本文汇总了陨石相关的必备基础知识,并从陨石的分类到陨石鉴伪的多个方面的事项逐一进行了详细的图文介绍,基本上涵盖了陨石验真的多方面的科学知识——其实,对于(假)陨石,你完全不必如此专业!
陨石的分类
传统的陨石分类是以含"铁"和含"石"的大体比例来划分的。所谓铁,实际上是指铁镍的总量,因为这两种元素基本上是共生的性质也接近;所谓"石",也主要是以硅为主,加上其它非金属元素。
根据铁、石两种成分的相对含量,传统上将陨石划分成三个大类:
- 铁陨石——铁镍为主;
- 石陨石——非铁镍成分为主,实际上大多以硅为主,铁镍很少;
- 石铁陨石——铁镍和非铁镍成分各占一半左右。
这种分类方式是从19世纪初期开始启用的,沿用至今,但这种分类方法实际上跟陨石的起源一点关系都没有,只是一个传统但简单粗暴的分类方法罢了。还往往闹出乌龙,例如:有的球粒陨石(下面会解释)金属含量占大半,却一直被称为石铁陨石;而另有一些铁陨石含有大半硅酸盐,但却不被认为是石陨石。
传统是不容易颠覆的,虽然上述分类方式不太科学,但仍然被广泛地用于粗略划分陨石,只是在三类之下又做了更细的划分(亚群或者亚组):
石陨石在传统上分为两种:
- 球粒陨石(由熔岩在低重力条件下重新结晶形成)
- 无球粒陨石(成因复杂,可能来自小行星内部)
铁陨石传统上则依照内部结晶的结构来分类,分为:
- 八面体陨铁
- 六面体陨铁
- 无纹陨铁
石铁陨石被分为:
- 橄榄陨石(下分为几个亚组)
- 中铁陨石
最后还有一类叫做行星陨石,根据已经获得且鉴定的标本来看分为:
- 月球陨石
- 火星陨石
至于金星或者水星,到目前为止还没有发现来自这些行星的陨石,儿对于太阳系其它巨星的气体行星来说,陨石似乎不大可能起源于气体行星,但有可能来自他们的卫星,但由于距离太遥远,即便有起源于这些卫星的陨石,要落到地球上的几率也太低;即便有落到地球,那我们也很难鉴定(没有参考的成分依据)。
详细分类占篇幅太大,这里就不一一列出了,见谅。
陨石鉴伪的主要方面
- 熔壳
熔壳是陨石的第一特征,因为所有陨石都曾经跟地球的大气有过干柴烈火般的"亲密接触",因此"受伤"是在所难免,不过伤的只是表皮(不会"伤心")。陨石在大气层中下落时其表面温度可以高达1600摄氏度以上,使得陨石的表层融化(铁的熔点是1650度,是一般金属中比较高的了;硅的熔点是1410度),这种急速熔化过程留下了一层陨石物质重新凝结而成的包层,称为"熔壳"。熔壳通常是深灰色至木炭黑色,并且可能有光泽或天鹅绒般的哑光质感,而且表面可能会有因为熔化物质流动形成的流纹。但对于非专业人员来说,黑色的石头被误以为陨石是很常见的,要不要试试你的眼力?
——请问下面两个石头,哪个是陨石?
上述哪个是真陨石?
答案是:A,
· A就是一个典型的球粒陨石,这一块来自俄罗斯车里雅宾斯克(2013年)。
· B是一块表面覆盖了黑色沉积物的白云石卵石(虽然有点"方")。暗灰色至黑色的石头在干燥的湖床上很常见,并且由于风化侵蚀作用的影响,此类石头大多都有凹坑。
老陨石熔壳可能会被侵蚀干净,露出内部的材质,所以要另眼相待。
- 颜色
陨石大多都是黑色,无论是铁陨石还是富含硅的石陨石,一般在经过了大气层的高温烧熔之后,熔壳表面的物质基本上都已经被氧化成各种价态的氧化物,主要是黑色的四氧化三铁、红色的二氧化铁、各种硅氧化物和硅酸盐,例如棕黄色的硅酸铁等等。这些物质混合起来导致陨石的熔壳的颜色大多是黑色、深棕色,只有少量陨石可能是红色,一些白色的矿物(如各种镁盐)混在这些深色矿物当中只能降低其色度,而不大可能显出白色。地球上原生的石头当中也有很多石头具有黑色的表面,诸如玄武岩,而人造铁块有时候也可能呈现出类似陨石的棕黑外观,被人误以为是陨石。
不同颜色的陨石
但落到地球上之后,陨石也就不得不接受跟地球上其他石头一样的命运——被地球的自然力所侵蚀,而那些富含金属的陨石也会慢慢生锈,因此老陨石的颜色会逐渐改变。熔壳会慢慢消失,露出内部的结构和色泽,然后继续被侵蚀。所以新老陨石要有所区别地看待。
- 形状
陨石肯定不是球形的,它也不会特别尖锐,除非因为落地撞击时碎裂,即便碎裂,破碎面也不可能特别尖锐,因此一般陨石通常是带有圆角的异形石头。
此外陨石通常也不大可能是多孔的,而通常都是实心的,因为大多陨石形成于没有气体的真空,熔岩中即便有气体也会在陨石完全凝固之前排出,不大可能形成大量孔隙,再经过大气层的快速烧熔,至少其表面不会看到大量的孔隙。而孔隙丰富的炼铁炉渣常常被非专业人士误认为是陨石,以至于炉渣(Slag)已经成为了陨石界常用的术语之一(哈哈,O(∩_∩)O~)。
多专业的炉渣啊!
- 重量
陨石通常比一般的地球上找得到的岩石要重,因为陨石不论何种类型在不同程度上都含金属铁和镍(以单质形式而不是化合形式存在),且其含铁的比例大大高于地球表面能够找到的岩石。地球表面的岩石大多都已经被氧化成各种铁化合物,密度大大下降——要知道我们是住在一颗被锈烂了的星球上啊,地球上的大多数生命都是氧化的产物~。
铁的密度是7850千克/立方米,而地球上密度比较高的花岗岩或者玄武岩的密度仅为2790-3300千克/立方米。所以在地球上除非是人工铸造的固体(如钢锭、铅块),很少有密度超过花岗岩、玄武岩等火成岩的固体。而陨石由于含铁的缘故,大大提高了其平均密度。手感够重,成为了辨别陨石的一个重要标准。