用陨石去判断地外行星的物质成分和结构

2010-08-15 00:52王承东
科技传播 2010年13期
关键词:橄榄岩辉石陨石

王承东

新疆区党校文化学教研部,新疆乌鲁木齐 830002

用陨石去判断地外行星的物质成分和结构

王承东

新疆区党校文化学教研部,新疆乌鲁木齐 830002

本文结合各国对陨石的相关报道与研究,旨在用陨石去判断地外行星的物质成分和结构。

陨石;物质成分;结构

由于宇宙是完全真空的,则造成了物质的相对永恒性质,这包括物理性质和化学性质。首先,根据2010年5月美国行星网站的报道:月球上的许多岩浆岩岩石,如最古老了45亿年前的斜长岩石、45~46亿年前的玄武岩、以及5~39亿年前的角砾岩还基本保持着它们刚刚形成时候的结构和状态。而根据美国行星网站火星陨石部分的报道,美国的科学家们分析了许多来自于非洲的摩洛哥,被陈列在华盛顿大学地球与行星学院的火星陨石,安东尼.厄尔文博士对于2001年12月在北非的摩洛哥发现的标号为1460NWA的火星陨石的切片化验表明:这个火星陨石属于火星岩浆岩当中的火星橄榄岩,属于低钙橄榄石,其中包含了磷酸钠石(Merrillite),(类似于地球上的闪长石),钛铁矿石物质(ilmenite),氯磷灰石(chlorapatite),氧化硅(Silica),斜锆石(baddeleyite),钛磁铁矿(titanomagnetite)以及轻金属玄武岩(chromite)这些物质的结晶。安东尼·厄尔文博士还认为:火星岩浆岩岩石的结构完全类似于月球岩浆岩岩石的结构和性质。

这表明:机遇号和勇气号所拍摄的那些火星地质上的各种火星岩石也基本上保留着它们5甚至45~46亿年前形成时候的基本结构和状态。

笔者最早得出由于宇宙是完全真空的,则造成了物质的相对永恒性质,这包括物理性质和化学性质论点是在2009年春季多次参观新疆地质博物馆的化石和重金属矿石之后。馆号为Jg-0023,由李琳赠送的,采集于新疆鄯善地区的铅银矿石是以辉石和橄榄石作为基岩,基本上是灰黑色颗粒,并且伴随了部分金属凝固状态的矿石。很显然,这种矿石的形成自始至终都被水作用过。由于银的熔点在这里最高,而铅的熔点在这里最低。

所以,这种矿石具有部分金属凝固斑点和大部分的黑色粉末状态颗粒是可以解释的。馆号为Jg-0022,由新疆地质一对赠送的自然银呈现出铅笔芯的灰黑色颗粒与颜色和部分金属凝固状态,这是以辉石作为基岩形成金属矿石的特征。同Jg-0023一样,这种矿石的形成自始至终也被水作用过。馆号为Jg0008-Jg0006的含金石英脉被采集与于新疆,具有基性岩浆岩的混合岩中类似花岗斑岩的凝固状态斑点和结构,中间还夹杂了类似于锂盐结晶或者钠盐结晶的斑块,和黑色面粉状态的颗粒。金的熔点在这里最高,所以它在混合岩中还保持着那种类似于辉石的细粉末状态是可以解释的。

显然,这种矿石的形成也自始至终被水作用过。根据1956年由前苏联科学院伏.阿.阿布鲁切夫主编的《地质学基础》,首先,从火山底下最深层的岩浆喷发出来的物质有金,铜,部分的铁以及那些非常难熔化的金属,如钨,以及钼,此外还有部分的锡。(在这里,锡的熔化点最低,铜的熔化点刚刚超过1 000℃,铁的熔点是1 539℃,蒸发点是3 200℃;而钨和钼的熔点和蒸发点则在3 000℃到5 000℃之间,刚好接近于地球核心的最高温度和太阳表面的温度。所以jg0008-jg0006既具有超基性岩浆岩那种类似于辉石的黑色粉末状态金属金的颗粒,还有基性岩浆岩的花岗岩凝固斑块,金保持了它45~46亿年前还漂浮在宇宙星云中的那种宇宙灰尘的状态。由于宇宙当中特别缺氧,所以大部分的上述那10种元素都可以保持在元素的状态。在宇宙中,没有氧,就基本上可以被认为是真空,氧是最主要的造岩元素和制造有机物,以及生命的元素。

前苏联科学家还指出,从地球的中层物质所形成的火山喷发物质元素是银、铅、锌、铁、铜和少量的金。所以馆号为Jg-0022,由新疆地质一对赠送的自然银呈现出铅笔芯的灰黑色颗粒与颜色和部分金属凝固状态,这是以辉石作为基岩形成金属矿石的特征。辉石Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]。很明显,在氢收缩形成恒星的过程中,氢星云外围大量氧的收缩制造出了宇宙中的第一种岩石——辉石。这些元素的熔点和质量密度都比钼和钨以及钛低下多了。而从地球的浅层喷发物质所形成的火山喷发物质元素是水银,锑和少量的银以及铅和锌。最后,从浅层的附着物质所形成的火山喷发物质是钡、钙、白云石、云母等矿物质。

第二,目前所发现的所有石陨石、石铁陨石全部具有辉石、橄榄石、斜长石、正长石、钙长石以及这5种火山石混合后的玄武岩成分,或者部分成分,这表明超基性岩浆岩同石铁陨石在性质和结构上是基本完全一样的,也就是由于特别缺氧的宇宙真空造成了物质的相对永恒性质,这包括物理性质和化学性质。

第三,如果宇宙当中任何一块陨石当中拥有辉石、橄榄石、斜长石、正长石、钙长石以及这5种火山石混合后的玄武岩成分或者是缺乏某个,甚至是2~3个主要元素的上述5种岩石分子,有时,某些岩石分子也是只有70~60%的完整性质,如:本文所罗列的所有陨石都是这种情况。用概率论,则我们可以80~90%的肯定性认为:那个陨石所来自于的那个行星的地壳岩石就是由于这些岩石分子所构成。

如通过1460NWA的火星陨石中包含了磷酸钠石(Merrillite),(类似于地球上的闪长石),钛铁矿石物质(ilmenite),氯磷灰石(chlorapatite),氧化硅(Silica),斜锆石(baddeleyite),钛磁铁矿(titanomagnetite)以及轻金属玄武岩(chromite)这些物质的结晶以及橄榄岩。我们完全可以认为:火星的地壳除了斜长岩,玄武岩外还有正长岩石。火星的玄武岩也是橄榄岩与辉石岩或者正长石,或者斜长石或者钙长石的混合爆发状所形成的。

月球的情况完全类似。组成它们地壳的完整化学物质是:橄榄岩(Mg.Fe)2[SiO4]与辉石Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6],岩或者正长石:K[AlSi3O8]。或者斜长石Na[AISi3O8].Ca[Al2Si2O8]或者角闪石Ca2Na(Mg,Fe)4(AI,Fe)[(Si,AI)4O11]2(OH)2或者钾长石等。又如:2001年3月在西北非洲发现的名字为Monica M.Grandy,Co-Editor856的火星陨石,由A.Jambon,V.Sautter,Gillet做出的分析报告列出了该陨石当中包含了0.81%TiO2,6.83%AI2O3,17.8%FeO,0.49%MnO,9.51%MgO,10.2%CaO,1.28%Na2O,0.13%K2O.此外,还有磁黄铁矿,磷灰石、斜锆石、铬铁矿石、氧化钛铁、方解石以及硅石斑晶。斜锆石是斜长石Na[AISi3O8].Ca[Al2Si2O8]的不完整分子结构,缺乏某几个元素。铬铁矿石、氧化钛铁多生长在橄榄岩(Mg.Fe)2[SiO4]与辉石Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6],之中,证明火星的地壳和地幔也是由残缺不全的橄榄岩和辉石岩组成。

我们目前所知道的所有石陨石都有橄榄石和辉石成分。它们同地球上的相同岩石比较性质上80%是一样的。但是宇宙中其它的种类岩石,包括月球和火星上的岩石同地球岩石比较久好比拿着5000年前的木乃伊同21世纪的活人比较去推测5000年前木乃伊的智力,大脑发达程度一样,是有不小区别的。

我们如果再次结合人类登陆月球和探测火星所拍摄的无数地质照片,我们发现,这种把陨石比作木乃伊去推测4 000~5 000年前活人的智力和大脑发达程度的做法是合适的。但是,用化石去判断数亿年之前的生物的智力,大脑的发达程度则至少存在50~60%的偏差,因为,那个时候的分子已90~100%化作了元素,元素还有20~30%的残缺不全,如新疆奇台1.5亿年前的硅化木只剩下几乎超过95%的硅灰石了,也就是氧化硅,虽然那个时候树木分子的结构以超过95%的硅灰石成分保留了下来,但是1.5亿年前的树木已经90%地在分子和元素上发生了改变。所有的其它化石也一样。

在新疆地质馆,作者看到了序号为7,馆号为S0085,由原地质部七二二队在东天山采集到的2块贾氏复州虫的化石(Fuchouia chiai)这种贾氏复州虫与前苏联地质学家阿波契耶夫1956年出版的《基础地质学》中的三叶虫画图一模一样,贾氏复州虫生活于中寒武世(O)距离现在6亿年前。

此外,作者还看到序号为99,作为SO213出产于湖南永顺,生活于早奥陶世(O)5.2亿年前的永顺湘西(Xiangxiia youshensis)以及粗面副四川虫(para szechanella salbrosa)化石,这种虫子可以看出是由三叶虫进化到腕足纲动物后再次快速进化来的巨大虫子,这种虫子外观与今天的苍蝇类似,但是体积有苍蝇的数百倍大。

在沉盆纪的新疆,正如前苏联地质学家所总结的那样,甲壳纲的动物在海洋达到了惊人的巨大数量,如序号为24馆号为SO152—SO159的7块全脐螺化石。(EuomphalusL)(sp),产于距离5亿年前的早一中泥盆世(D1—2),由新疆地矿局第一区调大队在新疆阿克苏的坷坪发现,为今天的蜗牛外形和结构,与地质馆的y0050火山凝灰岩一样完全呈现出以氧化铁高温凝固,冷却后的褐色金属斑块,已经看不出类似于1.4亿年前侏罗纪的硅化木中的那种乳白硅灰石的丝毫迹象。

上述的3块化石,完全不具备当时,也就是1.4~6亿年前的90%的元素和分子,只具备当时的形态,或者结构,这是多么重大的发现呀。

所以,宇宙的真空对于物质性质的永恒保留,一般是指结构,或者物理结构,宇宙的真空并不能保留化学性质,能量以及分子结构。

通过化石的结构和性质与史前动物结构性质的比较,与现存活化石动物结构和性质的比较,如硅化木与今天树木结构和成分的比较,陨石与行星地壳结构和性质的比较,所谓质子或者正电子(夸克和强相互作用)所保留的物质世界永远只是他们的物理结构,所有的分子结构,能量、化学性质都要随着时间的流逝而流逝,甚至某些元素也要向 其它元素转变。原来,强相互作用的粒子如夸克和质子维持了以原子直接组成的物质世界的“形态”和“结构”、主要是各种金属、如铁、铬、黄金、还有部分气体、如氧气、氮气在地球环境下的稳定、这个形态和结构在地球环境下是否是“活的”与质子关系不大。前《苏联大百科全书》第30卷给物理“强相互作用”的定义是:电子之间最强大的联系就是强相互作用,强相互作用是原子核中的中子和质子联系在一起的基础,保证了原子的长期稳定,由原子组成的物质在地球条件下的稳定,强相互作用产生比电磁力、弱力、引力更强的相互作用渗透过程,在所有的四种物理是力当中强度最强。电磁力是电子与电磁场的联系,由它产生的相互作用渗透过程要比强力弱,电磁力对于电子之间的联系要比强力弱,是原子中原子核与电子,分子中原子联系的基础。

现在,我们明白了,强相互作用是物质在原子的状态不继续消逝的最重要基础,如固体凝固状态的铁,镍、铬、钴的合金铁陨石,或者在1 500℃高温的状态下处于液体状态的铁,镍、铬、钴的合金,如火山熔岩;或者在4 000℃高温下处于气态以及部分离子状态的围绕着恒星的铁,镍、铬、钴的宇宙星云。

那些除了铁,镍、铬、钴的合金,还有辉石核橄榄石成分是石铁陨石是强相互作用+电磁力的结果。强相互作用只有具备了电磁力的稳定存在才能使黑钨矿WO、FeS硫铁矿、Fe2O3三氧化二铁等原子与原子结合生成的黑钨分子矿石、硫铁分子矿石以及三氧化二铁这样的分子与原子结合产生的矿石具有有形的物质物体形态,新疆干沟的许多橄榄火山岩都是以磁铁火山橄榄岩的方式存在,火星上的橄榄岩也不例外,也包含了大量的磁铁成分,这些磁铁成分后来演化成为了火星赤铁矿石。美国NASA的科学家指出:橄榄岩是岩石行星上所有火山岩的母岩。俄罗斯科学家2009年报道他们在猫眼星云中观测到橄榄岩成分。

早在1956年,前苏联地质科学家阿波契也夫就在苏联科学院1956年出版的《基础地质学》中指出:太阳系的所有行星核星球来自于气态的星云。结合那些地球以及火星上的磁铁橄榄岩,这表明:电磁力是气态的行星演变成为岩石行星的基础,是原子与原子结合生成分子、尤其是岩石分子的基础。

2003年,俄语科普读物还公布了1996年6月美国NASA的《伽利略》号无人飞船对于木卫三的探测结果。木卫三那种拥有冰的地壳,岩石的内核,褶皱的山脉,强大的磁场,密集的陨击坑,40亿年前巨大的陨石山和铁的核心非常类似于40亿年前的地球。它的直径有5262km。木卫三还有很强的离子层。1996年伽利略号在距离木卫三859km的地方飞越的时候探测到离子密度突然增加了100倍。而德国科学家则认为40多亿年前的地球是处于冰球的状态。

不管太阳形成之前的地球是冰球,如47亿年前,还是太阳形成时候的地球是气态行星,如46亿年前,地球上一直存在的强大磁场才是它成为岩石行星的最重要原因。

所有的金属,不论是任何状态,液态,固体还是气态,它们的形态是由强相互作用造就的。电磁力能使金属“活”起来,并且能把分子与原子以及分子之间和原子之间联系起来,也是所有分子具有具体形态的基础。射线和高温使所有的分子结构,能量、化学性质都要随着时间的流逝而流逝,甚至某些元素也要向 其它元素转变。原来,夸克和质子维持了在地球环境下以原子为基础的物质世界的“形态”和“结构”。这种“形态”和“结构”是否是“活的”在地球环境下与质子关系不大。电子和质子都是宇宙之中的长寿命粒子,电子的寿命可以达到5.1021年,质子的寿命可以达到2.1030年。

TP31

A

1674-6708(2010)22-0017-02

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