加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

铁陨石的金相纹路科普

(2016-01-02 17:07:24)

http://s8/mw690/001TddAlgy6YfYh7Tlt27&690
  在陨石的截面上显示的魏德曼花纹。与座台呈60°角,显示金属板截断处与八面体陨铁的结构平行。

魏德曼花纹也称为汤姆森结构,是在八面体陨铁 (四方晶系,晶胞形状为长方体,单晶体形状为八面体)的铁陨石和一些橄榄陨铁中发现独特的长-结晶,它们包括一些交织的锥纹石镍纹石形成的带状物,称为lamellæ。通常,在壳层的空隙中会发现由锥纹石镍纹石混合构成,称为合纹石的微小颗粒。

http://s7/mw690/001TddAlgy6YfYmLyHs36&690
 1毫米处箭头所指为合纹石;

即使魏德曼花纹已经转变,但在锆合金 4, βZr 颗粒的边界依然可以观察到魏德曼花纹。


http://s10/mw690/001TddAlgy6Yg0pgFzX69&690

 

http://s10/mw690/001TddAlgy6Yg0AnodX49&690

前述探测的显微照片。



目录 

发现[编辑]

1808年,这种图型以维也纳的帝国磁器厂厂长阿洛伊斯·魏德曼施泰登的名字命名。当将铁陨石加热时[1],魏德曼注意到颜色和光泽的变化,在不同区域的铁合金会以不同的速率氧化。他并没有发布它的发现,只是在同事之间进行口头上的沟通。此一发现被维也纳矿物和动物学展示所的所长Carl · Schreibers认同[2]

然而,现在认为这项发现应该归给早他四年公布相同结果的汤姆生[2][3][4]

汤姆森1804年在那不勒斯工作时,曾以硝酸处理克拉斯诺亚尔斯克陨石,尝试消除氧化造成的变化。陨石在与硝酸接触后不久,表面出现了奇怪的花纹,他如上文所述的作了详细的说明。在意大利南部的内战和政治上的不稳定,使汤姆森很难和他在英国的同事保持联系。替他传讯的人被谋杀,这使他遗失了重要的通讯[3]。结果是,在1804年,他的发现只在法国的Bibliothèque Britannique上发表[3][2][5]。在1806年初,法国的拿破仑入侵那不勒斯,汤姆森被迫逃到西西里 [3],在当年的11月,他在巴勒莫过逝,享年46岁。在1808年,汤姆森的工作再度在意大利被发表(从原始的英文稿翻译)于Atti dell'Accademia Delle Scienze di Siena[6]。横扫欧洲的拿破仑战争妨碍了汤姆森和科学界的接触,另一方面,他的早逝也使他的贡献被埋没了许多年。

名称[编辑]

对这种图样最常被用到的名称是魏德曼花纹魏德曼构造,但是在拼写上有一些变化:

壳层形成的机制[编辑]

http://s11/mw690/001TddAlgy6YfYKqp2G5a&690


  金属显微镜抛光切面呈现的魏德曼花纹。


镍纹石是在熔点以下的温度均匀混合的合金。在温度900600 °C(与镍的含量相关),有两种镍含量不同的稳定合金:锥纹石的镍含量低(只有5%15%的镍),镍纹石的镍含量高(可以高达50%)。八面体陨铁陨石的镍含量规范需要介于锥纹石镍纹石之间,这会导致锥纹石在缓慢降温的条件下,锥纹石板会在镍纹石的晶格中沿着某一个晶轴平面的方向成长。

低镍含量的锥纹石在固体金属内扩散的温度介于700450 °C,并且以大约每百万年降低1100度,非常缓慢的速度降温。这可以解释:为何在实验室中无法制造出此种结构。

在陨石被切割、抛光和酸蚀时,因为镍纹石耐酸性较高,因此可以看见晶体线形的花纹。在这张图片中,广泛显示的白线是锥纹(大小在mm的尺度),像缎带的细线是镍纹石,暗灰的杂斑区域是合纹石

http://s1/mw690/001TddAlgy6Za4o6PHq20&690

用途[编辑]

由于以极端缓慢的速率冷却(经历数百万年),镍铁晶体在固体内增长的长度只有几厘米。这种花纹的存在是材料来自外太空的证明,可以很容易的确定一小块的碎片是否是陨石的一角。

标本[编辑]

有许多不同的方法可以显示出铁陨石上的魏德曼花纹,通常第一步是要先切片和抛光,然后清理和移除任何抛光时残留下的污垢,最后将切片放入硝酸来处理(最近常用的是以铁氯来处理)。由于每颗陨石的含量不同,蚀刻所需要的时间也不同,通常是30秒至1分钟左右。陨石一但被酸蚀刻,通常需要用强碱(例如碳酸钠)来平衡,以移除残留下的酸,并且清洗和干燥,使用轻润滑油可以协助抗腐蚀性。

尺寸[编辑]

http://s6/mw690/001TddAlgy6YfYPtQgd45&690
  有着细致(带宽0.3mm)魏德曼花纹的纳米比亚基遍铁陨石

镍纹石的带宽范围从粗糙到细致,是依据镍含量的增加而变化的。现今,铁陨石的分类是依据化学成分,但是原始的分类是以花纹的带宽为依据,称为构造分类法八面体陨铁可以分为:

  • Ogg:最粗糙的八面体陨铁,锥纹石的带宽大于3.3mm,镍含量在5%-9%

  • Og :粗糙的八面体陨铁,锥纹石的带宽在1.3-3.3 mm,镍含量在6.5-8.5%

  • Om:中等的八面体陨铁,锥纹石的带宽在0.5-1.3 mm,镍含量在7-13%

  • Of :细致的八面体陨铁,锥纹石的带宽在0.2-0.5 mm,镍含量在7.5-13%

  • Off:最细致的八面体陨铁,锥纹石的带宽小于<0.2 mm,镍含量在17-18%

    没有魏德曼花纹的铁陨石:

形状和纹路[编辑]

http://s13/mw690/001TddAlgy6YfZ0lqB6dc&690
   八面体

以不同的方向切割的陨石平面会影响到魏德曼花纹的形状和方向,因为在八面体上的锥纹石薄片是精确排列的。八面体陨铁的名称来自于晶体的结构是并联的八面体,相对的面是互相平行的。所以虽然八面体有八个面,但锥纹石只有四个面。铁和铁-镍会形成八面体结晶的情形非常罕见,但是这些在晶体学上的八面体仍然与外部的行为无关。沿着不同平面切开的八面体陨铁(或者任何八面体对称的物质,是正立方对称体的次分类),都会呈现下面之中的一种型态:

  • 垂直三个轴(立方体)之一切下:两组彼此互相垂直的条纹。

  • 平行于八面体之一的平面切下(与三个轴的晶体中心等距离):三组条纹彼此成60°斜交的条纹。

  • 其他的角度:四组以不同任意角度交叉的条纹。

  • http://s4/mw690/001TddAlgy6YfZ4Kko313&690
    以不同的角度切割会得到不同的图案。

  • 摘自--维基百科;

0

阅读 收藏 喜欢 打印举报/Report
前一篇:铁陨石科普
  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有