另一種說法談到隕石中金剛石的成因時,認為金剛石是在隕石與地球相撞時形成的。在美國西部亞利桑那州科科尼諾縣,有個世界聞名的巴林傑隕石坑。在這個隕石坑的邊緣人們找到了含金剛石的隕石。有人認為,可能是在隕石與地球相撞時所產生的衝擊力的壓力下形成了這種含金剛石的隕石。隻要有足夠大的衝擊力,就可能形成金剛石。在這種情況下,隕石母體可以不必像月亮那麼大。
此外,還有一種觀點認為,隕石在空間飄蕩的時候,撞到了其它隕石。在足夠的衝擊力下,金剛石才得以產生。盡管觀點不一,但科學家們仍在尋找著新的證據,相信人類終有一天會尋找到隕石的真正的家園。
3.隕石是怎麼形成的?
人們通過觀察研究發現,在太陽係的火星和木星的軌道之間有一條小行星帶,它就是隕石的故鄉。
在吉林樺甸方圓250千米的土地上的隕石雨就是這樣形成的。其中“1號隕石”落到了永吉縣樺皮廠附近,深入地下有6米多,升起一片蘑菇雲,它產生的震動相當於6.7級地震。震動使附近房中的家具都傾倒了,杯碗都摔碎了。這便是隕石墜落的巨大能量和強大震撼度。
科學家們說,我們地球每天都要接受5萬噸這樣的“禮物”。它們大多數在距地麵5~20千米的高空就已燃盡,即便落在地上也很難找到。
隕石在宇宙中運行,由於沒有其他能量的保護,所以直接受到各種宇宙線的輻射和災變,而其本身的放射性加熱不能使它有較大的變化。所以,隕石本身的記錄是可靠的。對於隕石的研究範圍有著相當廣闊的領域,比如高能物理、天體演變、地球化學、生命的起源等。
4.隕石的大小、形態和特征
前麵所講隕石提到了它的形態特征,但由於隕石形態萬千、五花八門,所以人們對其還需進一步研究了解。
那麼,現存的隕石到底有多大呢?
事實上,隕石大小不等。如在一些大隕石雨中,人們常發現一些比豌豆還小的隕石,也同樣有黑色的熔殼包著整個小隕石的表麵。它們雖小,仍是完整的隕石。世界上最大的隕石是中國的吉林1號隕石,重達1770千克。其次是美國的諾頓-富爾內斯隕石,重達1079千克。占第三位的是美國的長島隕石,重達564千克。
隕石沒有固定的形態。由於隕石來源的天體不同,隕落位置和環境不同,且在從宇宙中墜落時,要經過巨大的摩擦,因此隕石的形態千奇百怪。通常情況下,隕石呈現出多變的形態,有鈍圓錐狀、多麵體狀、橢球體狀、扁球形,還有各種不規則的形狀等等。
目前從隕石的表麵形態特征來說,大致歸納如下幾點:
其一,隕石的形態。
隕石大多具有不規則形態,幾乎任何形態的隕石都是可能的。通常隕石在隕落過程中與氣流發生劇烈摩擦,產生的高溫、高熱最終導致隕石外部元素熔融。所以,高空爆炸隕石的邊緣多是圓滑的。而低空爆炸或隕石在隕落過程中發生碰撞導致的次爆炸,讓這類隕石的邊緣較高空爆炸隕石邊緣要銳利許多,其所受的摩擦力較小,不足以使其邊緣圓滑,甚至形成邊角齊整、刃麵鋒利的狀態也會出現。
應該說,隕石的形態是多變的,不同國度、不同地區的隕石有各自的表現形態和特征,不能一概而論。隕石是由自然形成的,其形態特征是不能定義或概述的。
其二,隕石的熔殼。
熔殼的有無、熔殼的厚度、熔流的方向、熔流線的有無在隕石鑒定過程中是專業人士所看重的。高空爆炸隕石的熔殼厚度多在1毫米左右,局部甚至超過2毫米~3毫米。有足夠的距離讓隕石在隕落過程中燃燒,產物固定在隕石外部,隕石的熔殼就鮮明典型;次爆炸發生的高度同樣也決定新鮮斷麵熔殼的厚度,距離大則熔殼要厚,距離小則熔殼要薄。無論如何,次爆炸隕石產生的熔殼大多薄於首次爆炸的熔殼。
熔殼的包裹程度取決於隕石爆炸的等級大小和高度問題。隕石隕落過程中有暴雨出現的,熔殼的龜裂紋要突出一些,日久就會導致熔殼出現脫落的問題。
而隕石落點環境好壞也是隕石熔殼能否保存完好的重要條件。個別低空爆炸的隕石甚至沒有熔殼出現,就是由於在墜落過程中摩擦所產生的熱量不足以隕石的燃燒就已經落到了地麵。而這樣的隕石和有熔殼的隕石具有同等的價值,因為它們的組成成分和性質是完全相同的。
其三,隕石的色彩。
通常情況下的隕石大多是黑色或褐色的,個別隕石有藍色、黃色和紅色。玻璃隕石的色彩要豐富一些:綠色,紅色,黃色,橙色,青色等等。
隕石的質地不同,顏色也不相同。白色隕石和淺色隕石就非常罕見。隕石的顏色也主要取決於母體行星的岩石組成的顏色,多彩的隕石不但具有研究價值,也具有欣賞價值。
其四,隕石的比重。
隕石比地球上同等體積岩石的重量要多三倍以上,因為含有鐵鎳等金屬的緣故,每立方厘米隕石的比重在8克左右。即使石隕石也要比普通的地球岩石重許多。
但個別隕石經過燃燒到密度相當小的殘骸時,比重就會減輕許多,甚至比地球岩石還小。但一般的隕石都比地球上同等體積岩石的重量要大。
其五,隕石的磁性。
鐵隕石,石鐵隕石,甚至是石隕石都具有一定的磁性。因為其內部含有磁鐵礦,主要的成分四氧化三鐵具有磁性。
磁性的大小是有區別的,其原因或由於隕石內部的成分不同,或是隕落時間遠近,磁性的強弱會有明顯變化。目前國內外普遍以是否有磁性作為鑒定的主要因素,哪怕是具有微弱磁性都能夠獲得承認。而一些隕石特征典型的無磁性隕石大多難以獲得相關機構和專家的承認。
其六,隕石有無球粒。
是否為隕石單憑肉眼不能完全辨別時,人們借助10倍以上放大鏡或礦物顯微鏡可以從隕石的斷麵上清晰地看到細小的球粒體。在一些隕石上多可以看見明亮的金屬顆粒。大多數石隕石中還可以看到許多小球粒。鐵隕石像人工冶煉的鐵塊,但具有灰色的熔殼,大多數鐵隕石還具有特殊的合金結構。
其七,隕石的氣印。
隕石在高空與氣流作用而產生的類似手指印的痕跡稱為氣印。是否有氣印的問題,被更多隕石愛好者所重視。通過氣印,人們可以推斷隕石本體是在高、低空爆炸,從而更好的確定其來源。
通常情況下,隕石體積的大小與氣印的大小成對應關係。隕石體積大,氣印也大;隕石體積小,氣印也小。吉林隕石的氣印特征是大家都熟悉的,大而且突出。而山東鄄城隕石以體積小而聞名,那黑色熔殼上微小的氣印也非常精美。
其八,隕石包體有無硫化物。
隕石在高空隕落過程中,受熱解析出部分硫化物。硫化物與熔殼交融存在,共同形成隕石的包體。硫化物的包體一般不像熔殼一樣均勻,多呈現點狀和局部集結。硫化物的特征一般是較為堅硬、較脆,有著極強的附著力。
最後,需要說明的是隕石的窄義特征:不同種類隕石的特征有明顯的區別,火星隕石、月球隕石、鐵隕石、石鐵隕石、石隕石、玻璃隕石等各有自己獨特的特點。粗略而言,以上是所有隕石彙集中較常見的不同特征,一塊隕石必然具有其中的幾個特征,但不可能全部具有。
5.隕石的化學成分
開展對隕石的研究,首先是對其進行物質解析,從其構成入手。
通常普通球粒隕石的平均化學成分可作為所有隕石的平均成分的近似值。但是,不同類型隕石的化學成分存在著顯著的差異。如碳質球粒隕石的揮發性元素(鈦、鉍、鉛、汞)的豐度比普通球粒隕石要高幾個量級,它還含有較多的稀有氣體和有機物。I型碳質球粒隕石的元素相對豐度,除了氫和氦等揮發性元素外,與太陽係的元素豐度非常接近,可認為是太陽星雲的原始物質。無球粒隕石的化學成分與地球的地幔岩(超鎂鐵岩)十分近似,其鉀/銣(K/Rb)之值也幾乎一致。
普通球粒隕石與地殼火成岩的化學成分對比表明,地殼火成岩富集親石元素(氟、鋁、鈦、鍶、鋇、鋅、鉈、鈾等),而普通球粒隕石則富集親鐵元素(猛、鐵、鈷、鎳、鉻等鉬族元素)和鎂。隕石中揮發性元素(銣、鍶、鋅、銦、鉈、鉛、鉍)的含量均比地殼和整個太陽係低。鐵隕石的成分幾乎全是鐵和鎳,地殼或月球的岩石都不能與它相比。
6.隕石所含的礦物元素
通常,隕石中含有大量的礦物,凡是地球中有的礦物,隕石中也都有,但隕石中有的礦物地球中還沒有發現。原因就在於地球在浩渺的宇宙中隻是一個微小的球體,其形成物質全部來緣於宇宙空間,但並不擁有宇宙中的所有的物質成分。
目前有近30種礦物地球中沒有發現,主要有五大類:單質及其類似物,如六方金剛石、氮鉻礦、碳鐵礦、隕氮鈦礦等;硫化物及其類似硫化物,如硫鉻礦、硫鎂礦、硫鈦鐵礦、隕硫鈣石等;氧化物,如鎂鐵鈦礦、氧氮矽石;矽酸鹽,如矽鎂鉻礦、堿矽鎂石、寧靜石、隕鐵大隅石、隕鈉鎂大隅石;磷酸鹽,如磷鎂石、磷鎂鈉石、磷鎂鈣礦等。
在顯微鏡下的隕石礦物結構為:
六方金剛石,強熱淬火可使結晶的石墨轉變為六方金剛石。晶粒均呈現細粒棱角狀,因晶粒外層含有石墨而呈現灰色。硬度接近於金剛石。它屬於六方晶係。