隕石的分類
不同的隕石代表了太陽(yáng)系形成和演化各個(gè)階段的產(chǎn)物。
隨著南極隕石和沙漠隕石數(shù)量的迅速增加,不斷發(fā)現(xiàn)新的和特殊的隕石類型。絕大部分隕石形成于太陽(yáng)星云的冷凝吸積過(guò)程,沒(méi)有經(jīng)歷后期的熔融分異作用,因此被稱為未分異型隕石。這些隕石普遍含有一種 球粒狀硅酸鹽集合體,故通常又稱之球粒隕石。
與此相對(duì)應(yīng),其他經(jīng)歷了熔融分異作用的隕石為分異型隕石,并根據(jù)硅酸鹽與金屬的相對(duì)含量,劃分出無(wú)球粒隕石(硅酸鹽>90 vol%),石-鐵隕石(硅酸鹽與金屬含量相近),以及鐵隕石(金屬含量>90 vol%)三大類。圖11 給出了隕石化學(xué)群劃分的基本框圖。
球粒隕石包括碳質(zhì)球粒隕石(CC),普通球粒隕石(OC),頑輝石球粒隕石(EC),以及近年發(fā)現(xiàn)的R群(Rumuruti) 球粒隕石。
根據(jù)化學(xué)組成,氧同位素組成,巖石礦物學(xué)特征,可將它們進(jìn)一步劃分為不同的化學(xué)群和巖石類型。各化學(xué)群基本代表了不同隕石的小行星母體。屬于碳質(zhì)球粒隕石的化學(xué)群有CI、CM、CO、CV,以及新發(fā)現(xiàn)的 CK、CR、CH。普通球粒隕石包括了高鐵群(H),低鐵群(L),和低鐵低金屬((LL)三個(gè)化學(xué)群。頑輝石球粒隕石包括高鐵(EH)和低鐵(EL)二個(gè)化學(xué)群。近年我們?cè)谀蠘O隕石中發(fā)現(xiàn)一些頑輝石球粒隕石的性質(zhì)介于EH和EL群之間,可能代表了一個(gè)新的化學(xué)群。不同化學(xué)群球粒隕石之間在氧化-還原性質(zhì)上存在明顯的差異,隨氧化程度升高的順序?yàn)椋篍H、EL、H、L、LL、CC。同一化學(xué)群球粒隕石在其小行星母體中經(jīng)歷了不同程度的熱變質(zhì)作用,因此又具有不同的巖石類型(1-6 型),其中熱變質(zhì)程度很低的1至3型又被稱為非平衡型,而明顯熱變質(zhì)的4 至6 型又被稱為平衡型。此外,少量球粒隕石可能出現(xiàn)局部熔融特征,其巖石類型被劃分為7 型。
一、未分異型隕石(球粒隕石)
圖1 球粒隕石 局部放大圖。里面的球粒及殘缺的熔殼清晰可見(jiàn)。
圖2 普通球粒隕石
圖3 普通球粒隕石 圖中可以清楚地看見(jiàn)球粒
圖4 普通球粒隕石 上圖中的淺色亮點(diǎn)為鐵鎳金屬
圖5 碳質(zhì)球粒隕石
二、分異型隕石:
無(wú)球粒隕石:包括小行星來(lái)源與月球和火星來(lái)源二大類。
小行星來(lái)源的無(wú)球粒隕石有:
(1) 原始無(wú)球粒隕石,它們具有明顯的熔融結(jié)晶特征,但無(wú)顯著的金屬-硅酸鹽分異,全巖化學(xué)組成基本保持球粒隕石的特征。屬于該類的化學(xué)群有 acapulcoite,,lodranite, winonaite;
(2) 頑輝石無(wú)球粒隕石 (aubrite), 該類隕石與其相應(yīng)的 EH 和 EL 群球粒隕石具 有相同的氧同位素組成,相似的礦物組合和礦物化學(xué)組成,但它們來(lái)自不同的母體;
(3)橄輝無(wú)球粒隕石(ureilite),由碳質(zhì)球粒隕石撞擊熔融形成;
(4) 普通輝石無(wú)球粒隕石 (angrite),主要由富 Ti 普通輝石組成;
(5) Brachinaite,部分熔融殘留的分異型隕石;
(6) HED 族隕石,包括古銅鈣長(zhǎng)無(wú)球粒隕石 (Howardite), 鈣長(zhǎng)輝長(zhǎng)無(wú)球粒隕石 (Eucrite),奧長(zhǎng)古銅無(wú)球粒隕石(Diogenite),其中前者是后二類的混合角礫巖。它們可能來(lái)自小行星帶第四號(hào)小行星,即灶神星。
火星隕石 :包括了最早劃分為SNC族的隕石,即輝玻無(wú)球粒隕石(Shergottite),輝橄無(wú)球粒隕石(Nakhlite) 和純橄無(wú)球粒隕石(Chassignite),以及著名的ALH 84001斜方輝巖無(wú)球粒隕石 (orthopyroxenite)。
此外,輝玻無(wú)球粒隕石又劃分為三種類型,即玄武巖型,二輝橄欖巖型,以及含橄欖石斑晶型。月球隕石對(duì)應(yīng)于月巖樣品,劃分為玄武巖質(zhì),高地斜長(zhǎng)巖質(zhì)和混合巖質(zhì)三大巖類。
圖6 月球隕石 圖7 火星隕石
石鐵隕石
已知的石-鐵隕石僅有二個(gè)化學(xué)群,即橄欖隕鐵 (pallasite)和中鐵隕鐵 (mesosiderite)。橄欖隕鐵由鐵鎳金屬和橄欖石組成,具有與HED 族隕石相同的氧同位素組成,可能來(lái)自灶神星,并代表了其深處的樣品;中鐵隕石的主要成分為鐵鎳金屬以及硅酸鹽,幾乎各占一半。
圖8 石鐵隕石——橄欖隕鐵
圖8中的銀色截面部分為金屬,其它部分為橄欖石。
鐵隕石
鐵隕石的分類主要基于Ni與其他微量元素的相互關(guān)系,包括 Ni-Ir, Ni-Ge, Ni-Ga 等,反映了金屬在其母體中的分異結(jié)晶和中等揮發(fā)性元素的揮發(fā)丟失。除 IAB 和 IIICD 群由撞擊熔融分異形成外,其他化學(xué)群形成于巖漿分異作用。
“維氏臺(tái)登構(gòu)造(Widmannstatten)”
維斯臺(tái)登構(gòu)造是八面體鐵隕石的典型結(jié)構(gòu),為鎳紋石晶片沿(100)、(110)和(111)三個(gè)方向構(gòu)成類似“席狀”的結(jié)構(gòu)。
圖9 “維氏臺(tái)登構(gòu)造”實(shí)物圖
“維氏臺(tái)登構(gòu)造”鏡下圖
新疆鐵隕石 (Armanty)
新疆鐵隕石屬于IIIE型鐵隕石, 1988年發(fā)現(xiàn)于新疆準(zhǔn)葛爾盆地東北邊緣的青河縣銀牛溝,北緯47°,東經(jīng)88°,重~28噸。
是我國(guó)最大的鐵隕石,位居世界第三。目前存放于新疆地質(zhì)礦產(chǎn)博物館。
圖10 新疆鐵隕石
新疆鐵隕石的近照,可以看見(jiàn)其的“維氏臺(tái)登構(gòu)造”。
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