텔루릭 철

Telluric iron
철, 고유 철 또는 텔루릭 철
Iron-136213.jpg
Disko Island Uivfaq의 밝은 금속성 철을 함유한 현무암 톱 슬래브(크기: 7.8 x 3.5 x 0.6cm)
일반
카테고리네이티브 원소 광물
공식
(기존 단위)		Fe
스트룬츠 분류1.AE.05
다나구분1.1.17.1
크리스털 시스템큐빅
크리스털 클래스헥소옥타헤드랄(m3m)
H-M 기호: (4/m 3 2/m)
스페이스 그룹임3m
단위세포a = 2.8664 å; Z = 2
식별
색강회색에서 철흑색까지, 광택이 나는 단면에서의 흰색
수정습관질량이 크고, 중간 표백제로서, 크리스탈처럼 드물다.
트윈닝{111} 및 {112}
클라바주{001}, {message}에 이별 포함
골절해클리
고집말릴 수 있는
모스 눈금 경도4
루스터메탈릭
발데인성불투명
비중7.3–7.87
참조[1][2][3]

텔루릭철(telluric iron)은 토착철이라고도 하며, 지구에서 유래한 철로, 광석이라기 보다는 금속성 형태로 발견된다. 텔루릭 철은 매우 드물며, 세계적으로 단 한 개의 주요 예금만이 알려져 있다. 그린랜드에 위치해 있다.

소개

녹은 핵을 제외하고 지구상의 거의 모든 원소 철은 철광석으로 발견된다. 모든 금속 철은 20억년 전에 시작된 대 산화 행사 동안에 철 산화물로 변질된 것으로 생각되었다. 1800년대 후반까지, 철은 고립된 그린란드 밖에서는 단지 추측에 불과했다. 유일하게 알려진 금속성의 지상 철은 우주에서 지구로 퇴적된 운석으로 발견되었다.

텔루릭 철은 라틴어 텔루스의 이름을 따서 붙여진 이름인데, "지구"를 의미하는 "지구"를 의미하는 "지구"와 "토지"를 의미하는 "지구"를 의미하는 "지구"와 "토지" 또는 "태생"을 의미하는 접미사와 결합하여 운석과 구별된다. 텔루릭 철은 상당한 양의 니켈과 위드만스타튼 구조를 모두 포함하고 있다는 점에서 유성 철과 닮았다. 그러나 텔루릭 철은 일반적으로 운석에 비해 너무 낮은 약 3%의 니켈만을 함유하고 있으며, 이 중 5% 미만의 니켈은 발견되지 않았다. 텔루릭 철에는 두 종류가 있다: 타입 1과 타입 2 모두 니켈과 다른 불순물이 상당량 함유되어 있다. 둘의 주요 차이점은 탄소함량인데, 이것은 금속의 경도, 작업성, 용해점에 큰 영향을 미친다.

재료 특성

텔루릭 철은 지구의 맨틀과 지각 안에서 형성된 금속 철이다. 비록 전 세계적으로 작은 텔루릭 철 퇴적물이 발견되었지만, 그린란드의 서쪽 해안에는 유일하게 알려진 주요 퇴적물이 있다. 그러나 이러한 퇴적물은 같은 지역이라도 모양과 구성이 크게 달라질 수 있을 뿐만 아니라, 위브파크, 아숙, 블라펠드, 멜렘피오르드 등 각 지역마다 급격한 편차가 있을 수 있다. 일반적인 요인은 녹지 침전물이 모두 둑(침반암에 라바를 채운 골절)이나 용해된 암석이 표면으로 흘러나올 수 있었던 돌출부에서 발견되는 경향이 있다는 것이다. 또 다른 공통점은 모든 퇴적물이 흑연이 풍부한 장골과 연관되어 발견된다는 것인데, 비록 금속이 지구의 나머지 철과 산화되는 것을 가까스로 모면할 수 있었는지, 혹은 그것이 광석과 석탄의 침대로 시작되어 그 다음에는 산소가 없는 것인지는 알 수 없지만, 금속 안에 탄소 함량이 높고 산화물이 적은 존재에 기여할 가능성이 높다는 것이다.탄소가 풍부하고, 그래피티틱한 장석이 제공하는 환경 감소로 인해 용암에서 황토 용해되었다.

그린란드의 텔루릭 철은 철-탄소 합금의 거의 모든 단계에서 발견될 수 있다는 점에서 독특하며, 결정 구조가 급격하게 변화한다. 어떤 바위에서는 그것은 뾰족한 모서리와 불규칙한 모양을 가진 아주 작은 알갱이처럼 현무암과 혼합되어 발견되는 반면, 다른 바위에서는 녹은 마그마의 작은 알갱이 크기의 작은 알갱이들이 대부분 구형 또는 장방형 모양으로 결정화된 더 큰 완두콩 크기의 알갱이로 합쳐질 수 있었다. 다른 곳에서는 둑이나 압출이 거의 전적으로 고탄소 주철로 만들어질 수 있는데, 이것은 마그마 안에서 더 쉽게 결합되어 점도와 용해점이 낮기 때문에 균열로 흐를 수 있다. 이 주철은 용암 안에 있는 매우 큰 구상질량만큼 땅 밖으로 튀어나와 주변 현무암의 자연 침식으로 인해 큰 바위가 형성되었기 때문에 현무암을 함유하거나 함유하는 경우가 많다.

텔루릭 철은 탄소 함량에 따라 크게 두 그룹으로 나뉜다. 타입 1은 일반적으로 2.0% 이상의 탄소를 함유하고 있는 주철이며, 타입 2는 연철과 에우텍토이드 강철 사이의 범위 내에 있다. 두 타입 모두 원소에서의 풍화작용을 매우 잘 처리하는 경향이 있지만, 2 타입은 이런 종류의 손상을 훨씬 더 많이 입지만, 박물관의 건조하고 통제된 대기에서 매우 빨리 분해되고 부서지는 경향이 있다.[4]

유형 1

제1형 텔루릭 철은 상당한 양의 탄소를 함유하고 있다. 1타입은 흰색 니켈 주철로 탄소 1.7~4%, 니켈 0.05~4% 함유돼 있어 매우 단단하고 부서지기 쉬우며 냉간 작업에도 잘 반응하지 않는다. 제1형식 구조는 주로 진주석과 시멘트 또는 코헨라이트로 구성되며, 트로일라이트 및 규산염을 포함한다. 개별 페라이트 알갱이는 일반적으로 크기가 약 1밀리미터다. 비록 곡물의 구성은 다를 수 있지만, 같은 곡물 안에서도 대부분 꽤 순수한 니켈-페라이트로 구성되어 있다. 페라이트 알갱이는 보통 5~25마이크로미터 두께의 시멘트 층과 연결되어 있고 진주석을 형성한다.

유형 1은 거대한 돌출부 또는 매우 큰 바위로 발견되는데, 일반적으로 몇 톤에서 수십 톤에 이른다. 이 금속은 고대 이누이트족인 (그린랜드의 지역 주민)에 의해 냉간 가공될 수 없었고, 현대적인 도구로도 기계 제작이 극도로 어렵다는 것을 증명했다. 타입 1의 가공은 카보룬덤 휠과 수냉으로 가장 잘 수행될 수 있다. 그러나 1타입은 이누이트족에 의해 망치와 안빌스톤으로 사용되었을 가능성이 있다.

반으로 톱질하면 제1형의 바위는 겉으로는 공압 잭해머로 거의 깨질 수 없는 두꺼운 주철 껍데기를 가지고 있는 경향이 있지만, 안에서는 거의 가루 형태의 철알을 함께 파쇄하여 망치의 타격에 분쇄되는 다공성 스펀지철 타입의 물질을 형성한다.[4]

유형 2

2형 텔루릭 철도 0.05~4% 정도의 니켈을 함유하고 있지만 일반적으로 0.7% 이하의 탄소를 함유하고 있다. 2타입은 냉간 가공에 잘 반응하는 유음 니켈철이다. 탄소와 니켈 함량은 냉간 가공물의 최종 경도에 큰 영향을 미친다.

제2형은 현무암 암석 안에서 작은 알갱이가 섞여서 발견된다. 곡물의 지름은 보통 1~5mm이다. 알갱이는 대개 현무암에 의해 분리되어 개별적으로 발견되지만, 때로는 더 큰 골재를 형성하기 위해 함께 썩어지기도 한다. 더 큰 조각들은 또한 소량의 코헨나이트, 일메나이트, 진주, 트로일라이트도 포함하고 있다. 2타입은 이누이트 족이 칼이나 울루스 같은 물건을 만들 때 사용했다. 현무암은 보통 완두콩 크기의 알갱이를 풀어내기 위해 으깨어 놓았는데, 알갱이는 동전만한 크기의 디스크로 두들겨 만들었다. 그 금속은 매우 부드러워서 아주 얇은 판에 박을 수 있다. 이 납작한 원반은 보통 뼈 손잡이에 새긴 긴 슬릿에 끼워져 서로 약간 겹쳐지도록 하여 칼과 톱의 결합과 같은 가장자리를 형성하였다.[5][6]

역사

현재 고갈된 독일 카셀의 아주 작은 텔루릭 철 퇴적물과 전 세계에서 온 몇 개의 다른 작은 퇴적물들 외에, 유일하게 알려진 주요 퇴적물은 그린란드의 디스코 만 지역과 그 근처에 존재한다. 이 물질은 현무암 바위의 화산 평원에서 발견되었으며, 지역 이누이트가 칼이나 울루 같은 도구의 가장자리를 자르는 데 사용했다. 이누이트족은 텔루릭 철을 실용적으로 사용한 유일한 사람들이었다.[5][6]

1870년 아돌프 에릭 노덴스키외르트는 그린란드의 디스코만 지역 근처에서 큰 철제 돌멩이를 발견했다. 이누이트가 케이프 요크 운석으로부터 도구를 만든 것을 알고, 주로 그린란드 원주민들이 철칼을 사용했다는 존 로스 경의 발견으로 노든스키외르트는 그 재료를 찾기 위해 디스코 섬의 포춘만에 상륙했다. 이누이트 족은 로스에게 두 개의 큰 바위가 놓여 있는 곳에서 높은 산에서 철을 얻었다고 말했다. 하나는 매우 단단하여 부러뜨릴 수 없었지만, 다른 하나는 작은 조각으로 잘게 잘려져 있었고, 그 조각에서 쇠뭉치를 뽑아내어 납작한 디스크로 만들어 칼로 만들었다. 노든스키홀드는 그 지역을 수색하는데 실패했고, 그 지역 이누이트의 일부가 이끌려 이 지역에 거대한 금속 철 덩어리가 흩어져 있는 Uivfaq라고 불리는 곳으로 갔다. 그는 두 금속 모두 상당한 양의 니켈을 포함하고 있고 두 금속 모두 위드만스테텐 무늬를 가지고 있기 때문에 이 금속이 유성에서 유래되었다고 추정했다. 당시 대부분의 과학자들은 산화되지 않은 텔루릭 철이 존재하지 않는다고 믿었고, 노든스키외엘드의 발견에 의문을 제기하는 사람은 거의 없었다.[5][6]

구스타프 나우크호프는 1871년 그린란드를 탐험했다. 다이너마이트와 리프팅 장비로 무장한 그의 탐험대는 텔루릭 철의 큰 샘플 세 개를 수집했고, 또한 노든스키헐드의 검사에 따라 유성이라고 믿었으며, 그것들을 유럽으로 가져와 추가 연구를 했다. 이 샘플들은 현재 스웨덴, 핀란드, 덴마크에서 발견될 수 있다. 현재 25톤 블록이 스톡홀름의 리크스무세움 외곽, 코펜하겐의 지질박물관 외곽 6.6톤 블록, 헬싱키 쿰풀라의 자연사 박물관에서 3톤 블록을 발견할 수 있다.[7]

1871년 나우크호프와 동행한 것은 K. J. V. Steenstrupp이었다. 흔히 유성(대기권 진입 중에 현무암으로 덮인 부위가 상당 부분 줄어들거나 날카로운 모서리나 들쭉날쭉한 가장자리를 가진 바위의 모양과 같은 상황들 때문에 Steensturp은 노든스키외르드에게 바위의 기원에 대해 동의하지 않고 출발했다.1878년 그의 탐험. 1879년 Steensturp은 처음으로 제2형 철을 확인하였고, 이 철이 또한 위드만스테텐 구조물을 포함하고 있음을 보여주었다. Steenstrupt는 나중에 그가 발견한 것을 다음과 같이 보고했다.

1879년 가을, 에칼루릿의 오래된 무덤에서 나는 이 문제와 관련하여 발견하였다. 동그란 공과 불규칙한 금속 철이 들어 있는 현무암 9점을 발견했다. 이 조각들은 로스가 집에 가져온 것과 비슷한 뼈칼과 일반적인 석기들과 함께 놓여 있었다... 반면 현무암 9조각과 쇠구슬은 분명히 뼈칼의 재료였다. 이 철은 부드럽고 공중에 잘 남아 있는데, 그 때문에 로스가 설명한 방식으로 사용하기에 적합하다. 철이 나타나는 바위는 전형적인 큰 결이 있는 흉악범이다. 이 발견은 이중의 의의를 가지고 있는데, 첫째, 에스콰이모가 인공 칼을 만든 재료를 처음 보는 것이고, 둘째, 그런 목적으로 텔루릭 철을 사용했다는 것을 보여주었기 때문이다.

에칼루리트 무덤에서 발견된 후, Steenstrupp은 제2형 철을 함유한 많은 큰 현무암을 발견했다. 제2형 알갱이가 밑바닥의 암반과 일치하는 화산 현무암 안에 박혀 있기 때문에, Steensturp은 철이 지상, 즉 텔루릭의 원천이라는 것을 보여줄 수 있었다.[7] 그의 보고서에서 Steenstrupp은 덧붙였다.

이 특이한 현무암의 층은 위에서 아래로 밀리미터의 분수에서 길이 18mm에 이르는 모든 크기의 철그루로 채워져 있는데, 이는 내가 발견한 것 중 가장 큰 것이다……. 이 철은 광택이 나면 아름다운 위드만슈타텐의 모습을 보여준다. ... 위드만스테텐 형상을 가진 금속 니켈철 역시 현재 텔루릭 광물이라는 것이 증명되었고, 니켈과 특정한 결정 구조물이 함께 있는 것은 결과적으로 느슨한 철 블록에 운석의 특성을 부여하기에 충분하지 않다.

Steenstrupp의 발견은 이후 1879년 운석 전문가 J. Lawrence Smith에 의해 확인되었고, 1882년 Joh Lorrencezen에 의해 확인되었다. 서부 그린란드에서 발견된 매우 희귀한 텔루릭 철은 그 이후로 연구되고 있다.[5][6][7]

발생

독일 카셀 지역 바이마르 부흘에 있는 현무암 채석장의 토종 철(크기: 6.6 × 5.9 × 1.8 cm)

디스코 섬 예치금 외에도 포춘 베이, 멜렘피오르드, 아숙 등 그린란드 서해안 지역에서도 토종 철이 보고됐다. 기타 위치는 다음과 같다.[1]

NiFe에서3 NiFe까지의2 니켈 철 합금은 울트라마피크 암석에서 추출한 플래커 침전물로 발생한다. Awaruite는 1885년 뉴질랜드에서 유래되었다.

참조

  1. ^ a b "Iron" (PDF). Handbook of Mineralogy.
  2. ^ "Native iron". MinDat. Keswick, VA: Hudson Institute of Mineralogy. Retrieved 2021-12-31.{{cite web}}: CS1 maint : url-status (링크)
  3. ^ "Iron". WebMineral.
  4. ^ a b Lorenzen, Joh (1886). "[no title cited]". The Mineralogical Magazine and Journal of the Mineralogical Society. Mineralogical Society of Great Britain / Simpkin, Marshall & Co. 6: 14–38.
  5. ^ a b c d Buchwald, Vagn Fabritius (2005). Iron and steel in ancient times (Report). Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskab. pp. 35–37.
  6. ^ a b c d Buchwald, Vagn Fabritius; Mosdal, Gert (1985). Meteoritic Iron, Telluric Iron and Wrought Iron in Greenland (Report). Kommissionen for videnskabelige Undersogelser i Gronland. p. 19-23.
  7. ^ a b c Steenstrup, K.J.V.; Lorenzen, J. (1882). "[no title cited]". The Mineralogical Magazine and Journal of the Mineralogical Society. Mineralogical Society of Great Britain / Wessrs, Williams, and Straham. 6: 1–38.
  8. ^ a b c d e f g
    Palache, Charles; Berman, Harry; Frondel, Clifford, eds. (1944). Dana's System of Mineralogy. Vol. 1. Wiley. pp. 114–118.
  9. ^ https://www.mindat.org/loc-106121.html,의 1/4/4 액세스
  10. ^ https://www.mindat.org/locentries.php?p=5602&m=2047,의 1/4/4 액세스
  11. ^ "Hatrurim formation, Middle East". MinDat. Keswick, VA: Hudson Institute of Mineralogy. Retrieved 2021-12-31.{{cite web}}: CS1 maint : url-status (링크)