Home Microstructures of iron meteorites
Article Open Access

Microstructures of iron meteorites

  • S. Strobl

    Suanne Strobl is working as a scientific officer at the Institute of Chemical Technologies and Analytics (TU-Wien) and is teaching supervisor of metallography. She studied chemistry and her doctoral thesis was about sintered steels.

    EMAIL logo
    and R. Haubner

    Roland Haubner is Ao.Univ.Prof. at TU-Wien. His fields of activity till now were industrial tungsten production, CVD (Chemical Vapor Deposition) and the low-pressure diamond deposition. He is also involved in materials characterization, ceramics, corrosion and archaeometallurgy.

Published/Copyright: August 21, 2024
Become an author with De Gruyter Brill

Abstract

Meteorites originate from the early phase of our solar system and are wonderfully undefined and inhomogeneous. In terms of its composition and microstructure, one single meteorite has quite a few surprises in store. The iron meteorite microstructure depends essentially on the initial solidification of the melt in a larger asteroid or minor planet. The solidification process itself is a function of local element concentrations and the very slow cooling rate.

Various collisions in space resulted in the fragmentation of the asteroids and the deformation of the microstructure. However, whether visible microstructural changes occur or not depends on the microstructure itself. And finally, corrosion may also occur in the Earth’s atmosphere. An attempt is made to explain the different microstructures on the example of three iron meteorites, namely those found in Canyon Diablo, Gebel Kamil, and Dronino.

Kurzfassung

Meteorite stammen aus der Anfangsphase unseres Sonnensystems und sind herrlich undefiniert und inhomogen. Ein einzelner Meteorit ist ein Überraschungspaket hinsichtlich seiner Zusammensetzung und seines Gefügeaufbaus. Das vorliegende Gefüge von Eisenmeteoriten ist im Wesentlichen von der ersten Erstarrung der Schmelze in einem größeren Asteroiden oder Kleinplaneten abhängig. Der Erstarrungsprozess selbst ist von den lokalen Elementkonzentrationen und der sehr langsamen Abkühlgeschwindigkeit abhängig.

Durch diverse Kollisionen im Weltall kam es zur Fragmentierung der Asteroiden und zu Verformungen des Gefüges. Ob sichtbare Gefügeveränderungen auftreten, ist jedoch vom vorliegenden Gefüge selbst abhängig. Zu guter Letzt kann noch Korrosion in der Erdatmosphäre auftreten. Anhand der Gefüge von drei Eisenmeteoriten, nämlich von den Fundorten Canyon Diablo, Gebel Kamil und Dronino, wird versucht die verschiedenen Gefüge zu erklären.

Schlagwörter: Meteorite; Metallographie

1 Introduction

Meteorites formed about 4 billion years ago, when the planets in our solar system were forming. They are roughly classified into stone and metal meteorites [1].

Metal meteorites mainly consist of iron and are classified according to their microstructure and the inclusions they contain [2]. Meteorites are unique pieces with a very inhomogeneous structure. Hence, it is difficult to compare them.

What is special about iron meteorites is their unique structure and distribution of impurities which can be attributed to the very slow cooling in space. A variety of minerals has also been found in meteorites [3].

In nature, metallic iron is usually found in the form of meteorites whose finds are very unevenly spread across Earth’s surface. Archaeological literature reports that artifacts made from meteorite iron date back as far as before the Iron Age. Because many fell victim to corrosion, unfortunately only a few confirmed pieces made from meteorite iron can be found [4, 5].

The processing of meteorite iron to manufacture Indonesian kris daggers is a well-known application and attempts have also been made to reforge such daggers [6] or a sword [7].

Some metallographic studies on meteorites already exist. They provide first insights into the different microstructures [8, 9, 10, 11]. Three very different meteorites were selected for this work: Canyon Diablo, Gebel Kamil, and Dronino.

2 Examination methods

Pieces were cut off for material investigations using a laboratory cut-off machine.

For the metallographic preparation, the samples were cold mounted in epoxy resin.

After plane grinding, they were gradually ground and polished up to a diamond grit of 1 μm. Klemm I solution was used as etchant for an etching time of approx. 2 minutes [12, 13]. For the metallographic examinations, a light optical microscope (LOM) and scanning electron microscope (SEM) equipped with energy dispersive X-Ray spectroscopy (EDS) were used. The minerals stated in the text were identified based on EDS measurements of the element concentrations and were not determined by X-ray diffraction.

3 Results and discussion

Due to their diversity, not all occurring meteorite microstructures can be described in detail and only specific characteristics are pointed out here.

3.1 Canyon Diablo

The Canyon Diablo meteorite comes from the Arizona desert and has been assigned to the structural class of “coarse octahedrites” [14]. This meteorite is known to contain lonsdaleite, the hexagonal modification of diamond, but also cementite Fe3C (mineralogical name: cohenite).

From iron metallurgy it is known that cementite is metastable and only decomposes to ferrite and graphite in the presence of graphite nuclei. Due to this phenomenon, no graphite occurs in steel and pearlite present in cast iron decomposes at elevated temperatures [15].

For this Canyon Diablo meteorite, this means that when the melt solidified, the carbon content was too low for graphite nuclei to form and no decomposition occurred over the course of billions of years.

Cohenite is clearly visible in Figures 1a–c. It appears white in the LOM and has a dark gray appearance in the SEM-backscattered electrons (BSE). Areas with a carbon content are also clearly visible in the EDS element distribution (Figure 2). The rather fine-grained kamacite (corresponds to ferrite (α-Fe)) forms a matrix (Figures 1d, e). The meteorite’s Ni content accumulates in the taenite (corresponds to austenite (γ-Fe,Ni)). Taenite is not etched and appears white. A fine-grained intergrowth of kamacite and taenite is called plessite (Figure 1f). Schreibersite ((Ni,Fe)3P) was also found in the microstructure. It is frequently associated with the cohenite (Figures 1c, f). Corrosion was also found in the edge area of the sample (Figures 1g–i). The corrosion attack predominantly affected kamacite and cohenite, while taenite and schreibersite were not affected.

Figure 1a to i 
Canyon Diablo meteorite. a, d, e, g, i), Klemm etching, LOM; f) polarized light; b, c, h) SEM.
Bild 1a bis i: Meteorit Canyon Diablo. a, d, e, g, i) Klemm Ätzung, LOM; f) polarisiertes Licht; b, c, h) REM.
Figure 1a to i

Canyon Diablo meteorite. a, d, e, g, i), Klemm etching, LOM; f) polarized light; b, c, h) SEM.

Bild 1a bis i: Meteorit Canyon Diablo. a, d, e, g, i) Klemm Ätzung, LOM; f) polarisiertes Licht; b, c, h) REM.

Figure 2 
Meteorite Canyon Diablo. EDS element distribution with cohenite in the structure.
Bild 2: Meteorit Canyon Diablo. EDX Elementverteilung mit Cohenit im Gefüge.
Figure 2

Meteorite Canyon Diablo. EDS element distribution with cohenite in the structure.

Bild 2: Meteorit Canyon Diablo. EDX Elementverteilung mit Cohenit im Gefüge.

Unlike the Canyon Diablo meteorite, the Campo del Cielo meteorite contains graphite [11].

3.2 Gebel Kamil

The Gebel Kamil meteorite was found in the area of a crater in Egypt [16, 17]. It was classified as a Ni-rich ataxite with about 20 wt. %Ni. No carbon was detected in this meteorite either.

Some inclusions of phosphides (schreibersite), sulfides (troilite (FeS), and daubréelite (FeCr2S4)) (Figures 3a–e) can be found in the microstructure. They are embedded in a very coarse plessite. Figure 3a shows a schreibersite aggregate with a size of approx. 250 μm on the slightly corroded meteorite surface, while Figure 3b shows a schreibersite aggregate with a kamacite halo. The EDS element distribution (Figure 4) indicates a strong Ni enrichment in the schreibersite. The schreibersite is surrounded by a kamacite layer with a thickness of about 200 μm and only a low content of Ni. The matrix is formed by the coarse plessite in which about 17 wt. %Ni were measured. An interesting arrangement consists of daubréelite (dark gray), schreibersite (light gray), and troilite (medium gray) (Figure 3d). An EDS element distribution map (Figure 5) was also obtained from an aggregate consisting of elongated daubréelite in thicker troilite plates (Figure 3e). It shows that the daubréelite also contains some Mn and O. Some finely distributed schreibersite is also present.

Figure 3a to i 
Gebel Kamil meteorite. (a, c), polished, LOM; (f, g, h) Klemm etching, LOM; (b, d, e, i) SEM.
Bild 3a bis i: Meteorit Gebel Kamil. (a, c) poliert LOM; (f, g, h) Klemm Ätzung, LOM; (b, d, e, i) REM.
Figure 3a to i

Gebel Kamil meteorite. (a, c), polished, LOM; (f, g, h) Klemm etching, LOM; (b, d, e, i) SEM.

Bild 3a bis i: Meteorit Gebel Kamil. (a, c) poliert LOM; (f, g, h) Klemm Ätzung, LOM; (b, d, e, i) REM.

Figure 4 
Gebel Kamil meteorite. EDS element distribution in the schreibersite area.
Bild 4: Meteorit Gebel Kamil. EDX Elementverteilung im Bereich von Schreibersit.
Figure 4

Gebel Kamil meteorite. EDS element distribution in the schreibersite area.

Bild 4: Meteorit Gebel Kamil. EDX Elementverteilung im Bereich von Schreibersit.

Figure 5 
Gebel Kamil meteorite. EDS element distribution in an area where daubréelite and troilite occur side by side.
Bild 5: Meteorit Gebel Kamil. EDX Elementverteilung in einem Bereich, in dem Daubréelit und Troilit nebeneinander vorliegen.
Figure 5

Gebel Kamil meteorite. EDS element distribution in an area where daubréelite and troilite occur side by side.

Bild 5: Meteorit Gebel Kamil. EDX Elementverteilung in einem Bereich, in dem Daubréelit und Troilit nebeneinander vorliegen.

The matrix of the meteorite mostly consists of coarse plessite (Figures 3f–i). Some isolated larger kamacite areas surrounded by a taenite fringe with a width of 10 to 30 μm can also be observed (Figures 3f, g). After Klemm etching, the kamacite is dark and the Ni-richer taenite is white (Figure 3h). In the SEM, the taenite is also white (Figure 3i). The taenite forms a network in which elongated kamacite areas, about 5 μm wide and up to 100 μm long, are enclosed. Due to the small extent of the kamacite areas, no twin bands, so-called Neumann lines [18], can be seen.

3.3 Dronino

The Dronino meteorite was found in the Ryazan region south of Moscow [19].

As the meteorite was exposed to corrosive environmental conditions for a long time, it is heavily corroded. It has been classified as ataxite and contains a rather small amount of Ni (17 wt. %). Some wt. %S were also detected in the form of troilite (FeS). However, no large accumulations of phosphides were found.

Figures 6a and 6b show troilite surrounded by corrosion products in a metallic matrix. Detailed images of the troilite show that it has a two-phase structure (Figure 6c). On average, 27 wt. %S, 26 wt. %Ni, 1 wt. %Co, and Fe were measured. However, the darker areas also contained carbon and thus significantly smaller amounts of S, Ni, and Co. Since C cannot be exactly quantified using EDS, the values are not given. Up to 35 wt. %Ni were measured in some of the brighter areas in the troilite.

Figure 6a to i 
Dronino meteorite. a, b, g, h) polished, LOM; e, f) Klemm etching, LOM; c, d, i) SEM.
Bild 6a bis i: Meteorit Dronino. a, b, g, h) poliert, LOM; e, f) Klemm Ätzung, LOM; c, d, i) REM.
Figure 6a to i

Dronino meteorite. a, b, g, h) polished, LOM; e, f) Klemm etching, LOM; c, d, i) SEM.

Bild 6a bis i: Meteorit Dronino. a, b, g, h) poliert, LOM; e, f) Klemm Ätzung, LOM; c, d, i) REM.

EDS measurements in the metallic matrix (plessite) showed about 10 wt.% Ni and 1 wt. %S (Figure 6d). The small dark dots not only contain P, a lot of Fe, and little Ni, but also a lot of O. It could be a compound of the type (Fe,Ni)3(PO4)2. However, no comparable mineral could be found [3]. The metallic matrix has a plessite microstructure with kamacite (dark) predominating over taenite (bright) (Figures 6e, f).

Figure 6g shows a heavily corroded edge area of the meteorite. The light brown area corresponds to the troilite which is surrounded by corrosion products of the metal matrix. As the corrosion was temporarily interrupted, it has a layered structure. An EDS element distribution (Figure 7) shows that nickel is enriched in the non-corroded sulfides. The corroded zones exhibit different oxygen concentrations.

Figure 7 
Dronino meteorite. EDX element distribution of a severely corroded area.
Bild 7: Meteorit Dronino. EDX Elementverteilung eines stark korrodierten Bereichs.
Figure 7

Dronino meteorite. EDX element distribution of a severely corroded area.

Bild 7: Meteorit Dronino. EDX Elementverteilung eines stark korrodierten Bereichs.

Figure 6h shows a transition area troilitecorrosion products-metal. Detailed images of the corrosion products show that the less noble kamacite corrodes preferentially and that the Ni-containing taenite is still present (Figure 6i).

4 Conclusions

The three iron meteorites investigated belong to the structural classes of “coarse octahedrite” (Canyon Diablo) and “ataxite” (Gebel Kamil, Dronino).

The Canyon Diablo meteorite contains cohenite (Fe3C), suggesting that little carbon was present during the solidification of the melt and that therefore no graphite could form. The metallic matrix consists of fine-grained kamacite (ferrite ((α-Fe)) with some inclusions of taenite (γ-Fe,Ni) and schreibersite ((Ni,Fe)3P).

Remarkably, the Gebel Kamil meteorite contains daubréelite (FeCr2S4) which is most commonly associated with troilite (FeS). Aggregates of schreibersite are also present in the coarse plessite microstructure.

The Dronino meteorite is heavily corroded and therefore contains many corrosion products. Its initial microstructure contained large troilite (FeS) accumulations. Its metallic microstructure was plessitic with more kamacite and less taenite. Since kamacite corrodes more easily and forms oxides, taenite is still present in the corrosion products.

1 Einleitung

Meteoriten entstanden vor etwa 4 Milliarden Jahren, als auch die Planeten in unserem Sonnensystem entstanden sind. Eine grobe Einteilung erfolgt nach Stein- und Metallmeteoriten [1].

Die Metallmeteoriten bestehen überwiegend aus Eisen und werden entsprechend ihres Gefüges sowie den enthaltenen Einschlüssen klassifiziert [2]. Als Einzelstücke sind Meteorite sehr inhomogen aufgebaut und somit nur schwer miteinander vergleichbar.

Das besondere an Eisenmeteoriten ist ihre einzigartige Struktur und Verteilung von Verunreinigungen, die sich aus der sehr langsamen Abkühlung im Weltall erklärt. Es wurde auch eine Vielzahl an Mineralien in Meteoriten festgestellt [3].

Metallisches Eisen wird in der Natur üblicherweise in Form von Meteoriten gefunden, deren Fundstellen sehr ungleichmäßig über die Erdoberfläche verteilt sind. In der archäologischen Literatur wird davon berichtet, dass bereits vor der Eisenzeit Artefakte aus Meteoriteneisen hergestellt wurden. Leider finden sich nur wenige bestätigte Teile aus Meteoriteneisen [4, 5], da viele durch Korrosion zerstört wurden.

Die Verarbeitung von Meteoriteneisen in indonesischen Krisdolchen ist eine bekannte Anwendung und es wurde auch versucht, derartige Dolche [6] oder ein Schwert nachzuschmieden [7].

Es existieren auch bereits einige metallographische Untersuchungen an Meteoriten, welche einen ersten Einblick in die unterschiedlichen Gefüge geben [8, 9, 10, 11]. Für diese Arbeit wurden drei sehr unterschiedliche Meteorite ausgewählt: Canyon Diablo, Gebel Kamil und Dronino.

2 Untersuchungsmethoden

Mit einer Labortrennmaschine wurden Stücke für die Materialuntersuchungen abgetrennt.

Für die metallographische Präparation erfolgte Kalteingebettung mit Epoxidharz.

Nach dem Planschleifen wurde stufenweise bis 1 μm Diamant geschliffen bzw. poliert. Als Ätzmittel wurde Klemm 1 Lösung über eine Ätzdauer von ca. 2 Min. verwendet [12, 13]. Für die metallographischen Untersuchungen wurden ein Lichtmikroskop (LOM) sowie Rasterelektronenmikroskop (REM) mit energiedispersiver Röntgenanalyse (EDX) eingesetzt. Die im Text angegebenen Mineralnamen wurden aufgrund von EDX Messungen der Elementkonzentrationen ausgewählt und nicht mittels Röntgenbeugung bestimmt.

3 Ergebnisse und Diskussion

Aufgrund der Vielfältigkeit der Meteoritengefüge können nicht alle auftretenden Gefüge im Detail beschrieben werden, sondern es wird nur auf Besonderheiten hingewiesen.

3.1 Canyon Diablo

Der Canyon Diablo Meteorit stammt aus der Wüste von Arizona und wurde der Strukturklasse „grober Oktaedrit“ zugeordnet [14]. Dieser Meteorit ist dafür bekannt, dass er Lonsdaleit, die hexagonale Diamantmodifikation, enthält, aber auch Zementit, der mineralogisch als Cohenit (Fe3C) bezeichnet wird.

Aus der Eisenmetallurgie ist bekannt, dass Zementit metastabil ist und sich nur bei Anwesenheit von Graphitkeimen zu Ferrit und Graphit zersetzt. Dieses Phänomen bewirkt einerseits, dass in Stahl kein Graphit auftritt, und andererseits, dass sich im Gusseisen vorhandener Perlit bei erhöhten Temperaturen zersetzt [15].

Für den vorliegenden Canyon Diablo Meteoriten bedeutet dies, dass bei der Erstarrung der Schmelze der Kohlenstoffgehalt so gering war, dass keine Graphitkeime gebildet werden konnten und auch im Laufe der Jahrmilliarden keine Zersetzung erfolgte.

In den Bildern 1a–c ist der Cohenit gut zu erkennen. Im LOM erscheint er weiß und im REM-BSE (Rückstreuelektronen, engl. backscattered electrons) dunkelgrau. Auch in der EDX-Elementverteilung sind die kohlenstoffhaltigen Bereiche gut zu erkennen (Bild 2). Der als Matrix vorliegende Kamacit (entspricht Ferrit (α-Fe)) ist eher feinkörnig (Bild 1d, e). Das im Meteoriten enthaltene Ni reichert sich im Taenit (entspricht Austenit (γ-Fe,Ni)) an. Taenit wird nicht angeätzt und erscheint weiß. Eine feinkörnige Verwachsung von Kamacit und Taenit wird als Plessit bezeichnet (Bild 1f). Im Gefüge wurde auch Schreibersit ((Ni,Fe)3P), gefunden. Dieser ist oft mit dem Cohenit vergesellschaftet (Bild 1c, f). Im Randbereich der Probe wurde auch Korrosion festgestellt (Bild 1g–i). Der Korrosionsangriff erfolgt überwiegend am Kamacit und Cohenit, Taenit und auch Schreibersit bleiben bestehen.

Im Gegensatz zum Canyon Diablo Meteorit tritt im Campo del Cielo Meteorit Graphit auf [11].

3.2 Gebel Kamil

Der Gebel Kamil Meteorit wurde im Bereich eines Kraters in Ägypten gefunden [16, 17]. Er wurde als Ni-reicher Ataxit mit etwa 20 Gew. %Ni bestimmt. Es wurde auch kein Kohlenstoff in diesem Meteoriten festgestellt.

Im Gefüge sind einige Einschlüsse aus Phosphiden (Schreibersit) und Sulfiden (Troilit (FeS) sowie Daubréelit (FeCr2S4)) (Bild 3a–e) zu sehen, die in einem sehr groben Plessit eingebettet sind. In Bild 3a ist ein etwa 250 μm großes Schreibersitaggregat an der leicht korrodierten Meteoritoberfläche zu sehen. Ein Schreibersitaggregat mit einem Kamazithof ist in Bild 3b gezeigt. In der EDX Elementverteilung (Bild 4) erkennt man deutlich, dass Ni im Schreibersit stark angereichert ist. Umgeben ist der Schreibersit mit einer etwa 200 μm dicken Schicht aus Kamacit mit nur geringem Ni-Gehalt. Die Matrix bildet der grobe Plessit, in dem etwa 17 Gew. %Ni gemessen wurden. Eine interessante Anordnung besteht aus Daubréelit (dunkelgrau), Schreibersit (hellgrau) und Troilit (mittelgrau) (Bild 3d). Von einem Aggregat, das aus länglichem Daubréelit in dickeren Troilitplatten besteht (Bild 3e), wurde auch eine EDX Elementverteilung aufgenommen (Bild 5). Dabei erkennt man, dass der Daubréelit auch noch etwas Mn und O enthält. Fein verteilt ist auch etwas Schreibersit vorhanden.

Die Matrix des Meteoriten besteht meist aus grobem Plessit (Bild 3f–i). Vereinzelt liegen auch größere Bereiche von Kamazit vor, die von einem 10 bis 30 μm breiten Saum aus Taenit umgeben sind (Bild 3f, g). Nach der Klemm-Ätzung ist der Kamazit dunkel und der Ni-reichere Taenit weiß (Bild 3h). Im REM ist der Taenit ebenfalls weiß (Bild 3i). Der Taenit bildet ein Netzwerk, in dem längliche Kamazit-Bereiche, mit etwa 5 μm Breite und bis zu 100 μm Länge, eingeschlossen sind. Aufgrund der geringen Ausdehnung der Kamezitbereiche, sind keine Zwillingsbänder, sogenannte Neumann-Linien [18], zu sehen.

3.3 Dronino

Der Meteorit Dronino wurde in der Region Rjasan südlich von Moskau gefunden [19].

Da der Meteorit über lange Zeit korrosiven Umweltbedingungen ausgesetzt war, ist er stark korrodiert. Er wurde als Ataxit klassifiziert und enthält mit etwa 17 Gew. %Ni eher wenig Ni. Es sind auch einige Gew. %S enthalten, welche als Troilit (FeS) vorliegen. Es wurden jedoch keine größeren Ansammlungen von Phosphiden festgestellt.

Die Bilder 6a und 6b zeigen Troilit, der von Korrosionsprodukten umgeben ist, in metallischer Matrix. Detailaufnahmen des Troilits zeigen, dass er zweiphasig aufgebaut ist (Bild 6c). Durchschnittlich wurden 27 Gew. %S, 26 Gew. %Ni, 1 Gew. %Co und Fe gemessen. Die dunkleren Bereiche enthielten jedoch auch Kohlenstoff und dadurch deutlich geringere Gehalte an S, Ni und Co. Da eine genaue Quantifizierung des C mittels EDX nicht möglich ist, wurde auf die Angabe der Werte verzichtet. In manchen der helleren Bereiche im Troilit wurden bis zu 35 Gew.% Ni gemessen.

EDX Messungen in der metallischen Matrix (Plessit) ergaben etwa 10 Gew. %Ni und 1 Gew. %S (Bild 6d). Die kleinen dunklen Punkte enthalten P, aber auch viel O neben viel Fe und wenig Ni. Es könnte sich um eine Verbindung des Typs (Fe,Ni)3(PO4)2 handeln, jedoch konnte kein vergleichbares Mineral gefunden werden [3]. Die metallische Matrix hat ein Plessitgefüge, in dem der Kamazit (dunkel gefärbt) im Vergleich zum Taenit (hell) überwiegt (Bild 6e, f).

In Bild 6g ist ein stark korrodierter Randbereich des Meteoriten zu sehen. Der hellbraune Bereich entspricht dem Troilit, der von Korrosionsprodukten der Metallmatrix umgeben ist. Diese ist lagenförmig aufgebaut, da die Korrosion zwischenzeitlich unterbrochen wurde. Eine EDX-Elementverteilung Bild 7 lässt erkennen, dass in den nicht korrodierten Sulfiden Nickel angereichert ist. Die korrodierten Zonen enthalten unterschiedliche Sauerstoffkonzentrationen.

Bild 6h zeigt einen Übergangsbereich von Troilit über Korrosionsprodukte zum Metall. Detailaufnahmen der Korrosionsprodukte lassen erkennen, dass bevorzugt der unedlere Kamazit korrodiert und der Ni-haltige Taenit noch vorhanden ist (Bild 6i).

4 Schlussfolgerungen

Die drei untersuchten Eisenmeteorite gehören den Strukturklassen „grober Oktaedrit“ (Canyon Diablo) und „Ataxit“ (Gebel Kamil, Dronino) an.

Der Canyon Diablo Meteorit enthält Cohenit (Fe3C), was darauf schließen lässt, dass bei der Erstarrung der Schmelze nur wenig Kohlenstoff anwesend war und sich dadurch kein Graphit bilden konnte. Die metallische Matrix besteht aus feinkörnigem Kamacit (Ferrit (α-Fe)) mit einigen Einlagerungen von Taenit (γ-Fe,Ni) sowie Schreibersit ((Ni,Fe)3P).

Beim Meteoriten Gebel Kamil ist die Anwesenheit von Daubréelit (FeCr2S4) bemerkenswert, der meist mit Troilit (FeS) vergesellschaftet ist. Im groben Plessitgefüge liegen auch Aggregate von Schreibersit vor.

Der Dronino Meteorit ist stark korrodiert und enthält daher viele Korrosionsprodukte. In seinem ursprünglichen Gefüge enthielt er große Troilit-(FeS)-Ansammlungen und das metallische Gefüge war plessitisch mit mehr Kamazit und weniger Taenit. Da der Kamazit leichter korrodiert und Oxide bildet, liegt der Taenit in den Korrosionsprodukten noch vor.

About the authors

S. Strobl

Suanne Strobl is working as a scientific officer at the Institute of Chemical Technologies and Analytics (TU-Wien) and is teaching supervisor of metallography. She studied chemistry and her doctoral thesis was about sintered steels.

R. Haubner

Roland Haubner is Ao.Univ.Prof. at TU-Wien. His fields of activity till now were industrial tungsten production, CVD (Chemical Vapor Deposition) and the low-pressure diamond deposition. He is also involved in materials characterization, ceramics, corrosion and archaeometallurgy.

5

5 Acknowledgements

We would like thank the TU Wien students Daniel Diem and Kevin Grimas who assisted with the sample preparation during their internships.

The authors would like to thank the TU Wien Library for the financial support through its Open Access Funding Program.

5

5 Danksagung

Wir möchten den Studierenden der TU Wien, Daniel Diem und Kevin Grimas danken, die im Rahmen von Praktika bei der Probenpräparation mitgeholfen haben.

Die Autoren danken der TU Wien Bibliothek für die finanzielle Unterstützung durch ihr Open-Access-Förderprogramm.

References / Literatur

[1] Norton, O. R.; Chitwood, L. A.: Field Guide to Meteors and Meteorites. In: Patrick Moore’s Practical Astronomy Series. (2008) Springer. 10.1007/978-1-84800-157-2Search in Google Scholar

[2] Reynolds, M.: Classifications of Meteorites, J. of the Association of Lunar&Planetary Observers 46 (2004), pp. 13–17.Search in Google Scholar

[3] Rubin, A. E.; Ma, C.: Meteoritic minerals and their origins. Chemie der Erde 77 (2017), pp. 325–385. 10.1016/j.chemer.2017.01.005Search in Google Scholar

[4] Comelli, D.; D’Orazio, M.; Folco, L.; El-Halwagy, M.; Frizzi, T.; Alberti, R.; Capogrosso, V.; Elnaggar, A.; Hassan, H.; Nevin, A.; Porcelli, F.; Rashed, M.; Valentini, G.: The meteoritic origin of Tutankhamun’s iron dagger blade, Meteoritics & Planetary Science 51 (2016), pp. 1301–1309. 10.1111/maps.12664Search in Google Scholar

[5] McCartney, A. P.; Mack Source D. J.: Iron Utilization by Thule Eskimos of Central Canada, American Antiquity 38 (1973), pp. 328–339.10.2307/279720Search in Google Scholar

[6] Strobl, S.; Scheiblechner, W.; Haubner, R.: Metallographic preparation of a composite of meteorite iron, steel, pure iron, and nickel manufactured by the Damascus technique. Pract. Metallogr. 60 (2023), pp. 556–568. 10.1515/pm-2022-1052Search in Google Scholar

[7] Scheiblechner, W.; Schubert, W. D.; Strobl, S.; Haubner, R.: A heavenly sword – forging a Campo del Cielo meteorite, Pract. Metallogr. 59 (2022), pp. 445–458. 10.1515/pm-2022-1016Search in Google Scholar

[8] Cabanillas, E. D.; Palacios, T. A.: SEM Studies of a Campo del Cielo Meteorite Fall, Microsc Microanal 9 (2003), pp. 632–633. 10.1017/S143192760344316XSearch in Google Scholar

[9] Axon, H. J.; Smith, P. L.: A metallographie study of some iron meteorites of high nickel content, Mineralogical Magazine38 (1972), pp. 736–755. 10.1180/minmag.1972.038.298.10Search in Google Scholar

[10] Vander Voort G. F.: Metallography of Iron Meteorites, Advanced Materials & Processes 159 (2001), pp. 37–41.Search in Google Scholar

[11] Haubner, R.; Strobl, S.: Campo del Cielo – an Iron Meteorite found in Argentina, Pract. Metallogr. 58 (2021), pp. 570–580. 10.1515/pm-2021-0047.Search in Google Scholar

[12] Vander Voort, G. F.: in: Metallography – Principles and Practice. ASM International, 3rd printing, 2004. 10.31399/asm.hb.v09.a0003752Search in Google Scholar

[13] Vander Voort G. F.: A Note on Metallographic Meteorites, Materials Characterization 29 (1992), pp. 223–241. 10.1016/1044-5803(92)90117-ZSearch in Google Scholar

[14] Wasson, J. T.; Ouyang, X.: Compositional range in the Canyon Diablo meteoroid. Geochimica et Cosmochimica Acta, 54 (1990), pp. 3175–3183. 10.1016/0016-7037(90)90132-5Search in Google Scholar

[15] Massalski, T. B.: Binary Alloy Phase Diagrams, ASM International, Metals Park OH (1990).Search in Google Scholar

[16] D’Orazio, M.; Folco, L.; Zeoli, A.; Cordier, C.: Gebel Kamil: The iron meteorite that formed the Kamil crater (Egypt). Meteoritics & Planetary Science 46, (2011), pp. 1179–1196. 10.1111/j.1945-5100.2011.01222.xSearch in Google Scholar

[17] Di Martino, M.; Taricco, C.; Colombetti, P.; Cora, A.; Mancuso, S.: Search for meteorites around Kamil crater and preliminary radiometric measurements. Mem. S. A.It. Suppl. 26, (2014), pp. 62–66.Search in Google Scholar

[18] Mitteilungen von Freunden der Naturwissenschaften in Wien IV (1848), p. 86.Search in Google Scholar

[19] Pekov, I. V.; Perchiazzi, N.; Merlino, S.; Kalachev, V. N.; Merlini, M.; Zadov, A. E.: Chukanovite, Fe2(CO3)(OH)2, a new mineral from the weathered iron meteorite Dronino, European Journal of Mineralogy 19 (2007), pp. 891–898. 10.1127/0935-1221/2007/0019-1767.Search in Google Scholar

Received: 2024-06-05
Accepted: 2024-06-06
Published Online: 2024-08-21
Published in Print: 2024-08-27

© 2024 S. Strobl, R. Haubner, published by De Gruyter

This work is licensed under the Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Downloaded on 12.9.2025 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.1515/pm-2024-0063/html
Scroll to top button