陨石收藏家郭涛:陨石中那些矿物种类地球中没有发现?

陨石收藏家郭涛:陨石中那些矿物种类地球中没有发现?

陨石收藏家郭涛藏品

正众所周知,陨石象地球岩石一样,也是由矿物组成的。但是,由于生成条件和保存环境不同,陨石矿物的种类和共生组合与地球矿物就不尽相同。

早在约200年前,科学家就在铁陨石中鉴定出了两种陨石矿物一陨硫铁和金属铁- 镍。到了 19世纪80年代陨石矿物的数量增加到16种。20世纪60年代以来,随着显微镜的广泛应用,以及许多新的测试技术如X射线衍射、电子探针扫描电钱和透射电镜的应用,使更多的陨石矿物能被发现。1967年(M ason 列出60种陨石矿物)至1987年(Yudin和Ko lom ensk iy列出了200种陨石矿物)的20年间陨石矿物种数增加到原来的3倍多。1991年U lyanov完成了陨石、星际尘粒和玻璃陨石共350种矿物的列表。Rubin0在前人工作的基础上,去掉了一些细小的矿物变种和可疑矿物,将目前发现的陨石矿物种限定为275种,占目前已知矿物种属的7%。此后,Rubin则又补充了19种陨石矿物。所以,目前发现的陨石矿物种应为294种。

大量研究表明,陨石是太阳系早期物质演化的产物,陨石矿物指示了与地球完全不同的生成环境。因此陨石矿物种类不仅是陨石学家研究的对象,也引起了地球科学家的关注。陨石矿物中,一些矿物是陨石特有的呲如在太阳星云的还原和强还原条件下形成的一些陨石矿物:铁纹石\镍纹石~陨硫铁~陨碳铁、硅磷镍矿等在地球上并不多见,而陨磷铁镍石陨硫铬铁和硫钛铁矿在地球上几乎没有见到有的陨石矿物虽然在地球上也有,但它们的形成条件是不相同的,如产于碳质球粒陨石难熔包体中的许多难熔矿物如黑复铝钛石\钙钛矿PGE合金(以铂为主的合金)是高温下气相凝聚的产物。在地球上这类矿物只产于变质石灰岩、霞石正长岩和碳酸盐(钙钛矿)和超镁铁岩石中(PGE合金)。陟石中由气相凝聚形成的金刚石~碳化硅等含有异崇同位案比值认为是前太阳物质;而在地球上发现的金刚石被认为来自地球深部的高压产物。还有一些陨石矿物,如ringw oodite(林伍德石,结构上属X橄榄石) majprite( 镁铁榴石)在陨石中是冲击变质的产物;这些矿物在地球表面缺失,但高压实验证明它们可能在地幔深部出现。

陨石与地球岩石一样,基本上都是由矿物组成。但由于陨石体长期处于高度真空的宇宙空间环境,未经历地球岩石所受的变质作用和风化作用。因此,陨石矿物种类和共生组合与地球矿物存在明显不同。目前有近30种矿物地球中没有发现。有五大类:1.单质及其类似物,如六方金刚石、氮铬矿、碳铁矿、陨氮钛矿等;2.硫化物及其类似硫化物,如硫铬矿、硫镁矿、硫钛铁矿、陨硫钙石等;3.氧化物,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;5.磷酸盐,如磷镁石、磷镁钠石、磷镁钙矿等。下面让我们看看它们的物理性质。

显微镜下的陨石矿物结构:

1.六方金刚石,强热淬火可使结晶的石墨转变为六方金刚石。晶粒均呈细粒棱角状。因晶粒外层含有石墨而呈现灰色。硬度接近于金刚石。密度3.51(计算值)。它属六方晶系。

2.氮铬矿,属等轴晶系。粒状,颗料细小直径几个μm。硬度高。与闪锌矿伴生。

3.巴磷铁矿,它属六方晶系。粒状,颗料小于1μm。白色者与铁纹石相似,浅蓝色者与陨磷铁镍类似。比重6.92(计算值),在橄榄陨石中沿着陨磷铁镍石和陨硫铁间接触处产出。

4.硫铬矿,它属单斜晶系。半自形粒状。灰色带褐。不透明。比重4.12(计算值)。产于铁陨石中。

5.硫镁矿,等轴晶系。在球粒陨石中与镍铁矿、陨硫铁紧密连生。

6.陨硫铬铁矿,等轴晶系。块状集合体,黑色,金属光泽。断口不平坦,性脆,无磁性。许多陨石中都含有这种矿物。

7.镁铁钛矿,斜方晶系。晶体呈斜方双锥。不透明。比重4.64(计算值)。来自阿波罗11号采回的月岩中,镁铁钛矿产于细粒和玻基玄武岩呈细粒状,常具有钛铁矿的反应边,或在钛铁矿中呈残核,或完全为钛铁矿所交代,这是在冷却过程中镁钛矿与熔体反应的结果。

8.宁静矿,属六方晶系。晶体形态呈薄板条状。比重4.7(计算值)。近于不透明。月岩的玄武岩中,与晚期结晶的陨硫铁、铁三斜辉石、方英石、碱性长石组合。

9.三斜铁辉石,它属三斜晶系,粒状,黄色,硬度6,比重3.63-3.76。产于阿波罗11号自月面采集的岩石标本中,这种岩石标本主要含单斜辉石、斜长石和钛铁矿的微晶辉长岩和辉绿岩。

10.磷镁钠石,单斜晶系。细小颗粒状,块状集合体。浅琥珀色,透明,比重2.9-3.0。产于锐钛矿陨石的金属相小洞穴中,与白磷钙石、镁磷钙钠石、钠长石、顽火辉石等伴生。

11.磷镁钙矿,属单斜晶系。不规则粒状、细叶脉状、块状集合体。浅红色至琥珀色,比重3.15,硬度4。

参考文献:侯渭 谢鸿森.陨石矿物种类的研究进展和矿物表[J].地球科学进展 2000.4


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