陨石的检测与鉴定

混沌鸿濛

                     

陨石检测与鉴定是一项综合性的分析、研究、判别过程，要对陨石进行科学的化学检测与分类鉴别，除了要了解各种陨石外部形态和内部结构等必要的特征外，首先了解各种类陨石的化学特点与矿物组成，常用的检测手段有X射线衍射仪分析、XRD矿物分析、CuKa辐射、石墨单色器分光、偏光显微镜观察、元素分析、电子探针及氧同位素检测等。如通过X射线衍射仪分析可得出陨石的物相组成及其矿物的归类定性。通过化学元素分析可了解陨石中的精细元素含量及氧同位素等的精确数据。通过电子探针来具体确定陨石所包含的化学、岩石学成分，从而确定它的陨石具体种类等。

陨石根据其内部的铁镍金属含量高低通常分为三大类：石陨石（主要成分是硅酸盐)、铁陨石（铁镍合金）、石铁陨石（铁和硅酸盐混合物）。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等于65%。铁陨石的主要矿物有辉石、铁纹石和镍纹石等组成。石铁陨石由橄榄石、铁、镍和硅酸盐等矿物组成，铁镍金属含量30%至65%。铁陨石含铁70%以上，其次为硅、铝、镍。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。石铁陨石根据内部的主要成分和构造特点分为：橄榄石石铁陨石（PAL）、中铁陨石（MES）、古铜辉石鳞石英石铁陨石和辉石斜长石石铁陨石四类。矿物成分特征：橄榄陨铁(类型符号P)，主要由橄榄石和组成基质的铁镍金属构成；中铁陨石(M),主要由斜长石、辉石和铁镍组成；古铜-鳞英铁陨石(S)，主要由铁镍、古铜辉石和鳞石英组成；橄榄-古铜铁陨石(Lo),主要由铁镍、橄榄石和古铜辉石构成。橄榄陨铁中铁镍金属的Ni含量约为8～15%,其成分与八面体铁陨石相似,橄榄石的成分为Fa12-22（橄榄石中的铁橄榄石分子的百分数），中铁陨石含有等量的硅酸盐和铁镍，铁镍中Ni的含量小于8.9%。

石陨石中富含的硅酸盐矿物如橄榄石、辉石和少量斜长石组成，也含有少量金属铁微粒，有时可达20以上。密度3至3.5。石陨石根据起内部是否含有球粒结构又可分为两类：球粒陨石与无球粒陨石。球粒陨石根据化学-岩石学分类被分为：OC(H、L、LL)、CC(CI、CV、CO、CM、CH、CK、CB、CR)、EC(EH、EL)、R、K五个化学群类。EC群中铁镍金属含量最高，形成在一个极端还原的环境中，其橄榄石和辉石中几乎不含氧化铁；CC群中的铁镍金属含量最低（或不含铁镍金属成分），形成在一个相当氧化的环境中，其橄榄石和辉石中的氧化铁含量比值最高；H、L、LL群的形成环境界于EC群和CC群之间，其特点也界于CE群和CC群之间;R型球粒陨石是一组氧化程度较高的球粒陨石，基质含量高，没有金属颗粒；K型球粒陨石是一组数量最少的球粒陨石，总共只有4块，他们的主要特征是基质含量高（70-80%），还原程度高。无球粒陨石主要由橄榄石、辉石、和长石组成，没有球粒、和地球上的超基性和基性岩相似，因此，鉴定工作比球粒陨石要困难很多，球粒陨石主要分为1:顽辉无球粒陨石（aubrite）顽辉无球粒陨石和顽辉球粒陨石的矿区组合相似，只是没有球粒；2：橄辉无球粒陨石（ureilite）,主要矿物为橄榄石和辉石，含有特征矿物石墨、钻石；3钙长辉长无球粒陨石（eucrite）,主要由辉石和长石组成，与地球上的火山玄武岩很相似。4）紫苏辉石无球粒陨石（diogenite）

铁陨石按其内部主要化学群的相对丰度和镍含量分为：I（A、B、C）；II（A、B、C、D、E）；III（A、B、C、D、E、F）；IV（A、B）四个大类。石陨石的平均密度在3～3.5间，主要成分是硅酸盐；陨铁密度为7.5～8.0，主要由铁、镍组成；陨铁石成分介于两者之间，密度在5.5～6.0间。

陨石中的矿物成分由陨石中特有矿物及与地球共有矿物两部分组成，如通过物相与矿物组合分析，看看在“陨石”中是否存在一些特殊地外矿物及主要成分。在陨石检测样品中若出现一种或多种特有的地外矿物可定名为陨石：1.如六方金刚石、氮铬矿、碳铁矿、陨氮钛矿等单质及其类似物；2.如硫铬矿、硫镁矿、硫钛铁矿、陨硫钙石等硫化物及其类似硫化物等；3.如镁铁钛矿、氧氮硅石；4.硅酸盐，如硅镁铬矿、碱硅镁石、宁静石、陨铁大隅石、陨钠镁大隅石等氧化物；5.如磷镁石、磷镁钠石、磷镁钙矿类磷酸盐矿物等等。陨石中有的矿物组合与地球岩石某些组合相同之处，如镁铁质岩―超镁铁质岩石、玄武质岩石，矿物成分上同属于橄榄石、辉石、斜长石组合，但有的属陨石，有的不属陨石（其它条件制约）。陨石坠落地球后如长时间处于风蚀氧化作用条件下，矿物还会产生次生变化及水化，形成褐铁矿、绿泥石、蛇纹石，但可通过进一步实验加以区分与判断。如在检测样品中出现一些地球常见的矿物（因陨石特殊的形成条件制约下理论上不可能存在的化学矿物或现阶段陨石研究成果无记载的矿物）不能盲目定性为陨石：如在水中沉淀结晶的碳酸盐矿物（方解石、白云石、菱铁矿）、盐类矿物盐、光卤石、钾盐、热液条件下形成的某些热液矿物（高岭石、叶蜡石、地开石）、氢氧化物（硬铝石、三水铝石）等等。如某样品中含有大量金属铁，其中存在一定量的黄长石，或镁橄榄石，或硅钙石这类组合，属于高炉铁矿渣，易同石铁陨石混淆。陨石岩相学分析：新坠落的陨石表层具有特殊的结构构造，如玻璃化、熔融流动、气泡拉长等特征，但不管是新坠落还是外部被风化严重的陨石内部都会保留一些特殊的晶粒结构。如球粒结构就是一种石陨石的特征结构，是陨石在坠落过程中表层重熔，在运动过程中矿物结晶堆集而形成的颗粒状球粒。地球沉积岩的结构构造在陨石中是不会出现的，如层纹、交错层、层理。常用的分析方法，把疑似陨石切片，细磨如纸(岩石薄片)，在偏光显微镜下观察岩片标本的成分和结构构造是否符合某种陨石的物理性质。陨石化学成分主要为镁铁质，有部分镍存在，尤其是铁陨石、石铁陨石中镍含量高，石陨石中含镍低，钾钠含量甚微。SiO2含量高，因为多属于硅酸盐矿物，在玻璃陨石中SiO2含量高达90%以上。

通过一些必要的科技手段对陨石或疑似陨石进行检测分析，会很容易得到准确的结论，即会辨别出陨石的真伪、陨石的种类及详细的各种数据。陨石检测与鉴定是一项综合性的工作，由于陨石来源的特殊性，各种奇异物质的组成变化也很大，有许多我们暂未发现或还不认识的诸多矿物，这需要各国科学界在实验过程中不断的总结与发现。随着科学技术的不断进步，新的事物，新的发现，新的陨石种类也将层出不穷，许多观点与理论也许将随着时间慢慢被改变，在这之前，我们要崇尚科学，尊重知识，客观理性的对待陨石界的一些事和物。除一些具有显著特征及容易识别的陨石外，一些疑似陨石最好通过必要的科技手段对陨石进行检测与归类，不管是官方或民间对每一颗陨石的身份认证都应通过科学的手段来获取。

混沌鸿濛，陨石科普；

实物标本，预约可看！

此块陨石实物标本ISHEYEVO是全球唯一一块分内为CH/CBB的陨石！ 如图（由混沌鸿濛永久珍藏）：

内容来源：混沌鸿濛。

         

      注： 本文发布信息仅用于学习交流，部分内容来至徐伟彪教授的《天外来客》，如涉及侵权、版权请联系小编修改、删除。 转载请注明 内容的来源。

下期分享一块来至摩纳哥的分类为CK6的变质碳质球粒陨石