陨石分类

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陨石分类( classification of meteorite ),早在1086年,中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》一书中指出,1064年陨落在江苏宜兴的陨石颜色和比重都像铁,从而把铁陨石与石陨石区别开来。1863年,马斯基林 (N.S.Maskelyne)把铁镍金属和硅酸盐含量大致相等的陨石作为一个陨石大类,称为石铁陨石,确立了把陨石分为石陨石、铁陨石和石铁陨石3大类的分类法,为现代陨石分类法的发展奠定了基础。现代的陨石分类普遍是根据陨石的矿物成分、化学组成和结构构造来划分的。

石陨石

主要由硅酸盐组成,铁镍金属含量随陨石类型不同而不同,可高达24%或更高,另有少量的陨硫铁等矿物。按结构构造特征,石陨石可分为球粒陨石和无球粒陨石两大类。

① 球粒陨石 是最丰富的一类陨石。它有球粒结构,球粒之间有比较细小的基质物质。球粒大小一般为0.1~20毫米或更大,通常由橄榄石、辉石、玻璃、陨硫铁、铁镍金属以及这些矿物的组合构成。球粒的矿物成分与基质类似。按矿物成分、化学组成和结构特征,球粒陨石又可划分为顽火辉石球粒陨石 (E群)、普通球粒陨石(O群)和碳质球粒陨石(C群)3个化学群,以及6种岩石学类型;普通球粒陨石又有3个亚群:H──高铁群,亦称古铜辉石球粒陨石;L──低铁群,亦称紫苏辉石球粒陨石;LL──低铁低金属群,亦称橄榄石-紫苏辉石球粒陨石(如表1)。

球粒陨石的化学——岩石学分类.jpg


划分球粒陨石化学群的主要化学参数.jpg

划分球粒陨石化学群的主要化学参数如表2所示。

球粒陨石的岩石学类型表示陨石的热变质程度,陨石的热变质程度和平衡程度随岩石学类型增加而增大。岩石学类型低表示陨石比较原始,平衡程度低,这类陨石称为非平衡型球粒陨石;岩石学类型高表示陨石热变质程度高,通过连续再结晶作用,陨石由非平衡型转变为平衡型(化学、矿物学和同位素组成均匀的类型),这类陨石称为平衡型球粒陨石。

球粒陨石岩石类型的划分标准如表3所示。

球粒陨石岩石类型的划分标准.jpg

观测结果表明,碳质球粒陨石的岩石学类型仅有1~4型,其余的球粒陨石仅有3~6型。

有些学者用其他化学参数对碳质球粒陨石进行了分类。如威克(H.B.Wiik)将碳质球粒陨石分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型,沃森(J.T.Wasson)则分为CI、CM、CV和 CO4种类型,这些类型与按岩石学类型分类名称的对应关系如下:

Ⅰ型-CI-Cl

Ⅱ型-CM-C2(部分)

碳质球粒陨石.gif

② 无球粒陨石 它的金属铁镍含量很低或不存在,结晶程度比球粒陨石高,主要由不同矿物和角状碎屑组成的角砾岩组成。在矿物成分上,球粒陨石的斜长石主要是钙长石,而无球粒陨石主要为奥长石,橄榄石的含量也比球粒陨石低。依据化学成分,无球粒陨石可分为贫钙(含CaO为0~3%)和富钙 (含CaO为5~25%)两类。贫钙类包括顽火辉石无球粒陨石(类型符号为Ae),紫苏辉石无球粒陨石(Ah),橄榄石无球粒陨石(Ac),橄辉无球粒陨石(Au);富钙类包括钛辉无球粒陨石(Aa),透辉橄榄无球粒陨石(Au),紫苏钙长无球粒陨石(AhO),钙长辉长无球粒陨石 (Aeu)。因无球粒陨石的矿物和化学成分与玄武岩相似,故又称为玄武质无球粒陨石。

铁陨石

主要由铁纹石和镍纹石两种矿物组成,其次含有少量的石墨、陨磷铁镍矿、陨硫铬矿、陨碳铁、铬铁矿和陨硫铁等。在化学成分上除Ni和Fe外,还含有Co、S、P、Cu、Cr、Ga、Ge和Ir等元素。有少数铁陨石还含有硅酸盐包体。铁陨石的分类主要根据Ni、Ga、Ge和Ir的含量及其构造特征,分为13个群,如表4。

13个铁陨石及两个富金属的石——铁陨石群性质.jpg

Ni含量约6~14%的铁陨石,具有由铁纹石和镍纹石片晶构成的图像,这种图像称为维斯台登构造。据统计,80%以上的铁陨石都具有这种图像,铁纹石和镍纹石片晶呈八面体排列的铁陨石,命名为八面体铁陨石。Ni含量约低于6%的铁陨石,没有维斯台登构造,主要是大的铁纹石单晶体,这些铁陨石具六面体解理,称为六面体铁陨石。当Ni含量约超过14%时,细粒八面体铁陨石的维斯台登构造消失,只能见到细粒铁纹石和镍纹石呈角砾斑杂状的交生现象。当Ni含量达25~65%时,形成无结构的铁陨石,这种陨石主要由镍纹石组成,含有一些小的铁纹石包体和少许其他的矿物。大多数铁陨石都显示冲击效应的特征。

石铁陨石

由硅酸盐和铁镍金属组成。根据硅酸盐矿物成分特征,将石铁陨石划分为4种:①橄榄陨铁(类型符号P),主要由橄榄石和组成基质的铁镍金属构成;②中铁陨石(M),主要由斜长石、辉石和铁镍组成;③古铜-鳞英铁陨石(S),主要由铁镍、古铜辉石和鳞石英组成;④橄榄-古铜铁陨石(Lo),主要由铁镍、橄榄石和古铜辉石构成。橄榄陨铁和中铁陨石较多,其余两种类型较少。橄榄陨铁中铁镍金属的Ni含量约为8~15%,其成分与八面体铁陨石相似,橄榄石的成分为Fa12-22(橄榄石中的铁橄榄石分子的百分数),橄榄陨铁的冷却速率比八面体铁陨石低,认为它可能是来自陨石母体或小行星内部更深处。中铁陨石含有等量的硅酸盐和铁镍,铁镍中Ni的含量小于8.9%。

为了更好的反映陨石的成因关系,目前正试图依据陨石的矿物成分、结构构造、化学成分和氧同位素组成的资料建立新的陨石分类体系。