Fer telurique – wikipedia wiki

Fer tellurique , aussi appelé fer indigène , est du fer qui est originaire sur Terre, et se trouve sous une forme métallique plutôt que comme un minerai. Le fer révélateur est extrêmement rare, avec un seul dépôt majeur connu dans le monde, situé au Groenland.

Introduction [ modifier ]]

À l’exception de son noyau fondu, presque tout le fer élémentaire sur Terre se trouve comme des minerais de fer. Tout le fer métallique aurait été transformé en oxydes de fer pendant le grand événement d’oxydation, commençant il y a environ 2 milliards d’années, entre autres théories. Jusqu’à la fin des années 1800, le fer en tant que métal indigène n’était qu’une question de spéculation, en dehors du Groenland isolé. Le seul fer terrestre connu sous forme métallique a été trouvé comme des météorites, qui ont été déposées sur la terre depuis l’espace.

Le fer telurique est ainsi nommé d’après le mot latin Région , signifiant “terre” (la planète, par opposition à Terre signifiant «terre»: la terre, le sol ou le sol), combinée avec le suffixe -ic signifiant “de” ou “né de”, le différenciant des météorites. Le fer telurique ressemble au fer météorique, en ce qu’il contient à la fois une quantité importante de structures de nickel et de widmanstatten. Cependant, le fer telurique ne contient généralement qu’environ 3% de nickel, ce qui est trop faible pour les météorites, dont aucune n’a été trouvée avec moins de 5%. Il existe deux types de fer telurique: les deux type 1 et type 2 contiennent des quantités comparables de nickel et d’autres impuretés. La principale différence entre les deux est la teneur en carbone, qui affecte considérablement la dureté, l’ouvabilité et le point de fusion du métal.

Propriétés matérielles [ modifier ]]

Le fer telurique est un fer métallique qui s’est formé dans le manteau et la croûte de la Terre. Bien que des dépôts mineurs de fer telurique aient été trouvés dans le monde, les rives ouest du Groenland détiennent les seuls grands dépôts connus. Cependant, ces dépôts peuvent varier considérablement en forme et en composition, même dans la même région, ainsi que des variations drastiques entre différentes régions telles que UIVFAQ, ASUK, BLAAFJELD et MELLEMFJORD. Le facteur commun est que tous les dépôts grores ont tendance à être trouvés dans des digues (fractures remplies de lave dans le substratum rocheux) ou des extrusions où la roche fondue a pu s’écouler sur la surface. Une autre communauté est que tous les dépôts se trouvent en association avec le feldspath riche en graphite, contribuant probablement à la présence à haut contenu en carbone et à faible oxyde dans le métal, bien qu’il soit inconnu si le métal a réussi à s’échapper d’être oxydé avec le reste du fer de la Terre , ou si elle a commencé comme des lits de minerai et de charbon qui se sont sous -duits puis ont été naturellement fondues dans la lave en raison de l’environnement réducteur fourni par le feldspath graphitique riche en carbone.

Le fer telurique au Groenland est unique, en ce qu’il peut être trouvé dans presque toutes les phases des alliages de carbone de fer, et avec des structures cristallines variables radicalement. Dans une certaine roche, il se trouve mélangé avec du basalte comme de très petits grains avec des coins pointus et des formes irrégulières, tandis que dans d’autres, les petites gouttelettes de la taille d’un grain dans le magma fondu ont pu fusionner en gouttelettes plus grandes de la taille d’un pois qui cristallisent avec un principalement un forme sphérique ou oblongue. Dans d’autres, la digue ou l’extrusion peut être faite presque entièrement à partir de fonte en carbone très élevé, ce qui pourrait plus facilement fusionner dans le magma et s’écouler en fissures en raison de sa viscosité et de son point de fusion plus faibles. Cette fonte est souvent croûte ou contient des inclusions de basalte, car elle a extrude du sol en tant que très grandes masses globulaires à l’intérieur de la lave, dont de gros rochers se sont formés en raison de l’érosion naturelle du basalte environnant.

Le fer telurique est largement divisé en deux groupes, selon la teneur en carbone. Le type 1 est un fer en fonte contenant généralement plus de 2,0% de carbone, tandis que le type 2 varie quelque part entre le fer forgé et un acier eutectoïde. Les deux types ont tendance à gérer très bien les intempéries dans les éléments, mais ont tendance à se décomposer et à s’effondrer très rapidement dans l’atmosphère sèche et contrôlée d’un musée, bien que le type 2 soit beaucoup plus sujet à ce type de dégâts. ^[4]

Type 1 [ modifier ]]

Le fer tellurique de type 1 contient une quantité importante de carbone. Le type 1 est un fonte nickel blanc, contenant 1,7 à 4% de carbone et 0,05 à 4% de nickel, ce qui est très dur et cassant et ne répond pas bien au travail au froid. La structure de type 1 se compose principalement de perlite et de cémentite ou de cohénite, avec des inclusions de troilite et de silicate. Les grains de ferrite individuels sont généralement d’environ un millimètre. Bien que la composition des grains puisse varier, même dans le même grain, ils sont principalement composés de ferrite de nickel assez pure. Les grains de ferrite sont liés aux stratifications en cémentite; Généralement, 5 à 25 micromètres d’épaisseur; formant la perlite.

Le type 1 se trouve comme des extrusions massives ou de très gros rochers, allant généralement de quelques tonnes à des dizaines de tonnes. Le métal ne pouvait pas être à froid travaillé par les anciens Inuits (les habitants locaux du Groenland), et s’avère extrêmement difficile à machine même avec des outils modernes. L’usinage du type 1 est peut-être mieux accompli avec une roue de carborundum et un refroidissement par eau. Cependant, le type 1 a peut-être été utilisé comme des pierres de marteau et d’enclume par les inuits.

Lorsqu’elles sont sciées en deux, les rochers de type 1 ont tendance à avoir une épaisse coquille de fonte à l’extérieur qui peut à peine être brisée avec des jacquiers pneumatiques, mais à l’intérieur d’une construction beaucoup plus fragile de grains de fer sous une forme presque poudre Formez un type de matériau poreux et éponge qui pulvérise à la frappe d’un marteau. ^[4]

Type 2 [ modifier ]]

Le fer tellurique de type 2 contient également environ 0,05 à 4% de nickel, mais généralement moins de 0,7% de carbone. Le type 2 est un nickel-fer malléable qui répond bien au travail au froid. La teneur en carbone et en nickel a un grand effet sur la dureté finale de la pièce à froid.

Le type 2 se trouve sous forme de petits grains mélangés dans la roche de basalte. Les grains ont généralement un diamètre de 1 à 5 millimètres. Les grains se trouvent généralement individuellement, séparés par le basalte, bien qu’ils soient parfois frittés ensemble pour former des agrégats plus grands. Les plus grandes pièces contiennent également de petites quantités de cohénite, d’ilménite, de perlite et de troilite. Le type 2 a été utilisé par les inuits pour fabriquer des articles tels que des couteaux et ULUS. Le basalte était généralement écrasé afin de libérer les grains de la taille d’un pois, qui étaient martelés en disques sur la taille des pièces. Le métal est très doux et peut être martelé dans des plaques très minces. Ces disques plats ont généralement été insérés dans de longues fentes sculptées dans des poignées osseuses, en rangées afin qu’elles se chevauchaient légèrement, formant un bord qui ressemblait à une combinaison d’un couteau et d’une scie (un bord festonné inversé). ^{[5] [6]}

Histoire [ modifier ]]

Mis à part un très petit dépôt de fer telurique à Kassel, en Allemagne, qui a maintenant été épuisé, et quelques autres dépôts mineurs du monde entier, les seuls grands dépôts connus existent dans et à proximité de la région de Disko Bay, au Groenland. Le matériau a été trouvé dans les plaines volcaniques de la roche de basalte, et utilisée par les inuits locaux pour fabriquer des bords de coupe pour des outils tels que les couteaux et l’ulus. Les Inuits étaient les seuls à utiliser pratiquement le fer telurique. ^{[5] [6]}

En 1870, Adolf Erik Nordenskiöld a découvert de grands rochers de fer près de la région de Disko Bay au Groenland. Sachant que les Inuits avaient fait des outils de la météorite du Cap York, principalement en raison de la découverte de Sir John Ross que les indigènes du Groenland ont utilisé des couteaux de fer, Nordenskiöld a atterri à Fortune Bay sur l’île de Disko pour rechercher le matériel. Les Inuits avaient dit à Ross qu’ils avaient obtenu le fer de haut sur une montagne, sur un site où se trouvaient deux gros rochers. L’un était très dur et ne pouvait pas être brisé, mais l’autre a été ébréché en morceaux plus petits à partir desquels des boules de fer ont été extraites et martelées en disques plats pour les couteaux. Nordenskiöld a fouillé sans succès le site, jusqu’à ce qu’il soit dirigé par certains des inuits locaux à un endroit appelé Uivfaq , où de grandes masses de fer métallique étaient éparpillées dans la région. Il a supposé que le métal était d’origine fulgurante, car les deux contiennent des quantités importantes de nickel et les deux avaient des schémas widmanstätten. La plupart des scientifiques à l’époque croyaient qu’aucune tellurique Le fer existait, et peu de gens ont interrogé la conclusion de Nordenskiöld. ^{[5] [6]}

Gustav Nauckhoff a fait une expédition au Groenland en 1871. Armé de dynamite et d’équipement de levage, son expédition a collecté trois grands échantillons de fer telurique, les croyant également météoriques, selon l’examen de Nordenskiöld, et les a ramenés en Europe pour une étude plus approfondie. Ces échantillons se trouvent actuellement en Suède, en Finlande et au Danemark. Un bloc de 25 tonnes repose désormais à l’extérieur du Riksmuseum à Stockholm, un bloc de 6,6 tonnes à l’extérieur du musée géologique de Copenhague, et un bloc de 3 tonnes se trouve dans le Musée d’histoire naturelle à Kumpula, Helsinki. ^[7]

Nauckhoff l’accompagnement en 1871 était K. J. V. Steenstrup. En raison de circonstances comme la forme des rochers, qui avaient souvent des coins nets ou des bords déchiquetés qui ne sont pas caractéristiques des météorites (qui se sont considérablement abordés pendant l’entrée atmosphérique), ou le fait que beaucoup avaient des zones qui étaient incrustées de basalte, Steenstrup ne sont pas en désaccord avec Nordenskiöld à propos de l’origine des rochers, et a pris sa propre expédition en 1878. En 1879, Steenstrup a d’abord identifié le fer 2 fer , montrant qu’il contenait également des structures widmanstätten. Steenstrup a rapporté plus tard ce qu’il a trouvé:

À l’automne de 1879, J’ai fait une découverte en relation avec cette affaire, car dans une vieille tombe à Ekaluit … J’ai trouvé 9 morceaux de basalte contenant des boules rondes et des morceaux irréguliers de fer métallique. Ces pièces se trouvaient avec des couteaux osseux, similaires à ceux ramenés à la maison par Ross, ainsi qu’avec les outils en pierre habituels … tandis que les 9 morceaux de basalte avec les boules de fer étaient évidemment le matériau des couteaux osseux. Ce fer est doux et se maintient bien dans l’air, à partir de laquelle il est apte à être utilisé de la manière décrite par Ross. La roche dans laquelle le fer apparaît est un felspar-bast felspar typique. La découverte a une double signification, d’abord, car c’est la première fois que nous voyons le matériau dont the Esquimaux made artificial knives , et deuxièmement, parce qu’il montrait qu’ils ont utilisé du fer telurique à cette fin .

Après la découverte dans la tombe à Ekaluit, Steenstrup a trouvé de nombreux grands affleurements de basalte contenant le fer 2 fer . Depuis le type 2 Les grains sont intégrés dans le basalte volcanique qui correspond au fondement sous-jacent, Steenstrup a pu montrer que le fer provenait de sources terrestres ou révélatriques. ^[7] Dans son rapport, Steenstrup a ajouté,

Cette couche particulière de basalte est remplie de haut en bas avec des grains de fer de toutes tailles d’une fraction d’un millimètre à une longueur de 18 mm avec une largeur de 14 mm, ce qui est le plus grand que j’ai trouvé. … Lorsqu’il est poli, ce fer montre de belles figures de Widmannstätten. … Le nickel-fer métallique avec les chiffres de Widmannstätten s’est avéré être également un minéral tellurique , et la présence de nickel avec une certaine structure cristalline ne sont donc pas suffisantes pour donner le caractère des météorites aux blocs de fer.

Les conclusions de Steenstrup ont ensuite été confirmées par l’expert en météorite J. Lawrence Smith en 1879, puis par Joh Lorenzen en 1882. Le fer tellurique extrêmement rare trouvé dans l’ouest du Groenland est à l’étude depuis. ^{[5] [6] [7]}

Occurrence [ modifier ]]

Iron indigène de la carrière de basalte à Bühl, Weimar, district de Kassel, Allemagne (taille: 6,6 × 5,9 × 1,8 cm)

En plus du fer indigène du dépôt de l’île de Disko a été signalé dans la baie de Fortune, Mellemfjord, ASUK et d’autres endroits le long de la côte ouest du Groenland. Les autres emplacements comprennent: ^[d’abord]

• Ben Breck, Écosse en granit avec la magnétite ^[8]
• Dans le comté d’Antrim, en Irlande du Nord ^[8]
• se produit dans le basalte à Buhl, près de Weimar, Hesse, et associé aux nodules de pyrite dans le calcaire à Muhlhausen, Thuringie, Allemagne ^[8]
• Près de Rivne, Volhynia, Ukraine ^[8]
• à Trachyte à Auvergne, France
• en Russie à Grushersk, dans le district de Don, le sud de l’Oural associé à la pyrite; ^[8] Dans le massif de Huntukungskii (Khungtukun), Krasnoyarsk Kray; ^[9] et sur le volcan Fissure de Tolbachik sur la péninsule de Kamchatka ^[dix]
• Dans la formation Hatrurim, Néguev, Israël ^[11]
• Aux États-Unis, des événements ont été signalés dans des lits de charbon près de Cameron, comté de Clinton, Missouri; et des schistes carbonifères près du Nouveau-Brunswick, comté de Somerset, New Jersey ^[8]
• En Ontario, il a été signalé dans le canton de Cameron, le district de Nipissing et sur l’île St. Joseph à Lake Huron. ^[8]

Alliages nickel-fer indigènes avec Ni ₃ Fe à Ni ₂ Fe se trouvent sous forme de dépôts de placers dérivés de roches ultramafiques. Awaruite a été décrit en 1885 en Nouvelle-Zélande.

Les références [ modifier ]]