天寶隕石吳春林-隕石界的嫦娥(月球隕石)

月球隕石是唯一能夠私下收藏的月球巖石。所有登月任務(wù)采得的巖石皆屬于全人類,作科學(xué)研用途,禁止私人擁有或買賣。同樣地,在南極洲找到的月球隕石,亦被視作屬于全人類。只有在其它地區(qū)找到的月球隕石(例如:阿曼)才能像普通隕石般作買賣。

月球隕石

第一顆月球隕石的發(fā)現(xiàn)

第一顆月球隕石──YAMATO 791197,在1979年于南極洲被發(fā)現(xiàn),但當(dāng)時仍不知道它源自何方。第一顆確認(rèn)源自月球的隕石為1981年在南極洲被發(fā)現(xiàn)的Allan Hills 81005。當(dāng)時,有二十多顆其它隕石亦一同被確認(rèn)源自月球,合共重8千克左右。

隕石源自月球的證據(jù),來自與阿波羅計劃采集的月球巖石所作的礦物學(xué)、化學(xué)成分及同位素成分比較。第一顆被確切指出來源位置的月球隕石為2002年于阿曼發(fā)現(xiàn)的Sayh al Uhaymir (SaU) 169。該隕石相信形成自34萬年前Lalande環(huán)形山的撞擊。

月球隕石

飛往地球

當(dāng)月球受巨大撞擊形成數(shù)公里直徑的環(huán)形山時,這些碎片便離開月面。雖然存在有猜測高度異常的月球隕石Sayh al Uhaymir 169來自月球近面的Lalande撞擊坑,科學(xué)家仍沒法確切指出某一顆月球隕石形成于哪一個環(huán)形山。

透過測量隕石上的宇宙射線暴露歷史和惰性氣體,顯示了全部的月球隕石是在過去的2000萬年中被逐出。發(fā)現(xiàn)大部分的月球隕石一般在10萬至100萬年前才離開月球。這表明了這些隕石離開月面后,并非馬上飛往地球,而是進入圍繞地球的軌道上運行了一段很長的時間,并最終屈從于地球的引力。一些隕石從月球上彈出得到發(fā)射進入繞著太陽轉(zhuǎn)的軌道。這些隕石留在太空時間較長,但最終相交地球的軌道和陸地。

月球隕石

科學(xué)上的意義

當(dāng)月球隕石的存在于1981年被公布時,人們懷疑可能有隕石源自火星。亦有人猜測在月球上可能有源自地球的所謂“地球隕石”。由于地球上早于39億年前形成的巖石已被各種地質(zhì)作用改變凈盡,假如真的存在地球隕石(但月球沒有大氣層,隕石落在月面的速度將遠(yuǎn)高于落在地面的速度,有可能會因猛烈爆炸而消失[原創(chuàng)研究?]),它可能保存了早期地球的地質(zhì)資訊,因此有科學(xué)家提出到月球采集地球隕石的太空任務(wù)。

月球隕石

月球地質(zhì)

月球地質(zhì)(有時稱為月質(zhì)學(xué),或涵蓋范圍更廣的月球科學(xué))與地球地質(zhì)學(xué)差別明顯。月球表面缺少會產(chǎn)生侵蝕的大氣層與水體,現(xiàn)在也沒有板塊構(gòu)造活動。由于月球的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于地球,其重力加速度較低,冷卻得也更快。月球表面復(fù)雜的月貌形成于各種因素的組合,特別是撞擊坑和火山活動。月球的殼層、月幔層、月核與地殼、地幔和地核明顯不同。

月球的地質(zhì)研究主要依據(jù)地球上望遠(yuǎn)鏡觀測、探月航天器觀測、月巖樣本及地球物理數(shù)據(jù)等手段的組合。上世紀(jì)60年代末至70年代初,美國阿波羅計劃和前蘇聯(lián)的月球計劃的多艘登月航天器直接從月球幾處地點進行了采樣,共帶回約380千克(838磅)的月巖和月壤。長期以來,月球是唯一一顆人類直接采樣以了解其構(gòu)造的外星天體。在地球上已識別出少量的月球隕石,但它們來自月球上哪座隕坑卻是未知。月球表面有相當(dāng)大的部分還沒被勘察過,很多地質(zhì)問題仍沒有答案。

月球地質(zhì)歷史

月球地質(zhì)歷史被分為六個主要的代,稱作月球地質(zhì)年代。從45億年前開始,新形成的月球還處于熔融狀態(tài),并在潮汐力的作用下更近地環(huán)地球繞行。這種潮汐力迫使熔融體變成一顆主軸指向地球的橢球體。月球地質(zhì)歷史上第一個重要事件是近全球性巖漿海洋的結(jié)晶。其具體深度不清楚,但一些研究表明至少深約500公里或更多。在巖漿洋中首先形成的礦物是鐵鎂硅酸鹽橄欖石與輝石。由于這些礦物的密度較周圍熔融物質(zhì)大而下沉。當(dāng)巖漿海洋結(jié)晶率達到75%時,密度較小的斜長巖斜長石結(jié)晶并上浮,形成厚約50公里的斜長巖月殼。大部分的巖漿海洋在不到一億年的時間里快速結(jié)晶。但最后剩下的富含克里普礦物的巖漿, 包含了大量高濃度的不相容和產(chǎn)熱元素,在接下來的數(shù)億(或許10億)年來可能一直保持著部分熔融的狀態(tài)。富含克里普礦物的巖漿最終濃縮于風(fēng)暴洋和雨海盆地內(nèi),形成一塊獨特的地質(zhì)區(qū)域,即現(xiàn)在所稱作的風(fēng)暴洋克里普巖層(Procellarum KREEP Terrane)。

阿波羅17號登月期間對矮子月坑的探索,這是唯一一次攜帶地質(zhì)學(xué)家(哈里森·施密特)的阿波羅任務(wù),美國宇航局照片很快,月殼形成后不久,甚至在形成過程中,各種不同類型的巖漿就開始形成鎂系(norites)和橄長巖(troctolites),雖然確切的形成深度還不知道。但近來一些理論認(rèn)為鎂系巖漿主要局限于風(fēng)暴洋克里普巖層區(qū),這些巖漿與克里普礦物的起源有某種關(guān)系,目前科學(xué)界對此仍然有高度爭議。最古老的鎂系巖石的結(jié)晶年齡大約是38.5億年(1GA=10年)。鑿穿了月殼的大撞擊(雨海盆地)也可能發(fā)生在距今的38.5億年前。因而,似乎有可能鎂系月巖的火成活動持續(xù)了更長的時間,地表深處存在著更年輕的火成巖。對月表采樣的分析表明,大部分撞擊盆的形成時間位于40億至38.5億年前一個很短的時期內(nèi)。這一假說被稱作月球大災(zāi)變或者后期重轟炸期。然而,現(xiàn)在人們已識別出所有在阿波羅飛船著陸點附近發(fā)現(xiàn)的月巖,應(yīng)該都是雨海撞擊盆地(月球上最年輕的大型撞擊盆地之一)的濺射物。因此,對于一些撞擊盆地(特別是酒海)來說,其年齡可能已被錯估為與雨海相同。月海代表著古老的玄武巖熔巖噴發(fā)泛濫。比較于月陸的熔巖,月海的熔巖包含更高的鐵豐度,低粘滯性,富鈦的鈦鐵礦高豐度。多數(shù)玄武巖噴發(fā)出現(xiàn)在35億年前到30億年前,雖然某些月海采樣有42億年古老,而最年輕的噴發(fā)據(jù)信是在10億年前(根據(jù)對環(huán)形山計數(shù)的方法)。 與月?;鹕交顒影殡S的火山碎屑巖噴發(fā)把熔融的玄武巖物質(zhì)噴射到據(jù)火山幾百公里以外。月海噴出熔巖的大部分形成或者流入了低標(biāo)高的最近的撞擊盆地。但必須注意風(fēng)暴洋不對應(yīng)任何已知的撞擊結(jié)構(gòu);月表最低處在遠(yuǎn)地一面的南極-艾特肯盆地僅極輕微覆蓋月海熔巖。

地層和時代

在月球地層結(jié)構(gòu)中,最上層可看到帶輻射紋的隕石坑,這類月坑屬于哥白尼紀(jì)的最年青撞擊坑;在下一層可發(fā)現(xiàn)形態(tài)發(fā)育完好,但無射紋系統(tǒng)的隕石坑,它們屬于愛拉托遜紀(jì)層,在這兩個月球年輕地層中可找到隕坑般大小的斑塊;接下來的兩個延伸地層為月海層(早期的定義為“風(fēng)暴洋紀(jì)”層)和與雨海盆地有關(guān)的濺射物及構(gòu)造層(雨海紀(jì)層),另一個也與撞擊盆地有關(guān)的地層是以酒海盆地定義的酒海紀(jì)。在月球最底層的前酒海紀(jì)地層可看到古老的撞擊平原。水星的地層結(jié)構(gòu)與月球的情況很相似。

珍貴的月球隕石

作為隕石里的稀缺貨,月球隕石絕對是隕石里最貴的一種,本人這么多年也只收藏到一塊(見下圖),月球隕石鑒定難度也較大,平時我們說的熔殼、氣印、磁性,球粒特征它都基本不存在,當(dāng)然月球隕石也有存在熔殼的不過是透明狀熔殼,而且月球隕石更像是地球上的巖石,比如玄武巖、火成巖,斜長巖、角礫巖。

當(dāng)然月球的巖石類型跟地球上的巖石本身就存在很多相似性,巖石類型除少量具有完整結(jié)晶結(jié)構(gòu)的玄武巖外,其余大部分月球隕石均為碎屑巖。根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)和礦物組合,月球隕石可分為玄武巖、斜長巖和玄武巖-斜長巖質(zhì)混合角礫巖等三類。 那應(yīng)該怎么確定隕石來自月球呢?

首先在你找到隕石的地方你的隕石與周圍隕石的顏色要格格不入,巖石種類,巖石結(jié)構(gòu)也要跟周圍巖石要明顯區(qū)別,就好比鶴立雞群的石頭(本人的月亮隕石就是在一堆黑色硅質(zhì)巖中發(fā)現(xiàn))另外有些月球隕石的外部帶有明顯的燃燒痕跡,有些月球隕石是存在熔殼的,熔殼是玻璃質(zhì)的,有些則是粗糙的。月球隕石因來自月球的不同位置,其材質(zhì)與特點也不相同。通常情況下,月球隕石是比較光滑的,此類月隕是高空爆炸帶有一層極薄的透明的玻璃質(zhì)熔殼;而低空爆炸的月球隕石,則表現(xiàn)為棱角分明,粗糙,沒有玻璃質(zhì)熔殼。有些則完全沒有任何特征。假如放置在石頭堆里如同滾石難以分辨。如果深一步鑒定就要通過切片后光片、薄片、X光快速分析熒光儀、INCA X 射線能譜儀( 可對礦物成分進行半定量分析)、電子探針JEOLJXA8100以及其他測試。

另外從巖石成因?qū)W月球隕石顏色比較豐富,顏色為黑色,白色、暗紫色、紫紅色、紅色、綠色、墨綠色、灰綠色、黃色、棕黃色、混合色等。成斑狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和杏仁構(gòu)造十分普遍,并存在黑云母與金云母。也存在黃鐵礦、黃銅礦、方黃銅礦、及尚不清楚的礦物。

月球隕石熔殼特點

月球隕石熔殼特點:火成巖月球隕石的透明狀熔殼,是月巖中的透明物質(zhì)經(jīng)高溫熔融后形成的。其熔融現(xiàn)象還有:熔殼,熔流紋,熔流線,熔蝕坑,熔融槽溝,龜裂紋,及定向墜落形成的棱角,月球隕石上常見點狀或線狀的鎳鐵金屬硫化物。月球火成巖隕石的透明狀熔殼特征,是從直觀上判斷月球隕石的一個重要標(biāo)志。因墜落地球時間太久,遭嚴(yán)重風(fēng)蝕的月球火成巖隕石,失去透明狀熔殼的可能性會大增,通常這種現(xiàn)象不會影響對月球隕石的最終確認(rèn)。

月亮隕石之中還存在克里普巖(月球半玻璃隕石),根據(jù)巖石學(xué)和化學(xué)成分特征,月球隕石主要有三種端元類型物質(zhì)組成,即角礫巖化斜長巖、玄武巖和角礫巖化玄武巖、蘇長巖成分的沖擊熔融玻璃即月球巖石中的克里普巖。

月球隕石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點

月球隕石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點:月球隕石屬于無球粒隕石,在月球火成巖隕石中常見成粒狀,塊狀的聚片雙晶集合體斜長巖及微班熔融角礫巖。顏色為,無色,白色,暗灰色,肉紅色,粉紅色,黃色,淺黃色,綠色,顯玻璃光澤透明至半透明。板狀或扁柱狀的單晶常為白色,具有板狀單晶的隕石中,常見六方晶體結(jié)構(gòu)的石墨存在。月球隕石中具有角礫斜長巖的特征,是確認(rèn)月球隕石的重要科學(xué)依據(jù)。事實上,在火成巖與沉積巖兩類月球隕石中,幾乎都能夠看到以各種結(jié)構(gòu)存在的斜長巖蹤跡。月球巖性與結(jié)構(gòu)的多樣性顯示了,月球形成的早期曾經(jīng)歷過頻繁的熱事件。

月球隕石的巖石描述

月球隕石的巖石描述:屬于普通輝石低鈦玄武巖,粗粒輝長結(jié)構(gòu),無角礫化。主要礦物為輝石(60.2%)、斜長石(27.3%)和橄欖石(6.05%),次要礦物為石英(4.36%)、鈦鐵礦(1.25%)和隕硫鐵(0.84%),含極少量富Ti、Fe尖晶石和磷灰石,廣泛發(fā)育由鈣鐵輝石+鐵橄欖石+石英組成的后成合晶三相集合體。

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