陨石的化学分析

时间:2023-11-17 16:59:01

各类陨石平均化学成分

陨石的化学分析

科学家研究了地球和陨石中的化学元素同位素成分,结果发现:不管是地球还是陨石,它们的所有元素同位素成分相同。看了上面的平均成分表,我们可以知道,石陨石所含的元素按含量排名,结果是:氧(41.0%),铁(15.6%),硅(21.0%),镁(14.3%),硫(1.82%),钙(1.8%),镍(1.1%),铝(1.56%)。

石陨石中氧与其他元素化合生成多种硅酸盐矿物和氧化物。而铁,一部分与其他元素化合。另一部分呈金属态,闪着光亮的金属铁均匀分散在整个陨石里。

表中的元素含量均为各类陨石元素量的平均值,在个别陨石中元素含量可能会与表中的数字出入很大。陨石中贵金属含量非常少,比如,1吨陨石里银和金平均只有5克,铂则是20克。

陨石不断地落在地球上。据科学计算,每年掉在地球上的陨石不少于1000块,但能找到的非常少——平均每年只找到4~5块。那些没找到的陨石,要么掉在海里或森林地区,要么掉在两极地区或沙漠中。它们会在大气作用下被逐渐破坏掉,最后归于土壤。就这样,陨石中的原子与地球原子混在一起。它们从土壤走进植物体,再走到动物体,最后进入人体。

可见,不只是地球上无生命的岩石与宇宙陨石有关系,地球上的生物也与陨石有联系。

科学家曾计算过每昼夜有5~6吨的陨石物质落在地球上。那么,每年地球重量会增加将近2000吨。和那些由于流星体飞行或破坏时形成的宇宙尘埃沉降在地球上使地球重量增加一样,这些都不算什么。韦尔纳茨基院士认为,地球重量不会增加。因为陨石和宇宙尘埃使地球获得物质,但地球也把一些原子以及细小的尘埃放到太阳系中了。就这么来来去去,地球重量就达到了动态平衡。韦尔纳茨基院士总结说:

我们研究的不是“个别的陨石、火流星和宇宙尘埃偶尔朝地球掉下来的问题,而是巨大的行星的作用,是我们的地球跟宇宙空间的物质交换”。我们的地球和周围的空间以及与行星际空间之间相互作用都包含在这个过程中。

虽然科学家在对陨石的化学分析中没有找到新物质,只是得到了地球与其他天体物质统一性的结论,但就矿物成分来说,还是能看出陨石的一些特点的。

陨石中的主要几种矿物,在地球的岩石中也可以找到。这些矿物主要是橄榄岩和无水硅酸盐:顽辉石、古铜辉石、紫苏辉石、透辉石和普通辉石,还有长石类的矿物。但陨石中还没找到过风化后生成的矿物,也没找到有机化合物。还有一个特征,就是陨石中不含有水合硅酸盐。科学家做了很多努力想从陨石里找这类矿物,但还是没有找到。直到科学家们在陨石中发现绿泥石类的矿物(绿泥石成分便是水合硅酸盐),这个特点才被打破。但含绿泥石类矿物的陨石很少,只有那些碳质球粒类的陨石中才含有这类矿物。

据研究结果表明,绿泥石中化合物重量占碳质球粒陨石的8.7%。这个发现很有意义,它能帮助我们找到陨石生成条件的答案。科学家还在陨石中发现了一些地球没有的矿物,尽管这些矿物含量很少,但还是能够证明陨石与地壳的生成条件是不同的。陨石学家的重要任务便是阐明这些条件。

科学家又发现了陨石的变质作用,在这个作用过程中,不仅陨石结构发生了变化,就连成分也不一样了。陨石形成后就在行星际空间飞行,多次接近太阳,在太阳的照射下发生变化,这便是变质作用的原因。

陨石还含有放射元素,比如放射性钾,它在石陨石中含量不算少。钾衰变后生成氩。因此,计算陨石中氩钾含量比,就可以测定出陨石的年龄。科学家就用这样的方法测出陨石的年龄在6亿~40亿年。

陨石来自哪里,我们已经知道了,但陨石是怎样形成的以及什么时候形成的,我们还没有确切的答案。孩子们,我相信你们会解决这个问题,会为我们人类认识宇宙做出更大的贡献。

相关知识:韦尔纳茨基(1863~1945年),苏联自然科学家、思想家、矿物学家和结晶学家。