魏德曼花纹

八面体陨铁的铁陨石和一些橄榄陨铁中发现独特的长镍-铁结晶

魏德曼花纹也称为汤姆森结构，是在八面体陨铁的铁陨石和一些橄榄陨铁中发现独特的长镍-铁结晶，它们包括一些交织的锥纹石和镍纹石形成的带状物，称为lamellæ。通常，在壳层的空隙中会发现由锥纹石和镍纹石混合构成，称为合纹石的微小颗粒。

发现历史

在1808年，这种图型以维也纳的帝国磁器厂厂长阿洛伊斯·魏德曼施泰登的名字命名。当将铁陨石加热时，魏德曼注意到颜色和光泽的变化，在不同区域的铁合金会以不同的速率氧化。他并没有发布它的发现，只是在同事之间进行口头上的沟通。此一发现被维也纳矿物和动物学展示所的所长Carl · Schreibers认同。

然而，研究发现这项发现应该归给早他四年公布相同结果的G. 汤姆森。

汤姆森于1804年在那不勒斯工作时，曾以硝酸处理克拉斯诺亚尔斯克陨石，尝试消除氧化造成的变化。陨石在与硝酸接触后不久，表面出现了奇怪的花纹，他如上文所述的作了详细的说明。在意大利南部的内战和政治上的不稳定，使汤姆森很难和他在英国的同事保持联系。替他传讯的人被谋杀，这使他遗失了重要的通讯。结果是，在1804年，他的发现只在法国的Bibliothèque Britannique上发表。在1806年初，法国的拿破仑入侵那不勒斯，汤姆森被迫逃到西西里，在1806年的11月，他在巴勒莫过逝，享年46岁。在1808年，汤姆森的工作再度在意大利被发表于Atti dell'Accademia Delle Scienze di Siena。横扫欧洲的拿破仑战争妨碍了汤姆森和科学界的接触，另一方面，他的早逝也使他的贡献被埋没了许多年。

花纹名称

对这种花纹图样最常被用到的名称是魏德曼花纹或魏德曼构造，但是在拼写上有一些变化：

此外，由于G. 汤姆森较早发现此种花纹，有些作者建议将这种花纹称为汤姆森构造，或是汤姆森—魏德曼构造。

形成机制

金属显微镜抛光切面呈现的魏德曼花纹。

镍纹石是在熔点以下的温度均匀混合的铁和镍合金。在温度900到600 °C，与镍的含量相关；有两种镍含量不同的稳定合金：锥纹石的镍含量低，只有5%至15%的镍；镍纹石的镍含量高，可以高达50%。八面体陨铁陨石的镍含量规范需要介于锥纹石和镍纹石之间，这会导致锥纹石在缓慢降温的条件下，锥纹石板会在镍纹石的晶格中沿着某一个晶轴平面的方向成长。

低镍含量的锥纹石在固体金属内扩散的温度介于700至450 °C，并且以大约每百万年降低1至100度，非常缓慢的速度降温。这可以解释：为何在实验室中无法制造出此种结构。

在陨石被切割、抛光和酸蚀时，因为镍纹石耐酸性较高，因此可以看见晶体线形的花纹。在这张图片中，广泛显示的白线是锥纹石（大小在mm的尺度），像缎带的细线是镍纹石，暗灰的杂斑区域是合纹石。

花纹用途

由于以极端缓慢的速率冷却，经历数百万年，镍铁晶体在固体内增长的长度只有几厘米。这种花纹的存在是材料来自外太空的证明，可以很容易的确定一小块的碎片是否陨石的一角。

花纹标本

有许多不同的方法可以显示出铁陨石上的魏德曼花纹，通常第一步是要先切片和抛光，然后清理和移除任何抛光时残留下的污垢，最后将切片放入硝酸来处理，常用的是以铁氯来处理。由于每颗陨石的镍含量不同，蚀刻所需要的时间也不同，通常是30秒至1分钟左右。陨石一但被酸蚀刻，通常需要用强碱性试剂来平衡，例如碳酸钠，以移除残留下的酸，并且清洗和干燥，使用轻润滑油可以协助抗腐蚀性。

花纹特征

尺寸

镍纹石的带宽范围从粗糙到细致，是依据镍含量的增加而变化的。现今，铁陨石的分类是依据化学成分，但是原始的分类是以花纹的带宽为依据，称为构造分类法。八面体陨铁可以分为：

没有魏德曼花纹的铁陨石：

形状

以不同的方向切割的陨石平面会影响到魏德曼花纹的形状和方向，因为在八面体上的锥纹石薄片是精确排列的。八面体陨铁的名称来自于晶体的结构是并联的八面体，相对的面是互相平行的。所以虽然八面体有八个面，但锥纹石只有四个面。铁和铁-镍只会形成八面体结晶的情形非常罕见，但是这些在晶体学上的八面体仍然与外部的行为无关。沿着不同平面切开的八面体陨铁，或者任何八面体对称的物质，是正立方对秤体的次分类，都会呈现下面之中的一种型态：

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