「鉄隕石」の見分け方

いちばんわかりやすい見分け方は、鉄隕石を研磨あるいは切断して、表面にエッチング(酸処理)する方法です。通常の鉄隕石でしたら、縞模様(ウィドマンシュテッテン構造)が現れます。
磁石が付くということは鉄隕石の証明になりません。

画像は1836年にナミビアで発見されたギベオン鉄隕石ですがこんな感じの模様です。
東京大学総合研究博物館の画像を引用させていただきました。
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さて、この縞模様が形成されるのは鉄隕石が鉄とニッケルの合金だからです。

惑星の中心部(約10万気圧)で鉄とニッケルが融解する合金が極めてゆっくり冷却した場合、900℃でニッケルの少ない部分とニッケルの多い部分に分かれ始めます。この分離過程は350℃ぐらいまで続きます。
その結果できるニッケルの少ない部分は、多い部分に比べて酸に溶けやすいので、酸処理を行うと、溶け具合の差が模様となって現れるのです。

但し、実は鉄隕石の中でも、この模様はある特定のニッケル含有量の鉄隕石のみにできるため、この模様が出ない種類もあるのがややこしいところです。
例えばロシア連邦トゥーバ共和国で発見されたチンガー隕石は断面を酸処理しても、ウィドマンシュテッテン構造を示しません。この鉄隕石は「アタキサイト」という種類のためです。(詳しくは後段でご説明)

また、冷却の速さが遅いほど、分離過程は進行するので。分離程度(ウィドマンシュテッテン構造)から、冷却に要した時間が見積もることもできます。それによると、鉄隕石に観られるウィドマンシュテッテン構造を形成するには、100万年以上要することが分かっています。
そんな状況は、惑星の中心部分のみということになります。ウィドマンシュテッテン構造を持つ偽物は作ることができないわけです。

なおご参考まで、エッチング(酸処理)は利用時・廃液処理いずれも危険な強酸を使用するので普通の人にはあまり薦められません。理科・化学の先生か化学処理分野の企業に任せるのが確実です。

ということで、ここからは各論です・・・。

鉄隕石の構造は、ニッケルの濃度によって、

ニッケルの少ない成分(カマサイト)と
ニッケルの多い成分(テーナイト)が

存在します。ニッケルの濃度が約6~17%の場合、カマサイトとテーナイトが混在することができます。カマサイトの方が酸に溶けやすいので、酸処理するとウィドマンシュテッテン構造が出現するわけです。
この様な鉄隕石は、カマサイトが正八面体方向に成長しているので、「オクタ(8の意味)ヘドライト」と呼ばれています。

もし、ニッケルの濃度が17%を越えていると、カマサイト(ニッケルの少ない成分)はわずかにしか存在することが出来ず、鉄隕石はテーナイト(ニッケルが多い成分)に埋め尽くされてしまいます。よって、カマサイトとテーナイトが混在している状態は無くなり、ウィドマンシュテッテン構造は現れません。
このような鉄隕石は「アタキサイト」と呼ばれています。名の由来は「構造がない」という意味のギリシャ語です。前段でご紹介したチンガー隕石はアタキサイトです。

逆に、もしニッケルの濃度が6%より低いと、テーナイト(ニッケルが多い成分)は生じることが出来ず、鉄隕石はカマサイト(ニッケルが少ない成分)のみで構成されます。この様な鉄隕石は、正六面体の方向に割れやすい性質があるので、「ヘキサ(6の意味)ヘドライト」と呼ばれています。

「オクタヘドライト」はエッチングによりウィドマンシュテッテン構造がでます。
「アタキサイト」はニッケルが多すぎてウィドマンシュテッテン構造は見えません。
「ヘキサヘドライト」は逆にニッケルが少ないためウィドマンシュテッテン構造は現れません。代わりに、キズのような細い平行線群 (ノイマンバンド)が現れます。
「アタキサイト」は表面上では隕石と判らないので成分分析が必要ということでもあります。

最近では、ニッケル含有量と微量元素の化学組成から成因が関係する化学的グループに分けることが一般的になりました。微量元素(例えばガリウムやゲルマニウム)の含有量の多い方から少ない方へI~IVという数字を付け、さらに細かな特徴でA、B、Cなどの記号を付けます。この結果、鉄隕石は、IA、IIDというような十数個程度のグループに分けられています。

このところ文章が長くなり反省してます。最後まで読んでいただいた方、感謝します。
今回のご案内は「鉄隕石」限定です。他の、石質隕石(外見はそこらの石ころと酷似)はさらに判定が困難で、このタイプは専門機関(国立科学博物館等)で検査しないと厳密な判断は難しいのが現実です。(ニセモノが多いのも実は圧倒的に石質隕石です)
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by ministopde | 2006-01-14 13:15 | 趣味(隕石)
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