南极大陆的陨石类型也最丰富。一般说来,人们从南极大陆回收的陨石样品应与非南极地区的陨石相似。然而在南极陨石中,除已知的陨石类型外,人们还发现许多异常的陨石。到1989年,科学家已在南极陨石中发现8块能说明月球成因的月球陨石以及两块能说明火星发展历史的火星陨石。此外,还发现一时难以辨别的独特的陨石类型。它们都是在陆地上其他地方无法采集到的,独特的类型使其研究价值极大。
南极陨石的原始状态最好。因为这些陨石长期在冷冻和无菌条件下保存,几乎没有受到地球上其他物质的污染,这就最有利于研究太阳系内外星体的历史演变过程。
另外,南极大陆上的陨石比较容易被发现。
总之,南极确实隐藏着大量的信息,它可帮助人类揭开地球以及宇宙的过去和未来,是地球留给人类的不可多得和不可再生的天然实验室。
因此,保护南极,探索南极,让它更好地为人类服务,是生存在地球上每一个人的应尽义务。我们一定杜绝将污染带到南极,为自己留下最后一块净地。
第二节姿态万千——陨石的分类
现在采集到的陨石,由于其母体来源不同,因此陨石的组成成分、结构、特征有很大区别,所以人们需要对陨石进行细微的分类,以研究其特性和对天文研究的价值。
在世界各地博物馆收藏的陨石中,特别是陨石坠落地面时直接收集到的陨石标本,大部分为石质陨石。但实际上,陨石的种类很多。
科学家们根据陨石中金属和硅酸盐的含量、结构和构造以及它们的成分差异,将陨石分类为铁陨石、石铁陨石和石陨石三大类。
一般石陨石中的铁镍金属含量小于等于30%;石铁陨石的铁镍金属含量在30%~65%之间;铁陨石的铁镍金属含量大于或等于95%。
根据陨石结构或出现矿物等特征的不同,每一大类还可以再进一步细分出不同类型。
1.陨石巨无霸——石陨石
石陨石在人们所采集的陨石标本中是最常见的一种陨石,它含有75%~90%硅酸盐矿物质(例如橄榄石)、10%~25%的镍铁合金以及硫铁化物。
按陨石的结构构造特征,石陨石可分为球粒陨石和无球粒陨石两大类。
球粒陨石是石陨石的一种,是最普通的一类陨石。它没有遭遇过母体的熔融或地质分异,因此结构没有改变过。在众多的陨石中,球粒陨石非常丰富,约占陨石总量的91%~92%,其中体积最大的是吉林陨石——一种H球粒陨石。球粒陨石是较为原始的陨石类型,包含了很多太阳系早期的信息。这类陨石用肉眼就能看见很多“小疙瘩”或小圆球,大小不一。
球粒陨石有球粒结构,球粒之间有比较细小的基质物质。球粒大小一般为0.1毫米~20毫米或更大,通常由橄榄石、辉石、玻璃、陨硫铁、铁镍金属以及这些矿物的组合构成。
球粒陨石又可划分为顽火辉石球粒陨石、普通球粒陨石和碳质球粒陨石这3个化学群,以及6种岩石学类型。
而普通球粒陨石又有3个亚群:高铁群,也称古铜辉石球粒陨石;低铁群,也称紫苏辉石球粒陨石;低铁低金属群,也称橄榄石-紫苏辉石球粒陨石。
虽然在陨石中人们已鉴别出将近50种不同的矿物,但在一般情况下,球粒陨石主要还是由橄榄石、辉石、斜长石、铁镍微颗粒以及少量其他矿物组成。在显微镜下,这些不足1纳米的矿物颗粒杂乱无张地排列,没有一个固定的形态结构。
地球上的含碳球粒陨石非常稀少,它们的主要特点是含有氨基酸和其他有机质。科学家们研究发现,1969年9月在澳大利亚的亚茂契逊镇坠落的含碳球粒陨石中,含有18种氨基酸。
另外,具有含水矿物蛇纹石也是这类陨石的特殊之处。这些都是在地球上不曾含有的物质成分,因此球粒陨石可说是陨石界的重要成员。
球粒陨石的最大特征是除了拥有上述矿物成分之外,还具有一些直径约1纳米的圆形球粒。这些圆形球粒大多是玻璃质的,主要由含铁硅酸盐液滴结晶而成。
放射性年龄测定结果表明,大多数球粒是在45亿年以前形成的。
有些科学家认为这些球粒的成分可能代表某些原始行星物质,推测是在太阳系开始形成初期,被原始太阳熔化并脱离太阳迅速冷凝而形成的。这样的成分可能是太阳系初期没有经过改造过的成分。
这一发现为人们了解地球原始成分提供了十分宝贵的资料,更有助于人类探索地球和宇宙形成的奥秘,为人类日后的进步和发展创造了条件。
球粒陨石的岩石学类型表示陨石的热变质程度,陨石的热变质程度和平衡程度随岩石学类型的增加而增大。岩石学类型低表示陨石比较原始,平衡程度低,这类陨石称为非平衡型球粒陨石;岩石学类型高表示陨石热变质程度高,通过连续再结晶作用,陨石由非平衡型转变为平衡型(化学、矿物学和同位素组成均匀的类型),这类陨石称为平衡型球粒陨石。
观测结果表明,碳质球粒陨石的岩石学类型仅有1~4型,其余的球粒陨石仅有3~6型。
2.冠云峰清——铁陨石
顾名思义,铁陨石的成分含有铁元素。其主要由铁纹石和镍纹石两种矿物组成,其次含有少量的石墨、陨磷铁镍矿、陨硫铬矿、陨碳铁、铬铁矿和陨硫铁等。
在化学成分上除镍和铁外,铁陨石还含有钴、硫、磷、铜、铬、镓、锗和铊等元素。有少数铁陨石还含有硅酸盐包体。
铁陨石的分类主要根据镍、镓、锗和铊的含量及其构造特征,基本上分为13个群。
镍含量约6%~14%的铁陨石,具有由铁纹石和镍纹石片晶构成的图像。这种图像称为维斯台登构造。据统计,80%以上的铁陨石都具有这种图像。铁纹石和镍纹石片晶呈八面体排列的铁陨石,被命名为八面体铁陨石。而镍含量约低于6%的铁陨石,没有维斯台登构造,主要是大的铁纹石单晶体。这些铁陨石具有六面体解理,称为六面体铁陨石。
当镍含量约超过14%时,细粒八面体铁陨石的维斯台登构造消失,只能见到细粒铁纹石和镍纹石呈角砾斑杂状的交生现象。当镍含量达25%~65%时,形成无结构的铁陨石。这种陨石主要由镍纹石组成,它含有一些小的铁纹石包体和少许其他的矿物。大多数铁陨石都显示冲击效应的特征。
3.扣之铮然——玻璃陨石
玻璃陨石是一种天然的玻璃物质,一般只有几厘米大小。它有各种形状,多数是钮扣状和泪滴状,颜色从深褐色到黑色,不透明;也有少数地区发现的玻璃陨石是绿色和透明的。大多数玻璃陨石的表面上还有成组的皱纹。这些特征使人们推测玻璃陨石是在熔融状态下高速飞行并迅速冷却而形成的。
陨石基本上均匀分布在全球,而玻璃陨石则不同,其主要集中分布在一部分地区。
亚澳散布区:包括中国的雷州半岛和海南岛、印度支那半岛、菲律宾、澳大利亚、印度尼西亚等地。除澳大利亚的富钠玻璃陨石年龄为300万年~400万年外,这一地区的玻璃陨石均为70万年左右。
象牙海岸散布区:包括象牙海岸、加纳及其附近海域。这一地区玻璃陨石的年龄约为100多万年。
莫尔达维散布区:在捷克斯洛伐克西南部伏尔塔瓦河流域。这一地区玻璃陨石的年龄为1500万年左右。
北美散布区:包括美国得克萨斯州、乔治亚州和华盛顿等地。
这一地区玻璃陨石的年龄最大,约为3000万年~4000万年,研究价值相当高。
从化学成分看,各个区域的玻璃陨石含有68%~82%的二氧化硅(SiO2),10%~16%的氧化铝(Al2O3)。这与一般陨石的成分很不相同,而与地球上一些砂岩比较接近,不过缺少一些容易挥发的物质,如水、二氧化碳等等。
在一些玻璃陨石中人们还发现有镍铁颗粒,表明这些玻璃陨石的形成与铁陨石有关。在核武器爆炸试验时,其散发的能量曾经把地球表面一些岩石熔融成近似玻璃陨石的物质。
玻璃陨石的成因仍是一个还没有最后答案的谜。科学家或天文学家各执观点,但现今最被普遍认同的结论是:巨大的陨石或彗星(核)与地球相遇,猛烈冲击地球表面的砂岩物质,巨大的动能转变为热能,进而溅射出大量的熔融物质并在高空迅速冷却,还来不及结晶,便形成了这种玻璃物质。
4.最宝贵的陨石——捷克陨石
捷克陨石又名莫尔道陨石,是现存最宝贵的陨石之一。捷克陨石于1787年在捷克摩达维河发现,所以英文就以Moldavite命名,中文为捷克陨石。
捷克陨石的形成大约在1500万年前。当时有一颗巨大的陨石撞击到地球表面,由于大爆炸产生了高温与高压,而将这颗陨石与周围的石头融合成如浪花般的玻璃状物质。
通常捷克陨石颗粒较小,而且硬度大、性脆,无延展度,不易雕刻。因此,捷克陨石大多为祼石,较少看到雕刻件。捷克陨石的主要成分来自高含量的硅,有时含极微量的水,偶而透过光线可看到其中有细小气泡。
捷克陨石的主要产地分布在捷克及邻近国家。其中以捷克南方省份,约在布拉格南方及维也纳西北方的农田地,地表的浅土层约1~5米深处,以及波西米亚、摩拉维亚两地最着名,非常稀有。
目前最大的捷克陨石也不过约200克左右,但是捷克陨石小小一块就价值不菲。通常捷克陨石表面有细细的凹下去的纹路,这是陨石在空气中流动时候形成的。一般情况下,凡是陨石的原矿外表一定是凹凸不平的,除非是经过了人工的打磨抛光。较厚的捷克陨石看起来颜色会呈现深绿色且会带有些黑色,而较薄的捷克陨石颜色是较清淡的绿色。但这两者如果透光看都会呈现深浅度不同的绿色而不带有黑色。实际上,捷克陨石就是一种特殊的天然玻璃。
捷克陨石外观像绿色、半透明的玻璃,是一种十分稀少的物质。
它的外观常有很特殊似雕刻的花纹,常被直接拿来镶嵌成珠宝饰品(未经琢磨加工)。因它是天然玻璃,跟玻璃一样脆,加工的时候裂的几率很高,不易雕刻成型。所以,捷克陨石加工的成品价格较为昂贵。
由于陨石撞击所形成的玻璃极为特殊,因此有人认为含有非常高的宇宙能,可以提供能量祛除头痛、疲劳、无精打采,并可增强人体的免疫系统。
绿陨石拥有非常非常强大的磁场,至于它是否来自外层空间,则还没有定论。
5.石铁陨石
石铁陨石由铁、镍和硅、酸、盐矿物组成,铁镍金属含量为30%~65%。这类陨石约占陨石总量的1.2%,因此它的商业价值最高。
着名的石铁陨石是山东莒南的“铁牛”,长1.4米,重达3.72吨,为世界陨石之首。
该陨石铁含量占70%以上,其次为硅、铝、镍。
其主要矿物有锥纹石、镍纹石、合纹石等,次要矿物为陨硫铁、铬铁矿、石墨等。
石铁陨石根据其内部的主要成分和构造特点分为:橄榄石石铁陨石、中铁陨石、古铜辉石-鳞石英石铁陨石。
石铁陨石可创造巨大的商业价值,人类开展对这类陨石的研究和分析具有重大的意义。
6.奇异的莒南铁——铁牛陨石
山东莒南铁牛石铁陨石通体呈现褐色,半隐半露,南北而卧。北端牛头高扬,似全神贯注般凝视远方。牛首露出地面约70厘米,牛身中间部位略低,距地面上约40厘米形成完整的牛背。南端又比中间部位略高,大约高出地面50厘米,为牛臀。整块陨石比例恰当,酷似一头“吉祥牛”,成为了一种力量和勇气的象征。
经专家测定,该陨石包括地下部分总长为140厘米,最大宽度为80厘米,上下厚度一般为40厘米左右,最大厚度80厘米,体积约为0.6立方米,重量为4吨。铁牛石铁陨石表面的结构较为粗糙,普遍存在气孔,气孔密度也不均匀,气孔大小一般为1厘米~2厘米,最大可达10厘米。
该陨石主要成分为铁质,铁质组分约在70%以上;其次为硅、铝、镍等,还含有少量的铬、磷、硫和碳质组分等。该陨石主要的矿物成分为锥纹石、镍纹石、合纹石、斜顽辉石和石英等,其次矿物成分为陨硫铁、陨磷铁镍矿、铬铁矿、石墨和磁铁矿等。综合铁牛陨石的物质成分和结构看,该陨石属于石铁类陨石。
人们通常在国内外见到的陨石多半为黑色,而莒南的铁牛石铁陨石的色彩却恰恰是黄色的。这是为什么呢?
原因很简单:铁牛石铁陨石陨落的地带多为黄土层和黄泥地质,无论是藏身何处,都免不了将黄色印在陨石的表面,特别是在高温作用下熔壳与黄土(泥)融合产生独特的黄色熔壳色彩。这些因素加起来使得莒南铁牛石铁陨石除具有一顶世界最大的桂冠,还有一种鹤立鸡群、与众不同的气质。
这块黑色的陨石在铁牛故乡就显得尤其珍贵,其表皮就可以清楚地看到球粒物质,磁性十足,层次分明。
陨石裸露地表的部分和掩盖地下的界线是很分明的。这可以看出不同的环境所形成的物质特征不同,同铁牛石铁陨石的母体一样,看似纯正的陨铁,其实却是石铁陨石。尽管铁质占据陨石的90%以上,但仍然改变不了陨石的本来性质。
金黄的熔壳下,透出高温烧灼的红色物质。这样的状态竟然保留着强烈的磁性,令人不可思议。这便是大自然造就的神奇物质。
除蕴涵各种稀有金属物质和有机物以外,石中有铁,铁中有石,两者紧密结合,形成特殊的石体,历经1000多年仍然保存完好,没有一丝锈蚀和腐烂,彰显了铁牛石铁陨石独特的物质特性!