Meteoryt żelazny - Iron meteorite

Meteoryt żelazny
—  Typ  —
TamentitMeteorite.JPG
Tamentit Iron Meteorite , znaleziony w 1864 roku na Saharze , waży około 500 kg. Na wystawie w parku Vulcania we Francji.
Typ kompozycyjny Żelazo
Organ rodzicielski >50
Kompozycja Fe, Ni i Co (>95%), Ni (5-25%)
TKW ~500 ton krótkich (450 t)
Seymchan.jpg
Wzór Widmanstätten widoczny na wytrawionym i wypolerowanym kawałku meteorytu Seymchan . Skala nieznana.

Meteoryty żelazne , znane również jako syderyty lub meteoryty żelazne , są rodzajem meteorytów, które składają się głównie ze stopu żelaza i niklu znanego jako żelazo meteorytowe, które zwykle składa się z dwóch mineralnych faz: kamacytu i taenitu . Większość żelaza meteoryty pochodzą z rdzeniami z planetozymalami z wyjątkiem IIE żelaza grupy meteorytu

Żelazo znalezione w żelaznych meteorytach było jednym z najwcześniejszych źródeł nadającego się do użytku żelaza dostępnego dla ludzi , ze względu na plastyczność i ciągliwość żelaza meteorytowego, przed rozwojem wytapiania, które zasygnalizowało początek epoki żelaza .

Występowanie

Chociaż są one dość rzadkie w porównaniu z meteorytami kamiennymi , stanowiąc tylko około 5,7% zaobserwowanych upadków, meteoryty żelazne były historycznie nadreprezentowane w kolekcjach meteorytów . Wynika to z kilku czynników:

  • Są one łatwo rozpoznawane jako niezwykłe nawet przez laików, w przeciwieństwie do kamiennych meteorytów. Współczesne poszukiwania meteorytów na pustyniach i na Antarktydzie dają znacznie bardziej reprezentatywną próbkę meteorytów.
  • Są znacznie bardziej odporne na warunki atmosferyczne.
  • Są znacznie bardziej podatni na przetrwanie w atmosferze i są bardziej odporne na wynikającą z tego ablację . Dlatego częściej można je znaleźć jako duże kawałki.
  • Można je znaleźć nawet zakopane przy użyciu sprzętu do wykrywania metali powierzchniowych, ze względu na ich skład metaliczny.

Ponieważ są one również gęstsze niż meteoryty kamienne, meteoryty żelazne również stanowią prawie 90% masy wszystkich znanych meteorytów, około 500 ton. Wszystkie największe znane meteoryty są tego typu, w tym największy — meteoryt Hoba .

Początek

Meteoryty żelazne powiązano z asteroidami typu M, ponieważ obie mają podobną charakterystykę widmową w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni. Uważa się, że żelazne meteoryty są fragmentami rdzeni większych starożytnych asteroid , które zostały roztrzaskane przez uderzenia. Ciepło uwolnione z radioaktywnego rozpadu krótkożyciowych nuklidów 26 Al i 60 Fe jest uważane za prawdopodobną przyczynę topnienia i różnicowania ich ciał macierzystych we wczesnym Układzie Słonecznym. Topienie wytwarzane z ciepła uderzeń jest kolejną przyczyną topienia i różnicowania. W meteoryty IIE żelaza może być istotnym wyjątkiem, że prawdopodobnie wywodzą się od powłoki typu S asteroidzie 6 Hebe .

Analiza chemiczna i izotopowa wskazuje, że w grę wchodziło co najmniej około 50 odrębnych ciał rodzicielskich. Oznacza to, że kiedyś w pasie asteroid znajdowało się co najmniej tyle dużych, zróżnicowanych planetoid – znacznie więcej niż dzisiaj.

Kompozycja

Przytłaczająca większość tych meteorytów składa się ze stopów FeNi, kamacytu i taenitu . Minerały drugorzędne, gdy występują, często tworzą zaokrąglone grudki troilitu lub grafitu , otoczone schreiberytem i kohenitem . Schreibersyt i troilit występują również jako wtrącenia w kształcie płyt, które na powierzchniach cięcia pojawiają się jako lamele o długości cm i grubości mm. W troilit płyty nazywane Reichenbach płytki .

W składzie chemicznym dominują pierwiastki Fe , Ni i Co , które stanowią ponad 95%. Ni jest zawsze obecne; stężenie jest prawie zawsze wyższe niż 5% i może sięgać nawet około 25%. Znaczny procent niklu można wykorzystać w terenie do odróżnienia żelazo meteorytowych od wyrobów żelaznych wytwarzanych przez człowieka, które zwykle zawierają mniejsze ilości Ni, ale nie wystarczy to do udowodnienia pochodzenia meteorytowego.

Posługiwać się

Meteoryty żelazne były historycznie wykorzystywane do ich meteorytowego żelaza , z którego wykuwano przedmioty kultury, narzędzia lub broń. Wraz z nadejściem hutnictwa i początkiem epoki żelaza znaczenie meteorytów żelaznych jako surowca zmalało, przynajmniej w tych kulturach, które rozwinęły te techniki. W starożytnym Egipcie i innych cywilizacjach przed epoką żelaza żelazo było tak samo cenne jak złoto, ponieważ oba pochodziły z meteorytów, na przykład meteorytowego żelaznego sztyletu Tutanchamona . Eskimosi używali meteorytu Cape York znacznie dłużej. Same meteoryty żelazne były czasami używane w niezmienionej postaci jako przedmioty kolekcjonerskie, a nawet symbole religijne (np. Clackamas czczący meteoryt Willamette ). Dziś meteoryty żelazne są cenionymi przedmiotami kolekcjonerskimi dla instytucji akademickich i osób prywatnych. Niektóre są również atrakcjami turystycznymi, jak w przypadku meteorytu Hoba .

Klasyfikacja

Stosowane są dwie klasyfikacje: klasyczna klasyfikacja strukturalna i nowsza klasyfikacja chemiczna.

Klasyfikacja strukturalna

Starsza klasyfikacja strukturalna opiera się na obecności lub braku wzoru Widmanstätten , który można ocenić na podstawie wyglądu polerowanych przekrojów wytrawionych kwasem. Wiąże się to ze względną obfitością niklu w żelazo. Kategorie to:

  • Heksaedryty (H): niska zawartość niklu, brak wzoru Widmanstättena , może przedstawiać linie Neumanna ;
  • Oktaedryty (O): nikiel średni do wysokiego, wzory Widmanstätten , najpowszechniejsza klasa. Można je dalej podzielić w zależności od szerokości lameli kamacytowych od najgrubszych do najdrobniejszych .
    • Coarsest (Ogg): szerokość lameli > 3,3 mm
    • Gruba (Og): szerokość lameli 1,3–3,3 mm
    • Średnia (Om): szerokość lameli 0,5–1,3 mm
    • Fine (Of): szerokość lameli 0,2–0,5 mm
    • Finest (Off): szerokość lameli < 0,2 mm
    • Plessitic (Opl): struktura przejściowa między oktaedrytami a ataksytami
  • Ataksyty (D): bardzo wysoki nikiel, brak wzoru Widmanstättena , rzadkie.

Klasyfikacja chemiczna

Nowszy schemat klasyfikacji chemicznej oparty na proporcjach pierwiastków śladowych Ga , Ge i Ir dzieli meteoryty żelazne na klasy odpowiadające różnym ciałom macierzystym asteroid . Klasyfikacja ta opiera się na wykresach przedstawiających zawartość niklu w zależności od różnych pierwiastków śladowych (np. Ga, Ge i Ir). Różne grupy meteorytów żelaznych pojawiają się jako skupiska punktów danych.

Pierwotnie cztery z tych grup były oznaczone cyframi rzymskimi I, II, III, IV. Gdy dostępnych było więcej danych chemicznych, zostały one podzielone, np. grupa IV została podzielona na meteoryty IVA i IVB. Jeszcze później niektóre grupy połączyły się ponownie, gdy odkryto meteoryty pośrednie, np. IIIA i IIIB połączono w meteoryty IIIAB.

W 2006 roku meteoryty żelazne zostały podzielone na 13 grup (jedna dla nieskategoryzowanych żelazek):

  • IAB
    • IA: Średnie i grube oktaedryty, 6,4-8,7% Ni, 55-100 ppm Ga, 190-520 ppm Ge, 0,6-5,5 ppm Ir, korelacja Ge-Ni ujemna.
    • IB: ataksyty i średnie oktaedryty, 8,7-25% Ni, 11-55 ppm Ga, 25-190 ppm Ge, 0,3-2 ppm Ir, korelacja Ge-Ni ujemna.
  • IC : 6,1–6,8% Ni. Stężenia Ni są dodatnio skorelowane z As (4–9 μg/g), Au (0,6–1,0 μg/g) i P (0,17–0,40%) oraz ujemnie z Ga (54–42 μg/g), Ir ( 9–0,07 μg/g) i W (2,4–0,8 μg/g).
  • IIAB
    • IIA: Heksaedryty, 5,3-5,7% Ni, 57-62 ppm Ga, 170-185 ppm Ge, 2-60 ppm Ir.
    • IIB: najgrubsze oktaedryty, 5,7-6,4% Ni, 446-59 pm Ga, 107-183 ppm Ge, 0,01-0,5 ppm Ir, korelacja Ge-Ni ujemna.
  • IIC : Plessitic oktaedryty, 9,3-11,5% Ni, 37-39 ppm Ga, 88-114 ppm Ge, 4-11 ppm Ir, dodatnia korelacja Ge-Ni
  • IID : oktaedryty drobne do średnich, 9,8-11,3% Ni, 70-83 ppm Ga, 82-98 ppm Ge, 3,5-18 ppm Ir, dodatnia korelacja Ge-Ni
  • IIE : oktaedryty o różnej grubości, 7,5-9,7% Ni, 21-28 ppm Ga, 60-75 ppm Ge, 1-8 ppm Ir, brak korelacji Ge-Ni
  • IIIAB : średnie oktaedryty, 7,1-10,5% Ni, 16-23 ppm Ga, 27-47 ppm Ge, 0,01-19 ppm Ir
  • IIICD : ataksyty do drobnych oktaedrytów, 10-23% Ni, 1,5-27 ppm Ga, 1,4-70 ppm Ge, 0,02-0,55 ppm Ir
  • IIIE : grube oktaedryty, 8,2-9,0% Ni, 17-19 ppm Ga, 3-37 ppm Ge, 0,05-6 ppm Ir, brak korelacji Ge-Ni
  • IIIF : Oktaedryty średnie do grubych, 6,8-7,8% Ni, 6,3-7,2 ppm Ga, 0,7-1,1 ppm Ge, 1,3-7,9 ppm Ir, brak korelacji Ge-Ni
  • IVA : drobne oktaedryty, 7,4-9,4% Ni, 1,6-2,4 ppm Ga, 0,09-0,14 ppm Ge, 0,4-4 ppm Ir, dodatnia korelacja Ge-Ni
  • IVB : ataksyty, 16-26% Ni, 0,17-0,27 ppm Ga, 0,03-0,07 ppm Ge, 13-38 ppm Ir, dodatnia korelacja Ge-Ni
  • Niezgrupowane meteoryty. W rzeczywistości jest to dość duża kolekcja (około 15% całości) ponad 100 meteorytów, które nie pasują do żadnej z większych klas powyżej i pochodzą z około 50 odrębnych ciał macierzystych.

Dodatkowe grupy i grouplety są omówione w literaturze naukowej:

Żelazka magmowe i niemagmowe (prymitywne)

Meteoryty żelazne były wcześniej podzielone na dwie klasy: żelazo magmowe i żelazo niemagmowe lub prymitywne. Teraz ta definicja jest przestarzała.

Klasa żelaza Grupy
Niemagmowe lub prymitywne meteoryty żelazne IAB , IIE
Magmatyczne meteoryty żelazne IC, IIAB, IIC, IID, IIF, IIG , IIIAB, IIIE, IIIF, IVA, IVB

Meteoryty kamienno-żelazne

Istnieją również specjalne kategorie meteorytów o mieszanym składzie, w których łączy się materiały żelazne i „kamienne”.

Galeria

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki