[科普中国]-球粒陨石

具有独特的球粒结构的石陨石成为球粒陨石；除H、He和其他挥发成分外，其化学成分最接近于太阳的成分。球粒陨石中常含有大量毫米级球粒。但球粒陨石的术语可以应用于任何成分与太阳接近的陨石，I型碳质球粒陨石虽然没有球粒，也归类于球粒陨石之中。1

球粒陨石被认为是原始太阳星云凝聚产生的最原始的物质，但各种球粒陨石在化学、矿物学、岩石学、同位素成分等方面有很大的差别，表明它们经历了不同程度的变质作用改造，与原始太阳星云物质产生了不同程度的偏离。1

来源球粒陨石主要由4种组分构成，即:球粒、Fe-Ni金属富钙-铝的难熔包体（Ca-Al-rich inclusions，简称CAIs）和似变形虫状橄榄石集合体（amoeboid olivine aggregates，简称AOAs）及细粒基质。一般学者认为球粒、金属和难熔包体是在太阳星云内的高温作用（凝聚作用，蒸发作用）形成的，随后许多CAIs、大多数球粒和Fe-Ni金属在其多期加热过程中发生过熔融，基质、一些CAIs和一些球粒陨石（CH及CB球粒陨石）中的金属似乎逃避了这些高温星云事件，虽然大多数球粒陨石在其母体小行星上经受过热的事件（水的蚀变、热变质和冲击变质），但它们未受到熔融和火成分异作用，因此，它们保存了太阳星云内物理和化学作用的记录。2

组成成分球粒陨石的特征是具有球粒。球粒大部分呈球形或准球形，主要由硅酸盐组成。球粒的直径为0.1mm至20mm以上，平均直径为1mm。在矿物成分上，球粒主要由橄榄石、辉石或二者混合构成，此外尚有斜长石、石英、玻璃、陨流铁、金属Ni-Fe以及这些矿物组合而成。因此从矿物组成上可分为单矿物球粒、多矿物球粒和玻璃球粒。另外，按结晶程度和结晶形态可分为玻璃球粒、骸晶球粒、结晶球粒。3

化学分类分类球粒陨石是最常见的陨石，其化学成分有明显差异，球粒陨石的化学分类反映了陨石之间的原生差异。根据陨石中TFe/SiO2比值，Feº/TFe比值，橄榄石成分和SiO2/MgO壁纸等化学参数，球粒陨石可划分为三类五个化学群：碳质球粒陨石（C群）、顽火辉石球粒陨石（E群）和普通球粒陨石（H、L、LL群）。1

按化学成分区分，球粒陨石有以下类型：

碳质球粒陨石（占所有球粒陨石的3.5%）

普通球粒陨石（占所有球粒陨石的95%），再细分为：

H球粒陨石(占所有球粒陨石的44%)

L球粒陨石(占所有球粒陨石的38%)

LL球粒陨石(占所有球粒陨石的13%)

E球粒陨石顽火辉石球粒陨石 (占所有球粒陨石略多于1%)

R球粒陨石Rumuruti (罕有)

K球粒陨石Kakangari (罕有)

F球粒陨石Forsterite (罕有)

划分参数

|| || 球粒陨石各化学群的划分

化学性质顽火辉石球粒陨石是还原性最强的球粒陨石，而碳质球粒陨石氧化性最强，几乎不含金属铁，甚至出现三价铁（磁铁矿Fe3O4)，普通球粒陨石介于两者之间。

L群陨石的Ni/Fe比值低于0.3，金属铁对全铁的比值为0.2-0.5，而LL群的金属铁含量甚微，Ni/Fe比值高于0.4，金属铁与全铁的比值一般为0.04-0.11。1

岩石学分类球粒陨石的岩石学分类反应陨石形成过程和形成之后经历的变化。根据矿物学和岩石学特征，球粒陨石可以划分为7种岩石类型，代表7种不同程度的变质作用。岩石类型越高，所经历的变质程度越高，变质再结晶作用越明显，矿物、化学和同位素的平衡程度越高。1

第1~2型：受到液态水蚀变作用，球粒不明显。水的来源可能是陨石上的冰晶被加热至0℃以上时融化（水蚀变较轻微的第2型），或是含水的硅酸盐在摄氏数百度因脱水而产生（水蚀变较严重的第1型）。

第3型：是基础形态，陨石与原始状态差异不大。易于看到大量原始的球粒。而且陨石拥有较高含量的挥发性物质（包括惰性气体和水），这类陨石从未加热至超过400~600℃，与原始太阳星云物质最为相近。

第4~6型：受到热变质影响，数字越大球质越不明显，而且惰性气体和水含量比1~3型少得多。这类陨石有可能曾埋藏于母天体深处，在被吸积后数百万年内受放射物质加热，温度可能达600~950℃

第7型：受热变质严重影响，虽然陨石保留了原来的化学成分，但球粒已不可见。有理论认为这些是向无球粒陨石过渡的类型。

但没有一种类型的球粒陨石曾遭受足以引致熔融的加热，只有少数罕有的角砾化球粒陨石曾经历撞击而出现部分熔融。

研究意义球粒陨石的研究具有重要意义，其一，球粒陨石的组成与太阳光谱成份一致，而与地球表面和非球粒陨石完全不同，因此它可能代表着原始太阳的组成；其二，球粒陨石的形成年龄（4.6Ga）比任何地球、月球的岩石都要老，为月球、地球和太阳年龄对比提供了依据；其三，其岩石学特征明显与任何已知的行星过程不一致。球粒陨石的“岩石学类型”也是一个广泛用于指示热变质程度的参数，在陨石及其母体小行星研究中常指示封闭温度或峰值温度。球粒陨石由金属颗粒（Fe、Ni合金），陨硫铁（FeS）和硅酸盐以基质和球粒的形式组成：球粒是由毫米大小的硅酸盐聚集而成，且在形成陨石之前便已存在。这种不同物质的混合，并具微细结构，显然不是星云过程的产物，而是一种宇宙沉积的形式。球粒是大多数球粒陨石群的主要组成物质，在未变质的普通球粒中大约占70%~75%体积比，其成因并不清楚，普遍认为球粒形成于太阳星云中的瞬间熔融，也有人认为是凝聚等其它成因，球粒的组成研究也可提供星云加热事件的信息。4

本词条内容贡献者为:

杨荣佳 - 教授 - 河北大学