“正德丙子夏五月夜,西北有星隕,長六丈,蜿蜒如龍蛇,閃爍如電,須叟而滅”這段文字記載在廣西河池地區(qū)的《慶遠府志》中,正德丙子為明朝末年,即公元1516年。這是我國第一次既有文獻記載又有實物發(fā)現(xiàn)的一場隕石雨。
“銀礦”降臨南丹
1516年農(nóng)歷五月的一個夜晚,廣西河池地區(qū),隨著天空一片響亮,周邊的人都為之驚駭,有人猜想可能是天塌了,隨后,似乎什么也沒發(fā)生。待天明以后,人們發(fā)現(xiàn)地面上散落落著許多大小不一的泛銀色的硬塊,便斷定為是夜間響亮?xí)r從天上掉下來的東西,有人認為是銀子,遂將其熔煉,但無法熔化。這些銀色硬塊兒散落在南丹縣里湖瑤族鄉(xiāng)打狗河西南側(cè)一帶以仁廣村為中心方圓幾十平方公里的范圍內(nèi),“仁廣”便是壯語“銀礦”諧音,這也是仁廣村地名的來歷。
隕石是來自于太陽系地球之外的行星或小行星的碎片,通過和地球大氣層相互作用燒蝕后,殘余部分降落在地球表面。根據(jù)鐵鎳金屬含量,隕石可以分為鐵隕石、石鐵隕石和石隕石三大類,南丹隕石便是國際知名的鐵隕石;按照是否被人類目擊降落并且有文字或者影像記載,分為降落型隕石和發(fā)現(xiàn)型隕石。南丹鐵隕石有文字記載降落于1516年6月7日的一個夜里,且有降落過程的描述,雖然在442年之后才被確認為隕石,因為有文字記載且有實物標本對應(yīng),理應(yīng)屬于降落型隕石,但在國際隕石協(xié)會官網(wǎng)被劃分為發(fā)現(xiàn)型隕石。
認識天外來客——南丹隕石
由于1958年最初發(fā)現(xiàn)鐵隕石的時候,人們并沒有意識到這些褐紅色生銹的鐵疙瘩就是隕石,也沒有意識刻意記錄隕石的發(fā)現(xiàn)位置和賦存狀態(tài),想要詳細恢復(fù)隕石的分布特征已無可能。根據(jù)禤銳光等人在1972年和1973年期間做的現(xiàn)場調(diào)查,還原了18塊隕石的形態(tài)、大小、重量和發(fā)現(xiàn)位置,通過在地圖上投圖可以簡單還原隕石的降落過程:1516年的一個夜晚,一顆重量不低于100噸的小行星內(nèi)核碎片,以不低于8公里/秒的高速度由西偏北方向闖入了地球大氣層,向東偏南方向飛行。這塊巨大的不明飛行物在飛行到南丹縣里湖鄉(xiāng)一帶上空時,和大氣層發(fā)生劇烈摩擦并燃燒,將飛行方向前方的空氣急劇壓縮,壓力和高溫作用在隕石上,壓力超過了隕石本身結(jié)構(gòu)的凝聚力,在高空發(fā)生了劇烈的爆炸,造成隕石解體。爆炸發(fā)生后,碎塊中最大的塊體沿著原來母體的方向飛行,較小的碎片垂直落下,甚至向反方向飛去。據(jù)此推斷,爆炸應(yīng)該發(fā)生在仁廣以西的干別屯一帶。最終隕石雨散落在以仁廣為中心,東西長約12公里,南北寬約4公里,面積近50平方公里的山坡和河谷地帶。
南丹鐵隕石散落帶分布圖(據(jù)禤銳光等,1974重新修編)
南丹隕石收藏和推廣
現(xiàn)存最大的一塊南丹鐵隕石/桂林理工大學(xué)地質(zhì)博物館
20世紀80年代和90年代,隨著我國改革開放的持續(xù)深入,國外資本紛紛涌入,南丹鐵隕石作為一種商品炙手可熱。大量的民間收藏家開始涌入南丹縣里湖鄉(xiāng)一帶收購隕石,有些人甚至拿金屬探測器把埋入地下的隕石挖掘出來。這些隕石有些被全國各地的博物館收藏,一部分流入國外市場,一部分仍在國內(nèi)私人收藏家手上。據(jù)保守估計,南丹鐵隕石發(fā)現(xiàn)總量不低于50噸,目前公開展示最大的一塊重約2.5噸,珍藏于桂林理工大學(xué)地質(zhì)博物館。
帕勞群島發(fā)行的南丹鐵隕石紀念幣正面和背面(左圖左側(cè)鑲嵌的為南丹鐵隕石)
根據(jù)多年來的市場調(diào)查,已經(jīng)收集到的南丹鐵隕石總塊數(shù)不低于5000塊,總重量不低于50噸,且分布于世界各地。在國外的南丹鐵隕石大部分是在上個世紀90年代由國外收藏家低價采購,在國際隕石協(xié)會數(shù)據(jù)庫中上傳南丹隕石照片的收藏家達78人,上傳照片數(shù)量達200余張。在我國很多高校和科研院所、博物館均收藏有南丹鐵隕石,如中國科學(xué)院國家天文館、紫金山天文臺、地球化學(xué)研究所、地質(zhì)與地球物理研究所、中國地質(zhì)博物館、山西省地質(zhì)博物館、廣西自然資源檔案博物館、桂林理工大學(xué)地質(zhì)博物館和南丹縣文物局等。
中國隕石收藏家鐘先生收藏的南丹鐵隕石
除了各地博物館收藏有南丹隕石之外,還有大量的南丹隕石在市場流通或者被私人收藏家收藏。隨著近年來中國隕石市場的火熱,南丹鐵隕石的價格也水漲船高,市場價在7000~10000元/公斤不等,有些高品質(zhì)的被賣到20美元/克。
南丹隕石的保護
由于南丹隕石含有豐富的硅酸鹽和隕硫鐵包裹體,處在南方潮濕多雨的環(huán)境中非常容易生銹,曾經(jīng)有大量的南丹鐵隕石由于保護不善,最后都變成了一堆鐵銹粉末而消失。為了保護這一珍貴的天外來客,采用科學(xué)的方法保護非常必要。
除銹前的南丹隕石
(珍藏于桂林理工大學(xué)地質(zhì)博物館,重約80公斤)
鐵隕石的鐵鎳合金成分與空氣和水接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),容易產(chǎn)生鐵銹。因此,最好的保護方法是隔絕水和空氣,防止發(fā)生反應(yīng),大塊鐵隕石若需要長期保存,必須對其進行防銹防氧化處理。處理方法是放入濃硫酸中浸泡后,用工業(yè)清洗劑進行清洗,然后使用防銹漆在鐵隕石表面均勻涂刷。
保護處理后的南丹隕石
(珍藏于桂林理工大學(xué)地質(zhì)博物館,重約80公斤)
南丹鐵隕石的除銹和保護(據(jù)倪文俊等,2017)
南丹隕石的科研價值和科普意義
南丹鐵隕石屬于粗粒八面體結(jié)構(gòu),在母體中通過液態(tài)溶離和冷卻擴散過程形成,形成時的壓力相當(dāng)于1.28個地球標準大氣壓。根據(jù)鐵紋石條帶寬度和鎳元素含量濃度,可求出南丹鐵隕石的冷卻速率為2.8±0.6℃/百萬年。根據(jù)壓力和冷卻速率推算,南丹鐵隕石形成時可能埋藏于相當(dāng)于普通球粒隕石的組分,半徑為400公里的母體的100公里深處。
維斯臺登結(jié)構(gòu)花紋的隕石/圖源:網(wǎng)絡(luò)
500多年前,數(shù)以萬計的隕石碎塊如雨點般灑向我國南方大地,不但給予先輩們無限的希冀,更是成就了當(dāng)今無數(shù)的收藏家,有的國家還發(fā)行以南丹隕石雨為主題的紀念幣。南丹鐵隕石是我國最早的外交使者之一,它走出國門,走向世界,讓世界認識了中國隕石,也讓世界認識了中國文化的博大精深和中國古人的遠見卓識。
本文首發(fā)于《地球》2020年第5期,有刪節(jié)修訂
責(zé)編:伍美茹
排版:尹 璐
審核:劉 丹
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