探索陨石收藏的奥秘:从岩石结构入手解析球粒陨石与无球粒陨石在步入陨石收藏的奇妙世界时,我们首先需要深入了解这一瑰宝。简而言之,陨石是源自宇宙其他星体的珍贵岩石。在陨石的领域中,我们常听到的“球粒”与“非球粒”概念,实质上是对这些岩石结构的一种科学分类。接下来,就让我们一起揭开这两种陨石的神秘面纱,探索它们在岩石结构上的独特之处。石陨石,占据了陨石总量的98%以上,主要以球粒陨石为主。这类陨石主要由硅酸盐矿物构成,尤其是铁镁硅酸盐,为其主要成分。尽管它们被称为石陨石,但其中也混杂着金属成分,只不过金属铁-镍的含量低于30%。根据其结构特点,石陨石被进一步细分为球粒陨石和无球粒陨石两大类别。图片来源:焕焱
球粒陨石,被誉为“太阳星云的见证者”,在所有陨石中占据了高达93%~95%的比例。这类陨石以其独特的球粒结构而区别于其他类型,其化学成分在去除H、He及其他挥发成分后,与太阳的成分极为相似。正因如此,球粒陨石被视为太阳“幼年时期”的珍贵样本,对于深入探讨太阳系的形成与演变历程具有不可估量的价值。“小行星带内的天体直径各异,从几毫米到几十公里不等,其中大多数天体直径较小。由于缺乏大规模的岩浆活动,这些小行星的物质结构和组成基本保持原始状态。因此,它们的碎片——球粒陨石,能够完好地保存下6亿年前的原始面貌,为我们提供了太阳星云时期的宝贵信息。”
“球粒陨石与化学的交织”通过分析陨石中的化学参数,如TFe/SiO2比值、Feo/TFe比值、橄榄石成分以及SiO2/MgO比值等,科学家们能够进一步将球粒陨石细分为三个大类,包含五个不同的化学群。这些化学群包括碳质球粒陨石(C群)、顽火辉石球粒陨石(E群),以及普通球粒陨石(H、L、LL群)。H球粒陨石,这一曾被命名为“古铜辉石球粒陨石”或“橄榄石古铜辉石球粒陨石”的陨石类型,如今已不再使用这一命名。在所有球粒陨石中,顽火辉石球粒陨石展现出了最强的还原性,而碳质球粒陨石则呈现出相反的氧化性,其几乎不含金属铁,甚至存在三价铁(磁铁矿Fe3O4)。L群陨石的Ni/Fe比值低于3,金属铁对全铁的比值介于2至5之间。相比之下,LL群陨石的金属铁含量则相对较低,其Ni/Fe比值高于4,而金属铁与全铁的比值通常在04至范围内。
无球粒陨石在所有陨石类型中,无球粒陨石(Achondrite)占据的比例相对较小,约为3%~4%。这类陨石的特点是由岩浆结晶而成,且不包含球粒(即宇宙源的球状体)。从外观上看,它与地球上的含硅量较低的火成岩,如玄武岩、橄榄岩和辉岩等,具有很高的相似性。地球的岩浆活动孕育了基性岩和超基性岩,而无球粒陨石或许正是从与岩浆相似的熔融物质中结晶诞生。另一种可能则是,它源自总体上具有球粒陨石特征的母体,在熔融与分馏结晶的过程中演变而来。相较于普通的球粒陨石,无球粒陨石显得更为稀有。它的形成经历了岩浆的侵入或喷出,以及随之而来的结晶分异或岩浆残留物的凝结。值得一提的是,火星和月球上发现的陨石,均属于无球粒陨石的范畴。
无球粒陨石根据钙的含量,可分为贫钙和富钙两大类。这些陨石的硅酸盐含量相对较高,部分甚至几乎不含金属相。特别是富钙无球粒陨石,它们不仅富含钙,还富含铝,但镁的含量较低。由于无球粒陨石缺乏球粒结构,这使得它们的鉴定相对困难,尤其是与地球上的超基性和基性岩相比。因此,化学元素成分分析成为了鉴定无球粒陨石的主要手段。
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