LL6類型球粒隕石（中國科技大學天體行星與隕石化學實驗室供圖）

隕石與天文科普 ：我們要想在野外順利的搜尋到隕石，首先要對各種類型隕石與地球成因的常見岩石特征進行了解。要熟悉地球常見三大類岩石與各種隕石的固有特點以其相互區别，要學會用肉眼對各種岩石進行初步的分類與判别，除了在野外獵尋時要充分考慮到其産狀特征外，可借助正規隕石研究機構發布的各種鑒别知識對标本進行細緻觀察，最關鍵是要在目測時抓住各種類型岩石的結構、構造、礦物組成等特征。

隕石内部的岩相結構與構造因其種類不同而不同，一些新鮮的隕石表面構造除了有熔殼與氣印，有的同時還具有熔流紋或熔流線等構造，隕石的結構相對比較緻密，不會有呈泡沫狀、多孔火山岩狀或松散爐渣等構造。一些石隕石的斷口﹑解理與裂理很接近地球成因的火成岩，因為大多數的石隕石都是經曆了岩漿消融與高溫質變過程。所以在隕石上不會出現明顯的礦物生長脈，表層更不會出現有石英礦物紋脈與斑晶、方解石礦脈與其顆粒物、沉積岩層理與層面構造、變質岩層理與交錯層等。

一些墜地較久經過了沉積與風化作用後的古隕石，有的後期受到地表水、生物風化與粘土礦物質的長期侵蝕，在接地一側也會出現風化沉積與氧化礦物，但氧化侵蝕迹象多為沿其表面的裂隙或破碎面進行的，我們習慣稱其為後期形成的充填、蝕變與氧化物質。一些隕石墜落時或墜落後在外力作用下，沿着一定的岩相裂隙與組合礦物間隙形成破裂可稱其為解理面。解理面平行于岩相結構中鍵力最強的方向，一般也是原子排列最密的面網發生，并服從岩體的對稱性。裂理也稱裂開，是組合礦物在外力作用下沿一定的結晶學平面破裂的非固有性質。一些含球粒構造的石隕石，特别是碳質類球粒隕石，與其它無球粒隕石、鐵隕石或石鐵隕石相比，在同樣的地表風化環境及受其它自然外力作用影響下，其風化蝕變與分解速度也是最快的。

各種隕石的形成環境與演化條件不同，它們都具有明顯不同的物理和化學性質。一些隕石球粒隕石，特别是原始的球粒隕石，其岩相結構不同于其它任何類型的地球岩石而容易被發現，也比較容易在實驗室中進行鑒定确定與歸屬分類。然而，一些其它類型隕石因與地球岩漿形成的岩石在外部特征比較相似，所以人們也很容易把它們相互混淆在一起。新鮮隕石的表層常具有特殊結構構造，如玻璃化、熔融流動、氣泡拉長，由非晶态物質組成。熔殼缺失或已全部脫落掉的一些嚴重風化與蝕變類型隕石，通常其岩體表層與破裂面則會保留着一些晶粒結構和氧化物質。

熔殼缺失或已全部脫落掉的球粒類石隕石，因其常包裹着帶有一些金屬相的球粒結構，其岩體表層與破裂面上常可見到一些大小不一的球粒構造，球粒内部構造常由各種礦物結晶堆集而成。如在野外我們常會發現一些帶有球粒、類似球粒或結核特征的岩石，但很多這類特征的岩石有的可能不是隕石物質，它們是地球自身形成的物質，因為地球上一些沉積岩、火成岩、粘土礦物和洞穴堆積物中，也常夾雜着許多球狀、鲕狀、豆狀、杏仁狀或結核狀結構和構造。一些錳結核、針鐵礦、杏仁體、金屬球及瑪瑙結晶球，一些輝長岩及火山岩等岩石中也夾雜着許多球體構造，其因經過不同的地質演化而出現不同的球狀結構和構造特征。所以在地球地表一些岩石中發現含有球粒物質，不能一概而論的認定它就是某某類型的球粒隕石，這就需要把一些含有球粒特征的岩石進行規範化的制片與制樣，以便借助專業實驗儀器與設備進行有效的區分和歸類。

一些較為新鮮的鐵隕石其外部表面常呈黑褐色、深棕色與灰黑色的，當然被風沙磨砺過的鐵隕石也會呈現金屬色。較為新鮮的鐵隕石破損面常為銀白色，鐵隕石中的組合礦物多為鐵鎳金屬、少量硫化物和碳化物等，有些八面體類型鐵隕石剖面用化學試劑蝕刻後會呈現縱橫交錯的魏德曼花紋，但一些六面體和無紋鐵隕石則不會出現斑狀花紋。鐵隕石因其金屬相結構緻密它們不會出現破裂現象，但風化型鐵隕石其表層常會包裹着一些金屬氫氧化合物與蝕變物質，所以氧化較重的鐵隕石與石鐵隕石在外觀上也容易和地球成因的金屬礦物相混淆。

鐵是最常用的金屬，也是地球上質量比例最高的金屬，是地球外核及内核的主要成份。鐵常出現在類地行星中，因為鐵是高質量恒星核融合後的産物，鎳-56是放熱核融合反應的最後一個産物，之後會衰變成最常見的鐵同位素。鐵是有光澤的銀白色金屬，硬而有延展性，熔點為1538℃，沸點為2750℃，有很強的鐵磁性，并有良好的可塑性和導熱性。在流星體及低氧的環境下，鐵會以元素态存在，但是鐵很容易和氧氣和水反應。鐵的表面是有光澤的銀灰色，但在空氣中鐵會反應生成水合的氧化鐵，一般稱為鐵鏽。許多金屬在氧化後會形成鈍化的氧化層，保護内部的金屬不被氧化，但氧化鐵的體積較鐵要大，因此氧化鐵會剝落，無法保護内部的鐵不受腐蝕。

鐵礦石是地殼主要組成成分之一，鐵在自然界中分布極為廣泛，一些裸露在地表上地球成因的各種鐵質團塊，也常容易被人們誤認為是某種鐵隕石。人類最早發現的鐵是從天空落下來的隕石，隕石中含鐵的百分比很高，是鐵和鎳、钴等金屬的混合物等。在自然界，遊離态的鐵隻能從隕石中找到，分布在地殼中的鐵大都以化合物的狀态存在。常被人們誤認為是鐵隕石的金屬礦物有：赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦、針鐵礦、鉻鐵礦等等。中國的各類鐵礦石資源非常豐富，幾乎各個地區都存在大小規模不等的各類原生鐵礦石資源。一些被自然外力與風化作用改形過的各種鐵礦石，一些人工冶煉與鑄造的白口鐵、灰口鐵、麻口鐵、球墨鑄鐵、矽鐵合金、錳鐵合金與鐵鎳合金等金屬團塊，當然也有一些火山熱液接觸成因的鐵質團塊與人工冶煉鐵礦渣等。

石鐵隕石幾乎有着同等量的金屬和矽酸鹽晶體組成，新鮮的一些石鐵隕石常具有光滑呈棕色或黑色的熔殼，然而墜地較久受風化後的一些石鐵隕石外部會呈現出斑駁的氧化鏽迹，其外部顔色有橙黃色、赤紅色與等。橄榄鐵隕石被剖面後很容易被人們所識别，因為它們有綠色與黃色的晶體被鐵鎳金屬礦物所包裹，即網格狀的銀色金屬礦物鑲嵌着諸多橄榄綠色的結晶體，橄榄石為富鎂和鐵的矽酸鹽礦物。石鐵隕石家族中的輝石鐵隕石，它們常含有大約占體積5%左右的直輝石，岩相基質為鐵鎳金屬，剖面用化學試劑蝕刻後會呈現出八面體魏德曼花紋。中鐵隕石是金屬粗碎屑與細顆粒岩膠結在一起的隕石，它含有大約同等量的鐵鎳金屬和矽酸鹽礦物。其岩相中常包含着一些不規則的角礫岩、矽酸鹽、金屬斑塊和粒狀金屬，矽酸鹽礦物多為橄榄石、輝石和富鈣的長石，中鐵隕石的基質礦物質多為金屬碎屑和矽酸鹽礦物的固态熔融混合體。

熔殼缺失或已全部脫落掉的無球粒類石隕石，因無球粒類石隕石的種類比較繁多，它們包含的一些礦物成分與地球上的玄武岩或火成岩比較相似，并且曾在流星體母體内或本身經過了不同程度的熔化和再結晶及分異作用。因此，無球粒隕石有着各自不同的成礦岩理，有着一些和火成岩形成過程的礦物學特征。因無球粒類石的種類較多，其在岩相構造與礦物結構上也相對呈現多異性與複雜性。比如月球隕石的岩相構造多為不規則角礫與沖擊碎屑物組成，因為月球表面的岩層多為沖擊與熔離型碎屑岩，從岩石的解理、層理與風化學角度上說，因月球隕石的熔殼也極容易受風化與風砺作用後而出現缺失，風化後的月球隕石外貌特征，常容易和一些地球成因的岩溶角礫岩、火山角礫岩、山麓堆積角礫岩、冰川角礫岩、斷層角礫岩、成岩角礫岩以及隕石撞擊坑角礫岩等混淆。

月球隕石富含的角礫礦物多為不規則破碎狀的斜長石、鈣長石與輝石等礦物角礫，岩相基質中夾雜物質多為骨折狀礦物碎屑，不管是較大些的顆粒斑晶狀礫岩，還是一些細小的礦物碎屑顆粒，月球隕石中可見礦物幾乎呈破碎斷裂狀，即礦物顆粒與晶體結構無完整性，在岩相中的排列與分布形式極無規律性，且多呈無序而雜亂的堆積在岩相中，月球隕石其基質物質多為熔融結晶礦物與非晶态物質。而地球成因的一些礫岩形态多較為規則，礦物顆粒與晶體結構保存相對比較完整，而礦物堆積與碎屑排序都比較有規律性，其基質礦物質多為粘土、鈣質、碳酸鹽、火山凝灰物質等為膠結物。

火星隕石的熔殼顔色常呈多色,有深綠色、淺綠色、灰色、棕色或黑色。新鮮墜落地表上的火星隕石熔殼常呈黑色或深灰色，但墜落地表上較久的一些火星隕石其熔殼容易被風化環境或風沙慢慢消蝕掉。熔殼缺失或完全已脫落掉的火星隕石也容易和地球火山岩漿成因的一些石頭混淆,因為它們與一些地球火山岩漿岩的岩相構造與噴發節理都非常近似。火星隕石的岩相組成物質多為熔長石、斜長石、長石玻璃,輝石、易變輝石、斜方輝石與橄榄石等等,火星隕石岩相中的結晶礦物因受到不同程度的沖擊強度影響,其晶态都會出現了不同的破碎、斷裂、骨折與錯位現象。

有些火星隕石因受到較強的沖擊壓力和更高的熔融溫度影響下，岩相中的大部分斜長石會出現熔化現象，所以一些火星隕石基質中常富含着一些長石玻璃物質，有些火星隕石因來源火星母體的區域不同和受較強沖擊影響其岩相也很近似一些沖擊角礫岩類型月球隕石，但它們兩者之間的礦物組合與氧同位素都存在着一些較大的差異性。在火星隕石的外觀上因具有一些熔融和非晶質特征，因為它們都經曆了分離結晶、冷卻與凝固過程，所以一些地球火山熱液成因的基性玄武岩、超鎂鐵質岩團塊或富玻璃質火山彈在外觀上也容易被視為火星隕石。要想有效鑒别與區分一些火星隕石，還需要借助透電鏡、電子探針和氧同位素質譜儀等進行岩相結構與特殊的化學分析。不管是月球隕石、火星隕石還是其它無球粒隕石，一些非專業人士也很難分辨出它們與地球岩石的差異性，使它們被人們發現的幾率大為減少。

原始化學群、HED化學群、頑火輝石和钛輝無球粒隕石，它們在其成因上都具有明顯的熔化、凝結、再結晶與冷卻形成特征，岩相構造多呈沖擊熔融與重結晶現象，各種礦物碎屑雜亂堆積在岩漿基質中，岩相中的大部分礦物結晶體呈現破裂、骨折與角礫特征，有的隕石岩相中輝石還呈現出溶與細脈充填特征。它們在礦物組成與化學性質上因類型不同而出現不同，其組合礦物多為橄榄石、輝石、長石、隕硫鐵、磷灰石與石墨等等類型礦物組成，基質物質多為矽酸鹽類多晶碎屑與非晶物質構成。原始化學群、HED化學群、頑火輝石和钛輝無球粒隕石，它們因經曆了熔化、凝結、再結晶與冷卻形成過程，從表象目測它們，其都很接近地球火山成因的岩漿岩特征。

原始化學群、HED化學群、頑火輝石和钛輝無球粒隕石，它們在礦物組合、化學性質、晶體形态與岩相構造等特征上，都與地球火山成因的岩漿岩有着一些明顯的區别與差異性。因兩者在岩石成因上都具有火成岩特征，一些比較新鮮的該類隕石因保留着熔殼的緣故它們在野外比較容易被發現。但其一旦墜地較久因受自然風化與其它外力作用的影響下，它們的熔殼已出現嚴重缺失與完全脫落後，它們之間的外部特征也很容易被相互混淆，所以具有該類型特征的隕石被發現幾率相對比較少。一些墜地較久的原始化學群、HED化學群、頑火輝石和钛輝無球粒隕石，它們在墜落地因受自然風化與水浸蝕變作用下，其岩相中的橄榄石與輝石也會出現蛇紋石化特征，但它是墜地後期風化與蝕變自變質形成的産物。明顯出現蛇紋石化後的隕石由于局部岩相比較相對渾濁，這一變質迹象在隕石檢測與鑒定時也是需要特别注意觀測與定性，因它容易被誤判為是火山成因超基性岩中的蛇紋石變物質。

流星體在墜落過程中幸存下來的隕石其直徑厚度和體積大小，也直接關系到一些隕石能否較好保留其原在母體時的岩相特征，這就等于我們用石頭燒石灰，塊頭小的石灰石達到一定煅燒溫度後就會出現脫碳酸分解作用，但如果塊頭較大的石灰石經過預熱、煅燒、冷卻後其内部就會出現夾生現象。隕石墜落到地球過程中其燃燒受熱是由外至内的，熔殼層下的岩體因受到高溫熱液接觸後，其礦物化學性質與岩相結構會産生熱液蝕變現象，熱液蝕變是近礦圍岩與熱液接觸後發生了一些化學反應，如會産生一系列的物質成分、構造與結構上的變化。一些體積較小的隕石受熱液蝕變後其岩相面貌會被徹底改變。所以一些隕石的熱液蝕變範圍常根據其體積大小和隕石類型而定的，有的隻有幾厘米厚，有的熱液蝕變範圍就比較深。

隕石受高溫消融與熱液蝕變等因素的制約下，從其全岩熔殼上我們不可能發現有結晶礦物，特别是一些矽酸鹽和含水礦物類結晶礦物不會存在其表象，因為其表層物質都在墜落過程被高溫與高壓熔變成了非晶态物質。民間有人錯誤的說有一些所謂石英隕石存在，甚至有人把石英砂岩或表面布滿含水礦物晶體的岩石當着什麼稀有隕石或特殊隕石，殊不知這在隕石成因、墜落熔融與氣化蝕變等理論上是行不通的，假如隕石在地球大氣層外時其會存在着一些石英結晶礦物，隕石墜落到地球過程中它的表面溫度可高達3000度以上，但石英的熔點通常達到1300度以上其就會出現熔化迹象，石英晶體被加熱到1600攝氏度左右，其就會熔化成液體并開始消融，緩緩冷卻就得到非晶狀的透明物質，我們習慣的稱其為石英玻璃。

當然要判斷岩相中的一些礦物是結晶态還是某類非晶态物質，我們可以借助透電鏡、X射線衍射儀或電子探針等進行有效的區分。隕石中存在石英類礦物都及其罕見的，到目前為止隻在極少數的隕石内核中發現含有少許的方石英、鱗石英、熔融與沖擊變質石英，它們都是矽氧類礦物，但晶體的結構不一樣，這也叫同質多象特征。當然在個别隕石的熔殼上也發現過有沖擊變質石英的粘結物，但這是隕石在高速墜落到地表時撞擊到地表石英礦物後，是在高速沖擊作用下形成的熱液粘結物。所以用肉眼在隕石上可發現含有石英顆粒物質是極其不正常的，在一些隕石内部岩相中如發現大量的石英結晶礦物也是不對的。

石英在許多地球成因岩石中都是比較常見的結晶礦物，但在隕石中少許出現石英都是視為極其罕見的，它們的含量通常隻占小于1%體積，而且它們一旦在隕石中出現都不是普通意義上的石英。我們常見分析一些風化後的隕石時，一些隕石局部岩相中常夾雜或充填着少許的含水礦物及氧化物質。比如，地球上常見的赤鐵礦和磁鐵礦不應該出現在一些較新鮮的隕石中（球粒隕石除外），但通常會出現在一些已開始陸地風化的隕石中。因為鐵生鏽主要是赤鐵礦，大多數隕石含有鐵質金屬。鐵質金屬在一些隕石墜落不久後就會因接觸風化環境而開始氧化生鏽。一些開始風化後的隕石看起來呈鏽迹或出現赤紅色它可能含有一些赤鐵礦物質。不是所有的赤鐵礦都是呈鐵鏽色的，有時也有呈灰色或褐色的。民間有不少人習慣用有沒有紅色條紋來做劃痕試驗看看其是不是鐵隕石，但有些人的做法是錯誤的，因為他沒有考慮到實驗樣品的新鮮與氧化程度。

我們在一些風化較重的隕石表象與岩相裂隙中常發現含有一些碳酸鹽類礦物，比如地球成因在地表大量存在的方解石、文石、菱鎂礦、白雲石、菱鐵礦、菱錳礦、菱鋅礦、白鉛礦、碳酸锶礦等等物質，它們是金屬元素陽離子和碳酸根相化合而成的鹽類。碳酸鹽礦物主要為外生成因，分布廣泛，可在地球地表形成大面積分布的海相沉積地層。内生成因的碳酸鹽岩多數出現在岩漿熱液階段。這類物質因熔點都相對比較低，而且礦物形成方式上也比較獨特，所以在一些較新鮮的隕石中不會出現該類物質，它們多夾雜出現在一些氧化較重的隕石沖擊與風化裂隙中，也有的在隕石風化破裂面和接地面出現聚集體結構，聚集體也可能會形成分散的碳酸鹽脈。

隕石上存在碳酸鹽類物質多是受到後期地球風化所緻，所以在野外如發現有疑似隕石的表層存在碳酸鹽聚集物，也要考慮其風化與其新鮮程度等因素。我們在研究與分析中發現，一些隕石出現碳酸鹽類物質浸染現象，多發生在一些風化較重球粒類隕石的岩體細脈或松散岩相中，但這種碳酸鹽類礦物大面積浸染與聚集在隕石上的現象，其發生幾率相對也是比較少的。對一些風化迹象較明顯的疑似隕石檢測，因存在隕石墜地後期受風化浸蝕與水化成礦等因素的影響，在檢測鑒定時就不能依靠簡單的礦物組分進行區分與判别，其還要借助X衍射、偏光顯微鏡、掃描電鏡、電子探針和同位素質譜儀等進行有效的識别與鑒定。

觀察隕石與地球成因各種岩石的構造，可讓我們從各種岩石外觀上進行初步的區分它們，這樣可避免把地球成因的一些石頭誤認為是隕石。因為觀察一些岩石的基本構造，很大一部分的岩石我們從其外表上進行目測，初步就能分辨出其是不是隕石以及它們的成因類型：如岩相具有多氣孔、杏仁、縱向流紋構造與枕狀形态的岩石，其一般都屬于地球火山成因的岩漿噴出岩類；具有層理構造以及層面構造的岩石多屬于地球沉積岩類型物質；具有闆狀、千枚狀、片狀或片麻狀構造的岩石大都屬于地球成因的變質岩類。在一些隕石、火成岩和變質岩構造岩中，都有呈現塊狀構造特征的岩石。一些呈塊狀構造的岩石從其表面特征上不易進行區分時，可借助X衍射、偏光顯微鏡、掃描電鏡、電子探針和同位素質譜儀等進行有效的識别與鑒定。借助儀器識别與鑒定，就是從其岩相結構、礦物結構、礦物組合和化學性質上進行有效的分析與鑒别 。

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