Meteorinen rauta

Meteorinen rauta
( maaperän ulkopuolinen syntyperäinen rauta )
Kategoria  I  : Alkuperäiset alkuaineet
Suuntaa-antava kuva artikkelista Meteoric iron
Widmanstättenin luvut  : kaksi nikkelin muotoa - rautaseos, kamasiitti ja taeniitti .
Kenraali
Kemiallinen kaava Fe ja Ni vaihtelevissa suhteissa
Henkilöllisyystodistus
SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita.

Raakarautaa , tai rautameteoriitti , on metalli löytyy meteoriitit ja koostuu elementeistä raudan ja nikkelin pääasiassa kamacite ja Taenite . Meteorinen rauta on rauta-meteoriittien tärkein ainesosa , mutta sitä esiintyy myös muun tyyppisissä meteoriiteissa. Muutamaa telluurirautaa lukuun ottamatta meteorirauta on ainoa luonnollinen natiivirautan lähde maan pinnalla.

Mineralogia

Meteorinen rauta koostuu pääasiassa taeniitista ja kamasiitista . Taeniitti on kasvojen keskellä oleva kuutiohila ja kamasiitti on keskitetty kuutioinen ristikko rauta- ja nikkeliatomeja.

Meteorinen rauta voidaan erottaa telluuriraudasta kemiallisilla menetelmillä. Tellurirauta sisältää todellakin vähemmän nikkeliä ja enemmän hiiltä .

Läsnä pieninä määrinä meteoriraudan galliumia ja germaniumia voidaan käyttää erilaisten meteoriittien erottamiseen. Raakarautaa on siderolites on sama kuin, että "gallium-germanium ryhmä" on rautameteoriitti .

Meteorisen raudan mineraalimuodot
Mineraali Kaava Nikkeli (massa-% Ni) Kristallirakenne Huomautuksia ja viitteitä
Antitaeniitti γ matala pyöritys - (Ni, Fe) 20-40 kuutio kasvot keskellä IMA pitää vain taeniittilajikkeena
Kamasiitti α- (Fe, Ni) 5-10 kuutio keskitetty Sama rakenne kuin ferriitti
Taenite γ- (Ni, Fe) 20-65 kuutio kasvot keskellä Sama rakenne kuin austeniitti
Tetrataeniitti FeNi 48-57 nelikulmainen

Rakenne

Meteorinen rauta voi muodostaa erilaisia ​​rakenteita, jotka ovat havaittavissa ohuissa meteoriittiosissa. Ja widmanstetten'in luvut muodostuvat kun raakarautaa jäähtyy ja kamacite muodostavat Exsolution kanssa Taenite lamellin. Plessite koostuu pienistä rakeiden välillä lamellien widmanstetten'in lukuja.

Historiallinen kiinnostus

Ennen kuin huomasimme kuinka rautamalmia lämmitetään riittävästi, meteorinen rauta oli ainoa käyttökelpoinen raudan lähde (lukuun ottamatta muutamia telluurirautakertymiä). Meteorinen rauta on kuitenkin hyvin harvinainen resurssi maapallon pinnalla, koska se vastaanottaa keskimäärin rauta-meteoriittia viiden tai kuuden vuoden välein, ja suurin osa painaa vain muutamia kymmeniä tonneja ja kuluu sen vuoksi nopeasti loppuun. Tämä selittää, miksi olemme löytäneet vähän esineitä, jotka on valmistettu tällä materiaalilla.

Inuiittien käyttö

Jopa rautametallurgian keksimisen jälkeen meteorirautaa käytettiin joskus, kun rautalähteitä oli vähän tai tekniikkaa ei ollut saatavana, kuten erityisesti inuiittien tapauksessa . Nämä käyttivät fragmentteja Cape Yorkin meteoriitista Grönlannin pohjoispuolella . He keräsivät huolellisesti kaikki muutaman senttimetrin halkaisijaltaan olevat meteoriraudan palaset, jotka löysivät Cape Yorkin alueelta  ; he myös ottivat talteen basalttikiviä useita kymmeniä kilometrejä meteoriitista voidakseen työskennellä kerätyistä rautapaloista. Paikallisesti havaitut kivet olivat liian hauraita siihen. Nämä sirpaleet muunnettiin pieniksi työkaluiksi (veitsenterät, harppuupisteet ...) vasaralla, suurin näin tehty esine on 16 grammaa painava keihäkärki. Tämä meteorinen ruokatyöstö kesti useita vuosisatoja ilman huomattavaa muutosta tekniikassa. Inuitit vaihtoivat myös tällaisia ​​työkaluja, ja ne on löydetty jopa 2400 kilometrin päässä Cape Yorkista, Ellesmere-saarelta tai Hudson Bayn eteläpuolelta . Inuiitit ovat siis käytännössä ainoat amerikkalaiset, jotka ovat käyttäneet laajasti rautaa.

Läsnäolo ilmakehässä

Meteorisella raudalla on vaikutusta myös maapallon ilmakehään. Kun meteoriitit kulkevat ilmakehän läpi, pintaosa kuluu. Tämä eroosio on vastuussa monien alkuaineiden läsnäolosta ilmakehän ylemmissä kerroksissa. Kun meteorirauta irtoaa, se voi reagoida otsoni O 3: n kanssa muodostaen FeO-oksidia. Tämä oksidi on vastuussa oranssista nauhasta ilmakehän ulkokerrosten spektrissä.

Huomautuksia ja viitteitä

Huomautuksia

  1. Kaksi ilmaisua meteorinen rauta (taivaalta pudonnut rauta) ja meteoriittinen rauta (meteoriiteista peräisin oleva rauta) käytetään samanaikaisesti, mutta meteoriitin adjektiivia käytetään nykyään pikemminkin meteorologisten ilmiöiden yhteydessä (katso wikisanakirja ' meteoric ' ja 'meteorite' , katso myös "  Kanadan hallituksen terminologia ja kielitietopankki  " ).
  2. Tämä riipus, kutsutaan Qarabawi Charm ( "amuletti Qarabawi" ), myytiin Geologinen museo Egyptin  (in) , jonka beduiini Egyptin Abdullah Qarabawi (joka oli sen isoisänsä jotka ovat löytäneet metallin ja olisi Smithsonian Institution osti sen sitten vuonna 1974. Metallin kemiallinen analyysi osoittaa, että se on todennäköisesti peräisin Wabarin meteoriitista, jonka iskukraatteri on Saudi-Arabiassa .
  3. Helmet ja tikari muodostavan raudan meteorinen luonne on ollut pitkään keskustelunaihe (ja niiden löytämisestä lähtien), ja vasta 2016 saatiin tikarin nikkeli- ja kobolttipitoisuus etenkin rikkomattomien menetelmien käyttö. Nämä sisällöt olivat ominaisia ​​meteoriraudalle.

Viitteet

  1. luokittelu kivennäisaineita valitun on kuin Strunz , lukuun ottamatta polymorfien piidioksidia, jotka luokitellaan keskuudessa silikaatteja.
  2. John F. Lovering , Nichiporuk, Walter, Chodos Arthur Brown, Harrison, "  jakelu gallium, germanium, kobolttia, kromia ja kuparia raudan ja kivinen-rautameteoriitti suhteessa nikkelin onnellinen ja rakenne  " Geochimica ja Cosmochimica Acta , Voi.  11, n o  4,31. joulukuuta 1956, s.  263–278 ( DOI  10.1016 / 0016-7037 (57) 90099–6 ).
  3. Roy S. Clarke ja Edward RD Scott, "  Tetrataeniitti - tilasi FeNi, uusi mineraali meteoriiteissa  ", American Mineralogist , voi.  65,1980, s.  624–630 ( luettu verkossa , käytetty 13. joulukuuta 2012 ).
  4. J. Yang ja JI Goldstein, "  Widmanstätten-rakenteen muodostuminen meteoriiteissa  ", Meteoritics & Planetary Science , voi.  40, n °  22005( DOI  10.1111 / j.1945-5100.2005.tb00378.x ).
  5. JI Goldstein ja JR Michael, “  Plessiitin muodostuminen meteoritisessa metallissa  ”, Meteorics & Planetary Science , voi.  41, n o  4,2006, s.  553–570 ( DOI  10.1111 / j.1945-5100.2006.tb00482.x ).
  6. (in) Rhiannon Mayne, "  Qarabawi Charm: etsii yli tiede  " , Elements , Vol.  12, n o  1,helmikuu 2016, s.  73-74 ( DOI  10.2113 / gselements.12.1.73 , luettu verkossa [PDF] , käytetty 24. lokakuuta 2017 ).
  7. (in) RG Mayne T. Rose, CM Corrigan ja SE Smith, "  Qarabawi kamelin viehätys: egyptiläinen rautameteoriitti  " , 73 rd varsinainen Meteoritical Society Meeting ,2010, s.  5250 ( luettu verkossa [PDF] , käytetty 24. lokakuuta 2017 ).
  8. (in) "  Wabar  " on Lunar and Planetary Institute (avattu 24. lokakuuta 2017 ) .
  9. Rauta ja teräs muinoin, kirjoittanut Vagn Fabritius Buchwald - Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskab 2005.
  10. Waldbaum, JC ja James D. Muhly; Ensimmäinen arkeologinen ulkonäkö raudan ja siirtyminen rautakaudella luvun Tuleminen vuotiaana raudan, Theodore A. Wertme. toim., Yale University Press, 1980, ( ISBN  978-0300024258 ) .
  11. “  Pre-Dynastic Iron Beads from Gerzeh, Egypt  ” , ucl.ac.uk (käytetty 28. joulukuuta 2012 ) .
  12. Thilo Rehren , Belgya, Tamás, Jambon, Albert, Káli, György, Kasztovszky, Zsolt, Kis, Zoltán, Kovács, Imre, Maróti, Boglárka, Martinón-Torres, Marcos, Miniaci, Gianluca, Pigott, Vincent C., Radivojević Miljana , Rosta, László, Szentmiklósi, László ja Szőkefalvi-Nagy, Zoltán, " 5000 vuotta vanhat egyptiläiset rautahelmet,  jotka on valmistettu vasaroidusta meteoriittisesta raudasta  ", Journal of Archaeological Science ,31. heinäkuuta 2013( DOI  10.1016 / j.jas.2013.06.002 ).
  13. Judith Kingston Bjorkman , "  Meteorit ja meteoriitit muinaisessa Lähi-idässä  ", Meteoritics ,1973, s.  91–132 ( DOI  10.1111 / j.1945-5100.1973.tb00146.x ).
  14. (in) Daniela Comelli, "  alkuperä Tutankhamonin rautameteoriitin tikari terä  " , Meteoritics ja Planetary Science ,20. toukokuuta 2016( lue verkossa ).
  15. (in) Elizabeth Deatrick, "  faraon Dagger Iron valmistettu Meteorite tutkimus vahvistaa  " päälle Eos: Maa- ja avaruustiede uutiset (tutustuttavissa 06 kesäkuu 2016 ) .
  16. Der Lama mit der Hose: "Buddha avaruudesta" ist offenbar eine Fälschung (Telepolis 13.10.2012) .
  17. "  Muinainen buddhalainen patsas, joka on valmistettu meteoriitista, uusi tutkimus paljastaa  " , Science Daily (käytetty 26. joulukuuta 2012 ) .
  18. Elmar Buchner , Schmieder, Martin, Kurat, Gero, Brandstätter, Franz, Kramar, Utz, Ntaflos, Theo ja Kröchert, Jörg, "  Buddha avaruudesta - muinainen taide-esine, joka on valmistettu Chingan rautameteoriittifragmentista *  ", Meteoritics & Planetary Science , voi.  47, n o  9,1. st syyskuu 2012, s.  1491–1501 ( DOI  10.1111 / j.1945-5100.2012.01409.x ).
  19. TA Rickard, "  The meteoric iron  ", Journal of the Royal Anthropological Institute , Ison-Britannian ja Irlannin kuninkaallinen antropologinen instituutti, voi.  71, n os  1/2,1941, s.  55–66 ( DOI  10.2307 / 2844401 , JSTOR  2844401 ).
  20. Buchwald, VF, "  Raudan käytöstä eskimoilla Grönlannissa  ", Materials Characterization , voi.  29, n °  21992, s.  139-176 ( DOI  10.1016 / 1044-5803 (92) 90112-U , JSTOR  2844401 ).
  21. WFJ Evans , Gattinger , RL, Slanger, TG, Saran, DV, Degenstein, DA ja Llewellyn, EJ, "  FeO-oranssikaistojen löytäminen OSIRIS-tekniikalla saadusta maanpäällisestä ilmavirta-spektristä Odin-avaruusaluksella  ", Geophysical Research Letters , lento.  37, n °  22,20. marraskuuta 2010( DOI  10.1029 / 2010GL045310 ).

Lähde