鐵隕石(iron meteorite),是一種主要成分為鐵和鎳[niè]的隕石,在隕石分類中屬于一大類。鐵隕石在自然界中相當(dāng)罕見,僅占隕石的4%,主要可用來制作工具和武器。其主要產(chǎn)地為中國(guó)和美國(guó)。
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(xué)成分上,除鐵和鎳外,還含有鈷、銅、鉻、鎵、鍺、銥以及硫、磷等元素,有少數(shù)鐵隕石還含有硅酸鹽包體。鐵隕石依據(jù)礦物組成的宏觀結(jié)構(gòu)可分為方隕鐵、八面體隕鐵和無結(jié)構(gòu)隕鐵,較新的化學(xué)分類法以可以追蹤的鎵、鎘和銦等元素在鐵隕石中的含量和對(duì)應(yīng)于不同的小行星母體為依據(jù)來分類,可分為13個(gè)鐵隕石群。
鐵隕石雖不具有科學(xué)研究的價(jià)值,但與奇石和觀賞石一樣也有許多外表特征,諸如瘦、漏、透、皺、清、丑、頑、拙、奇、秀、險(xiǎn)、幽,靈、氣等這些外表的特質(zhì),構(gòu)成了鐵隕石的“形”“質(zhì)”“色”“紋”“勢(shì)”的表現(xiàn)。
礦物學(xué)
大部分的隕鐵包含鎳紋石和錐紋石。鎳紋石是面心立方體,錐紋石是體心立方體的鐵-鎳合金。可以從化學(xué)上很好的區(qū)分隕鐵和地生鐵,地生鐵的鎳含量低,而碳含較量高。追蹤隕鐵中鎵和鍺的含量可以區(qū)分出不同類型的石隕石。石鐵隕石的隕鐵與鐵隕石相同的,被歸類為鐵隕石的"鎵鍺集團(tuán)"。
組成結(jié)構(gòu)
Ni含量約6~14%的鐵隕石,具有由鐵紋石和鎳紋石片晶構(gòu)成的圖像,這種圖像稱為維斯臺(tái)登構(gòu)造。80%以上的鐵隕石都具有這種圖像,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含量約低于6%的鐵隕石,沒有維斯臺(tái)登構(gòu)造,主要是大的錐紋石單晶體,這些鐵隕石具六面體解理,稱為六面體鐵隕石。
當(dāng)Ni含量約超過14%時(shí),細(xì)粒八面體鐵隕石的維斯臺(tái)登構(gòu)造消失,只能見到細(xì)粒鐵紋石和鎳紋石呈角礫斑雜狀的交生現(xiàn)象。
當(dāng)Ni含量達(dá)25~65%時(shí),形成無結(jié)構(gòu)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(shù)鐵隕石都顯示沖擊效應(yīng)的特征。
分類
有兩種分類法被使用,較早的結(jié)構(gòu)分類法是以百分比或是魏德曼花紋為依據(jù),可以從用酸蝕刻后,在拋光的表面上呈現(xiàn)的交叉條紋來評(píng)估。這種分類與鐵鎳的相對(duì)豐度相聯(lián)結(jié),分類為:
八面體隕鐵可以依據(jù)魏德曼花紋的特性再進(jìn)一步分為粗糙、中等、和細(xì)致的八面體隕鐵。
較新的化學(xué)分類法以可以追蹤的鎵、鎘和銦等元素在鐵隕石中的含量和對(duì)應(yīng)于不同的小行星母體為依據(jù)來分類。
應(yīng)用
鐵鎳合金曾經(jīng)被許多文化用來制作工具和武器,例如,因紐特人使用部分的約克角隕石。
發(fā)現(xiàn)案例
中國(guó)
中國(guó)第一大鐵隕石
1898年世界第三大、中國(guó)第一大鐵隕石,發(fā)現(xiàn)于新疆阿爾泰青河縣西北,名稱為“銀駱駝”的鐵隕石。這些隕石表面呈現(xiàn)鐵的光澤;并且表面布滿坑洞和疤痕。依據(jù)斷裂面分析,其成分為黑白色鐵鎳金屬。其外形呈不規(guī)則圓錐體;體積為2.42m×1.85m×1.37m=3.5立方米,重約30噸。該鐵隕石含鐵88.67%,含鎳9.27%。特別是,其中含有6種地球上沒有的礦物:錐紋石、鎳紋石、變鎳紋石、合紋石、隕硫鐵和磷鐵鎳等宇宙礦物。
歷史上,青河縣曾經(jīng)發(fā)生過隕石雨大墜落。無論是隕石的散落面積、規(guī)模和數(shù)量,都堪稱世界之最。該隕石存放在新疆地質(zhì)礦產(chǎn)博物館,并在中國(guó)新疆展覽館展出。
中國(guó)第二大鐵隕石
又叫靈石,在靈石縣舊城北門外呂祖廟內(nèi)。石塊滿身孔洞,似鐵非鐵,似石非石,其色蒼蒼,其聲錚錚,露于地面部分高1.6米,直徑1.5米,體積約2.4立方米,重約7噸。用欄桿圍護(hù)。據(jù)《靈石縣志》記載,此石為隋開皇十年(590年)挖掘河槽所得。其時(shí)“文帝駕幸太原古縣城,傍汾河開道,獲得此石,石上文曰‘大道永吉’,因以為瑞,遂于其地建設(shè)縣治”。舊時(shí)附近鄉(xiāng)民視此為神石,每逢春秋佳節(jié),扶老攜幼,前來焚香膜拜,祈求平安。近年來,科學(xué)工作者對(duì)“靈石”進(jìn)行了科學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)它是一塊天外飛來的石隕石,含鐵量達(dá)96.17%?熏其高1.8米,底寬1.55米,頂寬1.3米,重約6.8噸,目前排名為全國(guó)第二大鐵隕石。后人有銘贊曰:“文帝巡幸,隋際開皇。傍河開道,奇石呈祥。非石非鐵,聲錚色蒼。縣以石名,千年滄桑。”
中國(guó)第三大鐵隕石
2000年,新疆維吾爾自治區(qū)博物館考古工作者在新疆北部青河縣西北的一條山溝里,也發(fā)現(xiàn)了散落面積達(dá)數(shù)平方公里的鐵隕石群。根據(jù)隕石成分、密度及體積,初步推測(cè)其中有的隕石重量足有100噸以上。這次發(fā)現(xiàn)的隕石群也處在新疆阿爾泰地區(qū),數(shù)量達(dá)數(shù)千塊之多。
美國(guó)
2014年7月18日,美國(guó)航空航天局好奇號(hào)火星探測(cè)器已經(jīng)完成了一個(gè)火星年的調(diào)查。美國(guó)宇航局公布了好奇號(hào)的最新發(fā)現(xiàn),拍攝到火星鐵隕石的照片,這塊鐵隕石有著獨(dú)特的形狀和表面光澤,科學(xué)家將其命名為“黎巴嫩”鐵隕石,大小大約為2米寬,“黎巴嫩”是后面較大塊頭的隕石,而前面還有一塊小的被命名為“黎巴嫩B”。
鐵隕石似乎像一塊巨大的燒灼物體,表面布滿了角形腔結(jié)構(gòu),科學(xué)家認(rèn)為這可能是巖石邊緣的金屬晶體受到侵蝕后形成的,另一種可能的解釋是這些中空的腔形結(jié)構(gòu)與橄欖石具體有關(guān),這種物質(zhì)可以在罕見的石隕石中發(fā)現(xiàn),而后者形成的過程比較復(fù)雜,一般情況下科學(xué)家認(rèn)為其形成于行星核幔附近的邊界層上,顯然石隕石是一種比較罕見的物質(zhì)。
參考資料 >
鐵隕石.中國(guó)大百科全書.2024-03-03