Bestimmung der Metamorphose- und Alterationsgeschichte der CY-Chondrite mittels Analyse der Sauerstoff Isotopenzusammensetzungen sowie 53Mn-53Cr und U-Pb Altersbestimmungen mit Nutzung der neuen Hyperion-Quelle an der Heidelberg Secondary Ion Microprobe Spectrometer core facility (HIP)

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Jens Hopp
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 581871774

CY-Chondrite sind eine kleine Gruppe kohliger Chondrite, für die eine Herkunft von einem Mutterkörper mit Ähnlichkeit zum Asteroid Ryugu vorgeschlagen wurde. Diese Gruppe unterscheidet sich von CI- und CM-Chondriten in ihrer Mineralogie und thermischen Geschichte. Die Matrix in CY-Chondriten besteht aus wasserfreien Phyllosilikaten und weist auf höhere, retrograde Peak-Metamorphose Temperaturen hin. Der Anteil an meistens als kleine Körner in der Matrix verteilten Fe-Sulfiden ist größer im Vergleich zu anderen kohligen Chondriten. Es lassen sich zwei durch ihre unterschiedliche thermische Geschichte charakterisierte Untergruppen CY1 und CY2 definieren. CY2-Chondrite enthalten primären und sekundären Olivin und weisen noch Umrisse von rekristallisierten Chondren und refraktären Einschlüssen auf. CY1-Chondrite enthalten nur eine sekundäre Olivin Generation und sind offenbar thermisch weniger beansprucht. Kürzlich berichtete Unterschiede in der Cr und Ti Isotopenzusammensetzung beider Untergruppen könnten auf die Existenz zweier separater Mutterkörper hinweisen. CY1-Chondrite bestehen außerdem aus Periklas, verbreitet Magnetit und größeren Dolomit- und Apatit-Körnern. Die Textur ist eher homogen im Vergleich zu den gut erkennbaren reliktischen Chondren in CY2-Chondriten. Die Zusammensetzung der Olivine in CY2-Chondriten reicht von Forsterit zu Fe-reichen Olivinen mit Fo40-80. Die Sauerstoff-Isotopenzusammensetzungen (18O) der CY-Chondrite sind die schwersten aller kohligen Chondrite, nur übertroffen von Ryugu-Karbonat. Offenbar lief auf dem (den) CY-Mutterkörper(n) eine mehrstufige Fluid-basierte hydrothermale Alterationsgeschichte ab, die auch zur Bildung von Dolomit und Magnetit führte. Zusätzlich sollte auch die Wiederaufheizung zur Erhöhung im 18O beitragen. Bisher gibt es keine klaren Vorstellungen über die Zeitachse dieser Alterations- und Metamorphose-Prozesse. Nur ein Mn-Cr Alter von 4563.8+1.2/-1.5 Ma an CY1 Chondrite Y-980115 deutet auf eine eher ausgedehnte Zeitspanne von Fluid-Mobilisierung hin. Um eine Abfolge von Fluid-Wechselwirkungen erstellen zu können wird ein zeitlicher Rahmen benötigt. Dafür sollen mittels U-Pb Datierungen an Apatit und Mn-Cr-Datierungen an Magnetit und Dolomit durch Ionensonden-Messungen Alter bestimmt werden. Tripel-Sauerstoff-Isotopenuntersuchungen an zwei Magnetit-Populationen mit höherem Mn (eingebettet in Mn-führendem Dolomit) bzw. Mn-armen Magnetit in der Matrix sollen die Unterschiede in den jeweiligen Fluid-Zusammensetzungen charakterisieren. Analog dienen Tripel-Sauerstoff-Isotopenuntersuchungen an den beiden Olivin Generationen dem besseren Verständnis des Ablaufes der thermischen Metamorphose in CY2-Chondriten. Diese Studie soll die Abfolge von Fluid-Reaktionen im Zusammenhang mit hydrothermalen und thermischen Metamorphose-Ereignissen erklären helfen und die Art der beteiligten Fluide aufklären.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Mario Trieloff; Dr. Alexander Varychev