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[PPS07-P12] CH/CBコンドライトIsheyevo隕石のCAIの岩石鉱物学的観察
キーワード：CAI、隕石、初期太陽系、電子顕微鏡
隕石に含まれるCAI (Ca-Al-rich inclusion) は，太陽系で形成した最古の物質である [1]。CHおよびCH/CBコンドライトのCAIは，ヒボナイト (CaAl12O19)，グロッサイト (CaAl4O7)，クロタイト (CaAl2O4)，スピネル (MgAl2O4)，ペロブスカイト (CaTiO3) などの酸化鉱物を含む [2–4]。これらは高温の太陽系組成ガスが冷却する過程で，最初期にガスから固体へと凝縮する鉱物である [5]。多くのCVコンドライトのCAIは，形成時に短寿命放射性核種26Al (半減期約70万年) を含み，その初生26Al/27Al比は5 × 10–5と高い値を示す [6]。一方，CHおよびCH/CBコンドライトに含まれるCAIの約90%は26Alに乏しく，その初生26Al/27Al比は1 × 10–5未満である [7, 8]。さらに，CHおよびCH/CBコンドライトのCAIは，Δ17Oで約–35‰から約–5‰にわたる広範囲の酸素同位体組成分布を示す [7–9]。このような26Alに乏しいCHおよびCH/CBコンドライトのCAIは，初期太陽系に26Alが注入される前，または注入後の均一化過程の途中で形成した可能性があり，初期太陽系における酸素同位体組成の不均一を記録している可能性がある。また，CMコンドライト隕石に含まれる26Alに乏しいCAIは，CaやTiに大きな核合成起源の同位体異常を示すことが報告されている [11]。CHコンドライトのCAIについてもCaやTiの同位体組成の報告例があるが [2, 3]，酸素同位体組成や初生26Al/27Al比との関係ははっきりとしていない。本研究では，CH/CBコンドライト隕石Isheyevo中のCAIの酸素，Al-Mg，Ca，Tiの多元素同位体測定を目的とし，同サンプルに含まれるCAIの岩石鉱物学的観察を行った。観察には北海道大学のFE-SEM-EDS (JEOL JSM-7000F, Oxford X-Max150) を使用した。
二次イオン質量分析法による多元素同位体測定が可能な，複数の鉱物を含み，十分な鉱物サイズを持つCAIを40個探索した。40個中32個のCAIはヒボナイトまたはグロッサイトを含む。これらのCAIは，ヒボナイトまたはグロッサイトを主体とするコアの周囲にスピネル，メリライト，ディオプサイドのリムを持つタイプと，ヒボナイトやグロッサイトの粒子がメリライトまたはディオプサイドによってポイキリティックに包有されるタイプの2種類に分類される。ヒボナイトまたはグロッサイトを含むCAIの全岩組成をCVコンドライトの典型的なCAIと比較すると，系統的にAlに富みSiに乏しい。またヒボナイトまたはグロッサイトを含むCAIは，ペロブスカイトやメリライト，スピネル，ディオプサイドも含んでおり，岩石鉱物学的組織から，多くのCAIでヒボナイトが最初に結晶化したことが示唆される。一方，これらのCAIの全岩組成を持つメルトのリキダス鉱物はスピネルである[12–14]。したがってヒボナイトまたはグロッサイトを含むCAIは太陽系星雲ガスからの凝縮物，あるいはその部分溶融により形成したと考えられる。残りの8個のCAIは，スピネル，メリライト，ペロブスカイト，ディオプサイド，アノーサイトを含み，岩石鉱物学的にCVコンドライトの粗粒Type A CAIや細粒CAIに類似し，それぞれ部分溶融や凝縮により形成したものであると考えられる。
参考文献：[1] Connelly et al. (2012) Science 338, 651–655. [2] Kimura et al. (1993) GCA 57, 2329–2359. [3] Weber et al., (1995) GCA 59, 803–823. [4] Krot et al. (2008) MaPS 43, 1531–1550. [5] MacPherson and Petaev (2025) GCA 391, 248–261. [6] MacPherson et al. (1995) Meteoritics 30, 365–386. [7] Krot et al. (2008) ApJ 672, 713–721. [8] Krot et al. (2020) Sci. Adv. 6, eaay2724. [9] Gounelle et al. (2009) ApJ 698, 18–22. [10] Krot et al. (2017) GCA 201, 185–223. [11] Kööp et al. (2016) GCA 189, 70–95. [12] Beckett and Stolper (1994) Meteoritics 29, 41–65. [13] MacPherson and Huss (2005) GCA 69, 3099–3127. [14] Beckett et al., (2006) Meteorites and the early solar system II, 399–430.
二次イオン質量分析法による多元素同位体測定が可能な，複数の鉱物を含み，十分な鉱物サイズを持つCAIを40個探索した。40個中32個のCAIはヒボナイトまたはグロッサイトを含む。これらのCAIは，ヒボナイトまたはグロッサイトを主体とするコアの周囲にスピネル，メリライト，ディオプサイドのリムを持つタイプと，ヒボナイトやグロッサイトの粒子がメリライトまたはディオプサイドによってポイキリティックに包有されるタイプの2種類に分類される。ヒボナイトまたはグロッサイトを含むCAIの全岩組成をCVコンドライトの典型的なCAIと比較すると，系統的にAlに富みSiに乏しい。またヒボナイトまたはグロッサイトを含むCAIは，ペロブスカイトやメリライト，スピネル，ディオプサイドも含んでおり，岩石鉱物学的組織から，多くのCAIでヒボナイトが最初に結晶化したことが示唆される。一方，これらのCAIの全岩組成を持つメルトのリキダス鉱物はスピネルである[12–14]。したがってヒボナイトまたはグロッサイトを含むCAIは太陽系星雲ガスからの凝縮物，あるいはその部分溶融により形成したと考えられる。残りの8個のCAIは，スピネル，メリライト，ペロブスカイト，ディオプサイド，アノーサイトを含み，岩石鉱物学的にCVコンドライトの粗粒Type A CAIや細粒CAIに類似し，それぞれ部分溶融や凝縮により形成したものであると考えられる。
参考文献：[1] Connelly et al. (2012) Science 338, 651–655. [2] Kimura et al. (1993) GCA 57, 2329–2359. [3] Weber et al., (1995) GCA 59, 803–823. [4] Krot et al. (2008) MaPS 43, 1531–1550. [5] MacPherson and Petaev (2025) GCA 391, 248–261. [6] MacPherson et al. (1995) Meteoritics 30, 365–386. [7] Krot et al. (2008) ApJ 672, 713–721. [8] Krot et al. (2020) Sci. Adv. 6, eaay2724. [9] Gounelle et al. (2009) ApJ 698, 18–22. [10] Krot et al. (2017) GCA 201, 185–223. [11] Kööp et al. (2016) GCA 189, 70–95. [12] Beckett and Stolper (1994) Meteoritics 29, 41–65. [13] MacPherson and Huss (2005) GCA 69, 3099–3127. [14] Beckett et al., (2006) Meteorites and the early solar system II, 399–430.