آهن شهاب‌سنگی

آهن شهاب‌سنگی (آهن بومی)
الگوی ویدمن‌اشتاتن روی یک قطعه ۵۰۰ گرمی از شهاب‌سنگ آهنی تولوکا
اطلاعات کلی
رده‌بندیکانی‌های عناصر آزاد
فرمول شیمیایی
(بخش تکراری)		Fe و Ni در نسبت‌های مختلف
گروه فضاییساختارهای متفاوت
ویژگی‌ها
جلافلزی
شفافیتکدر (مات)

آهن شهاب‌سنگی یا گاهی آهن شهابی،[۱] یک فلز بومی و بقایای قرص پیش‌سیاره‌ای کیهان اولیه است که در شهاب‌سنگ‌ها یافت می‌شود و عمدتاً از عناصر آهن و نیکل، به‌ویژه در شکل فازهای کانی کاماسیت و تائنیت تشکیل شده است. آهن شهاب‌سنگی بخش عمده‌ای از شهاب‌سنگ‌های آهنی را تشکیل می‌دهد، اما در سایر شهاب‌سنگ‌ها نیز یافت می‌شود. به‌جز مقادیر ناچیزی از آهن بومی، آهن شهاب‌سنگی تنها فلز بومی طبیعی از عنصر آهن (به‌شکل فلزی و نه در یک کانسنگ) بر روی سطح زمین است.[۲]

کانی‌شناسی

بخش عمده آهن شهاب‌سنگی از تائنیت و کاماسیت تشکیل شده است. تائنیت یک آلیاژ آهن-نیکل با ساختار مکعبی وجوه‌مرکزدار و کاماسیت دارای ساختار مکعبی مرکزدار است. آهن شهاب‌سنگی را می‌توان از آهن بومی از طریق ریزساختار و شاید ترکیب شیمیایی آن تشخیص داد، زیرا آهن شهاب‌سنگی حاوی نیکل بیشتر و کربن کمتری است.[۲] مقادیر ناچیز گالیم و ژرمانیم در آهن شهاب‌سنگی می‌تواند برای تمایز انواع شهاب‌سنگ‌ها استفاده شود. آهن شهاب‌سنگی در شهاب‌سنگ‌های سنگی-آهنی با «گروه گالیم-ژرمانیم» در شهاب‌سنگ‌های آهنی یکسان است.[۳]

مروری بر فازهای کانی آهن شهاب‌سنگی
کانیفرمولنیکل (درصد جرمی Ni)ساختار بلورییادداشت‌ها و ارجاعات
آنتی‌تائنیتγاسپین پایین-(Ni,Fe)۲۰–۴۰مکعبی وجوه‌مرکزدارتنها به عنوان نوعی از تائنیت توسط IMA تأیید شده است
کاماسیتα-(Fe,Ni)؛ Fe0+0.9Ni0.1۵–۱۰مکعبی مرکزدارساختاری مشابه دگرشکلی‌های آهن
تائنیتγ-(Ni,Fe)۲۰–۶۵مکعبی وجوه‌مرکزدارساختاری مشابه آستنیت
تتراتائنیت(FeNi)۴۸–۵۷چهارگوش[۴]

ساختارها

آهن شهاب‌سنگی چند ساختار متفاوت تشکیل می‌دهد که می‌توان آن‌ها را با چاپ فلزی یا در برش‌های نازک شهاب‌سنگ‌ها مشاهده کرد. الگوی ویدمن‌اشتاتن زمانی شکل می‌گیرد که آهن شهاب‌سنگی خنک می‌شود و کاماسیت به صورت یک محلول جامد از تائنیت به شکل تیغه‌هایی خارج می‌گردد.[۵] پلست رشد درهم‌تنیده‌تر و ریزدانه این دو کانی در بین تیغه‌های الگوی ویدمن‌اشتاتن است.[۶] خطوط نویمان خطوط ظریفی هستند که از میان بلورهای کاماسیت عبور می‌کنند و در اثر تغییر شکل‌های ناشی از برخورد به وجود می‌آیند.[۷]

کاربرد فرهنگی و تاریخی

یک نیزه ساخته شده از عاج شبه‌نهنگ تک‌شاخ با سر آهنی از شهاب‌سنگ کیپ یورک.

پیش از پیدایش گدازگری آهن، آهن شهاب‌سنگی به‌جز مقادیر جزئی از آهن بومی، تنها منبع فلز آهن بود. از آهن شهاب‌سنگی حتی پیش از آغاز عصر آهن برای ساخت اشیای فرهنگی، ابزارها و سلاح‌ها استفاده می‌شد.[۸]

عصر برنز

آهن به هیروگلیف مصری
biAF18
n
pt

bjꜣ-n-p.t
به معنای تحت‌اللفظی «فلز آسمان»

بسیاری از نمونه‌های آهن‌کاری از عصر برنز از نظر منشأ شهاب‌سنگی بودن تأیید شده‌اند.[۹]

  • در مصر باستان، یک مهره آهنی در گورستانی در نزدیکی فرهنگ گرزه پیدا شد که حاوی ۷٫۵٪ نیکل بود.[۱۰][۱۱] تحلیل زمین‌شیمیایی مهره‌های آهنی گرزه، که قدمت آن‌ها به حدود ۳۲۰۰ سال پیش از میلاد بازمی‌گردد، بر اساس نسبت نیکل به آهن و کبالت، منشأ شهاب‌سنگی این آهن را تأیید می‌کند.[۹]
  • در بین‌النهرین، سومر و امپراتوری اکد، آهن شهاب‌سنگی یک ماده مقدس در نظر گرفته می‌شد که برای ساخت اشیای آیینی خاص استفاده می‌شد و مدت‌ها قبل از پردازش سیستماتیک آهن زمینی به کار می‌رفت. برای آن یک اصطلاح خاص وجود داشت: ان‌بار (an-bar).[۱۲]
  • قدمت‌سنجی به حدود ۲۵۰۰ پیش از میلاد نشان می‌دهد که یک خنجر آهنی از آلاجه‌هویوق از طریق تحلیل زمین‌شیمیایی دارای منشأ شهاب‌سنگی بوده است.[۹]
  • آویزی آهنی از ام‌المره در سوریه که قدمت آن به حدود ۲۳۰۰ پیش از میلاد بازمی‌گردد، از طریق بررسی زمین‌شیمیایی دارای منشأ شهاب‌سنگی تشخیص داده شد.[۹]
  • یک تبر آهنی مربوط به حدود ۱۴۰۰ پیش از میلاد از اوگاریت در سوریه نیز منشأ شهاب‌سنگی داشته است.[۹]
  • در چین چندین تبر آهنی مربوط به دوره دودمان شانگ (حدود ۱۴۰۰ پیش از میلاد) تأیید شد که دارای منشأ شهاب‌سنگی هستند.[۹]
  • یک خنجر آهنی، دستبند و تکیه‌گاه سر از آرامگاه توت‌عنخ‌آمون که مربوط به حدود ۱۳۵۰ پیش از میلاد است، با منشأ شهاب‌سنگی تأیید شدند.[۹] خنجر توت‌عنخ‌آمون شامل نسبت‌های مشابهی از فلزات (آهن، نیکل و کبالت) با شهاب‌سنگی است که در منطقه کشف شده و در اثر بارش شهابی در دوران باستان فرود آمده بود.[۱۳][۱۴][۱۵]
  • یک سرپیکان یافت شده در موریگن سوئیس، با قدمت حدود ۹۰۰ پیش از میلاد، تأیید شده است که از آهن شهاب‌سنگی ساخته شده[۱۶] و ترکیبات آن نشان می‌دهد که منشأ آن به دهانه کالی در سارما واقع در استونی برمی‌گردد.[۱۷]

قاره آمریکا

  • مردمان اینوئیت از بخش‌هایی از شهاب‌سنگ کیپ یورک برای ساختن چاقو، نوک نیزه شکار و سر نیزه استفاده می‌کردند.[۱۸][۱۹][۲۰] مقادیر زیادی آهن شهاب‌سنگی مدت‌ها پیش از ورود اروپایی‌ها شناخته شده و مورد استفاده قرار می‌گرفت.[۲۱]

آفریقا

  • قطعاتی از شهاب‌سنگ گیبئون برای قرن‌ها توسط مردم ناما در نامیبیا استفاده می‌شد.

آسیا

  • گزارش‌هایی از استفاده از شهاب‌سنگ‌ها برای ساخت اقلام مختلف در تبت وجود دارد (به توگچا مراجعه کنید).
  • مجسمه «مرد آهنی»، که یک مجسمه بودایی تبتی منسوب به بیشامنتن است، احتمالاً از یک شهاب‌سنگ آتاکسیت تراشیده شده است.[۲۲] گمان می‌رود که این مجسمه از قطعه‌ای از شهاب‌سنگ چینگا ساخته شده باشد.[۲۳][۲۴]

دوران نوین

حتی پس از اختراع گدازگری، از آهن شهاب‌سنگی گاهی در مناطقی که این فناوری در دسترس نبود یا فلز کمیاب بود استفاده می‌شد. قطعه‌ای از شهاب‌سنگ کرانبورن در حدود سال ۱۸۵۴ به یک نعل اسب تبدیل شد.[۲۵] امروزه آهن شهاب‌سنگی در تولید جواهرات و چاقوهای خاص و سفارشی کاربرد دارد، اما بیشتر آن برای مقاصد پژوهشی، آموزشی یا جمع‌آوری نمونه استفاده می‌شود.

پدیده‌های جوی

آهن شهاب‌سنگی بر جو زمین نیز تأثیر می‌گذارد. هنگامی که شهاب‌سنگ‌ها از درون جو به پایین سقوط می‌کنند، قسمت‌های بیرونی آن‌ها دچار کند و سوز می‌شوند. فرسایش شهاب‌سنگی منشأ بسیاری از عناصر در لایه‌های فوقانی جو است. با کنده شدن و فرسایش آهن شهاب‌سنگی، یک اتم آزاد آهن تشکیل می‌شود که می‌تواند با ازن (O3) واکنش داده و اکسید آهن (II) ایجاد کند. این FeO ممکن است منشأ نوارهای طیف‌سنجی نارنجی در طیف فوقانی جو باشد.[۲۶]

جستارهای وابسته

  • واژه‌نامه شهاب‌سنگ‌شناسی

پانویس

  1. ↑ Rehren, Thilo; 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; Szőkefalvi-Nagy, Zoltán (2013). "5,000 years old Egyptian iron beads made from hammered meteoritic iron" (PDF). Journal of Archaeological Science. 40 (12): 4785–4792. doi:10.1016/j.jas.2013.06.002.
  2. 1 2 Fleming, Stuart J.; Schenck, Helen R. (1989). History of Technology: The Role of Metals. UPenn Museum of Archaeology. p. 67. ISBN 978-0-924171-95-6.
  3. ↑ Lovering, John F.; Nichiporuk, Walter; Chodos, Arthur; Brown, Harrison (31 December 1956). "The distribution of gallium, germanium, cobalt, chromium, and copper in iron and stony-iron meteorites in relation to nickel content and structure". Geochimica et Cosmochimica Acta. 11 (4): 263–278. Bibcode:1957GeCoA..11..263L. doi:10.1016/0016-7037(57)90099-6.
  4. ↑ Clarke, Roy S.; Edward R. D. Scott (1980). "Tetrataenite - ordered FeNi, a new mineral in meteorites" (PDF). American Mineralogist. 65: 624–630. Bibcode:1980AmMin..65..624C.
  5. ↑ Yang, J.; J. I. Goldstein (2005). "The formation of the Widmanstätten structure in meteorites". Meteoritics & Planetary Science. 40 (2): 239–253. Bibcode:2005M&PS...40..239Y. doi:10.1111/j.1945-5100.2005.tb00378.x.
  6. ↑ Goldstein, J. I.; J. R. Michael (2006). "The formation of plessite in meteoritic metal". Meteoritics & Planetary Science. 41 (4): 553–570. Bibcode:2006M&PS...41..553G. doi:10.1111/j.1945-5100.2006.tb00482.x.
  7. ↑ Rosenhain, Walter; Jean McMinn (1925). "The Plastic Deformation of Iron and the Formation of Neumann Lines". Proceedings of the Royal Society. 108 (746): 231–239. Bibcode:1925RSPSA.108..231R. doi:10.1098/rspa.1925.0071.
  8. ↑ Waldbaum, J. C. and James D. Muhly; The first archaeological appearance of iron and the transition to the iron age chapter in The coming of the age of iron, Theodore A. Wertme. ed., Yale University Press, 1980, شابک ‎۹۷۸−۰۳۰۰۰۲۴۲۵۸
  9. 1 2 3 4 5 6 7 Jambon, Albert (2017). "Bronze Age iron: Meteoritic or not? A chemical strategy" (PDF). Journal of Archaeological Science. 88: 47–53. doi:10.1016/j.jas.2017.09.008. ISSN 0305-4403.
  10. ↑ "Pre-Dynastic Iron Beads from Gerzeh, Egypt". ucl.ac.uk. Archived from the original on 7 April 2015. Retrieved 28 December 2012.
  11. ↑ Rehren, Thilo; Belgya, Tamás; Jambon, Albert; Káli, György; et al. (31 July 2013). "5,000 years old Egyptian iron beads made from hammered meteoritic iron". Journal of Archaeological Science. 40 (12): 4785–4792. doi:10.1016/j.jas.2013.06.002. hdl:11568/908268.
  12. ↑ Wertime, Theodore A. (1980). The Coming of the Age of Iron (in German). New Haven USA; Conn. & London.
  13. ↑ Bjorkman, Judith Kingston (1973). "Meteors and Meteorites in the ancient Near East". Meteoritics. 8 (2): 91–132. Bibcode:1973Metic...8...91B. doi:10.1111/j.1945-5100.1973.tb00146.x.
  14. ↑ Daniela Comelli; Massimo D'orazio; Luigi Folco; Mahmud El-Halwagy; Tommaso Frizzi; Roberto Alberti; Valentina Capogrosso; Abdelrazek Elnaggar; Hala Hassan; Austin Nevin; Franco Porcelli; Mohamed G. Rashed; Gianluca Valentini (2016). "The meteoritic origin of Tutankhamun's iron dagger blade". Meteoritics & Planetary Science. 51 (7): 1301–1309. Bibcode:2016M&PS...51.1301C. doi:10.1111/maps.12664. hdl:11568/794614.
  15. ↑ Walsh, Declan (2 June 2016). "King Tut's Dagger Made of 'Iron From the Sky,' Researchers Say". نیویورک تایمز. Retrieved 4 June 2016. ...the blade's composition of iron, nickel and cobalt was an approximate match for a meteorite that landed in northern Egypt. The result "strongly suggests an extraterrestrial origin"
  16. ↑ Guy, Jack (8 August 2023). "Arrowhead made from meteorite 3,000 years ago found near lake in Europe". سی‌ان‌ان. Retrieved 9 August 2023.
  17. ↑ Hofmann, Beda A.; Schreyer, Sabine Bolliger; Biswas, Sayani; Gerchow, Lars; Wiebe, Daniel; Schumann, Marc; Lindemann, Sebastian; García, Diego Ramírez; Lanari, Pierre; Gfeller, Frank; Vigo, Carlos; Das, Debarchan; Hotz, Fabian; von Schoeler, Katharina; Ninomiya, Kazuhiko (September 2023). "An arrowhead made of meteoritic iron from the late Bronze Age settlement of Mörigen, Switzerland and its possible source". Journal of Archaeological Science (in English). 157 105827. Bibcode:2023JArSc.157j5827H. doi:10.1016/j.jas.2023.105827. hdl:20.500.11850/625369.
  18. ↑ Iron and steel in ancient times by Vagn Fabritius Buchwald - Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskab 2005
  19. ↑ T. A. Rickard (1941). "The Use of Meteoric Iron". Journal of the Royal Anthropological Institute. 71 (1/2): 55–66. doi:10.2307/2844401. JSTOR 2844401.
  20. ↑ Buchwald, V. F. (1992). "On the Use of Iron by the Eskimos in Greenland". Materials Characterization. 29 (2): 139–176. doi:10.1016/1044-5803(92)90112-U. JSTOR 2844401.
  21. ↑ Buchwald, Vagn F. (1975). Handbook of Iron Meteorites: Their History, Distribution, Composition and Structure (in English). University of California Press.
  22. ↑ Der Lama mit der Hose: "Buddha from space" ist offenbar eine Fälschung (Telepolis 13.10.2012)
  23. ↑ "Ancient Buddhist Statue Made of Meteorite, New Study Reveals". Science Daily. Retrieved 26 December 2012.
  24. ↑ Buchner, Elmar; Schmieder, Martin; Kurat, Gero; Brandstätter, Franz; et al. (1 September 2012). "Buddha from space-An ancient object of art made of a Chinga iron meteorite fragment*". Meteoritics & Planetary Science. 47 (9): 1491–1501. Bibcode:2012M&PS...47.1491B. doi:10.1111/j.1945-5100.2012.01409.x.
  25. ↑ "The Cranbourne Meteorites" (PDF). City of Casey. Archived from the original (PDF) on 10 May 2013. Retrieved 29 December 2012.
  26. ↑ Evans, W. F. J.; Gattinger, R. L.; Slanger, T. G.; Saran, D. V.; et al. (20 November 2010). "Discovery of the FeO orange bands in the terrestrial night airglow spectrum obtained with OSIRIS on the Odin spacecraft". Geophysical Research Letters. 37 (22): L22105. Bibcode:2010GeoRL..3722105E. doi:10.1029/2010GL045310. S2CID 130887275.

پیوند به بیرون

در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ آهن شهاب‌سنگی موجود است.
This page is issued from ویکی‌پدیا. The text is available under Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 unless otherwise noted. Additional terms may apply for the media files.