隕石是地球以外的宇宙流星脫離原有運行軌道或成碎塊散落到地球上的石體,它是人類直接認識太陽系各星體珍貴稀有的實物標本,極具收藏價值。據加拿大科學家10年的觀測,每年降落到地球上的隕石有20多噸,大概有兩萬多塊。由於多數隕石落在海洋、荒草、森林和山地等人煙罕至地區,而被人發現並收集到手的隕石每年只有幾十塊,數量極少。隕石的平均密度在3~3.5間,主要成分是矽酸鹽;隕鐵密度為 7.5~8.0,主要由鐵、鎳組成;隕鐵石成分介於兩者之間,密度在5.5~6.0間。隕星的形狀各異,最大的隕石是重1770千克的吉林1 號隕石,最大的隕鐵是納米比亞的戈巴隕鐵 ,重約60噸;中國隕鐵石之冠是新疆清河縣發現的“銀駱駝”,約重28噸 。
隕石,在沒有落入地球大氣層時,是遊離於外太空的石質的,鐵質的或是石鐵混合的物質,若是落入大氣層,在沒有被大氣燒毀而落到地面就成了我們平時見到的隕石,簡單的說,所謂隕石,就是微縮版的小行星“撞擊了地球”而留下的殘骸。
我國是世界上發現隕石最早的國家,遠至新石器時代,後經歷朝歷代,直到20世紀末均有文字記載,並有不少標有“落星”的地名,如“落星山”、“落星湖”等。
隕石按組成成分壹般分為3大類,即鐵隕石,也叫隕鐵。壹般鐵鎳含量在95以上,其中含鐵80至95,含鎳5至20。密度為8至8.5。其他成分可有硫化物,金剛石,稀土化元素及矽酸鹽等。鐵隕石約占隕石總量的3。世界3號鐵隕石於19世紀末發現於我國新疆青河縣,大小為2.42×1.85×1.37,重約30噸。該隕鐵含鐵88.67,含鎳9.27。其中含有多種地球上沒有礦物,如錐紋石、鎳紋石等宇宙礦物。
隕石的分類
隕石根據其內部的鐵鎳金屬含量高低通常分為三大類:石隕石、鐵隕石、石鐵隕石。石隕石中的鐵鎳金屬含量小於等於30%;石鐵隕石的鐵鎳金屬含量在30%——65%之間;鐵隕石的鐵鎳金屬含量大於等於95%。
石鐵隕石
石鐵隕石由鐵、鎳和矽、酸、鹽礦物組成,鐵鎳金屬含量30至65,這類隕石約占隕石總量的1.2,故商業價值最高。著名的石——鐵隕石是山東莒南的“鐵牛”,長1.4米,重達3.72噸,為世界隕石之首。該隕石含鐵70%以上,其次為矽、鋁、鎳,主要礦物有錐紋石、鎳紋石、合紋石等,次要礦物為隕硫鐵、鉻鐵礦、石墨等。石鐵隕石根據起內部的主要成分和構造特點分為:橄欖石石鐵隕石(PAL)、中鐵隕石(MES)、古銅輝石——鱗石英石鐵隕石。
石隕石
石隕石上矽酸鹽礦物如橄欖石、輝石和少量斜長石組成,也含有少量金屬鐵微粒,有時可達20以上。密度3至3.5。石隕石占隕石總量的95。1976年3月8日15時,吉林地區東西12公裏,南北8公裏,總面積500多平方公裏的範圍內,降壹場世界罕見的隕石雨。所收集到的隕石有200多塊,最大的1號隕石重1770公斤,名列世界單塊隕石重量之最。吉林隕石表面,有黑色、黑棕色熔殼和大小不等氣印。化學組成成分為Sio2占37.2,Mgo2占3.19 Fe占28.43。主要礦物有貴橄欖石、古銅輝石、鐵紋石和隕硫鐵;次要礦物有單斜輝石、斜長石等。石隕石根據起內部是否含有球粒結構又可分為兩類:球粒隕石、不含球粒隕石。球粒隕石根據化學-巖石學分類被分為:E、H、L、LL、C 五個化學群類。E群中鐵鎳金屬含量最高,形成在壹個極端還原的環境中,其橄欖石和輝石中幾乎不含氧化鐵;C群中的鐵鎳金屬含量最低(或不含鐵鎳金屬成分),形成在壹個相當氧化的環境中,其橄欖石和輝石中的氧化鐵含量比值最高;H、L、LL群的形成環境界於E群和C群之間,其特點也界於E群和C群之間。無球粒隕石根據其氧化鈣含量的高低分為:貧鈣無球粒隕石、富鈣無球粒隕石兩個大類。貧鈣無球粒隕石中的氧化鈣含量小於等於3%;富鈣無球粒隕石中氧化鈣含量大於等於5%。
鐵隕石
鐵隕石中含有90%的鐵,8%的鎳。它的外表裹著壹層黑色或褐色的1毫米厚的氧化層,叫熔殼。外表上還有許多大大小小的圓坑叫做氣印。此外還有形狀各異的溝槽,叫做熔溝。這些都是由於它們有隕落過程中與大氣劇烈磨擦燃燒而形成的。鐵隕石的切面與純鐵壹樣,很亮。
鐵隕石按其內部主要化學群的相對豐度和鎳含量分為:
I(A、B、C);
II(A、B、C、D、E);
III(A、B、C、D、E、F);
IV(A、B)四個大類。
隕石的形態
由於隕石在大氣中燃燒磨蝕,形態多渾圓而無棱無角。熔坑:隕石表面都布有大小不壹、深淺不等的凹坑,即熔蝕坑。不少隕石還具有淺而長條形氣印,可能是低熔點礦物脫落留下的。比重:隕石因為含鐵鎳比重較大,鐵隕石比重可達8,石隕石也因常含20鐵鎳,比壹般巖石比重也大些。磁性:各種隕石因含有鐵而具強度不等的磁性。經風化的隕石沒有磁性,因而也就不算隕石了。條痕:隕石在無釉瓷板上磨擦壹般沒有條痕或僅有淺灰色條痕;而鐵礦石的條痕則是黑色或棕紅色,以此加以區別。
隕石的起源
人們在觀察中發現,在太陽的衛星——火星和木星的軌道之間有壹條小行星帶,它就是隕石的故鄉,這些小行星在自己軌道運行,並不斷地發生著碰撞,有時就會被撞出軌道奔向地球,在進入大氣層時,與之磨擦發出光熱便是流星。流星進入大氣層時,產生的高溫,高壓與內部不平衡,便發生爆炸,就形成隕石雨。未燃盡者落到地球上,就成了隕石。隕落在吉林樺甸方圓五百裏的土地上的隕石雨就是這樣形成的。其中“1號隕石”落到永吉縣樺皮廠附近,遁入地下6米多,升起壹片蘑菇雲,它產生的震動相當於6.7級地震,附近房中的家具都傾倒了,杯碗都摔碎了。這是多麽強大的力量啊!可是更有甚者,那是在西伯利亞的通古斯地區上空爆炸的隕石,不但把壹百裏以外居民住宅樓的玻璃震碎,而且使方圓三十裏的森林化為灰燼,在爆炸的中心區樹林還沒有得及燃燒就已炭化,並且呈輻射狀向外倒去;在其正下方的幾棵“炭樹”竟然直立著,原因是當時產生的高壓使其變得堅固,那顆隕石爆炸時,連傍晚的莫斯科也如同白晝,可見,當時的情景是多麽可怕。其實,比較起來,這也算不得什麽。人們先後在美國亞利桑那州發現了壹個深170米,直徑1240米的隕坑;在南極還有直徑達300公裏的大隕坑。在大西洋中部竟發現了直徑達1000多公裏的巨形隕坑,可以想象出,在它們隕落的壹剎那間是怎樣宏大而可怕的景觀啊!
科學家們說,我們地球每天都要接受5萬噸這樣的“禮物”。它們大多數在距地面10到40裏的高空就已燃盡,即便落在地上也難找到。它們在宇宙中運行,由於沒有其它的保護,所以直接受到各種宇宙線的輻射和災變,而其本身的放射性加熱不能使它有較大的變化。所以它本身的記錄是可靠的。對於它的研究範圍有著相當廣闊的領域,比如高能物理,天體演變,地球化學,生命的起源。
近來,科學家們在二三十億年前的隕石中大量發現原核細胞和真核細胞。因此科學家斷定,在宇宙中甚至是太陽系在45億年前就有生命存在。在含碳量高的隕石中還發現了大量的氨、核酸、脂肪酸,色素和11種氨基酸等有機物,因此,人們認為地球生命的起源與隕石有相當大的關系。
目前世界上保存最大的鐵隕石是非洲納米比亞的戈巴(Hoba)鐵隕石,重約60噸;其次是格林蘭的約角1號鐵隕石,重約33噸;我國新疆鐵隕石,重約28噸,是世界第三大鐵隕石;世界上最大的石隕石是吉林隕石,以收集的樣品總重為2550公斤,吉林1號隕石,重1770公斤,是人類已收集的最大的石隕石塊體。
另外,還有壹種隕石被稱為“玻璃隕石”,它呈黑色或墨綠色,有點象石頭,但不是石頭;有點象玻璃,但它是壹種很特別的沒有結晶的玻璃狀物質。它的形狀五花八門,壹般都不大,重量從幾克到幾十克。到目前為止,已發現的玻璃隕石有幾十萬塊,而且另人奇怪的是它們的分布有明顯的區域性。關於玻璃隕石的來源和成因,現在還沒有定論。