祖沖之父子

[拼音]:yunshi fenlei

[英文]:classification of meteorite

早在1086年,中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》一書中指出,1064年隕落在江蘇宜興的隕石顏色和比重都像鐵,從而把鐵隕石與石隕石區別開來。1863年,馬斯基林 (N.S.Maskelyne)把鐵鎳金屬和矽酸鹽含量大致相等的隕石作為一個隕石大類,稱為石鐵隕石,確立了把隕石分為石隕石、鐵隕石和石鐵隕石 3大類的分類法,為現代隕石分類法的發展奠定了基礎。現代的隕石分類普遍是根據隕石的礦物成分、化學組成和結構構造來劃分的。

石隕石

主要由矽酸鹽組成,鐵鎳金屬含量隨隕石型別不同而不同,可高達24%或更高,另有少量的隕硫鐵等礦物。按結構構造特徵,石隕石可分為球粒隕石和無球粒隕石兩大類。

(1)球粒隕石是最豐富的一類隕石。它有球粒結構,球粒之間有比較細小的基質物質。球粒大小一般為0.1~20毫米或更大,通常由橄欖石、輝石、玻璃、隕硫鐵、鐵鎳金屬以及這些礦物的組合構成。球粒的礦物成分與基質類似。按礦物成分、化學組成和結構特徵,球粒隕石又可劃分為頑火輝石球粒隕石 (E群)、普通球粒隕石(O群)和碳質球粒隕石(C群)3個化學群,以及6種岩石學型別;普通球粒隕石又有3個亞群:H──高鐵群,亦稱古銅輝石球粒隕石;L──低鐵群,亦稱紫蘇輝石球粒隕石;LL──低鐵低金屬群,亦稱橄欖石-紫蘇輝石球粒隕石(如表1)。

劃分球粒隕石化學群的主要化學引數如表2所示。

球粒隕石的岩石學型別表示隕石的熱變質程度,隕石的熱變質程度和平衡程度隨岩石學型別增加而增大。岩石學型別低表示隕石比較原始,平衡程度低,這類隕石稱為非平衡型球粒隕石;岩石學型別高表示隕石熱變質程度高,通過連續再結晶作用,隕石由非平衡型轉變為平衡型(化學、礦物學和同位素組成均勻的型別),這類隕石稱為平衡型球粒隕石。

球粒隕石岩石型別的劃分標準如表3所示。

觀測結果表明,碳質球粒隕石的岩石學型別僅有1~4型,其餘的球粒隕石僅有3~6型。

有些學者用其他化學引數對碳質球粒隕石進行了分類。如威克(H.B.Wiik)將碳質球粒隕石分為Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型,沃森(J.T.Wasson)則分為CI、CM、CV和 CO4種類型,這些型別與按岩石學型別分類名稱的對應關係如下:

Ⅰ型-CI-Cl

Ⅱ型-CM-C2(部分)

(2)無球粒隕石它的金屬鐵鎳含量很低或不存在,結晶程度比球粒隕石高,主要由不同礦物和角狀碎屑組成的角礫岩組成。在礦物成分上,球粒隕石的斜長石主要是鈣長石,而無球粒隕石主要為奧長石,橄欖石的含量也比球粒隕石低。依據化學成分,無球粒隕石可分為貧鈣(含CaO為0~3%)和富鈣 (含CaO為5~25%)兩類。貧鈣類包括頑火輝石無球粒隕石(型別符號為Ae),紫蘇輝石無球粒隕石(Ah),橄欖石無球粒隕石(Ac),橄輝無球粒隕石(Au);富鈣類包括鈦輝無球粒隕石(Aa),透輝橄欖無球粒隕石(Au),紫蘇鈣長無球粒隕石(AhO),鈣長輝長無球粒隕石 (Aeu)。因無球粒隕石的礦物和化學成分與玄武岩相似,故又稱為玄武質無球粒隕石。

鐵隕石

主要由鐵紋石和鎳紋石兩種礦物組成,其次含有少量的石墨、隕磷鐵鎳礦、隕硫鉻礦、隕碳鐵、鉻鐵礦和隕硫鐵等。在化學成分上除Ni和Fe外,還含有Co、S、P、Cu、Cr、Ga、Ge和Ir等元素。有少數鐵隕石還含有矽酸鹽包體。鐵隕石的分類主要根據Ni、Ga、Ge和Ir的含量及其構造特徵,分為13個群,如表4。

Ni含量約6~14%的鐵隕石,具有由鐵紋石和鎳紋石片晶構成的影象,這種影象稱為維斯臺登構造。據統計,80%以上的鐵隕石都具有這種影象,鐵紋石和鎳紋石片晶呈八面體排列的鐵隕石,命名為八面體鐵隕石。Ni含量約低於6%的鐵隕石,沒有維斯臺登構造,主要是大的鐵紋石單晶體,這些鐵隕石具六面體解理,稱為六面體鐵隕石。當Ni含量約超過14%時,細粒八面體鐵隕石的維斯臺登構造消失,只能見到細粒鐵紋石和鎳紋石呈角礫斑雜狀的交生現象。當Ni含量達25~65%時,形成無結構的鐵隕石,這種隕石主要由鎳紋石組成,含有一些小的鐵紋石包體和少許其他的礦物。大多數鐵隕石都顯示衝擊效應的特徵。

石鐵隕石

由矽酸鹽和鐵鎳金屬組成。根據矽酸鹽礦物成分特徵,將石鐵隕石劃分為4種:

(1)橄欖隕鐵(型別符號P),主要由橄欖石和組成基質的鐵鎳金屬構成;

(2)中鐵隕石(M),主要由斜長石、輝石和鐵鎳組成;

(3)古銅-鱗英鐵隕石(S),主要由鐵鎳、古銅輝石和鱗石英組成;

(4)橄欖-古銅鐵隕石(Lo),主要由鐵鎳、橄欖石和古銅輝石構成。橄欖隕鐵和中鐵隕石較多,其餘兩種型別較少。橄欖隕鐵中鐵鎳金屬的Ni含量約為8~15%,其成分與八面體鐵隕石相似,橄欖石的成分為Fa12-22(橄欖石中的鐵橄欖石分子的百分數),橄欖隕鐵的冷卻速率比八面體鐵隕石低,認為它可能是來自隕石母體或小行星內部更深處。中鐵隕石含有等量的矽酸鹽和鐵鎳,鐵鎳中Ni的含量小於8.9%。

為了更好的反映隕石的成因關係,目前正試圖依據隕石的礦物成分、結構構造、化學成分和氧同位素組成的資料建立新的隕石分類體系。