Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Железный метеорит
-  Тип  -
ТаментитМетеорит.JPG
Tamentit Железный метеорит , найденный в 1864 году в Сахаре , [1] вес около 500 кг. На выставке в парке Вулкания во Франции.
Композиционный типУтюг
Родительский орган> 50
СочинениеFe, Ni и Co (> 95%), Ni (5–25%)
TKW~ 500 коротких тонн (450 т)
Сеймчан.jpg
Узор Видманштеттена на протравленном и отполированном срезе сеймчанского метеорита . Масштаб неизвестен.

Железные метеориты , также известные как сидериты или черные метеориты, представляют собой тип метеоритов , которые состоят в подавляющем большинстве из железа-никелевого сплав , известный как метеоритное железо , которые , как правило , состоит из двух минеральных фаз: камасит и тэнит . Железные метеориты происходят из ядер из планетезималей . [2]

Железо, обнаруженное в железных метеоритах, было одним из самых ранних источников пригодного для использования железа, доступного для людей , до развития плавки, которое ознаменовало начало железного века .

Возникновение [ править ]

Хотя они довольно редки по сравнению с каменными метеоритами , составляя лишь около 5,7% зафиксированных падений, железные метеориты исторически были сильно перепредставлены в коллекциях метеоритов . [3] Это связано с несколькими факторами:

  • Даже неспециалисты легко признают их необычными, в отличие от каменных метеоритов. Современные поиски метеоритов в пустынях и Антарктиде дают гораздо более репрезентативную выборку метеоритов в целом.
  • Они гораздо более устойчивы к атмосферным воздействиям.
  • Они с гораздо большей вероятностью переживут попадание в атмосферу и более устойчивы к возникающей абляции . Следовательно, они с большей вероятностью будут обнаружены как большие части.
  • Их можно найти даже при захоронении с помощью оборудования для обнаружения металлов на поверхности из-за их металлического состава.

Поскольку они также плотнее каменных метеоритов, железные метеориты также составляют почти 90% от массы всех известных метеоритов, около 500 тонн. [4] Все крупнейшие известные метеориты относятся к этому типу, включая самый крупный - метеорит Хоба .

Происхождение [ править ]

Железные метеориты были связаны с астероидами M-типа, потому что оба имеют схожие спектральные характеристики в видимой и ближней инфракрасной областях. Считается, что железные метеориты являются фрагментами ядер более крупных древних астероидов , разбитых ударами. [5] Тепло, выделяющееся в результате радиоактивного распада короткоживущих нуклидов 26 Al и 60 Fe, считается вероятной причиной плавления и дифференциации их родительских тел в ранней Солнечной системе. [6] [7] Таяние, вызванное высокой температурой ударов, является еще одной причиной плавления и дифференциации. [8] железные метеориты IIEмогут быть заметным исключением, поскольку они, вероятно, происходят из коры астероида S-типа 6 Hebe .

Химический и изотопный анализ показывает, что участвовало по крайней мере около 50 различных родительских тел. Это означает, что когда-то в поясе астероидов было по крайней мере столько крупных дифференцированных астероидов - намного больше, чем сегодня.

Состав [ править ]

Подавляющая часть этих метеоритов состоит из FeNi-сплавов камасита и тэнита . Незначительные минералы, когда встречаются, часто образуют округлые конкреции троилита или графита , окруженные шрейберзитом и когенитом . Шрейберзит и троилит также встречаются в виде пластинчатых включений, которые проявляются на поверхностях среза в виде ламелей длиной сантиметр и толщиной миллиметра. В Троилите пластина называется Рейхенбах ламель . [9]

В химическом составе преобладают элементы Fe , Ni и Co , которые составляют более 95%. Ni присутствует всегда; концентрация почти всегда выше 5% и может достигать примерно 25%. [10] Значительный процент никеля можно использовать в полевых условиях, чтобы отличить метеоритное железо от изделий из искусственного железа, которые обычно содержат меньшее количество Ni, но этого недостаточно для доказательства метеоритного происхождения.

Используйте [ редактировать ]

Для использования металла железных метеоритов см. Метеоритное железо .

Железные метеориты исторически использовались для изготовления метеоритного железа , которое выковывали в предметы культуры, инструменты или оружие. С появлением плавки и началом железного века важность железных метеоритов как ресурса уменьшилась, по крайней мере, в тех культурах, которые разработали эти методы. Инуиты использовали метеорит Кейп-Йорк гораздо дольше. Сами железные метеориты иногда использовались в неизменном виде в качестве предметов коллекционирования или даже в качестве религиозных символов (например, Клакамы поклонялись метеориту Уилламетт ). [11] Сегодня железные метеориты являются ценным предметом коллекционирования для академических учреждений и частных лиц. Некоторые из них также являются туристическими достопримечательностями, как в случае сМетеорит Хоба .

Классификация [ править ]

Используются две классификации: классическая структурная классификация и новая химическая классификация. [12]

Структурная классификация [ править ]

Старая структурная классификация основана на наличии или отсутствии рисунка Видманштеттена , который можно оценить по появлению полированных поперечных сечений, протравленных кислотой. Это связано с относительным содержанием никеля по сравнению с железом. Категории:

  • Гексаэдриты (H): с низким содержанием никеля, без образца Видманштеттена , могут присутствовать линии Неймана ;
  • Октаэдриты (O): никель от среднего до высокого, образцы Видманштеттена , наиболее распространенный класс. В дальнейшем их можно разделить по ширине пластин камасита от самых крупных до самых тонких . [13]
    • Самый крупный (Ogg): ширина ламелей> 3,3 мм
    • Крупный (Og): ширина ламелей 1,3–3,3 мм
    • Средний (Ом): ширина ламелей 0,5–1,3 мм
    • Fine (Of): ширина ламелей 0,2–0,5 мм.
    • Finest (Off): ширина ламелей <0,2 мм
    • Плесситовый (Opl): переходная структура между октаэдритами и атакситами [14]
  • Атакситы (D): очень высокое содержание никеля, без видманштеттенского образца , редко.

Химическая классификация [ править ]

Новая схема химической классификации, основанная на пропорциях микроэлементов Ga , Ge и Ir, разделяет железные метеориты на классы, соответствующие отдельным родительским телам астероидов . [15] Эта классификация основана на диаграммах, которые отображают содержание никеля в зависимости от различных микроэлементов (например, Ga, Ge и Ir). Различные группы железных метеоритов отображаются в виде кластеров точек данных. [2] [16]

Первоначально было четыре таких группы, обозначенных римскими цифрами I, II, III, IV. Когда стало доступно больше химических данных, они были разделены, например, группа IV была разделена на метеориты IVA и IVB. Даже позже некоторые группы снова объединились, когда были обнаружены промежуточные метеориты, например, IIIA и IIIB были объединены в метеориты IIIAB. [17]

В 2006 году железные метеориты были разделены на 13 групп (одна для неклассифицированных утюгов): [2]

  • IAB
    • IA: средние и крупные октаэдриты, 6,4-8,7% Ni, 55-100 частей на миллион Ga, 190-520 частей на миллион Ge, 0,6-5,5 частей на миллион Ir, корреляция между Ge-Ni отрицательная.
    • IB: Атакситы и средние октаэдриты, 8,7–25% Ni, 11–55 частей на миллион Ga, 25–190 частей на миллион Ge, 0,3–2 частей на миллион Ir, корреляция между Ge-Ni отрицательная.
  • IC
  • IIAB
    • IIA: гексаэдриты, 5,3–5,7% Ni, 57–62 частей на миллион Ga, 170–185 частей на миллион Ge, 2-60 частей на миллион Ir.
    • IIB: Крупнейшие октаэдриты, 5,7–6,4% Ni, 446–59 мкм Ga, 107–183 частей на миллион Ge, 0,01–0,5 частей на миллион Ir, корреляция Ge-Ni отрицательная.
  • IIC : плесситовые октаэдриты, 9,3–11,5% Ni, 37–39 частей на миллион Ga, 88–114 частей на миллион Ge, 4–11 частей на миллион Ir, корреляция Ge-Ni положительная.
  • IID : октаэдриты от мелких до средних, 9,8–11,3% Ni, 70–83 частей на миллион Ga, 82–98 частей на миллион Ge, 3,5–18 частей на миллион Ir, корреляция Ge-Ni положительная.
  • IIE : октаэдриты различной крупности, 7,5–9,7% Ni, 21–28 ppm Ga, 60–75 ppm Ge, 1–8 ppm Ir, корреляция Ge-Ni отсутствует.
  • IIIAB : средние октаэдриты, 7,1–10,5% Ni, 16–23 частей на миллион Ga, 27–47 частей на миллион Ge, 0,01-19 частей на миллион Ir
  • IIICD : Атакситы до мелких октаэдритов, 10–23% Ni, 1,5–27 частей на миллион Ga, 1,4–70 частей на миллион Ge, 0,02–0,55 частей на миллион Ir
  • IIIE : крупные октаэдриты, 8,2–9,0% Ni, 17–19 частей на миллион Ga, 3–37 частей на миллион Ge, 0,05-6 частей на миллион Ir, корреляция между Ge-Ni отсутствует.
  • IIIF : октаэдриты от средних до крупных, 6,8–7,8% Ni, 6,3–7,2 частей на миллион Ga, 0,7–1,1 частей на миллион Ge, 1,3–7,9 частей на миллион Ir, корреляция Ge-Ni отсутствует
  • IVA : мелкие октаэдриты, 7,4–9,4% Ni, 1,6–2,4 частей на миллион Ga, 0,09–0,14 частей на миллион Ge, 0,4-4 частей на миллион Ir, корреляция Ge-Ni положительная.
  • IVB : Атакситы, 16–26% Ni, 0,17–0,27 частей на миллион Ga, 0,03–0,07 частей на миллион Ge, 13–38 частей на миллион Ir, корреляция Ge-Ni положительная.
  • Разгруппированные метеориты. На самом деле это довольно большая коллекция (около 15% от общего числа), состоящая из более чем 100 метеоритов, которые не входят ни в один из более крупных классов, указанных выше, и происходят от примерно 50 различных родительских тел.

Дополнительные группы и группы обсуждаются в научной литературе:

  • IIG : Гексаэдриты с крупным шрейберзитом . Метеорное железо имеет низкую концентрацию никеля. [18]

Магматические и немагматические (примитивные) утюги [ править ]

Железные метеориты ранее были разделены на два класса: магматические и немагматические или примитивные. Теперь это определение устарело.

Класс железаГруппы
Немагматические или примитивные железные метеоритыIAB , IIE
Магматические железные метеоритыИК, IIa , категория B, ИИК, IID, ИМФ, IIG , IIIAB, IIIE, IIIF, IVA, IVB

Каменно-железные метеориты [ править ]

Существуют также особые категории для метеоритов смешанного состава, в которых сочетаются железо и «каменные» материалы.

  • II) Каменно-железные метеориты.
    • Палласиты
      • Основная группа палласитов
      • Орел станция палласитовая группа
      • Группа пироксен-палласит
    • Группа мезосидерита

Галерея [ править ]

  • Гоба , самый большой известный железный метеорит. Он находится в Намибии и весит около 60 тонн.

  • Willamette Метеорит на выставке в Американском музее естественной истории . Он весит около 14 500 кг (32 000 фунтов). Это самый большой метеорит, когда-либо найденный в Соединенных Штатах.

  • Bendegó метеорит , весом 5,360 кг (11600 фунтов), был найден в 1784 году и принес в 1888 году на нынешнее место в Национальном музее Бразилии в Рио - де - Жанейро. Это самый большой метеорит, когда-либо найденный в Бразилии.

  • Масса Отумпы, метеоритное железо весом 635 килограммов (1400 фунтов), из Кампо-дель-Сьело , выставленная в Музее естественной истории в Лондоне , найденная в 1783 году в Чако, Аргентина.

  • Отдельный метеорит весом 1,7 кг (3,7 фунта) из метеоритного дождя Сихотэ-Алинь 1947 года ( самый крупный октаэдрит , класс IIAB). Этот образец имеет ширину около 12 сантиметров (4,7 дюйма).

  • 700-граммовый (25 унций) индивидуальный железный метеорит Чинга ( Атаксит , класс IVB ). [19] Этот образец имеет ширину около 9 сантиметров.

  • Фрагмент метеорита из метеорита Каньон Диабло шириной 90 мм

  • Метеорит Гаваон: Год обнаружения: 1836, Страна: Намибия, индивидуум весом 3986 граммов. Этот экземпляр находится в частной коллекции метеоритов Говардит.

  • Метеорит Мурнпеоуи с регмаглиптами, напоминающими отпечатки пальцев, был обнаружен на станции Мурнпеуи в Южной Австралии в 1910 году.

См. Также [ править ]

  • Глоссарий метеоритики
  • Метеорит Хращина
  • Метеоритика

Ссылки [ править ]

  1. ^ Tamentit метеорит в Meteoritical Bulletin базы данных.
  2. ^ a b c М. К. Вайсберг; Т.Дж. Маккой, А.Н. Крот (2006). «Систематика и оценка классификации метеоритов». В DS Lauretta; HY McSween, Jr. (ред.). Метеориты и ранняя Солнечная система II (PDF) . Тусон: Университет Аризоны Press. С. 19–52. ISBN 978-0816525621. Проверено 15 декабря 2012 года .
  3. ^ Эмилиани, Чезаре (1992). Планета Земля: космология, геология, эволюция жизни и окружающей среды . Издательство Кембриджского университета. п. 152. ISBN. 978-0-521-40949-0.
  4. ^ Дэвид Дж. Дарлинг (2004). Универсальная книга астрономии: от галактики Андромеды к зоне избегания . Вайли. п. 260. ISBN 978-0-471-26569-6.
  5. ↑ Гольдштейн, Джозеф (октябрь 1967). «Железные метеориты, их термическая история и материнские тела». Geochimica et Cosmochimica Acta . 31 (10): 1733–1770. DOI : 10.1016 / 0016-7037 (67) 90120-2 .
  6. ^ Sahijpal, S .; Soni, P .; Гаган, Г. (2007). «Численное моделирование дифференциации аккрецирующих планетезималей с 26 Al и 60 Fe в качестве источников тепла» . Метеоритика и планетология . 42 (9): 1529–1548. Bibcode : 2007M & PS ... 42.1529S . DOI : 10.1111 / j.1945-5100.2007.tb00589.x .
  7. ^ Гупта, G .; Сахиджпал, С. (2010). «Дифференциация Весты и родительских тел других ахондритов» . J. Geophys. Res. Планеты . 115 (E8). Bibcode : 2010JGRE..11508001G . DOI : 10.1029 / 2009JE003525 .
  8. Перейти ↑ Wasson, JT (1969). Химическая классификация железных метеоритов - III. Гексаэдриты и другие виды железа с концентрацией германия от 80 до 200 частей на миллион. Geochimica et Cosmochimica Acta , 33 (7), 859–876.
  9. ^ JG Берк, Космический мусор: Метеориты в истории . Калифорнийский университет Press, 1986.
  10. ^ JT Wasson, Метеориты: классификация и свойства . Спрингер-Верлаг, 1974.
  11. ^ «Метеориты в истории и религии» . Проверено 13 декабря 2012 года .
  12. ^ Vagn F. Бухвальд, Справочник по железным метеоритам . Калифорнийский университет Press, 1975.
  13. ^ Джеймс Х. Ширли, Родс Уитмор Фэйрбридж, Энциклопедия планетных наук , Спрингер, 1997. ISBN 978-0-412-06951-2 
  14. ^ Geochimicaдр Cosmochimica Acta, том 45,ред. 9–12
  15. ^ Джон Т. Уоссон: Метеориты. Springer-Verlag 1974.
  16. ^ Скотт, Эдвард RD; Уоссон, Джон Т. (1 января 1975 г.). «Классификация и свойства железных метеоритов». Обзоры геофизики . 13 (4): 527. Bibcode : 1975RvGSP..13..527S . DOI : 10,1029 / RG013i004p00527 .
  17. ^ Максвин, Гарри Y. (1999). Метеориты и их родительские планеты (гл. Ред.). Кембридж: Cambridge Univ. Нажмите. ISBN 978-0521587518.
  18. ^ Уоссон, Джон Т .; Чхве, Вон-Хи (31 июля 2009 г.). «Железные метеориты IIG: вероятное образование в ядре IIAB». Geochimica et Cosmochimica Acta . 73 (16): 4879–4890. Bibcode : 2009GeCoA..73.4879W . DOI : 10.1016 / j.gca.2009.05.062 .
  19. ^ Чинг в Meteoritical Bulletin базах данных.

Внешние ссылки [ править ]

  • Статьи о метеоритах, включая обсуждения железных метеоритов, в Planetary Science Research Discoveries
  • Изображения железного метеорита из Meteorites Australia