Sulfide minerals in enstatite-rich meteorites: composition, structure and synthetic analogues

Abstract

Enstatitem bohaté meteority patří mezi nejvíce redukované materiály vzniklé v raném období Sluneční soustavy a poskytují jedinečný vhled do procesů probíhajících v nejvnitřnějších oblastech protoplanetárního disku. Jejich mineralogie je charakterizována přítomností sulfidů prvků, které jsou za pozemských podmínek litofilní, což odráží extrémně redukční prostředí panující během jejich vzniku. Mezi těmito fázemi jsou troilit (FeS) a přidružené sulfidy, které uchovávají informace o podmínkách vzniku i následném tepelném vývoji. Tato disertační práce je zaměřena na studium troilitu a jeho přidružených sulfidických fází v enstatitem bohatých meteoritech za použití integrovaného přístupu kombinující experimentální, mikroanalytické a metody studia v nanoměřítku. Experimentální studium systému FeS-TiS přispívá k upřesnění fázových vztahů, krystalových struktur a obsazení krystalografických pozic kovovými kationty v titanem bohatých monosulfidech železa za redukčních podmínek. Současně údaje o přírodních titanem bohatých monosulfidech železa dokumentují jejich výskyt a chemickou variabilitu v aubritech. Elektronová mikroanalýza sulfidů z enstatitem bohatých meteoritů ukazuje, že konvenční analytické postupy mohou být významně ovlivněny efekty analytického objemu, sekundární fluorescencí na rozhraní fází a...

Enstatite-rich meteorites are among the most reduced materials formed in the early Solar System and provide unique insights into processes operating in the innermost regions of the protoplanetary disk. Their mineralogy is characterized by the presence of sulfides of elements that are lithophile under terrestrial conditions, reflecting the extremely reducing environments prevailing during their formation. Among these phases, troilite (FeS) and associated sulfides are common constituents that preserve information on formation conditions and subsequent thermal evolution. This dissertation investigates troilite and its associated sulfide assemblages in enstatite-rich meteorites using an integrated experimental, microanalytical, and nanoscale approach. Experimental studies of the FeS-TiS system constrain phase relations, crystal structures, and metal-site occupancy in titanium-bearing iron monosulfides under reducing conditions. At the same time, complementary data from natural Ti-bearing iron monosulfides document their occurrence and compositional variability in aubrites. Electron probe microanalysis of sulfides from enstatite-rich meteorites demonstrates that conventional analytical protocols might be significantly affected by analytical volume effects, boundary fluorescence, and submicron exsolution...