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陨铁、石铁陨石识别办法

铁陨石(陨铁):占陨石总量的4.6%,由91%的金属铁和8%的镍组成,含有Co、P、Si、S、Cu、C。密度约8-8.5g/ cm3。铁陨石细分为方陨铁、八面石、贫镍角砾斑杂岩、富镍角砾斑杂岩四种类型。它们在成分上是过渡的,可以由同一种铁-镍熔体缓慢冷却而逐渐形成。    石铁陨石(陨铁石):在陨石中约占0.6%,为铁、镍金属和硅酸盐矿物的混合物,含MgO、Ca、Al、Cu、Na、Mn,铁、镍金属呈海绵状分布于硅酸盐矿物晶粒间,是铁陨石和石陨石之间的过渡类型,密度约5.6-6g/ cm3。
工具/原料
1

磁铁

2

天平

3

切割机

方法/步骤

1、熔壳:常规解释是陨石降落时,要穿过稠密的大气层,会与大气发生磨擦产生高温,使其表面发生熔融而形成一层薄薄的熔壳,新降落的陨石都有一层覆盖表面的黑色(或棕色)熔壳,厚度约为1毫米。    对这样的解释我会有很多问题要问,一是熔壳是在下落过程中形成的,还是在降落地面后形成的?如果是在降落过程中形成的肯定解释不通,因为表面发生着熔融,怎么能形成壳呢。那如果是在降落后形成的,是在多长时间形成的?如果陨石掉落在水里、落在泥土、沙土、冰雪、各种岩石上会成什么样呢?所以,这些问题都解释不明白,谈什么颜色的熔壳、厚度有啥用,这样造成了公说公有理,婆说婆有理,谁说谁有理,那到底听谁的?还好,现在一方面政府科研机构(天文馆、博物馆、科研院校)有自己的标准,另外,有关协会也都制定了相关检测标准,就看你怎么学习和领会了。自从我收集陨石以来,也经历了从无到有,从少到多,从快到慢的逐步领会过程。现在对陨石相关方面也有了自己的一些领悟,今天就与大家共同探讨一下。    对熔壳的问题,我总结为看经典看真品实物。不管是陨铁还是石铁陨石,除风化(无龟裂、掉皮等现象)等因素影响外,表面其实很光滑,或者说手感(质地细腻)很好,打个比方像羊脂玉一样看着、摸着,惹人喜爱。颜色的确与黑有关,但不应该描述为黑色,而是黄中透黑到黑中泛黄(这个黄不是#FFFF00,自己理解)。说道黄中透黑,那红中透黑不行吗,要说红中透黑也行,那你先过赤铁一关。很多古陨石(石铁、陨铁类)就属于这一类,“古陨石”这一词,权威都不认可,因为已经“古”到不是陨石了。    2、气印:陨石与大气流之间的相互作用,陨石表面还会留下许多气印,气印的样子很像在面团上按出的手指印。我觉得气印明显,是一个判断依据,但不是重要的一条,应为参考。    3、磁性:网上解释是因为大多数陨石含有铁,所以95%的陨石都能被磁铁吸住。关于磁性问题我也提出过看法,我说过,通俗地讲陨石(在这里指的是陨铁-石铁陨石)本身没有磁性,通常说的磁性是能被磁铁吸引,根据引力大小,大致分为强磁、中磁和无磁性,有些很微弱,可以称为微磁或弱磁性。但我讲的也有人不认同,有人说仔细观察会发现有些陨石像磁铁一样有磁性,这个问题我觉得应该搞清楚是陨石本身,还是在陨石降落后有关因素影响下显示有磁性的。能说明这个,我也会相信的,但现在我不信,因为有关陨石磁性的问题是众说纷纭,一头雾水,我暂时相信现实。应该负责任的说,正常的陨铁、石铁陨石都有磁性(古陨石除外)。    以上三条为陨石的基本识别法,以下几点是识别陨石的手工验证法,很有效。    4、密度:物质每单位体积内的质量。岩石在密度上表现不同,因此密度是一个用来区别陨石和地球岩石的重要方法,但是不能作为鉴定的决定因素。通常认为铁陨石密度非常大,可达7~8g/ cm3,岩石组成的赤铁矿或磁铁矿(铁氧化物)常被误认为是陨石( 结核), 这些岩石具有高密度,在4.5~5g/ cm3之间。大部分石陨石是普通球粒陨石,密度范围3.0~3.7 g/cm3,密度稍大于地球岩石,例如石灰岩(密度约为2.6 g/ cm3),石英岩(2.7 g/ cm3),花岗岩(2.7-2.8 g/ cm3),是地球上最普通的低密度岩石,但是一些陨石密度也很低。网上对陨铁密度说法基本一致,大体在8左右,但对石铁陨石的密度没有权威的测定。于是我用上学时学的简易方法测得泰山石铁陨石密度大约在4.7~5.8范围内(所以我认为石铁陨石密度只要在4.5以上就可以,大家可以测试一下自己的宝贝),为什么落在此范围,因为石铁陨石成分组成的问题,金属含量及其他非金属元素的多少很关键,毕竟同体积的铁和海绵很容易区分。简易法(比重杯法):所需器材:量杯、水、陨石、天平(电子秤)、细绳实验步骤:(1)用天平称出金属块的质量m(2)往量杯中注入一定量的水,读出体积为V1;(3)用细绳系住陨石块放入量杯中,浸没,读出体积为V2;(4)用公式ρ=m/(V2 - V1)计算得出陨石的密度,用同样方法多测几块,取平均值。毕竟这个方法是个粗略计算,所以要想准确还是用上设备。    5、条痕:通常认为陨石在无釉瓷板上摩擦一般没有条痕或仅有浅灰色条痕,而铁矿石的条痕则是黑色或棕红色,以此加以区别。其实不用在瓷板上,在墙上也行。另外,条痕法对测试陨铁很有效,但对石铁陨石和有些石陨石不见得有用,因为陨石有很多种类,对石铁陨石来说,既然叫石铁陨石说明不光有铁镍金属,还有其他硅酸盐等物质,还涉及到陨落后生锈问题(这个在后边具体说明)。我收藏的泰山石铁陨石除其中古陨石及生锈的陨石有明显划痕外,其他看不出划痕或不明显。    6、锈迹:铁锈是氧化铁的俗称,它是一种常见的化合物。氧化铁十分常见,因为铁很容易与氧化合。实际上,因为这种化合过程太过容易发生,以至于在自然界中几乎找不到纯铁。自然界中酸雨、海水和雪路上溅起的含盐飞沫中含有一些化合物,这些化合物使它们成为了比水更好的电解质,它们的存在会加速铁的锈化和其他金属上其他形式的腐蚀过程。所以既然陨铁是包含了大量的铁-镍等金属及其它元素的陨石,按此理应该生锈,只是生锈速度很慢,程度也不同(锈迹与铁的锈迹不同),毕竟陨铁及石铁陨石里的铁镍等金属属于合金,另外经过高温燃烧等因素,外表熔壳与地球矿石及人造金属不同,发张图对比一下吧。    7、切面:用切割设备(普通切割机或线割机床)切断陨石后所露出的表面。陨铁因含铁镍含量高,切面呈银白色。石铁陨石因含有硅酸盐等,切面只能说与纯铁一样光亮,可能没有陨铁白而已。而磁铁矿和赤铁矿切面呈黑色或灰黑色,没有绝对的东西,具体感觉只能是自己去理解。    8、酸蚀:物体表面与酸性介质发生化学或电化学作用而受到损坏的现象。铁陨石切面表面(镍含量约在6~14%)经酸蚀(95%的无水酒精+5%的浓硝酸)处理后,铁呈显在受高温后骤冷却形成特殊的结晶形态,这种由铁纹石和镍纹石片晶构成的图像被称为维斯台登构造。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。当镍含量达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。维斯台登构造,即使是用化学方法腐蚀,也无法复制里面的维斯台登造像,所以是鉴别真假陨铁的好方法,但对石铁陨石来说,受含铁量的影响,维斯台登纹路比较复杂多变。    9、能量测定:简单地说就是用陨石颗粒养花,与普通土壤作对比,看哪个养得好呗。此法不一定说明问题,但可以陶冶情操。    其他还有什么熔流纹、熔流线、槽沟、熔蚀坑、卷边和定向坠落等自己慢慢理解吧,除以上等方法外,要想权威检测只能上机器了,什么显微镜分析、矿物分析、元素分析、同位素分析及打电子探针等很多,在这里就不再写了。以上这几点问题肯定也是很多爱好者所困扰的问题,在这里希望与大家交流学习,不当之处还请大家批评指正。

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