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碳質球粒隕石

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碳質球粒隕石是一種富含水與有機化合物的球粒隕石,佔已知隕石只有約5%。它的成分主要為硅酸鹽、氧化物及硫化物。具有橄欖石和蛇紋石這兩種礦物是它的一大特徵。
中文名
碳質球粒隕石
外文名
carbonaceous chondrite/C chondrite
成    分
硅酸鹽、氧化物及硫化物
特    徵
橄欖石和蛇紋石
類    別
自然科學
分    類
CI、CV、CM羣等

目錄

  1. 1 簡介
  2. 2 形成
  3. 3 分類
  1. CI羣
  2. CV羣
  3. CM羣
  4. CR羣
  1. CH羣
  2. 4 最新發現

碳質球粒隕石簡介

碳質球粒隕石,是隕石大家族中一種比較特殊含碳物質元素的隕石,説它特殊是因為它們具有很高的科研價值與現實意義。它們代表的是最原始太陽系中的演化與成因物質,它們是太陽星雲形成初期倖存下來的固體物質。它們保存了一些太陽星雲的凝聚、演化及成因信息,其礦物成因學和化學物質組分反映了早期太陽星雲、行星、小行星和恆星的形成和演化歷史。碳質球粒隕石在含水蝕變過程中保留下的一些特徵,與早期太陽星雲低温演化關係有着密切的聯繫,因此, 碳質球粒隕石是早期太陽星雲形成和演化的見證者。不同化學組分的碳質球粒隕石代表了太陽星雲不同區域的演化產物,它們的形成區域不同也與太陽之間保持的距離不同,其物理化學條件也會由氧化轉變為強還原。
近些年來, 學術界已在一些碳質隕石中發現了諸多種不同的氨基酸,這些地外氨基酸不斷的被發現,加上研究它們的一些同位素變化與差異性,研究這些特殊的星際物質,可幫助我們尋找到外星生命和揭開生命起源提供了重要的線索。碳質球粒隕石,也稱C型球粒隕石或“CCS”,相對非碳質球粒隕石,碳質球粒隕石巖相中含有一定的碳物質,因其含碳物質因素所以被命名為碳質球粒隕石或碳質隕石。碳質球粒隕石是球粒隕石家族中氧化還原程度比較高的成員,因其化學特徵也最接近原始太陽及太陽星雲早期形成的物質,碳質球粒隕石是研究太陽系行星與恆星起源的最理想標本。已知的碳質球粒隕石類型已被劃分為8至9個羣組,通過礦物化學進行分類,碳質球粒隕石已被分為:CI羣、CV羣、CM羣、CR羣、CH羣、CB 羣、CK羣、CO羣及未被分組的C類羣等 [1] 

碳質球粒隕石形成

由於擁有具揮發性的有機化學物質和水,因此自形成後,它沒有遭受過嚴重(高於200℃)的加熱。碳質球粒隕石被認為最能保存形成太陽系的太陽星雲的成分。它的成分主要為硅酸鹽、氧化物及硫化物。具有橄欖石蛇紋石這兩種礦物是它的一大特徵。

碳質球粒隕石分類

NWA4502,碳質球粒隕石CV3 NWA4502,碳質球粒隕石CV3
碳質球粒隕石按不同的成分分類,被認為能反映其母天體的類型。種類名稱以該類中最具代表性的(通常是首先被發現的)一顆隕石來命名。一些著名的碳質球粒隕石包括:Orgueil、Ivuna、Murray、Murchison和Tagish Lake等。
碳質球粒隕石根據獨特的成分,反應它們源自的母體進行分類。這些分類都以著名的隕石-往往都以最先發現的隕石-命名。
幾種值得注意的碳質球粒隕石包括:CM羣和CI羣,包含高百分比的水(從3%至22%),和有機化合物。它們的主要成分是硅酸鹽、氧化物、硫化物,典型的特色礦物是橄欖石和蛇紋石。揮發性、有機化學品和水的存在,顯示它們形成時沒有經歷過有影響的加熱(>200°C),因此它們的組成被認為與凝聚出太陽系的太陽星雲相近。其它的C球粒隕石,像是CO、CV、和CK球粒隕石,相對的缺乏揮發性化合物,並且其中一些在其母體小行星經歷了重大的加熱 [2] 

碳質球粒隕石CI羣

其岩石類型定為1型,它的巖相中含水蝕變特徵比較明顯,常含有3%至20%左右的水和有機化合物。巖相成分多為硅酸鹽、氧化物、硫化物等礦物構成,其中比較典型的一些特色礦物是橄欖石和蛇紋石。蛇紋石本身就是一種含水的富鎂硅酸鹽礦物,蛇紋石的生成常與中温熱液交代作用有關,主要是岩石經歷熱液蝕變而成。一些被蛇紋石化的典型礦物,是由橄欖石、斜方輝石等受熱液蝕變分解而成的。CI碳質球粒隕石中含有的一些揮發物質、有機物和水的存在,顯示它們在形成初期沒有經歷過很高的熱液影響,因此它們的化學組成被認為與太陽系和太陽星雲的初期形成像似。
此羣中的“C”字代表Carbonaceous(碳質)、“I”來自Ivuna隕石。CI羣被認為是碳質球粒隕石中最小被改變的一種。它具有高比例的水(可達20%),與及以氨基酸和PAH形式存在的有機化合物,水蝕變促進了黑色基質中含水旳片狀硅酸鹽、磁鐵礦和橄欖石結晶的形成,及可能導致球粒的缺少。一般認為,碳質球粒隕石未曾被加熱超過50℃,暗示它在太陽星雲較冷的外圍區域形成。
5種已知的CI球粒隕石為: Ivuna、Orgueil、Alais、Tonk及Revelstoke。Ivuna和Orgueil的氨基酸濃度比CM球粒隕石低(約30%),以及具有獨特的成分,例如高濃度的β-丙氨酸、甘氨酸、γ-氨基丁酸和β-胺基正丁酸,以及較低濃度的氨基異丁酸和異纈胺酸。這暗示此兩種碳質球粒隕石的母天體和產生過程皆不相同。 [2] 

碳質球粒隕石CV羣

這一羣的名稱來自維加拉諾隕石(Vigarano meteorite),這一類型的球粒隕石大部分屬於沉積岩型3。觀察到的CV墜落隕石有: [2] 
  • 阿連達隕石
  • Bali(印度尼西亞)
  • Bukhara(烏茲別克)
  • Grosnaja
  • kaba
  • Mokoia
  • Vigarano

碳質球粒隕石CM羣

這羣隕石的名稱來自Mighei,但是最著名與被研究得最多的卻是默奇森隕石(Murchison meteorite)。已經觀察到許多眾所周知的CM羣球粒隕石含有豐富且複雜的有機化合物,像是氨基酸和嘌呤/嘧啶鹼基。 [2] 

碳質球粒隕石CR羣

這一羣的名稱來自Renazzo(意大利費拉拉省),智神星被懷疑是最可能的母體。被觀測到的CR羣墜落隕石有: [2] 
  • Al Rais
  • Kaidun
  • Renazzo
其它著名的CR球粒隕石還有: [2] 
  • Dar al Gani 574
  • El Djouf 001
  • NWA 801

碳質球粒隕石CH羣

  • 中國著名的碳質球粒隕石,陝西寧強碳質球粒隕石(於1983年發現) [2] 

碳質球粒隕石最新發現

2012年4月,獵人羅伯特·伍德(RobertWard)發現了兩個小石塊大小的隕石,這兩個微小的隕石是在北加利福利亞州的塞拉利昂山麓被發現的。兩塊隕石每個大約重10克(合0.35盎司),或是相當於兩枚鎳幣的重量。估價超過了1000美元(約合700英鎊)。
這些隕石碎片來自於一顆火流星,它們的形成可追溯至40到50億年之前太陽系形成之初的時候。科學家説它們是一個巨大火流星體的一部分,這顆巨大的火流星的威力相當於二戰末期投放在廣島的原子彈威力的三分之一。 [3] 
參考資料