Edelgase in Enstatit-Chondriten

Zusammenfassung - Die vorliegende Dissertation beschreibt die massenspektrometrische Bestimmung der Edelgaskonzentrationen und -isotopenverhältnisse von insgesamt 47 Enstatit-Chondriten (E-Chondriten). E-Chondrite bilden eine Meteoritengruppe, die sich durch einen hohen Reduktionsgrad auszeichnet. Es gibt Hinweise darauf, dass sie im inneren Bereich des Sonnensystems entstanden. Ihre chemischen und mineralogischen Eigenschaften können daher auch Aufschluss über die Genese der terrestrischen Planeten geben. Die Edelgasmessungen hatten im wesentlichen die Berechnung von Bestrahlungsaltern sowie die Untersuchung der getrappten Edelgaskomponenten zum Ziel. Die Bestrahlungsalter der E-Chondrite liegen zwischen 0.5 und 50 Millionen Jahren. Eine zweifelsfreie Aussage über Häufungen in der Altersverteilung, die auf große Impaktereignisse auf dem Mutterkörper hinweisen könnten, lässt sich aufgrund der relativ hohen Unsicherheit der Alter (20 Prozent) nicht treffen.Etwa 10 Prozent der E-Chondrite enthalten signifikante solare Gasanteile. Alle zählen zum nicht-equilibrierten petrologischen Typ 3.In der elementaren Zusammensetzung der getrappten schweren Edelgase fällt auf, dass EH3-Chondrite (H für high iron) vorrangig ein stärker fraktioniertes (planetares), relativ Ar-armes Edelgasmuster aufweisen, während alle übrigen Typen E4-6 von einer sog. subsolaren, relativ Ar-reichen Signatur dominiert werden. Diese Verteilung und Zusammensetzung lassen sich nicht ohne weiteres mit dem Modell zur Entstehung der petrologischen Typen durch Metamorphose, wie es für die gewöhnlichen Chondrite formuliert wurde, erklären.

Abstract - In this work, the noble gas record (concentrations and isotopic composition) of 47 Enstatite-Chondrites (E-chondrites) has been analysed by mass spectrometry. E-chondrites are highly reduced meteorites and yield mineralogical as well as chemical evidence suggesting that they originate from the inner solar system. Hence, the investigation of E-chondrites may provide information on the formation and evolution of this part of the system. The noble gas measurements were focussed on the determination of cosmic ray exposure ages and characterization of trapped rare gas components.The exposure ages of E-chondrites vary between 0.5 and 50 million years. However, it is difficult to define distinct clusters since the uncertainty of ages is relatively high (about 20 percent). Age clusters are generally interpreted as important impact events on the meteorite parent body. About 10 percent of E-chondrites yield a dominant solar noble gas signature. All samples are classified as petrologic type 3 (unequilibrated).The trapped heavy noble gases reveal a bimodal composition and lead to a differentiation between EH3-chondrites and E-chondrites of type 4 to 6. EH3s show a planetray-like pattern and E4-6s contain a so-called subsolar component, which is less fractionated and relatively Ar-rich. Basically, the distribution and composition of trapped noble gases of E-chondrites are inconsistent with the classical model of metamorphism based on ordinary chondrite data.