玻璃陨石,由于它奇特的造型,靓丽的色泽,加上扑朔迷离的身世,在观赏石和陨石收藏界,以及科学界一直备受争议。争议的焦点包括它是不是陨石,它来自何方以及如何形成的。为了解答这些问题,笔者翻阅大量文献资料,并经实地考察和实验分析,形成本文,以飨读者。
达尔文玻璃 供图/陈宏毅
玻璃陨石是一种棕黑色、浅绿色或金黄色的天然玻璃,大小一般为数厘米到数十厘米,具有清晰的空气熔蚀刻痕和特定的全球分布区域,不同区域的玻璃陨石具有固定的产出地层。玻璃陨石的认识和研究几乎贯穿了整个人类文明和科学发展史,早期人类的认知充满了美好的想象,产生了一些美丽的神话故事。人们最感兴趣的是玻璃陨石的成因,不同时期的科学家从不同角度出发,形成了不同的认识,如火山玻璃说、月球起源说、闪电熔岩说、陨石消融说、陨石冲击说和彗星成因说等,还有人认为其本身就是来自太空的玻璃。玻璃陨石究竟是如何形成的,它和陨石有什么关系呢?
玻璃陨石的认识过程
**玻璃陨石在中国古代被称为雷公墨。**唐朝刘恂所著地理杂记《岭表录异》中记载:“雷州骤雨后,人于野中得石如黳(yī)石(黑玉石),谓之雷公墨,扣之铮然,光莹可爱。”这是有关玻璃陨石的最早文字记载。但雷公墨之称谓古已有之,早期流传于琼州海峡一带民间,源头无从考究,反映了劳动群众朴素的自然观和神奇的想象力。古人发现,雷公墨多出现于雷雨之后的沙地上,由此推断是雷公在制造电闪雷鸣时,不小心把书写雷电符令的墨块打碎跌落地下形成的。明朝李时珍的医药名著《本草纲目》中记载:“诸雷物佩之,安神定治,治惊邪之疾”,认为雷公墨具有宝玉石的属性,在医疗保健领域具有潜在价值。在西方,玻璃陨石的希腊语原意为“熔融”。
流星体坠落地面导致地表物质熔融会产生玻璃陨石
1900年,F.E.苏斯根据“玻璃陨石”熔融的特征,由希腊语将之转译命名为英语“Tektite”并一直沿用至今。此后,科学家对玻璃陨石开展了广泛的研究,主要集中于其成因上。总体上有**地球内部成因、外来物质成因和外来物质撞击地球成因三种观点。**地球内部成因一般认为是火山喷出的玻璃,如1844年,英国著名的生物学家达尔文在澳大利亚考察时获得一块钮扣状雷公墨,当时他认为这是一种火山喷发的玻璃状岩石,类似于火山岩分布区常见的黑曜岩(一种酸性火山玻璃),被人们称为“达尔文玻璃”(DarwinGlass),后来研究证明“达尔文玻璃”与中国“雷公墨”同源。美国阿波罗计划实施之前,玻璃陨石曾被普遍认为起源于月球,即月球火山喷发物或陨石撞击月球的溅射物。直至阿波罗计划将月球岩石和土壤样品带回地球,并进行深入研究,月球起源说才被彻底否定。**如今被广泛接受的观点是撞击成因说,**即玻璃陨石是地外物体撞击地球时地表物质熔融的产物。到底是哪种地外物质撞击了地球,目前仍然有不同的观点。
雷公墨是地球上分布范围最广,形态最为丰富的一类玻璃陨石,基本涵盖了所有玻璃陨石的形态特征。保存完整的雷公墨从外形上主要可以分为六种:哑铃状,呈中间细两端膨大的棒状或纺锤状;泪滴状,好像拉长的泪滴或从水龙头滴下的水滴;长棒状,一般长度在3厘米~5厘米,截面圆形,截面直径一般小于1厘米;拉长椭球形,往往一端较大,一端较小,长轴大于短轴的2倍以上,长轴横截面为圆形;椭圆或近圆球状,长轴和短轴近似相等;透镜状或薄饼状,中间厚边缘变薄。此外还有瓦片状、纽扣状、独木舟状、果核状、椭球形状和不规则状等原始形态。此外,破碎或异地埋藏的雷公墨具有层状、碎胡桃壳状、薄片状等形态,断面可见玻璃状断口,可能是经历了磨蚀、冲蚀等风化作用后碎裂的结果。
雷公墨形态特征
**雷公墨的表面构造主要有刻蚀形态和磨蚀形态两种,**多数玻璃陨石表面发育圆坑、沟槽、气孔、沟纹和流动条纹等刻蚀形态;磨蚀形态一般指玻璃陨石形成后的风化特征,主要是将刻蚀形态磨平,使其外形变得光滑平整。关于刻蚀形态的成因有三种不同的观点:空气动力的刻蚀作用,地球化学腐蚀和火山喷发时炙热气体的腐蚀。其中,认可度较高的为空气动力的刻蚀,因为其特征非常类似于新降落陨石表面的熔流线和熔壳中的显微气孔放大。
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作者|桂林理工大学地质博物馆