Метеоритное железо - Meteoric iron

Метеоритное железо (самородное железо)
TolucaMeteorite.jpg
Видманштеттен узор на отрезке 500 г из железного метеорита Толука
Общий
КатегорияРодной элемент минерал
Формула
(повторяющийся блок)		Fe и Ni в разных соотношениях
Космическая группаРазличные конструкции
Идентификация
БлескМеталлический
ПрозрачностьНепрозрачный

Метеоритное железоиногда метеоритное железо,[1] это самородный металл и Остаток протопланетного диска ранней вселенной нашел в метеориты и сделан из элементов утюг и никель в основном в виде минеральная фазы камасит и тенит. Метеоритное железо составляет большую часть железные метеориты но также встречается в других метеоритах. Помимо незначительного количества теллурическое железо, метеорное железо является единственным естественным самородным металлом элемента железа (в металлической форме, а не в руда ) на поверхности Земли.[2]

Минералогия

Основная масса метеорного железа состоит из тенит и камасит. Тэнит представляет собой гранецентрированный куб, а камасит - объемно-центрированный кубический железо-никель-сплав.

Метеоритное железо можно отличить от теллурическое железо по его микроструктуре и, возможно, также по химическому составу, поскольку метеоритное железо содержит больше никеля и меньше углерода.[2]

Следы количества галлий и германий в метеоритном железе можно использовать для различения различных типов метеоритов. Метеоритное железо в каменные железные метеориты идентичен «галлий-германиевой группе» железные метеориты.[3]

Обзор минеральных фаз метеорного железа
МинеральнаяФормулаНикель (мас.% Ni)Кристальная структураПримечания и ссылки
АнтитенитγНизкое вращение- (Ni, Fe)20–40гранецентрированный кубическийТолько одобрено как разновидность тэнитов IMA
Камаситα- (Fe, Ni); Fe0+0.9Ni0.15–10объемно центрированный кубическийТа же структура, что и феррит
Тэнитγ- (Ni, Fe)20–65гранецентрированный кубическийТа же структура, что и аустенит
Тетратаенит(FeNi)48–57четырехугольный[4]

Структуры

Метеоритное железо образует несколько различных структур, которые можно увидеть травление или в шлифы метеоритов. В Видманштеттен узор образуется, когда метеоритное железо остывает и камасит является распущенный из тенит в виде ламелей.[5] Плессит представляет собой более мелкозернистое срастание двух минералов между пластинами узора Видманштеттен.[6] Линии Неймана тонкие линии проходят через камасит кристаллы, образующиеся в результате деформации, связанной с ударами.[7]

Культурно-историческое использование

А копье сделано из нарвал бивень с железной головкой из Кейп-Йорк метеорит.

До появления железа плавка, метеоритное железо было единственным источником металлического железа, за исключением незначительных количеств теллурическое железо. Метеоритное железо использовалось еще до начала Железный век изготавливать предметы культуры, инструменты и оружие.[8]

Бронзовый век

Много примеров работающего железа из Бронзовый век подтверждено, что они имеют метеоритное происхождение.[9]

  • В Древнем Египте железно-металлическая бусина была найдена на кладбище недалеко от Герзех содержащий 7,5% Ni.[10][11] Датируется примерно 3200 г. до н.э., геохимический анализ железных шариков Герцеха на основе отношения никеля к железу и кобальт, подтверждает, что железо было метеоритного происхождения.[9]
  • Датированный примерно 2500 г. до н.э., железный кинжал из Алаца Хёюк было подтверждено метеоритное происхождение через геохимический анализ.[9]
  • Датированный около 2300 г. до н. Э., Железный кулон из Умм-эль-Марра в Сирии геохимическим анализом подтвердили метеоритное происхождение.[9]
  • Датированный примерно 1400 г. до н.э., железный топор из Угарит в Сирии был признан метеоритным по происхождению.[9]
  • Приблизительно 1400 г. до н.э. несколько железных топоров из Династия Шан в Китае также было подтверждено, что они имеют метеоритное происхождение.[9]
  • Датированный примерно 1350 г. до н.э., железный кинжал, браслет и подголовник из гробницы Тутанхамон было подтверждено, что они имеют метеоритное происхождение.[9] В Кинжал Тутанхамона состоит из одинаковых пропорций металлов (утюг, никель и кобальт ) к обнаруженному в этом районе метеориту, выпавшему из-под древнего метеорного потока.[12][13][14]

Северная и Южная Америка

Африка

Азия

  • Имеются сообщения об использовании метеоритов для изготовления различных изделий в Тибете (см. Тхокча ).
  • В Железный человек, статуя Вайшравана вырезанный из железного метеорита.,[18] Предполагаемая тибетская буддийская статуя Железного человека, вероятно, была вырезана из атакситового метеорита. Было высказано предположение, что это может быть сделано из фрагмента Чинга метеорит.[19][20]

Даже после изобретения плавка метеоритное железо иногда использовалось там, где эта технология была недоступна или металла было мало. Кусочек Крэнборнский метеорит был превращен в подкову около 1854 года.[21]

Сегодня метеоритное железо используется в нишевых ювелирных изделиях и производстве ножей, но большая его часть используется для исследований, образования или сбор целей.

Атмосферные явления

Метеоритное железо также влияет на атмосферу Земли. Когда метеориты опускаются в атмосфере, внешние части удален. Метеорная абляция является источником многих элементов в верхних слоях атмосферы. Когда метеоритное железо удаляется, оно образует свободный атом железа, который может реагировать с озон (O3) с образованием FeO. Этот FeO может быть источником оранжевых спектрографических полос в спектре верхней атмосферы.[22]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Ререн, Тило; Бельгия, Тамаш; Джамбон, Альберт; Кали, Дьёрдь; Каштовский, Жолт; Кис, Золтан; Ковач, Имре; Мароти, Богларка; Мартинон-Торрес, Маркос; Миньячи, Джанлука; Pigott, Vincent C .; Радивоевич, Миляна; Роста, Ласло; Сентмиклоши, Ласло; Szkefalvi-Nagy, Zoltán (2013). «Египетские железные бусы возрастом 5000 лет, сделанные из кованого метеоритного железа» (PDF). Журнал археологической науки. 40 (12): 4785–4792. Дои:10.1016 / j.jas.2013.06.002.
  2. ^ а б Флеминг, Стюарт Дж .; Шенк, Хелен Р. (1989). История технологий: роль металлов. UPenn музей археологии. п. 67. ISBN  978-0-924171-95-6.
  3. ^ Любящий, Джон Ф .; Ничипорук, Вальтер; Чодос, Артур; Браун, Харрисон (31 декабря 1956 г.). «Распределение галлия, германия, кобальта, хрома и меди в железных и каменно-железных метеоритах в зависимости от содержания и структуры никеля». Geochimica et Cosmochimica Acta. 11 (4): 263–278. Bibcode:1957GeCoA..11..263L. Дои:10.1016/0016-7037(57)90099-6.
  4. ^ Кларк, Рой С .; Эдвард Р. Д. Скотт (1980). «Тетратаенит - упорядоченный FeNi, новый минерал в метеоритах» (PDF). Американский минералог. 65: 624–630. Bibcode:1980AmMin..65..624C.
  5. ^ Yang, J .; Дж. И. Гольдштейн (2005). «Формирование видманштеттенской структуры в метеоритах». Метеоритика и планетология. 40 (2): 239–253. Bibcode:2005M & PS ... 40..239Y. Дои:10.1111 / j.1945-5100.2005.tb00378.x.
  6. ^ Goldstein, J. I .; Дж. Р. Майкл (2006). «Образование плессита в метеоритном металле». Метеоритика и планетология. 41 (4): 553–570. Bibcode:2006M & PS ... 41..553G. Дои:10.1111 / j.1945-5100.2006.tb00482.x.
  7. ^ Розенхайн, Вальтер; Джин Макминн (1925). «Пластическая деформация железа и образование линий Неймана». Труды Королевского общества. 108 (746): 231–239. Bibcode:1925RSPSA.108..231R. Дои:10.1098 / rspa.1925.0071.
  8. ^ Уолдбаум, Дж. К. и Джеймс Д. Мали; Первое археологическое появление железа и переход к железному веку глава в Наступает век железа, Теодор А. Вертме. изд., Yale University Press, 1980, ISBN  978-0300024258
  9. ^ а б c d е ж грамм Джамбон, Альберт (2017). «Железо бронзового века: метеоритное или нет? Химическая стратегия» (PDF). Журнал археологической науки. 88: 47–53. Дои:10.1016 / j.jas.2017.09.008. ISSN  0305-4403.
  10. ^ «Додинастические железные бусы из Герзеха, Египет». ucl.ac.uk. Архивировано из оригинал 7 апреля 2015 г.. Получено 28 декабря 2012.
  11. ^ Ререн, Тило; Бельгия, Тамаш; Джамбон, Альберт; Кали, Дьёрдь; и другие. (31 июля 2013 г.). «Египетские железные бусы возрастом 5000 лет, сделанные из кованого метеоритного железа». Журнал археологической науки. 40 (12): 4785–4792. Дои:10.1016 / j.jas.2013.06.002.
  12. ^ Бьоркман, Джудит Кингстон (1973). «Метеоры и метеориты на древнем Ближнем Востоке». Метеоритика. 8 (2): 91–132. Дои:10.1111 / j.1945-5100.1973.tb00146.x.
  13. ^ Даниэла Комелли; Массимо Д'орацио; Луиджи Фолько; Махмуд Эль-Халваги; Томмазо Фрицци; Роберто Альберти; Валентина Капогроссо; Абдельразек Эльнаггар; Хала Хасан; Остин Невин; Франко Порчелли; Мохамед Г. Рашед; Джанлука Валентини (2016). «Метеоритное происхождение лезвия железного кинжала Тутанхамона». Метеоритика и планетология. 51 (7): 1301–1309. Bibcode:2016M & PS ... 51.1301C. Дои:10.1111 / maps.12664.
  14. ^ Уолш, Деклан (2 июня 2016 г.). «Кинжал Тутанхамона, сделанный из« Железа с неба », - говорят исследователи». Нью-Йорк Таймс. Получено 4 июн 2016. ... состав клинка из железа, никеля и кобальта примерно соответствовал метеориту, упавшему в северном Египте. Результат «убедительно свидетельствует о внеземном происхождении».
  15. ^ Железо и сталь в древности Автор: Вагн Фабрициус Бухвальд - Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskab 2005
  16. ^ Т. А. Рикард (1941). «Использование метеоритного железа». Журнал Королевского антропологического института. 71 (1/2): 55–66. Дои:10.2307/2844401. JSTOR  2844401.
  17. ^ Бухвальд, В. Ф. (1992). «Об использовании железа эскимосами в Гренландии». Характеристики материалов. 29 (2): 139–176. Дои:10.1016 / 1044-5803 (92) 90112-У. JSTOR  2844401.
  18. ^ Der Lama mit der Hose: «Будда из космоса» ist offenbar eine Fälschung (Telepolis 13.10.2012)
  19. ^ "Древняя буддийская статуя из метеорита, согласно новому исследованию". Science Daily. Получено 26 декабря 2012.
  20. ^ Бюхнер, Эльмар; Шмидер, Мартин; Курат, Геро; Брандштеттер, Франц; и другие. (1 сентября 2012 г.). «Будда из космоса - древний предмет искусства, сделанный из фрагмента железного метеорита Чинга *». Метеоритика и планетология. 47 (9): 1491–1501. Bibcode:2012M & PS ... 47.1491B. Дои:10.1111 / j.1945-5100.2012.01409.x.
  21. ^ "Крэнборнские метеориты" (PDF). Город Кейси. Архивировано из оригинал (PDF) 10 мая 2013 г.. Получено 29 декабря 2012.
  22. ^ Evans, W. F. J .; Gattinger, R.L .; Slanger, T. G .; Саран, Д. В .; и другие. (20 ноября 2010 г.). «Открытие оранжевых полос FeO в спектре ночного свечения Земли, полученное с помощью OSIRIS на космическом корабле Odin». Письма о геофизических исследованиях. 37 (22): L22105. Bibcode:2010GeoRL..3722105E. Дои:10.1029 / 2010GL045310.

внешняя ссылка