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[转载]如何区分月球陨石与地球岩石?

(2020-01-29 17:37:45)
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火星叔叔郑永春  探月工程行星科学家、卡尔萨根奖获得者 优质科学领域

重要的事情说三遍,陨石鉴定,一定要依靠专家,一定要依靠专家,一定要依靠专家。

鉴定月球陨石,需要借助电子显微镜、矿物和岩石分析、化学成分分析等多种手段,因此,需要地球化学或行星科学专业训练的人,才能具备这方面的技能。

月球陨石的化学成分、矿物组成、矿物成分与结构、同位素组成等特征,都不同于任何其他类型的陨石和地球岩石,而应与阿波罗计划所采集的月球样品相似。例如:长石质角砾岩月球陨石中,富含钙长石,钙长石在矿物学上属于组成斜长岩的长石,在化学上属于钙铝硅酸盐。月球高地就是主要由钙长石组成的,但这种矿物在小行星、其他任何的行星或行星的卫星上都是不多见的。

矿物是具有一定化学组成的、天然形成的无机均一晶质固体,岩石是矿物的集合体。

月球陨石的矿物组成比较简单,主要是斜长石、辉石、橄榄石和钛铁矿,几乎全部的铝都含在斜长石中,几乎全部的铁和镁含在辉石、橄榄石和钛铁矿中。因此,在 地球化学图解(FeO%+MgO%) /(Al2O3%)图中,所有月球陨石和几乎所有阿波罗月球岩石,都落在斜长石平均组成与3种含铁矿物平均组成的连线上。相反,来自小行星的普通球粒陨石的组成,没有落在这条线上,是因为这种陨石的含铁矿物,除了含橄榄石和辉石之外,还含有铁镍金属。

而地球岩石含有比月球岩石复杂得多的矿物类型,只有极偶然的几率,落在这条线上。因此可以认为,凡是不落在这条线上的岩石就不是月球陨石。

[转载]如何区分月球陨石与地球岩石?

图14.2 月球陨石的化学成分,(FeO% + MgO%)/(Al2O3%)图解上,全部落在图中的直线上,而地球岩石的化学成分,不会落在这条直线上。

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haibaraemily  行星科学博士 优质科学领域创作者01-04 21:18 关注

谢@不要和地质学家一起玩儿 邀~

首先要明确的是,月球陨石到底是什么?

月球陨石是月球表面受到小天体(小行星或者彗星)撞击之后,撞击作用会挖掘出一部分原本的月球基岩,这部分碎石随着撞击挖掘作用溅射出来(就是下面那个动图里面那些飞出去的小石块),大部分会经过一个抛物运动落回月球表面,但偶尔也有一部分可以挣脱月球引力,飞到其他天体上去。

所以地球上发现的月球陨石本质上就是月球的基岩经过撞击引起的高温高压和穿过地球大气层再次摩擦生热燃烧之后剩下的东西:外层可能会有灼烧和熔融痕迹,而内部就是月球的基岩。

[转载]如何区分月球陨石与地球岩石?

 

而我们知道,月球和地球、火星等类地行星一样,是有壳幔核的分层的,我们把这个叫做“热分异”,而大部分小行星和彗星都是没有经历过热分异的,也就是从内到外密度几乎均质,成分没有明显分层。也就是说,不考虑外层的灼烧和熔融,月球陨石内部和地球上的石头确实是非常相似的(本质上都是经历了热分异后的岩质天体的硅酸盐壳层),肉眼并不能分辨,必须借助更加专业的鉴定手段

阿波罗任务采样返回的月岩样本告诉我们,月球岩石的很多成分比例是独特的,和地球岩石的这些成分比例完全不同,比如矿物的FeO/MnO比、 K/La比。以此为线索,同时配合质地和节理等岩石学方面的相似性,我们才可以从地球上已经发现的五万多颗陨石中识别出不足300颗的月球陨石。

总结:月球陨石主要是通过比对陨石和阿波罗采样回来的月岩在化学成分、同位素斜率、矿物学、质地和节理等方面的相似性来判断的。

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