Title: Jak odróżnić oryginał od fałszywek : kopalny meteoryt z Lechówki

Title: Jak odróżnić oryginał od fałszywek : kopalny meteoryt z Lechówki

Author: Krzysztof Szopa, Łukasz Karwowski, Tomasz Krzykawski, Tomasz Brachaniec

Citation style: Szopa Krzysztof, Karwowski Łukasz, Krzykawski Tomasz,

Brachaniec Tomasz. (2018). Jak odróżnić oryginał od fałszywek : kopalny

meteoryt z Lechówki. "Acta Societatis Metheoriticae Polonorum" Vol. 9

(2018), s. 112-122.

Krzysztof SZOPA¹*, Łukasz KARWOWSKI¹, Tomasz KRZYKAWSKI¹, Tomasz BRACHANIEC¹

Jak odróżnić oryginał od fałszywek:

kopalny meteoryt z Lechówki

How to distinguish the original from fakes:

the fossil meteorite from Lechówka

Abstract: Value of meteorites can be explained at least in two aspects. From the scientific point of view they are priceless objects, which can bring important information about the very beginning of the Universe. Because of their rarity anduniqueness, the meteorites often are extremely expensive in the term of a commercial value. This situation is used by dishonest sellers who offer fake meteorites. It has happened with the paleometeorite remnants, which were originallyfound in Cretaceous-Paleogene clay boundary in Lechówka, Poland. The so-called fake Lechówka remnants were offered by one seller on domestic online shops. All grains had certificate of authenticity that was included with the sold grains. In this paper we described the most common and diagnostic features, which can be easily applied to distinguish the original meteorite remnants from the fake ones.

Keywords: Lechówka meteorite, fossil meteorite, fake meteorite

Wstęp

Meteoryty s¹ wyj¹tkowymi obiektami pod wieloma wzglêdami. Z punktu widze- nia nauki to materia³ bezcenny, gdy¿ przynosi odpowiedzi na temat powstawania i ewolucji Wszechœwiata. Meteoryty ze wzglêdu na swoje pochodzenie oraz rzad- koœæ wystêpowania s¹ cennym materia³em dla kolekcjonerów, zarówno tych zwi¹zanych z dzia³alnoœci¹ naukowo-wystawiennicz¹, jak i dzia³aj¹cych na w³asn¹ rêkê. W obydwu przypadkach meteoryty mog¹ osi¹gaæ kuriozalne ceny w przeli- czeniu na gram materia³u. Oczywiœcie, te najdro¿sze, s¹ zarazem najrzadsze. W tej grupie dominuj¹ pallasyty, meteoryty marsjañskie, ksiê¿ycowe oraz meteoryty wêgliste. Do tej grupy nale¿y zaliczyæ tak¿e najrzadsze meteoryty – kopalne. Paleo- meteoryty s¹ bardzo rzadkimi obiektami, które sporadycznie znajduje siê w ró¿- nych osadach na Ziemi (Alwmark i Schmitz 2007; Schmitz 2013; Schmitz i in.

Vol. 9, 2018

1 Katedra Geochemii, Mineralogii i Petrografii, Wydzia³ Nauk o Ziemi, Uniwersytet Œl¹ski w Katowi- cach, ul. Bêdziñska 60, 41-200 Sosnowiec; e-mail: krzysztof.szopa@us.edu.pl, lukasz.karwo- wski@us.edu.pl, tomasz.krzykawski@us.edu.pl, tomasz.brachaniec@o2.pl

* autor korespondencyjny – krzysztof.szopa@us.edu.pl

1997, 2001, 2003, 2008, 2009, 2014; Cronholm i Schmitz 2010; Lindskog i in.

2012; Szopa i in. 2017a, b). Ich masa czêsto nie przekracza kilku gramów, st¹d ich wartoœæ w przeliczeniu na ca³kowit¹ masê okazu mo¿e siêgaæ du¿ych kwot. Taka sytuacja powoduje, ¿e meteoryty staj¹ siê celem oszustów, którzy sprzedaj¹ mate- ria³ bêd¹cy podróbkami materii pozaziemskiej.

W niniejszym artykule chcemy przedstawiæ cechy diagnostyczne, które pozwa- laj¹ na odró¿nienie oryginalnych fragmentów meteorytu kopalnego z Lechówki (Szopa i in. 2017a, b) od tych, które pokazuj¹ siê od ponad roku w sprzeda¿y komercyjnej, a bêd¹ce jej fa³szywkami. Przedstawione porównanie uwzglêdnia wykorzystanie binokularu oraz elektronowego mikroskopu skaningowego, które w zupe³noœci wystarcz¹ aby odró¿niæ orygina³ od fa³szywych fragmentów.

Charakterystyka fragmentów kopalnego meteorytu z Lechówki

Ods³oniêcie w Lechówce, z utworami kredy i paleogenu znajduje siê we wschod- niej czêœci Polski, w pobli¿u granicy polsko-ukraiñskiej (rejon Che³ma Lubelskie- go). Wychodnia ska³ ma oko³o 4,5 m g³êbokoœci i oko³o 20 m szerokoœci. W profi- lu ods³aniaj¹cym siê w Lechówce zosta³o wydzielone osiem jednostek skalnych o ró¿nej stratygrafii i litologii (Racki i in. 2011). Z i³u granicznego wyodrêbniono magnetyczne fragmenty o dwóch odmiennych frakcjach: 1) 2–6 mm oraz <2 mm (py³ meteorytowy), a ich ca³kowita masa wynios³a 0,86385 g. Masa py³u (<2 mm) to 0,95425 g. Wiêksze fragmenty s¹ stalowo szare, czêœciowo przechodz¹ce w od- cienie brunatno-br¹zowe. Frakcja mniejsza jest br¹zowa. Obserwacje mikroskopo- we przeciêtych, wiêkszych magnetycznych fragmentów pozwoli³y wyodrêbniæ dwie strefy, o odmiennej teksturze i sk³adzie mineralnym. Pierwsza z nich zawiera fazy pierwotne. S¹ one reprezentowane przez minera³y o wysokiej zawartoœci niklu (tae- nit, kamacyt i schreibersyt). Strefy z metalicznymi minera³ami s¹ obroœniête przez fazy wtórne: magnetyt i goethyt (strefa druga). Zarówno magnetyt i goethyt zwie- raj¹ podwy¿szon¹ zawartoœæ niklu. W badanym materiale nie stwierdzono obecno- œci innych minera³ów, które s¹ charakterystyczne dla meteorytów (np. oliwiny, pirokseny czy chromity) (Szopa i in. 2017a, b).

Metody badawcze

Mikroskopia optyczna

Obserwacje za pomoc¹ binokularu odby³y siê na Wydziale Nauk o Ziemi Uniwer- sytetu Œl¹skiego w Katowicach z wykorzystaniem mikroskopu Olympus BSX10.

Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM)

Próbki zosta³y naklejone na taœmê wêglow¹, a nastêpnie dla zwiêkszenia kontrastu zosta³y napylone wêglem. Tak przygotowane próbki zosta³y poddane obserwacji za pomoc¹ mikroskopu skaningowego (SEM – Scanning Electron Microscope; FET Philips XL30) z przystawk¹ EDS (Energy Dispersive Spectrum). Zdjêcia BSE

(elektrony wstecznie rozproszone Back Scattered Electrons) oraz SE (elektrony wtórne Secondary Electrons) minera³ów oraz ich sk³ad chemiczny uzyskany za pomoc¹ EDS zosta³y wykonane na Uniwersytecie Œl¹skim w Katowicach, Wy- dziale Nauk o Ziemi.

Charakterystyka fragmentów fałszywego kopalnego meteorytu z Lechówki Pierwsze próby sprzeda¿y podróbek Lechówki pojawi³y siê na aukcjach interneto- wych w marcu 2017 roku. Aukcje by³y wystawiane przez jednego i tego samego sprzedaj¹cego za ka¿dym razem. W aukcjach, które dotyczy³y zawsze tylko jednego okazu, znajdywa³a siê informacja o pochodzeniu okazu z odwo³aniem do znalezi- ska i opisem na wiki.meteoritica.pl, zdjêciem oferowanego okazu. Dodatkowo, sprzedaj¹cy wspomaga³ siê legitymacj¹ i numerem cz³onka Polskiego Towarzystwa Meteorytowego, jako swoistego certyfikatu potwierdzaj¹cego oryginalnoœæ meteo- rytu. Dodatkowo zamieszcza³ do przesy³ek certyfikat pisemny do ka¿dego sprzeda- nego fragmentu/fragmentów (fig. 1). Cena za fragmenty nie przekraczaj¹ce 0,01 g siêga³y 50 z³. Z czasem, pojawi³y siê okazy dochodz¹ce do 200 z³ za sztukê. Nale¿y tu jednak zaznaczyæ, ¿e sprzedaj¹cy naby³ omawiany materia³ od poszukiwacza, który twierdzi³, ¿e w³asnorêcznie go znalaz³ i który wystawia³ wspomniane wczeœ- niej certyfikaty ze swoim nazwiskiem (fig. 1).

Oferowane okazy mia³y barwê br¹zow¹ do brunatnej i by³y o wymiarach kil- ku mm². Powierzchnia fragmentów mia³a teksturê przypominaj¹c¹ piaskowiec, którego klasty zbudowane by³y z jasnych-kremowych lub szarych ziaren (fig. 2).

Fig. 1. Skan certyfikatu potwierdzającego autentyczność znalezionych fragmentów meteorytu z Lechówki, który załączył rzekomy znalazca.

W czerwcu 2017 roku zosta³ przes³any do autorów niniejszego opracowania, materia³ od osoby, która zakupi³a ca³y oferowany materia³ na jednym portalu aukcyjnym. By³ to materia³ o ca³kowitej masie 0,428 g. Poszczególne fragmenty by³y barwy brunatnej, ciemno-szarej oraz metalicznej. Najwiêksze okazy mia³y do 4–5 mm d³ugoœci (fig. 2). Wszystkie fragmenty wykazywa³y w³asnoœci magnetycz- ne wzglêdem przy³o¿onego magnesu rêcznego. Obserwacje makroskopowe pozwo- li³y przypuszczaæ, ¿e fragmenty o wysokim, metalicznym po³ysku mog¹ byæ zbudo- wane ze stopów typu ¿elazo-nikiel. Te same fragmenty, ujawnia³y obecnoœæ chara- kterystycznych, równoleg³ych linii, które przypomina³y rysy (fig. 3, fig. 4A–B).

Z ca³ej populacji otrzymanych fragmentów wybrano statystycznie kilkanaœcie, któ- re poddano dalszym obserwacjom mikroskopowym (mikroskopia optyczna i ele- ktronowa).

Morfologia

Pierwsz¹ i charakterystyczn¹ cech¹, zaobserwowan¹ zarówno makroskopowo i za pomoc¹ mikroskopu skaningowego jest wystêpowanie dwojakich powierzchni na badanych fragmentach. Czêœæ ziaren ujawnia p³askie, wypolerowane powierzchnie (fig. 4C–D), które mog¹ byæ ca³kowicie lub czêœciowo pokryte fazami wtórnymi (fig. 4E–F). Drugi rodzaj powierzchni, to powierzchnie posiadaj¹ce rysy, które mog¹ byæ u³o¿one równolegle wzglêdem siebie i stanowiæ jeden lub dwa systemy (fig. 3, fig. 4A-B).

Fig. 2. A) Fotografia sprzedawanych fragmentów paleometeorytu z Lechówki. B) Powiększony wybrany fragment fałszywego meteorytu.

W badanym materiale znalaz³y siê te¿ ziarna, które by³y ca³kowicie obroœniête przez minera³y wtórne, które zatar³y pierwotny kszta³t i powierzchniê ogl¹danych fragmentów.

Fig. 3. Przykładowe zdjęcia wybranych fragmentów fałszywej Lechówki. A) Zdjęcie wybranego fragmentu z mechanicznym wgnieceniem w fazach metalicznych. B) Fazy metaliczne (jasny szary kolor) obrośnięte częściowo przez goethyt (ciemny szary kolor). C) Powiększony obszar największej rysy z lokalnie wystę- pującymi znacznie mniejszymi i płydszymi rysami (zaznaczone strzałkami).

Skład mineralny

W badanych fragmentach stwierdzono typowe minera³y pierwotne i wtórne, które s¹ charakterystyczne dla meteorytów. S¹ one reprezentowane przez minera³y o wysokiej zawartoœci niklu (taenit, kamacyt i schreibersyt). Strefy z metalicznymi minera³ami s¹ obroœniête przez fazy wtórne: magnetyt i goethyt (strefa druga).

Zarówno magnetyt i goethyt zwieraj¹ podwy¿szon¹ zawartoœæ niklu.

Fig. 4. Różne typy powierzchni obserwowanych fragmentów domniemanej Lechówki w obrazach BSE i SE. A–B) Dwa systemy rys. C–D) Przykład wypolerowanej powierzchni zbudowanej z kamacytu.

E–F) Przykładowe ziarno z częściowo obrośniętą przez tlenki i tlenowodorotlemki żelaza, a pierwotnie wypolerowaną powierzchnią.

Fig. 5. Najpospolitsze formy minerałów występujące w badanym materiale (zdjęcia BSE). A) Przykład tae- nitu obrośniętego przez goetyt. B) Formy kolomorficzne wtórnych minerałów żelaza. C–D) Taenit i kama- cyt. E) Kryształ chromitu w towarzystwie kamacytu (jasny szary kolor) oraz goetytu (ciemny szary kolor).

Ze wszystkich stwierdzonych faz pierwotnych, najpospolitszym minera³em jest taenit i kamacyt. Tworz¹ one formy najczêœciej wyd³u¿one lub obcokszta³tne (fig. 5A, C–D). Ziarna tego minera³u siêgaj¹ do 300 µm d³ugoœci. Minera³ ten w wielu miejscach jest wtórnie zastêpowany przez tlenowodorotlenki ¿elaza wzbo- gacone w nikiel(fig. 5A–B).

Rzadszym minera³em od kamacytu i taenitu jest schreibersyt, który podobnie jak fazy metaliczne tworzy ziarna siêgaj¹ce do 300 µm d³ugoœci. Najczêœciej tworzy ziarna izometryczne, w przekroju elipsoidalne (fig. 5D). Minera³ ten, tak¿e wska- zuje na postêpuj¹ce zmiany zwi¹zane z wietrzeniem.

W badanym materiale natrafiono na automorficzne ziarna chromitu (fig. 5E).

Minera³ ten tworzy kryszta³y siêgaj¹ce do 80 µm d³ugoœci.

W przypadku sprawdzonych ziaren nie stwierdzono obecnoœci piroksenów, oliwinów czy troilitu.

Wszystkie znalezione fazy pierwotne s¹ obroœniête przez minera³y wtórne. Naj- czêœciej, najbli¿sz¹ faz¹ na kontakcie z kamacytem, taenitem i schreibersytem jest tlenek ¿elaza (goethyt) i inne amorficzne tlenowodorotlenki ¿elaza. Wtórny goethyt i amorficzne zwi¹zki ¿elaza charakteryzuj¹ siê obecnoœci¹ niklu. Wszystkie stwierdzone fazy wtórne, które pojawiaj¹ siê na powierzchni ziaren potencjalnego meteorytu, s¹ wykszta³cone w postaci form kolomorficznych (fig. 5B). Na pod- kreœlenie zas³uguje fakt, ¿e fazy wtóre zawieraj¹ ziarna kwarcu. S¹ to klasty o œred- nicy ziaren dochodz¹cych do 200–300 µm, które s¹ obroœniête przez produkty rozpadu minera³ów pierwotnych.

Fig. 6. Zdjęcia BSE pokazujące typowe kryształy barytu (A) tkwiące w masie zbudowanej z goetytu oraz fragmentów materii organicznej (B).

W kilku przypadkach, na powierzchni ogl¹danych fragmentów znaleziono w³asnokszta³tne kryszta³y barytu (fig. 6A). Minera³ ten tworzy charakterystyczne tabliczki o wymiarach dochodz¹cych do 70´70´10 µm.

Czêsto, na powierzchniach widaæ tak¿e materiê organiczn¹ w postaci wyd³u¿o- nych, ob³ych fragmentów, przypominaj¹cych nici lub cienkie rurki (fragmenty korzeni roœli lub strzêpki grzybni?, fig. 6B).

Podsumowanie

Przebadane fragmenty podszywaj¹ce siê pod materia³ z Lechówki s¹ fragmentami meteorytów. W wiêkszoœci przypadków, minera³y buduj¹ce omawiane fragmenty, s¹ reprezentowane prze kamacyt i taenit. Podrzêdnie wystêpuje schreibersyt oraz chromit. Wszystkie powy¿sze fazy to minera³y pierwotne, które w wielu przypad- kach ulegaj¹ wietrzeniu, tworz¹c tlenki tlenowodorotlenki ¿elaza z podwy¿szon¹ zawartoœci¹ niklu. Podobne fazy zosta³y stwierdzone w paleofragmentach meteory- tu z Lechówki (Szopa i in. 2017a, b). Fragmenty meteorytu kopalnego z granicy K/Pg z Lechówki s¹ g³ównie reprezentowane przez produkty wietrzenia faz pier- wotnych. Obserwowana, rzeczywista sytuacja jest odwrotna ni¿ w przypadku studiowanego materia³u. Ponadto, w oryginalnej Lachówce nie stwierdzono chromitu.

Warto podkreœliæ, ¿e minera³y wtórne, zastêpuj¹ce ziarna pierwotne s¹ g³ównie reprezentowane przez spinele typu magnetytu. I to one, tworz¹ swoist¹ otuli- nê/film wokó³ kamacytu, taenitu i schreibersytu. Goetyt i fazy bardziej uwodnione tworz¹ najbardziej zewnêtrzn¹ czêœæ, która de facto jest stref¹ kontaktow¹ z osa- dem. Taka sytuacja spowodowa³a konserwacjê pozosta³oœci materia³u pierwotnego, co prze³o¿y³o siê na jego zachowanie przez 65 mln lat.

Cech¹, która wskazuje, ¿e przebadane fragmenty nie s¹ oryginalnym materia³em z Lechówki jest ich morfologia. Fragmenty ujawniaj¹ powierzchniê, która czêsto nosi cechy obróbki mechanicznej. Stwierdzone powierzchnie p³askie wygl¹daj¹ na wypolerowane, natomiast te, które maja charakterystyczne rysy, mog¹ œwiadczyæ o ich ciêciu pi³¹.

Wnioski

Na podstawie przeprowadzonych badañ i obserwacji mo¿na stwierdziæ, ¿e:

+ przebadane fragmenty reprezentuj¹ materia³ pozaziemski, który zawiera fazy pierwotne i wtórne;

+ mineralny sk³ad jakoœciowy i iloœciowy znacznie odbiega od materia³u opisa- nego z Lechówki;

+ mo¿na przyj¹æ, ¿e fa³szywe fragmenty Lechówki reprezentowane s¹ przez inny meteoryt typu ¿elaznego (na podstawie sk³adu mineralnego). Przypuszczalnie mog¹ to byæ fragmenty meteorytu Morasko lub innego, który jest ³atwo dostêpny w przystêpnej cenie na rynku;

+ czêœæ przebadanych ziaren posiada ewidentne cechy obróbki mechanicznej (ciêcie i polerowanie). Fakt ten jednoznacznie przemawia za podrzuceniem materia³u. Mo¿liwe, ¿e opisywane fragmenty to po prostu zwyk³e zwierciny powsta³e przy ciêciu meteorytu czy wykonywaniu zg³adu, szlifu cienkiego, etc.;

+ wstêpne obserwacje w skali makro (za pomoc¹ binokularu) mog¹ przyczyniæ siê do odró¿nienia materia³u oryginalnego od podróbki;

+ w przypadkach spornych, u¿ycie mikroskopu skaningowego jest niezbêdne i zarazem wystarczaj¹ce aby jednoznacznie rozpoznaæ badany materia³.

+ przed ewentualnym zakupem meteorytów, które mog¹ wzbudzaæ jakiekol- wiek w¹tpliwoœci co do swojej autentycznoœci nale¿y zawsze skonsultowaæ siê najpierw z osobami doœwiadczonymi w rozpoznawaniu materii tego typu, co mo¿e uchroniæ kupuj¹cego od nabycia „fa³szywki”.

Podziękowania

Autorzy serdecznie dziêkuj¹ osobie, która kupi³a wiêkszoœæ materia³u na portalu internetowym i przekaza³a go do badañ.

Literatura

Alwmark C., Schmitz B., 2007, Extraterrestrial chromite in the resurge deposits of the early Late Ordovician Lockne crater, central Sweden, Earth and Planetary Science Letters, 253, s. 291–303.

Cronholm A., Schmitz B., 2010, Extraterrestrial chromite distribution across the mid-Ordovician Puxi River section, central China: evidence for a global major spike in flux of L-chondritic matter, Icarus, 208, s. 36–48.

Lindskog A., Schmitz B., Cronholm A., Dronov A., 2012, A Russian record of a Middle Ordovi- cian meteorite shower: extraterrestrial chromite at Lynna River, St. Petersburg region, Meteori- tics & Planetary Science, 47, s. 1274–1290.

Maier W.D., Andreoli M.A.G., McDonald I., Higgins M.D., Boyce A.J., Shukolyukov A., Lug- mair G.W., Ashwal L.D., Gräser P., Ripley E.M., Hart R.J., 2006, Discovery of a 25-cm aste- roid clast in the giant Morokweng impact crater, South Africa, Nature, 441, s. 203–206.

Racki G., Machalski M., Koeberl C., Harasimiuk M., 2011, The weathering-modified iridium record of a new Cretaceous–Paleogene site at Lechówka near Che³m, SE Poland, and its palaeo- biologic implications, Acta Palaeontologica Polonica, 56, s. 205–215.

Schmitz B., 2013, Extraterrestrial spinels and the astronomical perspective on Earth’s geological record and evolution of life, Chemie der Erde – Geochemistry, 73, s. 117–145.

Schmitz B., Tassinari M., Peucker-Ehrenbrink B., 2001, A rain of ordinary chondritic meteorites in the early Ordovician, Earth and Planetary Science Letters, 194, s. 1–15.

Schmitz B., Häggström T., Tassinari M., 2003, Sediment-dispersed extraterrestrial chromite traces a major asteroid disruption event, Science, 300, s. 961–964.

Schmitz B., Alwmark C., Cronholm A., Tassinari M., 2009, The breakup of the L-chondrite parent body and its signature in Ordovician sediments – an update, Meteoritics & Planetary Science, 44 (Suppl.): A21.pdf.

Schmitz B., Harper D.A.T., Peucker-Ehrenbrink B., Stouge S., Alwmark C., Cronholm A., Bergström S.M., Tassinari M., Xiaofeng W., 2008, Asteroid breakup linked to the Great Ordo- vician Biodiversification Event, Nature Geoscience, 1, s. 49–53.

Schmitz B., Huss G.R., Meier M.M.M., Peucker-Ehrenbrink B., Church R.P., Cronholm A., Davies M.B., Heck P.R., Johansen A., KeilK., Kristiansson P., Ravizza G., Tassinari M., Terfelt F., 2014, A fossil winonaite-like meteorite in Ordovician limestone: A piece of the impac- tor that broke up the L-chondrite parent body? Earth and Planetary Science Letters, 400, s. 145–152.

Schmitz B., Peucker-Ehrenbirk B., Tassinari M., 1997, Acretionrates of meteorites and cosmic dust in the early Ordovician, Science, 278, s. 88–90.

Szopa K., Brachaniec T., Karwowski £, Krzykawski T., 2017, Remnants of altered meteorite in the Cretaceous-Paleogene clay boundary in Poland, Meteoritics and Planetary Scienece, 52(4), s. 612–622.

Szopa K., Karwowski £., Krzykawski T., Brachaniec T., 2017, Fragmenty kopalnego meteorytu z Lechówki: charakterystyka mineralogiczna i geochemiczna, Acta Societatis Metheoritice Polo- norum, 8, s. 100–109.