【摘要】 不同的陨石碎片主要含有不同质量比例的氧和铁。

关于陨石的结构、矿物、元素、同位素的变化和物理化学性质已经积累了大量的科学资料[1]。在已知的陨石中发现了大约一百种矿物质,其中(除了少数例外)含有铁原子。陨石的重要特征是它们的磁性。磁性,这是几乎所有陨石的典型特征,用于它们的分类和了解太阳系行星磁场的本质。研究陨石的磁性也很重要,因为太阳系和太阳的所有行星都有磁场。地磁场的起源只是假设,也需要进一步的研究。

 

与此同时,关于地外物质性质的可靠信息,只有在它们发生在地球上之后(在地球条件产生长期影响之前)立即进行调查才能获得。车里雅宾斯克陨石是独一无二的,属于罕见的岩石球粒陨石LL5类型,激波分数S4,风化度W0。在一些陨石碎片中发现了与LL5型(具有非典型化学元素含量的石铁陨石)不对应的部分。

 

结果表明,不同的陨石碎片主要含有不同质量比例的氧和铁。车里雅宾斯克陨石的磁性在中进行了研究。车里雅宾斯克陨石碎片中金属的平均含量,根据明暗成分的饱和磁化强度Ms,分别为3.7 wt %和4.1 wt %;磁性能的主要载体是75 K以上的带长石和马马石,75 K以下的铬铁矿;样品的磁性硬度在10 K时最大,明暗组分的硬度分别为606 mT和157 mT。

 

该陨石的主要磁性矿物为两组不同镍浓度、含铁硫化物的铁镍合金;磁铁矿球是由三黄铁矿和其他铁硫化物组成的,这些铁硫化物是在地球大气中陨石熔化时氧化成磁铁矿的。主要的磁性来源被认为是在地壳中很少见的镰闪石、硅辉石和带长石。也有人认为,扁针铁矿起源于铁陨石,磁化强度M(T)在973 K以上的温度依赖性急剧下降是扁针铁矿→带长石结构相变的标志,这在中得到了揭示。

图1. 车里雅宾斯克陨石1的57Fe谱的模型解释结果[1]

 

图1为T = 300 K时陨石碎片2和图2为陨石碎片3中57Fe核光谱的模型解释结果。可以看出,在相同温度下,这些碎片中57Fe核的光谱形状和Hn值有显著差异。在相同的样品温度下,在整个温度范围内观察到这三个碎片的明显差异。例如,碎片1和碎片2的四极重包线的不对称性表现为π跃迁强度大于σ跃迁强度,而碎片3则相反,σ跃迁强度大于π跃迁。

 

在某些温度范围内,不同碎片的谱包络变化显著,这影响了超细磁场(HMFs) Hn(T)的温度依赖性(图2)。在T = 300 K时,碎片1和碎片2的光谱形状相似,57Fe核的最大HMF值接近(分别为311.14和311.10 kOe),而即使在T = 323 K时,Hn值也分别为508.06和307.39 kOe。

 

在较高的温度下,相同温度下的光谱包层的形状和参数也有很大的不同。在T = 548 K时,片段1和片段3中的57Fe谱的磁性结构仍有保留,但Hn值不同,分别为449.25 kOe(片段1)和398.63 kOe(片段3)。片段2中的谱的磁性结构虽然没有完全消失(Hn = 76.85 kOe),但变窄得多。

图2. 车里雅宾斯克陨石3的57Fe谱的模型解释结果[1]

 

[1] Guseynov, M. M., Taskaev, S. V., & Kamilov, I. K. (2020). Study of the Chelyabinsk Meteorite Magnetism by Nuclear Gamma-Resonance Spectroscopy. Crystallography Reports, 65(3), 333–337.

 

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