科普:鐵隕石獨有的「身份證」

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歡迎各位朋友們來到 星石空間站，本次星際知識之旅將陪您一起了解鐵隕石的特有結構——維斯臺登結構和魏德曼花紋，一起了解一下吧！

Gibeon鐵隕石

鐵隕石主要由金屬Fe-Ni組成，次要礦物以隕硫鐵為主，少量的碳化物、氯化物、磷化物、氧化物，單質礦物石墨、自然銅等，某些鐵隕石中含有由橄欖石、輝石等組成的矽酸鹽包體。

金屬Fe-Ni主要以3種Fe-Ni合金的形式出現：

1.立方體心鐵——鐵紋石

2.立方面心鐵——鎳紋石

3.細粒混合物——合紋石。

鐵紋石、鎳紋石和合紋石中Ni的含量分別約為7%、11%-85%、11%-25%，具體鐵隕石略有差異。

隕石分類表

Gibeon

一、【魏德曼花紋（維斯臺登結構）】

是在八面體隕鐵和一些橄欖隕鐵中發現的獨特的鎳-鐵結晶體，它們包括一些交織的錐紋石和鎳紋石形成的帶狀物。

二、【形成機制】

阿勒泰鐵隕石

在600-900 °C條件下，隕鐵會形成兩種鎳含量不同的穩定合金——錐紋石和鎳紋石。

#錐紋石的鎳含量低，只有5%至15%的鎳；

#鎳紋石的鎳含量高，可以高達50%。

八面體鐵隕石的鎳含量介於錐紋石和鎳紋石之間，大約為5-19%。

以大約每百萬年降低1至10度、極度緩慢的降溫條件下，錐紋石板會在鎳紋石的晶格中沿著某一個晶軸平面的方向成長。

錐紋石在固體金屬內擴散成長的溫度介於700至450 °C。故每一顆八面體鐵隕石中的魏德曼花紋形成時間大約需要兩千萬年至兩億年。

這也可以解釋：為何在實驗室中無法製造出魏德曼花紋這種結構。

在鐵隕石被切割、拋光和酸蝕時，因為錐紋石和鎳紋石的耐酸性不同，腐蝕速度不一樣，因此會顯示出這種可以看見晶體線的花紋。在右圖中，廣泛顯示的白線是錐紋石（大小在mm級別），像緞帶的細線是鎳紋石，暗灰的雜斑區域是合紋石。

Gibeon

三、【作用】

在極端緩慢的冷卻速度下，經歷數千萬年，鎳鐵晶體在固體內增長的長度也只有幾釐米。

這種花紋的存在是材料來自外太空的證明，可以很容易的確定一小塊的碎片是否是隕石的一角。

魏德曼花紋可以稱為鐵隕石的「身份證」。

Campo del Cielo

四、【製作方法】

有許多不同的方法來顯示出鐵隕石上的魏德曼花紋。

1.先切片和拋光；

2.然後清洗拋光的切面。

3.然後配置酸洗液：一般是在無水乙醇中加入10%左右的濃硝酸，或鐵氯來處理，或使用稀鹽酸直接浸泡也可以。

4.最後將切片放入酸洗液中浸泡幾分鐘左右，直到花紋明顯即可。

每顆隕石的鎳含量不同，蝕刻所需要的時間也不同，通常是30秒至1分鐘左右即可觀察到花紋。隕石一但被酸蝕刻，通常需要用強鹼（例如碳酸鈉）來中和，並且清洗和乾燥。最後塗防鏽油進行保護。

奧德賽鐵隕石

五、【花紋尺寸】

隨著鎳含量的增加， 鎳紋石的帶寬範圍從粗糙到細緻。

Campo del Cielo

以花紋的帶寬為依據，對鐵隕石進行分類，稱為構造分類法。

八面體隕鐵可以分為：

【Ogg】：最粗糙的八面體隕鐵，錐紋石的帶寬大於3.3mm，鎳含量在5%-9%。

【Og】：粗糙的八面體隕鐵，錐紋石的帶寬在1.3-3.3 mm，鎳含量在6.5-8.5%。

【Om】：中等的八面體隕鐵，錐紋石的帶寬在0.5-1.3 mm，鎳含量在7-13%。

【Of】：細緻的八面體隕鐵，錐紋石的帶寬在0.2-0.5 mm，鎳含量在7.5-13%。

【Off】：最細緻的八面體隕鐵，錐紋石的帶寬小於<0.2 mm，鎳含量在17-18%。

【沒有魏德曼花紋】的鐵隕石：有諾伊曼線的稱為六面體隕鐵；沒有任何結構的稱為無紋隕鐵，即富鎳隕鐵。

【有諾伊曼線的】稱為六面體隕鐵；

【沒有任何結構】稱為無紋隕鐵，即富鎳隕鐵

綜上所述，維斯臺登結構是鐵隕石最好的「身份證」，也是鐵隕石構造分類法的重要依據！而且魏德曼花紋也使鐵隕石擁有獨特的美麗！

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