(三)石陨石的主要类型 陨石的分类及组成

作者&投稿:务柳 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

根据上述分类,对其主要类型简介如下:

1.碳质球粒陨石(carbonaceous chondrite)

颜色深,多为黑色。主要由含水层状硅酸盐的粘土矿物组成,常见的有似蛇纹石、似绿泥石,很少含金属铁-镍合金,有时见少量陨硫铁。富含挥发分和有机化合物(黑色)。易风化故少见。

2.普通球粒陨石(ordinary chondrite)

是紫苏辉石球粒陨石和古铜辉石球粒陨石的统称,由于二者是常见类型但又不易用肉眼或镜下区分(只能根据全铁量,前者7.13%,后者17.45%),因此称之为普通球粒陨石。它们的新鲜面为浅灰—黑色,风化面呈深褐色。

3.顽火辉石球粒陨石(enstatite chondrite)

灰—黑色。主要由顽火辉石或斜顽辉石组成,其含量>50%。其次为铁-镍相矿物(铁纹石、镍纹石),少量石英、鳞石英、方英石,而不见橄榄石。球粒少或无。富铁者以斜顽辉石为主,贫铁者以顽火辉石为主。

4.无球粒陨石(achondrite)

黑绿—褐黑色。主要矿物成分为顽火辉石、紫苏辉石、橄榄石,不含或很少含铁-镍,富钙无球粒陨石中可见钛辉石、透辉石。与超基性岩相似,矿物晶体较大,无球粒,为粒状结构,有时见角砾状结构,角砾中含有球粒陨石碎屑。

5.玻璃陨石(tektite,tectite)

我国古代称之为雷公墨(thunder god ink),一般为玉墨色、墨绿色。由天然硅酸盐玻璃组成,外表似黑曜岩,但其表面常见坑槽,SiO2质量分数高,一般为70%~80%,MgO亦较高。



石陨石的主要类型有哪些?~

根据上述分类,对其主要类型简介如下:
1.碳质球粒陨石(carbonaceous chondrite)
颜色深,多为黑色。主要由含水层状硅酸盐的粘土矿物组成,常见的有似蛇纹石、似绿泥石,很少含金属铁-镍合金,有时见少量陨硫铁。富含挥发分和有机化合物(黑色)。易风化故少见。
2.普通球粒陨石(ordinary chondrite)
是紫苏辉石球粒陨石和古铜辉石球粒陨石的统称,由于二者是常见类型但又不易用肉眼或镜下区分(只能根据全铁量,前者7.13%,后者17.45%),因此称之为普通球粒陨石。它们的新鲜面为浅灰—黑色,风化面呈深褐色。
3.顽火辉石球粒陨石(enstatite chondrite)
灰—黑色。主要由顽火辉石或斜顽辉石组成,其含量>50%。其次为铁-镍相矿物(铁纹石、镍纹石),少量石英、鳞石英、方英石,而不见橄榄石。球粒少或无。富铁者以斜顽辉石为主,贫铁者以顽火辉石为主。
4.无球粒陨石(achondrite)
黑绿—褐黑色。主要矿物成分为顽火辉石、紫苏辉石、橄榄石,不含或很少含铁-镍,富钙无球粒陨石中可见钛辉石、透辉石。与超基性岩相似,矿物晶体较大,无球粒,为粒状结构,有时见角砾状结构,角砾中含有球粒陨石碎屑。
5.玻璃陨石(tektite,tectite)
我国古代称之为雷公墨(thunder god ink),一般为玉墨色、墨绿色。由天然硅酸盐玻璃组成,外表似黑曜岩,但其表面常见坑槽,SiO2质量分数高,一般为70%~80%,MgO亦较高。

由于分类的标准难以达成一致,陨石的分类比较困难。分类标准包括化学组成、矿物组成、陨石的内部结构以及颜色等。根据分类依据的不同使得陨石的分类或简单或复杂,这与研究者的倾向性有关。20 世纪初叶,德国学者Rose依据陨石的矿物组成和结构对陨石进行了分类,其后奥地利维也纳大学的Tschermak 和维也纳自然历史博物馆的Brezina修改和扩大了Rose的分类,由Brezina在1904年提出,称为Rose-Tschermak-Brezina分类,将陨石分为8 大类、76 个亚类。该分类在20 世纪中期得到很好的使用 (Norton,2002)。但是终因该分类方法过于复杂而被新方法取而代之。1916年,英国博物馆的George T.Prior根据陨石之间的化学和矿物学关系,使用铁-镍金属的变化和橄榄石、辉石中铁含量的变化,将陨石分为5 族、19 类,分别为球粒陨石、贫钙无球粒陨石和富钙无球粒陨石、石-铁陨石和铁陨石 (Norton,2002)。这一分类体系一直被沿用至20 世纪60年代。直至 1967年,美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校的Klaus Keil和Kurt Fredriksson使用电子显微镜首次对陨石组成进行显微分析后,使得陨石学家能够精确地确定陨石的元素组成,特别是测量铁陨石中微量元素的组成,进而形成了一种全新的分类体系 (Norton,2002)。
陨石分类主要是根据它们的矿物学组成、化学组成与内部的结构构造。首先根据陨石中的金属含量,将陨石划分为三种主要类型:石陨石、石铁陨石和铁陨石。石陨石又根据有无球粒分为球粒陨石和无球粒陨石两类,还可以根据是否发生过熔融或分异作用将陨石分为分异型和未分异型两类 (表1-4)。未分异型陨石由那些从未被加热到熔融温度的微星体 (planetesimals)的碎屑所组成,它们的化学和同位素组成可以代表它们所源自母微星体总体的化学和同位素组成。分异型陨石是由那些熔融并分异为核、幔和壳的微星体碎屑所组成,这样的陨石不是行星的代表性样品,不能代表原始母体的组成。至少在一定程度上,未分异陨石反映了它们从中形成的太阳星云的组成 (Palme et al.,2004),球粒陨石就是这样的未分异型陨石。进一步还可以根据陨石中所含有的主要矿物进行更详细的分类 (表1-5)。

表1-4 陨石的基本分类


表1-5 陨石的分类


续表

(据Brownlow,1996)
铁陨石由两种主要矿物组成,其一为铁纹石 (Kamacite,立方体心格子的α铁,又称自然铁),另一种为镍纹石 (taenite,立方面心格子的γ铁)。此外,常常还含有少量石墨、陨磷铁镍石、陨硫铬铁、陨碳铁、铬铁矿和陨硫铁等矿物。所以,除Fe和Ni外,在铁陨石中还含有少量 (<2%)Co、S、P、Cu、Cr和C等元素 (表1-5)。根据矿物晶体结构和Ni/Fe比值,铁陨石可以分为三个亚类:六面体式陨铁、八面体式陨铁和富镍中陨铁陨石。
石铁陨石大致由等体积的硅酸盐相和铁镍相组成,根据两相比例可以划分为橄榄陨铁和中铁陨铁两类。在橄榄陨铁中,橄榄石、陨硫铁和陨碳铁呈镶嵌状分布在铁镍金属之中,铁镍相中镍含量为 10%~15%。中铁陨石由大致相等的硅酸盐相和金属相组成,金属中含镍约 7%。
球粒陨石的最大特征是含有球体,具有球粒构造。球粒一般由橄榄石和斜方辉石组成,而球粒间的基质常为镍铁、陨硫铁、斜长石、橄榄石、辉石等组成。1967年,Van Schmus et al.提出了球粒陨石的化学-岩相学分类。根据化学组成,将球粒陨石分为:普通球粒陨石 (O群),碳质球粒陨石 (C 群)和顽火辉石球粒陨石 (E 群)三群。普通球粒陨石又分为三个亚群,即 H (高铁)、L(低铁)和LL(低铁低金属)亚群。根据其产出地 (英文单词首个字母)将碳质球粒陨石分为 CI、CM、CO、CV、CK、CR、CH、CB八群。顽火辉石球粒陨石又可分为EH 和EL两个亚群。从E群到O 群再到 C群,橄榄石和辉石的FeO/(FeO+MgO)逐渐增高 (表1-6)。

表1-6 球粒陨石族的特征


续表

注:硅酸盐中 Fe/(Fe+Mg)、平均Mg/Si、平均Al/Si、平均 Ca/Si为特色摩尔数比值。 (据White,2013)
根据陨石的岩相学特征,球粒陨石又可以分为六种岩相学类型 (表1-7,Norton, 2002)。

表1-7 球粒陨石族的岩相学类型及特征

R*:指具有浅色碎屑和深色基质的球粒陨石。碎屑的岩相学类型较高,为5~6型;基质的岩相学较低,为3~4型。
表1-7 表明,所有的球粒陨石组都可以根据化学和岩相学特征进行分类。化学类型代表了不同的小行星带的母体。岩相学类型反映母体上或内部发生的热变质作用或水溶蚀变作用。普通球粒陨石呈现出热变质作用,而碳质球粒陨石的各个亚类的岩相学类型从水溶蚀变到热变质作用都有。由表1-8,从 1~6,代表着递进的重结晶作用和变质作用。

表1-8 球粒陨石的重结晶和变质作用

*平衡指共生矿物处于稳定状态;不平衡指在高温下一起受热但仍未达到稳定的共生矿物。
(据格拉斯,1986)
碳质球粒陨石,顾名思义,以其高含量的挥发元素与挥发性化合物,包括水、硫、稀有元素,以及大多数高含量的碳为特征。根据其化学成分,碳质球粒陨石又分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类 (表1-9),分别与表1-8 中的1、2、3 型球粒陨石对应。从Ⅰ类到Ⅲ类,碳、水与易挥发痕量元素逐渐减少。如果把该分析都换算为不挥发基,那么,碳质球粒陨石的成分实质上彼此相同。

表1-9 不同类型碳质球粒陨石的分析结果 单位:wB/%

(据米勒等,1982)
碳质球粒陨石,以其暗黑色或褐色、相对密度小,以及几乎不含镍-铁金属等特征,而易与其他陨石相区分。Ⅰ型碳质球粒陨石本身并不含陨石球粒,之所以把它与其他碳质球粒陨石归在一起,乃是因为它们彼此之间的化学性质与矿物成分相似。
在陨石球粒和一些被称为富钙铝包体、直径 1~2 mm 的不规则颗粒中,都发现高温矿物,与此相反,碳质球粒陨石的基质所含的却主要是低温矿物,如类似蛇纹石的层状硅酸盐。这正是碳质球粒陨石属于未分异型陨石的证据。
碳质球粒陨石含有多种不同种类的碳氢化合物,包括氨基酸等。研究表明,这类化合物的起源是非生物成因的。这些有机化合物可能是从简单的分子如 CO、H2 与 NH3 ,受尘埃粒子表面上的镍铁和磁铁矿的催化作用形成的。因此,碳质球粒陨石包含了太阳系早期复杂碳化物的非生物合成作用的信息,而且可能与地球上的生命起源有关。甚至有人认为,生命分子的前驱并非诞生于地球,而是诞生于小行星,这种小行星后来落到地球上,从而“播”下生命的种子 (格拉斯,1986)。
直到20 世纪80年代早期,人们认识到的碳质球粒陨石只有四种。今天,随着在南极球粒陨石的大量发现,数目已经上升到八种 (表1-6)。词头C指的是碳质,其后的字母指被目击降落的地点,如CI中的I指在1938年降落在坦桑尼亚Ivuna小镇上质量为704g的陨石,具有这种特征的陨石都被称为CI型球粒陨石。
无球粒陨石是相当不均匀的石陨石,它们都缺乏陨石球粒,一般比球粒陨石结晶粗,且基本不含镍铁。它们具有类似于地球上火成岩的结构和组成,可能具有岩浆的分异作用。许多无球粒陨石是强分异岩石,因此它们几乎是单矿物岩 (米勒等, 1982)。放射性年龄测定表明,球粒陨石是早期太阳系保留下来最古老的样品,年龄约为 45.6 亿年。
由于存在三类迥然不同的陨石——石陨石、石铁陨石和铁陨石,这使得人们设想陨石来自某种曾经分异成一个富金属核和一个硅酸盐包裹层的行星体,这种天体破裂导致各类陨石的形成;石铁陨石来自金属核与硅酸盐幔界面,石陨石来自富硅酸盐幔。成为依据陨石资料推测地球内部结构和化学成分的重要根据之一。有证据表明,“一个母体形成陨石”的假说不可取。因为各类陨石年龄有差异,而陨石群之间也有年龄差异。其二,各群球粒陨石和铁陨石之间均存在成分间隔和氧同位素 (18 O/16 O 和17 O/16 O)比例差别。每群陨石应分别形成于不同的行星母体,火星与木星间的小行星带有众多小行星,是陨石的来源。

陨石的种类
答: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、铁陨石、石铁陨石。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95%。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30至65,这类陨石约占陨石总量的1.2...

陨石的类型和化学组成
答:石陨石(Aerolite):主要由硅酸盐矿物组成。根据是否含球粒可分为球粒陨石和无球粒陨石两个亚类。球粒陨石(Chondrite):是各类陨石中最常见的陨石类型。其最大特点是具有球粒构造。球粒一般由橄榄石和斜方辉石组成,球粒间的基质常由镍铁、陨硫铁、斜长石、橄榄石、辉石等组成。无球粒陨石硅酸盐相达...

什么是石陨石?陨石有哪些分类?
答:陨石的一类。主要由硅酸盐组成,其次是铁镍金属,含少量铁的硫化物。石陨石是陨石中最常见的一类,占已发现陨石的大部分。石陨石可分为两类:①球粒陨石。占石陨石的绝大部分。陨石内部散布着许多球粒结构 ,球粒一般为0.1~20毫米大小,主要成分是橄榄石和辉石。这种球粒结构在地球岩石中还未见到。...

天然陨石五大分类
答:流星进入大气层时,产生的高温,高压与内部不平衡,便发生爆炸,就形成陨石雨。未燃尽者落到地球上,就成了陨石。从图片可以看出大多数陨石表面保留了经过大气层的高温与摩擦,留下的凹凸不平,坑坑洼洼的特征。陨石的分类与品质鉴赏 陨石根据其内部的铁镍金属含量高低通常分为五大类:石陨石、铁陨石、石铁陨石、玻璃...

陨石的分类,你知道吗?
答:石铁陨石根据起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。三、石陨石 石陨石分为无球粒陨石(7个子分类)和球粒陨石(4个子分类),其中K类球粒陨石是一组数量最少的球粒陨石,总共只有4块,1块(KAKANGARI)是目击陨石,3块(Lea County ...

陨石分为哪几种?
答:大致可分为三种类型: 1.铁陨石,也叫陨铁,它的主要成分是铁和镍; 2.石铁陨石,也叫陨铁石,这类陨石较少,其中 铁镍与矽酸盐大致各占一半; 3.石陨石,也叫陨石,主要成分是矽酸盐,这种陨石的数目最多。 苏牧和喜乐蒂的陨石色分为哪几种? [喜乐蒂的颜色] 黑色、兰色芸石色、或深褐色(从金色到桃木色都可以)...

陨石分为哪几种?
答:陨石的平均密度在3~3.5之间,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。陨星的形状各异,最大的陨石是重1770千克的吉林1号陨石,最大的陨铁是纳米比亚的戈巴陨铁,重约60吨。中国陨铁石之冠是新疆青河县发现的“银骆驼”,约重28...

陨石的分类及组成
答:首先根据陨石中的金属含量,将陨石划分为三种主要类型:石陨石、石铁陨石和铁陨石。石陨石又根据有无球粒分为球粒陨石和无球粒陨石两类,还可以根据是否发生过熔融或分异作用将陨石分为分异型和未分异型两类 (表1-4)。未分异型陨石由那些从未被加热到熔融温度的微星体 (planetesimals)的碎屑所组成,它们的化学和...

陨石是如何分类的?
答:吉林陨石表面,有黑色、黑棕色熔壳和大小不等气印。化学组成成分为Sio2占37.2,Mgo2占3.19 Fe占28.43。主要矿物有贵橄榄石、古铜辉石、铁纹石和陨硫铁。次要矿物有单斜辉石、斜长石等。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、不含球粒陨石。球粒陨石根据化学-岩石学分类被分为...

陨石钻石的陨石钻石相关:
答:下面是一些铁陨石的图片。3)石铁陨石:石铁陨石相对较少,主要包括两种类型:中铁陨石和橄榄陨铁。橄榄陨铁主要是由浅绿黄色橄榄石结晶体和铁镍基质组成。换句话说,中铁陨石是由块状和脉状的金属,不含球粒玄武岩质和玻璃基质组成。 钻石,化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的。属等轴晶系...