球粒陨石基本特征.docx
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球粒陨石基本特征
球粒陨石基本特征
球粒陨石是石陨石的一种,它没有遭遇过母天体的熔融或地质分异,是太阳系内最原始的物质,是从原始太阳星云中直接凝聚出来的产物,因此结构没有改变过。
它们的平均化学成分代表了太阳系的化学组分。
球粒陨石的特点是其内部含有大量毫米到亚毫米大小的硅酸盐球体,球粒陨石是最普通的一类陨石,世界上最大的石陨石是1976年陨落在我国吉林省的吉林普通球粒陨石,其中1号陨石重约1770公斤。
来源:
球粒陨石的母天体是一些细小的小行星,它们的体积不足以出现熔融和地质分化。
这些小行星自从45亿年前,太阳系刚形成后,便没有太大改变。
成分:
球粒陨石是石陨石中最原始的物质,由硅酸盐(主要是橄榄石和低钙辉石)、铁的硫化物(陨硫铁)和铁-镍金属合金的混和物组成。
约80%的球粒陨石含有嵌于幼细基质内的球粒,典型的球粒由细小的矿物或金属颗粒、碎片、以及各种因母天体流质活动而形成的矿物组成。
富钙-铝包体也是一种常见与球粒一起嵌于基质中的成分。
此外,亦有一些来自太阳近邻其它恒星系的矿物颗粒。
部分球粒陨石曾经历撞击而角砾化。
有时由于热变质或水蚀变作用,导致球粒不易辨认。
球粒陨石中的金属颗粒主要为铁和镍,它们的存在也是决定一颗石头是否陨石的常用指标。
平均来说,除了易挥发的氢或氦以外,球粒陨石的化学成分类似于45亿年前尚未分化的太阳星云。
不过,化学物质的丰度却有些分别,据推测可能有两个原因:
一、在吸积时,与太阳距离不同的区域有不同的吸积条件;二、后来在母小行星上发生的撞击或物理过程,影响了化学物质的分布。
球粒陨石被分为3个主要群体。
根据它们包含的铁(Fe)的氧化程度,它们可分为:
(1)碳质球粒陨石(C群),(2}普通球粒陨石(O群)(3)顽火辉石球粒陨石(E群)。
1.按化学成分区分,球粒陨石有以下类型:
(1)碳质球粒陨石:
(占所有球粒陨石的3.5%)
(2)普通球粒陨石:
(占所有球粒陨石的95%),再细分为:
(A)H球粒陨石(高铁群普通球粒陨石,亦称古铜辉石球粒陨石,占所有球粒陨石的44%)(B)L球粒陨石(低铁群普通球粒陨石,亦称紫苏辉石球粒陨石,占所有球粒陨石的38%)(C)LL球粒陨石(低铁低金属群球粒陨石,亦称橄榄石-紫苏辉石球粒陨石,占所有球粒陨石的13%) (3)E球粒陨石顽火辉石球粒陨石(占所有球粒陨石略多于1%) (4)R球粒陨石Rumuruti(罕有) (5)K球粒陨石Kakangari(罕有) (6)F球粒陨石Forsterite(罕有)2.岩石类型分类在每个群体中,球粒陨石也根据自己的岩石类型分类;根据他们到达地球上的蚀变程度的基础上(或改建等级)。
这种改动的范围程度从1到7,此数字与陨石球粒的蚀变情形有关.例如数字1表示陨石球粒受到水的换质作用而消失."3"表示陨石球粒无蚀变.所对应的至少改变状态。
数字大於3表示热变质作用增加.数字7表示球粒陨石经历了如此激烈的加热和随之而来的再结晶,陨石球粒完全蚀变消失.数字小於3表示水的换质作用逐渐增加,缺乏数字的命名代表归类於无蚀变情形.级降低于3至1的改动(改动液态水)加剧,而热变质的3至6级增加(加热变更)。
碳质球粒陨石大多经过改建水(无级高于4),顽火辉石球粒陨石热变质(没有档次低超过3)。
第1~2型:
受到液态水蚀变作用,球粒不明显。
水的来源可能是陨石上的冰晶被加热至0℃以上时融化(水蚀变较轻微的第2型),或是含水的硅酸盐在摄氏数XX因脱水而产生(水蚀变较严重的第1型)。
第3型:
是基础形态,陨石与原始状态差异不大。
易于看到大量原始的球粒。
而且陨石拥有较高含量的挥发性物质(包括惰性气体和水),这类陨石从未加热至超过400~600℃,与原始太阳星云物质最为相近。
第4~6型:
受到热变质影响,数字越大球质越不明显,而且惰性气体和水含量比1~3型少得多。
这类陨石有可能曾埋藏于母天体深处,在被吸积后数百万年内受放射物质加热,温度可能达600~950℃ 第7型:
受热变质严重影响,虽然陨石保留了原来的化学成分,但球粒已不可见。
有理论认为这些是向无球粒陨石过渡的类型。
但没有一种类型的球粒陨石曾遭受足以引致熔融的加热,只有少数罕有的角砾化球粒陨石曾经历撞击而出现部分熔融。
(一)普通球粒陨石:
普通球粒陨石占所有球粒陨石的79%。
所有普通球粒陨石含有丰富的矿物橄榄石。
他们被分成3个亚组,根据含金属(铁,镍)的高低分为:
H球粒陨石:
高铁含量(12~21%金属铁)(又称为古铜辉石球粒陨石),占落下总量的31.4%L球粒陨石:
低铁含量(5~10%金属铁)(又称为紫苏辉石球粒陨石),占落下总量的34.8% LL球粒陨石:
低铁含量(约2%金属铁)(又称为古铜橄榄球粒陨石),基本矿物有古铜辉石/橄榄石及较少的富钠长石,占落下总量的7.2%
LL7
L6
H型
H5
LL6
H型
H4型
LL6型
郓城H5
LL4
(二)碳质球粒陨石碳质球粒陨石仅占所有球粒陨石的5.7%。
这些陨石通常显示一个非常黑暗的矩阵,黑灰色,含有相对大量的碳和其它有机物,包括氨基酸,蛋白质的组成部分。
他们的矩阵也包含发白的铝钙(CAIS)夹杂不规则形斑点。
CAIS包括地球上罕见的矿物,难治性元素,如钛(Ti)的高浓度。
星际物质,包括微观的钻石,谷物也被发现在矩阵和碳质球粒陨石。
碳质球粒陨石的球粒通常定义良好的,但是,他们可能在某些(罕见)的情况下,完全缺席。
碳质球粒陨石进一步分为四个亚组,两种不同的方式:
(a)元素组成;第一种情况,细分是基于所谓的轻微和微量元素(如钙,钾,铱和锌)的丰富度的差异。
由此产生的四个分组指定CI,CM,CO和CV(b)岩石类型:
第二个细分计划,碳质球粒陨石是在岩石(反对成分)的基础上分类,根据自己的状态变更。
由此产生的四个分组是C1(1型),C2(11型),C3(111型)和C4。
依次含碳量递减而球粒数目递增,如C1(1型)含水和有机质最多,化合碳为3%---5%,烧矢量24%——30%。
C2(11型)含水和有机质成分中等,烧矢量12%--24%,C3(111型)含高温矿物和若干金属组分,烧矢量2%——12%。
水改建已经影响到了一些碳质球粒陨石,是至关重要的:
成分(元素)细分和岩石亚群之间不存在简单的对应。
碳质球粒陨石可能来自已知最原始的小行星,C和/或D型小行星,大多数C和D型小行星,是位于附近的小行星带的外层,因此,可能是陨石提供最偏远的来源。
火星的两个小卫星,C和D型的对象(分别),并更接近地球。
他们可能是曾经被火星捕获的小行星。
可以想见,有一些碳质球粒陨石来自火星的卫星。
由于外星有机物的存在(虽然可能不是生源),这些陨石被认为是地球上生命起源的基本线索。
CI1型
CM2
CK4
C3型
CR2型
CV3
CK4-5型
CB3
CV3
CK3
罕见的CK5
(三)顽火辉石球粒陨石E表示顽火辉石(Enstatite),H表示含高量金属铁,(EH高铁群顽火辉石球粒陨石),L表示含低量金属铁.(EL低铁群顽火辉石球粒陨石)此类陨石非常稀少,仅占落下总量的1.5%。
顽火辉石球粒陨石热变质(没有档次低超过3)。
EH3
EH4
EL4
EL5
EL6
EL6
EL6