuzlar. Tali m ll : Kükürt, dolomit, olivin, grafit. T<300 o C ~% 60 matriks (koyu gri renkli; başlıca demirce zengin olivinden oluşur) ~% 30 Mg ca zengin kondrüller + % 5 Ca-Al ca zengin kondrüller (Ti ve Al lu piroksen, melilit, spinel ±plajiyoklas, perovskit; alk. elem. az, NTE= 14 x normal kondrit), ~% 5 Ca-Al bakımından zengin agrega (çakıl) düşük karbonlu (L) kondiritler düşük karbonlu-düşük Ca-piroksenli (LL)

9 1) Kondiritler: Sınıflandırma Kondiritler Akondiritler Karbonatlı Kondirit Karbonatlı Kondirit Enstatit Kondirit H-Grup Kondirit L- Grup Kondirit LL- Grup Kondirit Ortal. Aubrit Ortal. Diojenit Ortal. Ureilit Ortala. Ökrit Ortal Hovardit Tip I Tip II Fe ,04 17,89 6,89 0,70 2,29 0,79 3,94 0,80 0,33 Ni 0 0 1,96 1,75 1,24 0,04 0,17 0,03 0,11-0,11 Co 0 0 0,07 0,08-0, ,05-0,05 FeS 15,07 7,67 7,27 4,96 7,31 5,18 1,25 1,12 1,66 0,41 0,73 SiO 2 22,56 28,69 41,53 36,40 39,41 40,52 54,01 52,11 40,83 48,17 49,75 TiO 2 0,07 0,09-0,13 0,14 0,09 0,06 0,19 0,15 0,51 0,11 Al 2 O 3 1,65 2,19 1,55 2,70 3,73 3,00 0,67 1,18 0,54 13,91 8,71 MnO 0,19 0,21-0,31 0,31 0,32 0,14 0,32 0,40 0,46 0,78 FeO 11,39 21,08 0,34 8,93 13,95 19,45 0,97 16,05 12,16 15,99 13,26 MgO 15,81 19,77 23,23 23,39 23,31 25,65 35,92 25,85 37,43 7,10 16,10 CaO 1,22 1,92 0,74 1,66 1,68 1,51 0,91 1,41 0,87 10,94 6,53 Na 2 O 0,74 0,22 1,26 0,96 0,70 1,07 1,32 0,004 0,11 0,67 0,95 K 2 O 0,07 0,04 0,32 0,08-0,13 0,10 0,001 0,04 0,13 0,28 P 2 O 5 0,28 0,32 0,18 0,08 0,12 0,35 0,22 0,01 0,08 0,11 0,07 H 2 O 19,89 12,42-0,30 0,07 0,44 1,14 0,14-0,44 0,25 Cr 2 O 3 0,36 0,44 0,56 0,52 0,27 0,64 0,06 0,80 0,85 0,39 0,42 NiO 1,23 1, , CoO 0,06 0, C 3,10 2,78-0,1-0, , Diğerleri 6,96 0,62 0, , Toplam 100,65 100,04 99,91 100,28 99,13 100,16 100,00 100,00 101,45 100,03 101,05

10 1) Kondiritler: Sınıflandırma 35 Metal ve FeS içindeki Fe (ağ.%) E Kondirit H Kondirit L Kondirit LL Kondirit C Kondirit Silikatlar içindeki Fe (ağ. %)

11 1) Kondiritler: a) Karbonatlı kondritler C1 tip C3 tip

12 a) Karbonatlı kondritler: C1 tip kondiritler Dokusal olarak diğer kondiritlerden farklıdırlar. Kondrül içermez fakat uçucu bileşenler içerirler Yani: C1 türü karbonatlı kondiritler farklılaşmamıştır, dolayısıyla ilksel (pirimitive) bir bileşime sahiptir. Önemli oranda klorit içerirler. Bazı C1 türü kondiritlerde mağnezyum sülfat ve bir manyetik spinel gibi suda çözünebilen tuzlar da bulunur. Kükürt, dolomit, olivin, grafit ve pirolize olmamış grafit tali minerallerdir. Bu mineralojik bileşimlerinden ötürü, C1 türü karbonatlı kondiritlerin oluşumlarından itibaren 300 o C den daha düşük sıcaklık şartları altında bulunmuş olmaları gerekir

13 a) Karbonatlı kondritler: C3 tip kondiritler Kondrül Kondrül içerirler Başlıca demirce zengin olivinden oluşan% 60 matriks. Bu matriks içinde yaklaşık % 30 Mg ca zengin kondrüller, % 5 oranında Ca-Al ca zengin kondrüller ve yaklaşık % 5 oranında Ca-Al bakımından zengin agrega (çakıl) Ca-Al ca zengin kondrüller: Ti ve Al bakımından zengin piroksen, melilit, spinel + çok az plajiyoklas ve perovskit; alkali element içerikleri düşüktür, fakat NTE nomal kondiritlere nazaran yaklaşık 14 kat daha fazladır Güneş sisteminin bileşim hesabında

14 a) Karbonatlı kondritler: C3 tip kondiritler

15 a) Karbonatlı kondritler: C3 tip kondiritler İlkel asteroidlerden kaynaklanan meteoritler Güneş sisteminin başlangıcından beri çok az değişimle ya da hiç değişime uğramadan bileşimini muhafaza eden Siyah-koyu gri renkli Karbon bakımından zengin (bu nedenle siyah) ve kondrül içeren Yeryüzü dışında aminoasitlerin bulunduğu ilk ortam Bünyesinde, güneş sistemi dışında oluşmuş olan bazı bileşenler barındıran ve dolayısıyla güneş sistemi oluşmadan oluşmuş olan Bu nedenle güneş sistemi ve onun dışından kaynaklanan malzemeler hakkında bilgi kaynağı

16 1) Kondiritler: b) Normal kondiritler Yeryüzüne en sıklıkla düşen meteorit türü Yoğunluk ve görüntü açısından yeryüzündeki kayaçlara çok benzer; bu nedenle tanınması çok zor (Düşüşleri takip edilmedikçe) Değişken bileşim ve görünüm: Bazıları açık renkli, bazıları koyu renkli, bazıları iri bileşenli, bazıları ince bileşenli Kondrül içerikli; ancak kondrüller karbonatlı kondiritlerdekiler kadar karakteristik değil Yani karbonatlı kondiritlere göre çok daha yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılmış olmaları gerekir Hemen hemen tüm normal kondiritler metalik demir içerirler. Demir ve diğer bileşenler bir arada ve karışıktır. Yani meteoritin kaynaklandığı malzemede farklılaşma olmamıştır.

17 2) Akondiritler Kondiritlere göre daha düşük metalik Fe-Ni içeriğine sahiptirler. Daha iri dokuludurlar. Bazılarında breşik yapı (mağmatik kümülatlarda gözlenen katmanlanma gibi) mağmatik dokular Uzaysal lavlarda gözlenen boşluklu yapılar Yani: volkanik bir köken. Bu nedenle, bu tür akondiritlerin meteorit olarak tanımlanması çok zordur. Akondrit bileşimi: Asıl m LL : Plajiyoklas ve piroksen. Bazılarında olivin. Tali m LL : Kamasit, taenit, troilit, şraybersit, kromit, manyetit ve kristobalit An N E Çeşitleri: 1) Aubrit, 2) ureilit, 3) diojenit, 4) hovardit, 5) ökrit, 6) çasignit, 7) naklit, 8) angrit. 5 0 H Au U D C FeO / (FeO+MgO), mol %

18 2) Akondiritler: a) Aubrit Yeryüzündeki mağmatik kayaçlar gibi. Asteroid içinde katılaşan ve kristalleşen mağmadan oluşan meteoritler.

19 2) Akondiritler: b) Ureilit Silikatca zengin, Ca ca fakir (ana mafik minerali olivin olan) bir meteorit. Karbonatlı kondiritlerdeki gibi karbon (grafit) içerirler. Ancak, karbon bileşimi nadiren mikron büyüklükte elmas?

20 2) Akondiritler: c) Diojenit Vesta asteroidinin kabuğunun derin kesimlerinde yavaş soğumayla oluşan plütonik kayaç bileşimli bir meteorit. Ana bileşenler Mg ce zengin ortopiroksen, az oranda plajiyoklas ve olivin. Kristaller ökrite göre daha büyük. Ortopiroksen

21 2) Akondiritler: d) Hovardit Ökritik ve diojenitik bileşime sahip köşeli ve parçalı bileşenlerin karbonatlı kondirit kökenli ksenolitik bir matriks içinde dağılım gösterdiği Vesta asteroidinde çarpmaya bağlı oluşan patlama ve ergimeyle gelişen meteorit

22 2) Akondiritler: e) Ökrit Bazalt görünümlü, ana kaynağın yüzeyinde soğumayla oluşan meteorit. Ca ca fakir farklılaşmış bir meteorit

23 2) Akondiritler: f) diğerleri Naklit Aubrit Ökrit Ureilit

24 3) Taşımsı demirler Kaba dokulu, Yaklaşık eş bollukta silikat ve metal içerirler. Bolluk: %1,5 bollukta (tüm meteoritlerde) Çeşitleri: Pallasit ve mezosiderit Pallasitler (Fe, olivin) Asıl m LL : İç içe büyüme gösteren kamasit ve taenit + olivin Tali m LL : nabit bakır, troilit, şraybersit Mezosideritler (Fe, Ca piroksen, plajiyok.) Pallasitlerden çok farklıdırlar. Çoğunlukla kataklastik yapılıdırlar. İnce taneli saçınımlar ve küçük parçalar halinde metal fazları ile olivin içerirler.

25 3) Taşımsı demirler Olivin Kamasit

26 3) Taşımsı demirler Olivin Kamasit

27 3) Taşımsı demirler Olivin Kamasit

28 3) Taşımsı demirler

29 4) Demirler Kimyasal bileşimi çoğunlukla Fe ve Ni den oluşan meteoritlerdir (Bolluk=%5,7). Bu tür meteoritlerin sınıflaması Ni, Ga ve Ge içeriklerine göre yapılır. Çeşitleri: 1) Hegzaedritler, 2) oktaedritler 3) ataksitler. Hegzaedritler: Büyük kristalli ve kübik kamasitden oluşur (<%6 Ni). Oktaedritler: Kamasitden oluşur. Fe-Ni li fazın soğuması ile gelişen yenmiş yüzeyli (etched) kristallerin varlığıyla karakteristiktir (%6-17 Ni). Ataksitler: Ni ce zengindirler ve ince taneli iç içe büyüme yapılı kamasit ve taenit minerallerinden oluşur (Yüksek Ni).

30 4) Demirler

31 4) Demirler

32 4) Demirler

33 4) Demirler

34 Meteoritlerin Kökeni Meteoritler, yeryuvarı dışında silikatlı bir ortamda metalce zengin bir çekirdeğin farklılaşan oluşuklarıdır. Böyle bir kütlenin parçalanması farklı türde meteoritlerin oluşmasına yol açmıştır. Demirler, çekirdek kısmı; taşımsı demirler, silikat-metalik çekirdek arasındaki bölgeyi; taşlar ise silikat kısmını yansıtır. Buna karşın, farklı meteoritlerin 18 O/ 16 O ve 17 O/ 16 O oranları değişkendir. Farklı meteoritler birbirlerinden farklı uzay kökenli oluşuklara karşılık gelir. Mars ve Jüpiter arasındaki asteroid kuşağı bütün bu kütlelerin kaynaklandığı ortam olabilir. Zira bu ortamda, çapları çok değişken olan (1020 km ye kadar ulaşabilen) çok sayıda katı cisimler bulunur.

35 Meteoritlerin Kökeni 1. Gaz bulutundan Fe ve Ni metalinin yoğunlaşması. 2. Bu yoğunlaşma esnasında kondrüllerin oluşması. 3. Sıcaklığın aşırı düşmesi ile yoğunlaşmanın durması ve ilk 2 aşama ile 3. aşamanın bir kısmında oluşmuş olan malzemenin aglomera haline dönüşerek (topaklaşarak) uzaysal cisimleri oluşturması. 4. Oluşan bu uzaysal kütlelerin ısıtılması, metamorfizmaya uğratılması ve böylece bazı uçucuların bu kütlelerin bünyelerinden kaçışı. 5. Isınmanın yavaşlaması ile uzaysal kütlelerin topaklaşarak ve birbirlerine karışarak daha büyük kütleli meteoritlerin ana kütlelerini ortaya çıkarmaları. 6. Bu meteoritik kütlelerin parçalanması. 7. Bu parçaların yeryuvarının çekim gücü altına girmesi ve son olarak yeryuvarı atmosferine çekilmeleri.

36 Meteorit: Konu Tekrarı Soruları 1. Meteorit ile meteor arasındaki fark nedir? 2. Meteoritlerin sınıflandırılmasında dikkate alınan bileşen nedir? 3. Kondrül nedir? 4. Kondirit nedir? 5. Kondiritlerin bileşimi nedir? 6. Kondiritlerin çeşitleri nelerdir? 7. Karbonatlı kondiritlerin jeolojik ve kosmolojik önemi nedir? 8. Tipik bir karbonatlı kondiritin bileşimi nedir? 9. Karbonatlı kondiritler ile diğer sıradan kondiritler arasında ne gibi bir farklılık vardır? 10.Akondiritler neden meteorit sayılmazlar? 11.Taşımsı demirlerin bileşimi ve çeşitleri nelerdir? 12.Demir tür meteoritlerin bileşimi ve çeşitleri 13.Farklı meteoritler hangi özellikleriyle ait oldukları ilksel kaynağın belirli bölgelerini işaret ederler?...

37 1) Kondiritler

38 1) Kondiritler

39 1) Kondiritler H3 kondirit içinde olivin kondrülü

40 1) Kondiritler H3 kondiriti içinde olivin piroksen kondrülü

41 1) Kondiritler: Kondrüller; termal ısı Ani (şok) bir ısıtılma neticesinde oluşmuş olan camsı damarcıklar içeren bir kondrül Kondrülün demiri ergitecek derecede termal olarak ısıtılmasıyla oluşan demir metal halka 19_2.html

42 2) Akondiritler Ökrit