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[科普中国]-达尔文玻璃

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达尔文玻璃 (Darwin Glass),系玻璃陨石的一种,也叫昆士顿石queenstownite。1844年,达尔文在澳大利亚获得了一块纽扣状的玻璃质石块,这块奇怪的石头后来被称为“达尔文玻璃”。

起源达尔文玻璃,也叫昆士顿石queenstownite、达尔文玻璃Darwin Glass。1844年,达尔文在澳大利亚获得了一块纽扣状的玻璃质石块,这块奇怪的石头后来被称为“达尔文玻璃”。此后在澳大利亚多处发现了这种玻璃,它来自哪里?这块玻璃的来历和成因成为后来争论焦点。毋庸置疑的焦点一它是地球产物;二它是地外产物。人类早在1787在捷克就发现玻璃陨石,被名为“捷克玻璃陨石”。在达尔文玻璃发现后,人们又在菲律宾发现了这样的玻璃,被称为“里扎耳石”。到上世纪八十年代,据统计发现的玻璃陨石有60多万块。人们根据发现的地点分布,总结出了4个区域,1.澳大利亚到东南亚地区(含中国雷州半岛);2.非洲象牙海岸地区;3.捷克斯洛伐克南部地区;4.北美德克萨斯州地区。因此,被认为的玻璃陨石是有典型的地域分布特点,经过检测玻璃陨石年龄有的高达数千万年,有的几十万年。

围绕这种玻璃的出身,展开了许多争论。一是地球起源说,第一种观念认为这种玻璃是火山喷发产物,但是到上世纪七十年代末经过科学发现,在上述四个地区并未发现相应出现的火山熔岩,至此这个理论假设在1980年以后就不再有人支持了。第二种意见认为是陨石冲击变质形成,这个意见一经提出得到许多人赞同。他们认为在陨石强烈撞击下,地球表面的岩石迅速熔化,并飞溅到高空,然后迅速冷却,形成这种玻璃。经过澳大利亚科学界考察认为,在澳大利亚如此大范围的、广泛的玻璃分布,数量如此之多,欲造成这样的状态,这个冲击能量是非常巨大的,其初始加速度必须大于6千米/秒(物体克服地球引力初始速度必须7.9千米/秒,重力加速度表示为9.8kg/Sˆ2),据试验表明,陨石冲击地表所形成的能量是达不到的,此外空气阻力也阻止了地表岩石喷溅速度。当大型陨石撞击地面会在地面形成坑或深坑,地面遭撞击瞬间一定会吸收撞击时的部分能量(形成坑),减少了陨石力的动能效应,撞击力很快传向地下深处,因此也就吸收了陨石撞击力。

二是月球起源说,如同地球起源说一样也有两种,月球火山喷发和陨石冲击月球表面两个论点。要使得月岩脱离月球必须两个基本条件一是克服月球引力,二是克服月球其他阻力。我们知道月球上没有空气,这一点可以不可虑,其他阻力可以忽略不计。其二月球引力用重力加速度表示只有地球的1/6,也就是脱离月球初始速度只要2.4千米/秒。根据月球起源说,不管哪种原因引起月岩喷射太空而被地球吸引落入地球,是具备客观条件的和基本缘由的。也就是说,月球冲击或月球火山喷发,将岩石送入太空并被地球捕获是完全可能的,理论上也是行的通的。上世纪七十年代有人研究过澳大利亚地区玻璃陨石分布图式,恰好与月球物质飞溅到地球上来的轨道和轨迹是相同的。而月球上的月岩和月壤与玻璃陨石也有相似之处。作为玻璃陨石许多特征用火山解释比较合理,因此玻璃陨石是来自地外星球火山喷发是理所当然的。联想到美国登月前大量研究玻璃陨石的情况,也就会让我们知道玻璃陨石与月球的情结了。

玻璃陨石玻璃陨石学名似曜岩。玻璃陨石(似曜岩)可以算是石陨石的一支,捷克陨石是玻璃陨石(似曜岩)中的一个项目而已。玻璃陨石的材质含有很高的硅,所以不会土土的,而是像玻璃质的。这个东西,有史以来没有人亲眼目睹它直接降落下到地面,然而它明显地不属于当地地质、或是地球地质的产物1。

历史沿革在达尔文玻璃发现后,人们又在菲律宾发现了这样的玻璃,被称为“里扎耳石”。到上世纪八十年代,据统计发现的玻璃陨石有60多万块。人们根据发现的地点分布,总结出了4个区域,1.澳大利亚到东南亚地区(含中国雷州半岛);2.非洲象牙海岸地区;3.捷克斯洛伐克南部地区;4.北美德克萨斯州地区。因此,被认为的玻璃陨石是有典型的地域分布特点,经过检测玻璃陨石年龄有的高达数千万年,有的几十万年。

最老的玻璃陨石(似曜岩)约有3500万年,最年轻的才60-70万年。科学家相信应该有更古老的玻璃陨石(似曜岩)才是,只是从地质学的眼光来看,玻璃这种物质在地球表面并不是个很稳定的物质,而是相当脆弱的,它容易被侵蚀、磨擦,或析解、同化到环境中的其它物质了。如以平常的玻璃窗片、饮料瓶子来看,正是如此。找不到比3500万年更久的玻璃陨石(似曜岩),就不应该奇怪了;而玻璃陨石(似曜岩)能持续存在着60-70万年至3500万年也已经非常不简单了。它比一般玻璃的碱含量少了许多,使得抗腐蚀性的耐性更强,熔点也提高到1200~1500℃。玻璃陨石(似曜岩)表面的坑坑洞洞,正是“岁月的痕迹”2。

独特造型玻璃陨石(似曜岩)的形状很好玩,有圆球状、圆盘状、椭圆形状、水滴形、圆柱体状、哑铃形状的、轮状的、蛋形的,不一而足。或许,还有些特殊形状的,但应该不脱上述几种基本形状,而且是由上述基本形状所衍生出来的。

本词条内容贡献者为:

汤寿旎 - 副教授 - 武汉理工大学