Строеж на железните метеорити

Железните метеорити представляват късове природно никелово желязо (сплав на желязо и никел). Главни минерали на железните метеорити са разновидностите на никеловото желязо камасит и тенит.

Камасит (Kamacite)
  Химична формула: алфа-(Fe,Ni)
  Сплав на желязо и никел. Съдържа от 4% до 7.5% никел.
  Плътност: 7.9 g/cm³
  Твърдост по Моос: 4
  Цвят: желязночерен, стоманеносив
  Блясък: метален
  Черта: сива
  Магнитност: силна

Тенит (Taenite)
  Химична формула: гама-(Fe,Ni)
  Сплав на желязо и никел. Съдържа от 20% до 65% никел.
  Плътност: 7.8 - 8.22 g/cm³
  Твърдост по Моос: 5 - 5.5
  Цвят: сивобял, сребърнобял
  Блясък: метален
  Черта: светлосива
  Магнитност: силна

Някои геолози споменават, че в разсипите, заедно с други тежки минерали, се среща и камасит, останал след разрушаването на метеорити, които са паднали в миналото.

В зависимост от своята структура, определена главно от съдържанието на никел, железните метеорити се делят на три основни групи: хексаедрити, октаедрити и атаксити.

Атакситите съдържат 12-35% никел и обикновено са изградени от финозърнеста смес от тенит и камасит, която се нарича плесит. Размерите на камаситовите области са 0.006 - 0.03 mm. Когато съдържанието на никел е над 25%, атакситите са изградени главно от тенит с неголеми включения от камасит.

Октаедритите съдържат 6-12% никел. На полирани и разядени (с разредена азотна киселина) плоски повърхности показват така наречените видманщетенови фигури (Widmanstätten pattern), които представляват преплетени ламели от камасит и тенит, разположени паралелно на определени равнини на октаедрични кристални форми. Тъй като тенитът и камаситът се различават по твърдост, химическа устойчивост и цвят, при полирането и разяждането се получава картина от различно изглеждащи ивици.

В зависимост от разположението на равнината на шлифа, видманщетеновата структура може да изглежда по три различни начина (скицирал съм ги грубо):

Като акцесорни минерали в октаедритите се срещат главно троилит, шрайберзит и графит.

Троилит (Troilite)
  Химична формула: FeS
  Плътност: 4.58 - 4.65 g/cm³
  Твърдост по Моос: 3.5 - 4
  Цвят: бронзов, кафяв, сивокафяв
  Блясък: метален
  Черта: сивочерна
  Магнитност: силна

Шрайберзит (Schreibersite)
  Химична формула: (Fe,Ni)₃P
  Плътност: 7 - 7.8 g/cm³
  Твърдост по Моос: 6.5 - 7
  Цвят: бронзов, кафяв, месинговожълт, сребърнобял
  Блясък: метален
  Черта: тъмносива

Според широчината на камаситовите ламели октаедритите се разделят на пет структурни типа (с нарастването на съдържанието на никел структурата става все по-фина):

• 2.5 - 15 mm - твърде грубоструктурни
• 1.5 - 2.5 mm - грубоструктурни
• 0.5 - 1.5 mm - средноструктурни
• 0.2 - 0.5 mm - финоструктурни
• 0.05 - 0.2 mm - твърде финоструктурни

Съществуват и така наречените плеситови октаедрити, които са изградени от плесит с размери на камаситовите области 0.07 - 0.6 mm.

Хексаедритите съдържат 4-6% никел и са изградени от гигантски кубични кристали камасит с размери над 50 мм. На полираните повърхности на хексаедритите се виждат тънки линии, наречени нойманови линии (Neumann bands).

Паласитите са интересна група железокаменни метеорити, които се състоят от основна маса никелово желязо с потопени из него зърна оливин с различни размери и форми (въобще, железокаменните метеорити се състоят от приблизително равни части желязо и силикати). Никеловото желязо на паласитите има средноструктурни видманщетенови фигури с типична ширина на камаситовите ламели ~ 0.9 mm. Зърната оливин в паласитите са ръбести или закръглени, с размери 5 - 10 mm.

Само върху желязо ли може да има видманщетенови фигури ?

Интересен пример за (подобни на) видманщетенови фигури върху неметален образец намерих в работата: Anders Lindskog,"A Russian record of a Middle Ordovician meteorite shower: Extraterrestrial chromite in Volkhovian-Kundan (lower Darriwilian) strata at Lynna River, St.Petersburg region", Dissertations in Geology at Lund University, Master’s thesis, no 287 (2011).

От тази работа е следващата микроскопска снимка на зърно от минерала хромит, по повърхността на което се виждат фигури, подобни на видманщетеновите. Това хромитово зърно с извънземен произход е намерено в проби от средния ордовик (от преди 467±1.6 милиона години) от областта на Санкт-Петербург (Волховский район - Русия):

Вече писах за метеоритите от геологичното минало, от които са се запазили зърна хромит с извънземен произход. Тъй като хромитът е устойчив минерал, той може да се използва като индикатор, насочващ при търсенето на метеорити.

Хромит (Chromite)
  Химична формула: FeCr₂O₄
  Цвят: черен, кафявочерен
  Плътност: 4.5 - 5.09 g/cm³
  Твърдост по Моос: 5.5
  Блясък: метален
  Черта: кафява
  Магнитност: слаба