Метеоритное железо
| Метеоритное железо (самородное железо) | |
|---|---|
 Узор Видманштеттена на огранке железного метеорита Толука весом 500 г. | |
| Общий | |
| Категория | Родной элемент минерал |
| Формула (повторяющаяся единица) | Fe и Ni в разных соотношениях |
| Космическая группа | Различные структуры |
| Идентификация | |
| Блеск | Металлик |
| прозрачность | Непрозрачный |
Метеоритное железо , иногда метеоритное железо , [1] представляет собой самородный металл и остаток протопланетного диска ранней Вселенной, обнаруженный в метеоритах и состоящий из элементов железа и никеля , главным образом в виде минеральных фаз камасита и тэнита . Метеоритное железо составляет основную часть железных метеоритов , но также встречается и в других метеоритах. Помимо небольшого количества теллурического железа , метеорное железо является единственным естественным самородным металлом элемента железа (в металлической форме, а не в руде ) на поверхности Земли. [2]
Минералогия
[ редактировать ]Основная масса метеорного железа состоит из тэнита и камасита . Тенит представляет собой гранецентрированный кубический сплав, а камасит — объемноцентрированный кубический сплав железа и никеля .
Метеоритное железо можно отличить от теллурического по его микроструктуре и, возможно, также по химическому составу, поскольку метеоритное железо содержит больше никеля и меньше углерода. [2]
Следовые количества галлия и германия в метеоритном железе можно использовать для различения различных типов метеоритов. Метеорное железо в каменных железных метеоритах идентично «галлий-германиевой группе» железных метеоритов . [3]
| Минерал | Формула | Никель (% масс. Ni) | Кристаллическая структура | Примечания и ссылки |
|---|---|---|---|---|
| Антитенит | γ Низкий спин - (Ni, Fe) | 20–40 | гранецентрированный кубический | как разновидность тэнита. Одобрено только IMA |
| Камасит | α-(Fe,Ni); Фе 0+ 0,9 Ник 0,1 | 5–10 | телоцентрированный кубический | Та же структура, что и у феррита. |
| Тэнит | γ-(Ni,Fe) | 20–65 | гранецентрированный кубический | Такая же структура, как у аустенита. |
| Тетратены | (ФеНи) | 48–57 | четырехугольный | [4] |
Структуры
[ редактировать ]Метеоритное железо образует несколько различных структур, которые можно увидеть при травлении или в тонких срезах метеоритов. Узор Видманштеттена когда метеоритное железо охлаждается и камасит выделяется образуется , из тэнита в виде пластинок. [5] Плессит представляет собой более мелкозернистое срастание двух минералов между пластинками видманштеттенского узора. [6] Линии Неймана — это тонкие линии, проходящие через кристаллы камасита , образующиеся в результате деформации, связанной с ударом. [7]
Культурное и историческое использование
[ редактировать ]
До появления выплавки железа метеоритное железо было единственным источником металлического железа, за исключением небольших количеств теллурического железа . Метеоритное железо уже использовалось до начала железного века для изготовления предметов культуры, инструментов и оружия. [8]
Бронзовый век
[ редактировать ]| Железо в иероглифах | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
bjꜣ-np.t буквально «металл неба» | ||||||
многие образцы железа бронзового века имеют метеоритное происхождение. Было подтверждено, что [9]
- была найдена железная металлическая бусина В Древнем Египте на кладбище недалеко от Герзе , содержащая 7,5% Ni. [10] [11] анализ железных бус из Герзы, датированный примерно 3200 годом до нашей эры Геохимический , основанный на соотношении никеля, железа и кобальта , подтверждает, что железо имело метеоритное происхождение. [9]
- датируемый примерно 2500 г. до н. э., С помощью геохимического анализа было подтверждено, что железный кинжал из Аладжа-Хёюка, имеет метеоритное происхождение. [9]
- в Сирии , датируемый примерно 2300 годом до нашей эры, С помощью геохимического анализа было подтверждено, что железный кулон из Умм-эль-Марры имеет метеоритное происхождение. [9]
- Было обнаружено, что железный топор из Угарита в Сирии, датированный примерно 1400 годом до нашей эры, имеет метеоритное происхождение. [9]
- в Китае, датированных примерно 1400 г. до н. э., Было также подтверждено, что несколько железных топоров времен династии Шан имеют метеоритное происхождение. [9]
- Было подтверждено, что железный кинжал, браслет и подголовник из гробницы Тутанхамона, датированные примерно 1350 годом до нашей эры, имеют метеоритное происхождение. [9] Кинжал Тутанхамона состоит из металлов ( железа , никеля и кобальта ) в тех же пропорциях, что и метеорит, обнаруженный в этом районе и отложенный древним метеоритным дождем. [12] [13] [14]
- в Швейцарии , датированный примерно 900 годом до нашей эры, Было подтверждено, что железный наконечник стрелы из Мёригена имеет метеоритное происхождение. [15]
Америка
[ редактировать ]- Инуиты метеорита Кейп - использовали части Йорк для изготовления наконечников копий. [16] [17] [18]
Африка
[ редактировать ]Азия
[ редактировать ]- Имеются сообщения об использовании метеоритов для изготовления различных предметов в Тибете (см. Токча ).
- Железный человек , предполагаемая тибетская буддийская статуя Вайшраваны , вероятно, был вырезан из атакситового метеорита. [19] Было высказано предположение, что он может быть сделан из фрагмента метеорита Чинга . [20] [21]
Даже после изобретения плавки метеоритное железо иногда использовалось там, где эта технология была недоступна или металла было мало. Около 1854 года из кусочка метеорита Крэнборн была сделана подкова. [22]
Сегодня метеоритное железо используется в ювелирных изделиях и производстве ножей, но большая часть его используется в исследовательских, образовательных или коллекционных целях.
Атмосферные явления
[ редактировать ]Метеоритное железо также оказывает влияние на атмосферу Земли. Когда метеориты опускаются через атмосферу, внешние части удаляются . Метеорная абляция является источником многих элементов в верхних слоях атмосферы. При абляции метеорного железа образуется свободный атом железа, который может реагировать с озоном (O 3 ) с образованием FeO . Этот FeO может быть источником оранжевых спектрографических полос в спектре верхних слоев атмосферы. [23]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ререн, Тило; Бельгия, Тамаш; Джамбон, Альберт; Кали, Дьёрдь; Каштовский, Жолт; Кис, Золтан; Ковач, Имре; Мароти, Богларка; Мартинон-Торрес, Маркос; Миниачи, Джанлука; Пиготт, Винсент К.; Радивоевич, Миляна; Роста, Ласло; Сентмиклоши, Ласло; Секефальви-Надь, Золтан (2013). «Египетские железные бусины возрастом 5000 лет, сделанные из кованого метеоритного железа» (PDF) . Журнал археологической науки . 40 (12): 4785–4792. дои : 10.1016/j.jas.2013.06.002 .
- ^ Перейти обратно: а б Флеминг, Стюарт Дж.; Шенк, Хелен Р. (1989). История техники: роль металлов . Археологический музей Университета Пенсильвании. п. 67. ИСБН 978-0-924171-95-6 .
- ^ Лавинг, 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. Бибкод : 1957GeCoA..11..263L . дои : 10.1016/0016-7037(57)90099-6 .
- ^ Кларк, Рой С.; Эдвард Р.Д. Скотт (1980). «Тетратаенит — упорядоченный FeNi, новый минерал в метеоритах» (PDF) . Американский минералог . 65 : 624–630. Бибкод : 1980AmMin..65..624C .
- ^ Ян, Дж.; Дж. И. Гольдштейн (2005). «Формирование видманштеттеновой структуры в метеоритах» . Метеоритика и планетология . 40 (2): 239–253. Бибкод : 2005M&PS...40..239Y . дои : 10.1111/j.1945-5100.2005.tb00378.x .
- ^ Гольдштейн, Дж.И.; Дж. Р. Майкл (2006). «Образование плессита в метеоритном металле» . Метеоритика и планетология . 41 (4): 553–570. Бибкод : 2006M&PS...41..553G . дои : 10.1111/j.1945-5100.2006.tb00482.x .
- ^ Розенхайн, Уолтер; Джин МакМинн (1925). «Пластическая деформация железа и образование линий Неймана» . Труды Королевского общества . 108 (746): 231–239. Бибкод : 1925RSPSA.108..231R . дои : 10.1098/rspa.1925.0071 .
- ^ Вальдбаум, Дж. К. и Джеймс Д. Мули; Первое археологическое появление железа и переход к железному веку в главе «Наступление эпохи железа» Теодора А. Вертме. изд., Издательство Йельского университета, 1980, ISBN 978-0300024258
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г 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 .
- ^ «Додинастические железные бусы из Герзы, Египет» . ucl.ac.uk. Архивировано из оригинала 7 апреля 2015 года . Проверено 28 декабря 2012 г.
- ^ Ререн, Тило; Бельгия, Тамаш; Джамбон, Альберт; Кали, Дьёрдь; и др. (31 июля 2013 г.). «Египетские железные бусы возрастом 5000 лет, изготовленные из чеканного метеоритного железа» . Журнал археологической науки . 40 (12): 4785–4792. дои : 10.1016/j.jas.2013.06.002 . hdl : 11568/908268 .
- ^ Бьоркман, Джудит Кингстон (1973). «Метеоры и метеориты на древнем Ближнем Востоке». Метеоритика . 8 (2): 91–132. Бибкод : 1973Metic...8...91B . дои : 10.1111/j.1945-5100.1973.tb00146.x .
- ^ Даниэла Комелли; Массимо Д'Орацио; Луиджи Фолько; Махмуд Эль-Халваги; Томмазо Фриззи; 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. Бибкод : 2016M&PS...51.1301C . дои : 10.1111/maps.12664 .
- ^ Уолш, Деклан (2 июня 2016 г.). «Кинжал Тутанхамона сделан из «небесного железа», говорят исследователи» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 4 июня 2016 г.
...состав железа, никеля и кобальта клинка примерно соответствовал составу метеорита, упавшего в северном Египте. Результат «убедительно предполагает внеземное происхождение».
- ^ Гай, Джек (8 августа 2023 г.). «Наконечник стрелы, сделанный из метеорита 3000 лет назад, найденного возле озера в Европе» . CNN . Проверено 9 августа 2023 г.
- ^ Железо и сталь в древние времена , Вагн Фабрициус Бухвальд - Королевское датское общество наук, 2005 г.
- ^ Т. А. Рикард (1941). «Использование метеоритного железа». Журнал Королевского антропологического института . 71 (1/2): 55–66. дои : 10.2307/2844401 . JSTOR 2844401 .
- ^ Бухвальд, В.Ф. (1992). «Об использовании железа эскимосами в Гренландии». Характеристика материалов . 29 (2): 139–176. дои : 10.1016/1044-5803(92)90112-У . JSTOR 2844401 .
- ↑ Лама в штанах: «Будда из космоса», видимо, фейк (Телеполис, 13 октября 2012 г.)
- ^ «Древняя буддийская статуя, сделанная из метеорита, показало новое исследование» . Наука Дейли . Проверено 26 декабря 2012 г.
- ^ Бюхнер, Эльмар; Шмидер, Мартин; Курат, Геро; Брандштеттер, Франц; и др. (1 сентября 2012 г.). «Будда из космоса — древний предмет искусства, сделанный из фрагмента железного метеорита Чинга*» . Метеоритика и планетология . 47 (9): 1491–1501. Бибкод : 2012M&PS...47.1491B . дои : 10.1111/j.1945-5100.2012.01409.x .
- ^ «Метеориты Крэнборна» (PDF) . Город Кейси. Архивировано из оригинала (PDF) 10 мая 2013 года . Проверено 29 декабря 2012 г.
- ^ Эванс, WFJ; Гаттингер, РЛ; Сленгер, Т.Г.; Саран, Д.В.; и др. (20 ноября 2010 г.). «Открытие оранжевых полос FeO в спектре ночного свечения земного воздуха, полученное с помощью OSIRIS на космическом корабле Odin». Письма о геофизических исследованиях . 37 (22): L22105. Бибкод : 2010GeoRL..3722105E . дои : 10.1029/2010GL045310 . S2CID 130887275 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]