鐵隕石的剖面圖

鐵隕石

廣西河池地區(qū)的《慶遠(yuǎn)府志》記載：“（明朝）正德丙子（1516年）夏五月夜，西北有星隕，長六丈，蜿蜒如龍蛇，閃爍如電，須臾而滅。”這是唯一的中國古代既有歷史記載、又有實物留存至今的鐵隕石雨。

天亮后，人們發(fā)現(xiàn)在廣西南丹縣里湖瑤族鄉(xiāng)打狗河一帶幾十平方千米的山坡和地面上，灑落了有許多大小不一的泛銀色的硬塊，便斷定為是夜間從天上落下來的“天降銀礦”。但是，當(dāng)時用煉鐵的火爐沒有辦法將這些硬塊熔化，也熔煉不出銀。其后四百多年來，當(dāng)年的銀色硬塊表面布滿了紅褐色的銹斑。1958年“群眾性”大煉鋼鐵時，人們以為這些紅褐色的有銹斑的“礦石”是鐵礦石，但居然始終沒有辦法將它們在高爐中熔化。

四百年后的發(fā)現(xiàn)

南丹鐵隕石經(jīng)歷了近450年的風(fēng)雨洗禮，在1964年才被確認(rèn)為鐵隕石，1973年才被確認(rèn)是中國境內(nèi)最大規(guī)模的一場鐵隕石雨。1958年，廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)隊根據(jù)群眾報礦提供的線索，采集了一塊標(biāo)本，送交中國科學(xué)院地質(zhì)研究所鑒定，并告知當(dāng)?shù)赜性S多這種“礦石”。這塊標(biāo)本經(jīng)初步研究，證實確是鐵隕石，屬于典型的八面體鐵隕石，并命名為“南丹鐵隕石”。

1973年，中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所組織了南丹鐵隕石調(diào)查組，對南丹鐵隕石進(jìn)行了現(xiàn)場勘查。南丹鐵隕石主要分布在廣西南丹縣打狗河南部瑤寨公社境內(nèi)的甲木場和仁廣一線。基本上呈東西向帶狀分布，長約10千米，寬約3千米。其分布很不均勻，較重的鐵隕石大都在這條分布帶的東南側(cè)。在南丹鐵隕石分布區(qū)域內(nèi)，一共發(fā)現(xiàn)19塊鐵隕石。19塊南丹鐵隕石中，最小者為1.3千克，最重者約為1.9噸。其中重量小于300千克的有8塊，300千克～1000千克的有7塊，超過1噸者有4塊（重量分別約1.5噸、1.9噸、1.3噸和1.3噸）；總重約9.5噸。眾多的南丹鐵隕石屬于同一個母體，在同一次事件中降落，散落在地面上的不同位置，所以嚴(yán)格地說應(yīng)該稱為“南丹鐵隕石雨”。

南丹鐵隕石的科學(xué)信息

南丹鐵隕石是在太陽系的行星與小行星形成初期，內(nèi)部高溫高壓的含鐵鎳熔體緩慢冷卻結(jié)晶所形成的。南丹鐵隕石的年齡測定值可以作為行星或小行星形成年齡的最小值。南丹鐵隕石中的某些礦物元素的同位素豐度，如隕硫鐵的硫同位素豐度，代表了太陽系、地球和其它行星的硫同位素豐度，是研究地球和太陽系物質(zhì)的硫同位素分餾的基準(zhǔn)。

南丹鐵隕石還是研究行星或小行星內(nèi)部演化過程的考古樣品。南丹鐵隕石的礦物組成和礦物形成順序，表征了行星或小行星內(nèi)部的演化歷史。南丹鐵隕石主要是由鐵鎳合金和少量鐵鎳的硫化物、碳化物、磷化物和氯化物組成的。鐵鎳熔體最初經(jīng)歷了液態(tài)不混熔階段，結(jié)晶出隕硫鐵、磷鐵鎳礦和鎳碳鐵礦，形成旋轉(zhuǎn)橢球狀構(gòu)造；隨后，鐵鎳熔體經(jīng)歷相轉(zhuǎn)變階段，結(jié)晶出鐵紋石和鎳紋石，形成維斯臺登構(gòu)造；最后殘余的鐵鎳熔體共結(jié)晶形成合紋石構(gòu)造。

南丹鐵隕石中的鐵紋石和鎳紋石形成了八面體結(jié)晶構(gòu)造。由于鎳含量比其它八面體鐵隕石較低，因而形成粗粒八面體構(gòu)造。根據(jù)鐵紋石和鎳紋石晶體的寬度，可計算出熔體在母體中的冷卻速率，一般約每100萬年冷卻1oC。

通過南丹鐵隕石所含宇宙成因核素的測定和研究，可以計算南丹鐵隕石母體在行星際空間運行的時間，受其它小天體撞擊破碎的時間，粗略估算母體在行星際空間的軌道參數(shù)。

南丹鐵隕石主要是一種特殊的鐵鎳合金鋼，它高速沖入地球大氣層，與大氣分子碰撞、摩擦，產(chǎn)生高溫高壓，使鐵隕石表面燒蝕形成大約1毫米厚度的熔殼。研究熔殼的成分、結(jié)構(gòu)和燒蝕特征，可以為人工飛行器再入大氣層提供相關(guān)參數(shù)。

總之，南丹鐵隕石是研究地球、行星和小行星演化的考古樣品，是太陽系空間環(huán)境的記錄器，是研究人工飛行器再入大氣層的模擬器，因此具有十分重要的科學(xué)意義。