شهاب سنگ اوریلیت و منشا الماس های آن

شهاب سنگ اوریلیت دومین گروه بزرگ از شهاب سنگ های آکندریت را تشکیل می دهند. آنها سنگ های الترامافیک (ultramafic) هستند که عمدتاً از الیوین و کمی پیروکسن تشکیل شده اند و فازهای کربن، فلز و سولفید بین آن ها قرار گرفته است . آن ها نمایانگر گوشته بدنه والد خود هستند که به آن (ureilite parent body) یا UPB گفته می شود که یک پروسه آذرین را در دمایی بین 1200 تا 1300 درجه سانتیگراد تجربه کرده است UPB قبل از اینکه کاملاً خنک شود، به‌طور فاجعه‌باری توسط یک ضربه بزرگ از هم گسیخته شده و تکه های اوریلیت‌ بدست آمده از بدنه اصلی دوباره به هم متصل شدند.

اگرچه وجود الماس در این شهاب‌سنگ‌ها بیش از یک قرن پیش گزارش شده است، اما روند تشکیل الماس‌ها به شدت مورد بحث بوده و هنوز هم بحث‌برانگیز است.به طور کلی 3 فرضیه اصلی در باره منشا الماس های شهاب سنگ اوریلیت‌ وجود دارد.

اولین فرضیه در مورد منشاء الماس در اوریلیت ها به سال 1956 برمی گردد، زمانی که هارولد یوری (Harold Urey) پیشنهاد کرد که الماس ممکن است تحت شرایطی با فشار بالای استاتیک در داخل بدنه بزرگ والد شهاب سنگ تشکیل شده باشد.

دومین فرضیه چند سال بعد توسط لیپشوتز (Lipschutz ) با بررسی الماس‌های اوریلیت‌ در شهاب سنگ های Goalpara و Novo Urei مطرح شد او پیشنهاد کرد که الماس‌های موجود در اوریلیت‌ها با شوک گرافیت به وجود آمده‌اند.

فرضیه سومی که مورد بحث قرار گرفته است این است که الماس ها در اوریلیت ها در فشار کم در سحابی خورشیدی توسط رسوب شیمیایی بخار تشکیل شده اند.

منشا الماس در شهاب سنگ های اوریلیت ها هنوز هم یک موضوع بحث برانگیز در میان جامعه علمی است ما با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی و طیف‌سنجی میکرو رامان، سه شهاب سنگ اوریلیت الماس‌دار را با هدف تعیین منشا الماس‌ها بررسی کردیم. نتایج ما نشان می‌دهد که تشکیل هر دو ریزالماس و نانوالماس در اورلیت ها را می‌توان با اثر ضربه به یک خرده‌سیاره (planetesimal) توضیح داد و نیازی به زمان‌های رشد طولانی در فشارهای بالا در بدنه ای به اندازه عطارد یا مریخ ندارد. بنابر این می توان فرضیه دوم را تایید کرد.

منشا الماس در شهاب سنگ‌های اوریلیت موضوعی حائز اهمیت در زمین‌شناسی سیاره‌ای است، و مطالعات انجام شده شکل‌گیری آن ها را در فشارهای استاتیک بیش از 20 گیگا پاسکال در یک جسم سیاره‌ای بزرگ مطرح کرده اند، مانند الماس‌هایی که در اعماق گوشته زمین تشکیل شده‌اند. ما قطعات سه شهاب سنگ اوریلیت الماس دار را بررسی کردیم (دو مورد از شهاب سنگ آلماهاتا سیتا (Almahata Sitta) که اوریلیت پلی میکت (polymict ureilite) است و یکی از اوریلیت گروه اصلی از شهاب سنگ NWA 7983).

در نمونه شهاب سنگ NWA 7983 ما یک ارتباط نزدیک از الماس های تک کریستالی بزرگ (حداکثر 100 میکرومتر)، نانوالماس ها، نانوگرافیت، و دانه های نانومتری آهن ، کوهنیت (cohenite)، ترویلیت (troilite) و احتمالا شرایبرزیت (schreibersite) یافتیم.

الماس ها بافت قابل توجهی را نشان می دهند که از لایه های گرافیت اولیه بوجود آمده اند. سیلیکات ها در شهاب سنگ NWA 7983 درجه بالایی از دگرگونی ضربه ای را ثبت می کنند.

همزیستی الماس‌های تک بلوری بزرگ و نانوالماس‌ها در یک اوریلیت بسیار شوک شده را می‌توان با تبدیل کاتالیزشده از گرافیت، در طی یک اثر ضربه‌ای با بیشینه فشاری احتمالاً پایین‌تر از 15 گیگا پاسکال برای مدت نسبتاً طولانی (در حدود 4 تا 5 ثانیه) استدلال کرد همچنین تشکیل کریستال های الماس “بزرگ” (در مقابل الماس های نانو) می تواند توسط اثر کاتالیزوری از فلزی ذوب شده ( Fe-Ni-C ) که با گرافیت تسریع شود در نهایت ما هیچ مدرکی مبنی بر اینکه تشکیل الماس‌هایی به اندازه میکرومتر یا فازهای Fe-SP مرتبط در اوریلیت‌ها به فشار استاتیکی بالا و زمان‌های رشد طولانی نیاز داشته باشد و الماس‌های موجود در اوریلیت‌ها در اجسامی به بزرگی مریخ یا عطارد تشکیل شده باشند، پیدا نکردیم.