關于隕石，你誤會了多少？

繆秉魁

2013年3月1日，俄羅斯莫斯科，維爾納茨基地球化學和分析化學研究所用顯微鏡觀察當年2月下旬車里雅賓斯克地區隕石墜落事件后發現的隕石碎片。

隕石，顧名思義，是星星隕落下來之意，也就是天上掉下來的石頭。雖然不少人在博物館見過隕石，但是因為隕石罕見，真正了解隕石的人寥寥無幾。隨著網絡和通信的發展，大家在互聯網和電視上經常會看到隕石降落的消息，也有很多因發現隕石而“發財”的報道。因此，國內外都出現了隕石收藏熱。

作為隕石專業人員，多年來，筆者接觸到很多“隕石”愛好者和要求鑒定隕石的人。然而，很遺憾，送來鑒定的樣品中，很少是真正的隕石。這些愛好者往往堅信他們發現的是隕石，有的人說：這塊樣品磁鐵能吸，是隕石;也有人問：有黑色的皮，不是隕石嗎？還有的人發現，所撿的石頭，與現場四周的巖石都不一樣，很獨特，無法解釋，所以只能是天上掉下來的，是隕石。

到底什么是隕石？隕石有什么價值？應該怎樣鑒定隕石？這些問題不時縈繞在筆者心頭。

顯微鏡看到的球粒隕石中的球粒結構。圓球是太陽星云條件下高溫熔融結晶的直接證據。

隕石是地球之外的物質，它經歷了大氣層的摩擦燒蝕，表面有黑色熔殼和氣印，就像手指按下的手印。

斜長角礫巖月球隕石（左）對比地球斷層角礫巖（右）。

隕石是什么？?

歐陽自遠等著的《天體化學》和王道德等著的《中國隕石導論》都明確闡述，隕石是隕星在穿過地球大氣層時，因摩擦高溫產生燒蝕，最后殘留的地外巖石。由此可見，隕石是地球之外的物質，它經歷了大氣層的摩擦燒蝕，表面有黑色熔殼和氣印。近年來，美國“機遇”號火星車在火星上發現鐵鎳金屬塊，是天上掉到火星上的小行星物質，這顯然也是隕石。因此，廣義的隕石概念可擴展到地球之外，即在行星表面發現的來自其他天體的巖石。

隕石有大有小，一般將大塊的稱為隕石，而對于很小的殘余地外樣品（毫米級以下），則稱其為微隕石。現在奇石收藏市場出現了很多“玻璃隕石”，而且號稱“泡酒喝可以治病”，其實，這是巨大隕星降落地球時，與地球發生嚴重碰撞，造成地表巖石產生強烈的高溫熔融，形成撞擊坑，并向四周發生濺射而產生的，最遠的濺射可能超過數百公里。這種“玻璃隕石”對研究隕星降落事件及其與地球撞擊作用過程具有重要科學意義，也是天體化學的重要研究內容，但是，它不是隕石，它的成分主要是地球巖石的熔融產物。

據估計，每年到達地球附近的質量大于100千克的隕星體有1500顆，但到達地面上時殘留質量不過10千克左右，因而發現率不過4—5塊/年。全球收集保存有近3000次隕落的各類隕石。另外，南極發現了5萬多塊隕石，沙漠地區也發現了1萬多塊隕石。

隕石是來自太陽系空間中行星和小行星的物質，行星和小行星是什么類型物質，隕石就有什么可能。類地行星表面主要是硅酸鹽巖石，類木行星則是以氣體、水、水冰等為主，小行星則可能存在多種鐵、石鐵、硅酸鹽質巖石等類型。另外，彗星有時也會降落到地球，但是彗星以冰為主，它在穿過大氣層落在地面的過程中極易揮發，不可能保存。目前所有收集到的隕石，只有鐵隕石、石隕石和石鐵隕石3類。

隕石為什么那么值錢？

曾有媒體報道過一則《新疆46億歲隕石標價8000萬，與地球同齡》的新聞。這塊“隕石”重434克，聲稱是目擊隕石，從地下挖出來的。從照片的樣品特征上分析，它沒有明顯的黑色熔殼，顯然排除目擊隕石的可能。暫且不論它是否是隕石，僅其標價就傳遞給人們一個強烈信息——隕石是無價之寶啊。

在本世紀初，我國開始了探月工程，目前已經完成了嫦娥五號月球樣品采樣返回任務。2020年成功發射天問一號，開展火星探測任務。此前，為了開展火星探測計劃的預研究，我國迫切需要火星隕石樣品，中國科學院投入巨資購買樣品，以每克約1萬元人民幣的價格購買一塊重約700克的目擊墜落火星隕石“Tissint”，總投資100萬美元。這些故事充分說明，隕石非常珍貴，也具有極高的市場價值。然而，有人一定會提出疑問：隕石不就是一塊石頭，為什么這么貴呢？

毋庸置疑，隕石具有重要的科學價值，正如中國月球探測首席科學家歐陽自遠院士所說：隕石是太陽系的考古樣品，對隕石的研究、鑒定和收藏，是認識太陽系起源與演化的重要途徑。自古以來，人類一直仰望星空，對宇宙太空充滿了憧憬，想了解地球之外的物質世界。在美國阿波羅計劃之前，人類只有通過隕石才能窺探太陽系中行星和小行星的物質成分。

為什么說隕石是太陽系的考古樣品？這得從隕石的形成過程說起。根據天文學和天體化學研究，太陽系形成于46億年前的原始星云，由于引力收縮和凝聚作用，隨著溫度的降低，原始星云在中心部位凝聚形成了原始太陽，而四周星云物質先凝聚形成難熔包體，而后成為球粒，再凝聚成鐵鎳合金和硫化物，最后是非晶質物質。在這個過程中，上述球粒、難熔包體、鐵鎳合金等逐漸聚集形成小星子，小星子碰撞捏合，形成不同球粒隕石的母體，這些隕石母體因為日心距的差異，其物質成分和氧化還原程度也明顯不同，這就形成了不同類型的球粒隕石。在現在類地行星和小行星帶的位置上，小星子又形成更大的小行星，甚至形成行星。因為同位素衰變能和吸積能，大的小行星和類地行星內部發生高溫熔融，即巖漿作用，并形成核幔殼的圈層結構。有些小行星和一些因撞擊事件濺飛出來的行星物質，經過漫長的地質年代，逐漸與地球相撞，形成了隕石。

因此，不同類型球粒隕石及其內部不同組分記錄了太陽系星云演化的過程，而非球粒隕石類型則是行星和大的小行星的巖漿分異作用的產物。所以，隕石是我們研究太陽系演化歷史的重要對象。

由于現代科技的發展，人類已經逐步邁向太空，并開展了多種形式的深空探測計劃，已經可以直接采集月球等地外星體的樣品。目前，已經采集了380多千克的月球樣品，也采集了彗星的塵埃樣品。對于整個太陽系而言，我們在星體上采集的地外樣品非常有限，而隕石是隨機來自太陽系不同時間、不同空間的“考古樣品”。

科學家正是通過對一塊南極火星隕石的研究，發現了該隕石存在疑似的火星遠古微生物化石，火星生命就成為一個全球性的科技熱點，美國政府也因此批準了美國宇航局的火星探測器計劃。南極“ALH 84001”正是因從中發現了可能的火星生命化石而聞名遐邇的隕石。1984年，美國南極隕石考察隊在橫斷南極山脈Allan山地區發現“ALH 84001”隕石，它屬于斜方輝石巖型火星隕石。1996年，美國科學家麥凱（McKay D. S.）等人在隕石中發現了蠕蟲狀碳酸鹽管集合體，認為這種形狀的集合體應該是水體中微生物“化石”，并提出發現了火星生命的跡象。然而，學者哈維（Harvey R. P.）和麥克斯溫（McSween H. Y.）則反駁了該觀點，因為他們研究發現，這種形態的碳酸鹽集合體可能是因為撞擊作用產生的高溫（>650℃）的富二氧化碳的流體滲透到因撞擊破碎的底部斜方輝石巖中形成的。顯然，無法從“ALH 84001”隕石斷定是否存在火星生命。但是，這塊隕石激發了科學家們對火星生命的好奇心，在很大程度上，推動了美國乃至世界上的火星探測活動。

2019年10月，法國巴黎，一塊157千克重、有5 .5萬年歷史的菱鐵礦八重晶隕石在巴黎德魯奧拍賣行展出。

墨西哥的“Allende”碳質球粒隕石是科學界非常知名的一塊隕石。知名的原因有兩方面，一是它對科學有重要的貢獻，二是它來自最大的碳質球粒隕石雨，隕石總重超過5000千克。1969年2月8日，墨西哥奇瓦瓦州降落了一場巨大的隕石雨，散落區長5萬米，寬8000米。此時，正是美國載人登月阿波羅11號計劃的前夕，因此，“Allende”隕石為月球采樣返回研究提供了“及時”的預研究樣品，而且，此隕石獲得了一系列重要科學分析，并為地球化學分析提供了重要的標樣。

中國月球探測首席科學家歐陽自遠30多年前就開始研究隕石，從中獲得了大量的科學信息，尤其對月球科學有了系統深入的研究，最終促進了中國探月工程的啟動。

另外，深空探測采集地外樣品，一方面成本和代價非常高，另一方面深空探測范圍有限，無法取得太陽系不同空間、不同演化歷史階段的樣品。顯然，隕石是深空探測技術采集的樣品所不能替代的，其科研價值不言而喻。隕石的市場價值主要源于它的科學價值，還有就是，隕石太稀少了，物以稀為貴。

在科普和宣傳教育方面，隕石是可以直接看到和接觸到的宇宙物質，科學探索是隕石的重要內涵，這不但能增加我們對宇宙物質的感知和認識，也會激發青少年對自然科學的愛好和興趣，所以，國內外博物館爭相收藏隕石并設立專門的科普展柜進行宣傳。

隕石的自然探索屬性及其科學價值為隕石收藏熱潮奠定了基礎，另外，隕石還具有高端收藏品的稀有特性。正因為隕石的獨特科學意義、自然探索屬性和稀有性，必然決定了隕石收藏的巨大內在價值潛力和被熱愛的無窮魅力，從而促使隕石的市場增值，形成貴比珍寶的價格。值得一提的是，隕石非常珍貴，價格高昂，但它不是無價之寶，市場上的漫天要價是不合理的。隕石的價格因類型不同和數量多寡，也有一定的市場行情可尋。

隕石與地球上的石頭有何不同？

作為奇石愛好者，尤其是隕石愛好者，他們經常到野外考察，尋找各種奇石和標本，所以，他們經常會問：隕石與地球上的石頭有什么不同？怎樣才能識別區分出隕石？隕石是否含有特殊元素？是否具有特殊的保健作用？等等。下面，我們簡要對比一下隕石與地球巖石的相似性和差異性。

隕石來自天外，非常珍貴，是不是因為隕石的成分很特殊，或者隕石的化學成分（如元素）與地球上的化學成分不一樣？如果是這樣，隕石鑒定是否只要確定這些特殊元素就可以了？其實，雖然地球與火星、金星、水星的化學成分的含量比例存在一定的差異，但是，地球的化學元素與其它行星及隕石的化學元素并無不同。而且，元素起源理論也表明，除了極少量的太陽系外顆粒的同位素有強烈的異常外，隕石和地球、其它行星與小行星的元素和核素都是同源的。太陽系的行星是同一個太陽星云凝聚的產物。這就是說，隕石的元素和同位素與地球是相同的，并無差異。地球是八大行星之一，它與火星、金星、水星非常相像，都具有鐵鎳核—幔—硅酸鹽殼的結構，所以，統稱為類地行星。

2018年10月，波士頓RR拍賣行拍賣一塊極為罕見的月球隕石。這是一塊編號為“NWA 11789”的月球長石角礫巖，也被稱作“Buagaba”或“月球之謎”。它由6個碎片拼合而成，重達5.5千克，一側可見其熔殼，這是迄今發現的體積最大的月球隕石。

因顏色美麗、晶體通透而受到市場歡迎，常被人們作為珠寶收藏的“捷克隕石”就是典型的“玻璃隕石”，它不是真正的隕石，其成分主要是地球巖石的熔融產物。

NASA的火星勘測軌道飛行器（MRO）在2019年4月拍攝的一張火星隕石坑的照片。該隕石坑形成于2016年9月至2019年2月之間。

那么，隕石的礦物與地球的礦物有差異嗎？實際上，隕石詳細的礦物有280多種，除了鐵紋石、鎳紋石等少數隕石礦物外，絕大部分礦物與地球礦物并無二致。隕石主要由結晶質礦物組成，也有一些是沖擊熔融的非結晶質物質。

隕石結構與地球巖石結構又有哪些相似性和差異性呢？隕石分為球粒隕石和非球粒隕石兩大類，它們結構的變化非常大。球粒隕石主要是球粒結構，也是隕石所特有的結構。而非球粒隕石有鐵隕石、石鐵隕石、無球粒隕石三大類，鐵隕石和石鐵隕石具有維斯臺登結構、橄欖石隕鐵的橄欖隕鐵結構，這些結構也是不同于地球巖石的特有結構。但是，無球粒隕石則與地球基性巖漿巖的結構非常相似。

在平時辨別是否是隕石的過程中，常會出現外表相似但其實不是隕石的“誤會”，比如以下這幾種情況。

熔殼是隕石特有的，是在穿過大氣層時摩擦高溫產生熔融形成的燒焦狀的黑色玻璃質結構。其它因為火山作用或其它人工高溫形成的黑色表皮不能算熔殼。所以，熔殼是鑒定隕石的“金釘子”。有些人對熔殼有些誤解，最多見的就是把沙漠漆化現象當成隕石熔殼。幾年前，一位礦石老板帶著不少沙漠漆化的卵石請筆者鑒定。這些卵石有渾圓不規則狀的外形，灰黑色，而且顏色非常深。猛一看，確實與隕石有幾分相像，但是仔細觀察發現，這些卵石表皮非常光滑，與含有氣泡的粗糙的隕石熔殼還是不一樣。然而，這位老板堅信它們是隕石，要求幫他出具鑒定證書。由于筆者的嚴詞拒絕，他竟然粗魯地說道：“中國科學家為什么不敢說真話？！”真讓人無語。

曾有一位愛好者告知，他發現了一塊“月球隕石”。根據照片，這塊樣品與月球隕石真的非常相像。但經過樣品觀察，筆者發現這是一塊斷層角礫巖。用肉眼或照片觀察，斷層角礫巖與斜長角礫巖月球隕石在標本結構上具有一定的相似性，但二者是有差別的：月球隕石角礫巖的白色角礫是斜長巖，基質為細粒結構或碎屑狀的輝石顆粒和玻璃質;而地球斷層角礫巖的白色角礫常常為方解石或石英巖，而基質往往為粗粒晶體，礦物成分復雜。

相似的還有球粒結構與鮞狀結構。球粒是球粒隕石特有的物質，是太陽星云高溫事件熔融結晶產物。球粒形態是圓形或橢圓形，地球沉積巖中的鮞粒結構外形也是圓形和橢圓形，二者非常相像，卻存在本質的不同。球粒是高溫熔體結晶而成，常具有橄欖石和低鈣輝石斑晶，是斑狀結構，而鮞粒是沉積巖形成過程中富鐵或鋁的膠體團塊形成，具有同心圈層結構。另外，球粒隕石中礦物組合也不同，球粒常常與鐵鎳合金和隕硫鐵共生，而鮞狀則出現在碳酸鹽質灰巖或泥質巖中。

有磁性也不一定是隕石。因為球粒隕石中經常含有鐵鎳合金和隕硫鐵，所以，隕石的野外篩選和初步鑒定，常常采用磁性測試，目的是判斷其中是否有鐵鎳合金。然而，許多愛好者使用稀土強磁鐵測試巖石的磁性。地球巖石中很多含鐵、鈦和釩等元素的礦物，這些巖石或多或少存在一些磁性，遇到強磁鐵，可以產生較強的吸力。所以，磁性只是一個輔助手段。如果是球粒隕石，檢查有磁性后，還需要檢查樣品內部是否有球粒和鐵鎳合金。

曾有人在一塊樣品內部發現了不少金屬顆粒，一度懷疑其是否是隕石。經鑒定發現，這塊樣品是一個古老窯爐的爐渣，其中有不少因冶煉過程形成的金屬鐵顆粒。這與球粒隕石的鐵鎳合金不同的是，產狀和礦物組合方面沒有出現球粒，另外在化學成分上沒有鎳和鈷的成分。

2021年4月24日，中國國家航天局正式公布我國首輛火星車的名字：“祝融”。祝融是中國上古神話中的火神。“祝融號”火星車將在火星上開展地表成分、物質類型分布、地質結構以及火星氣象環境等探測工作。

2008年12月8日在沙漠地面發現的于10月7日降落在地球的“Almahata Sitta”隕石15號。“AlmahataSitta”隕石是唯一一顆被準確預測到降落時間的隕石。

如何鑒定隕石？

隕石識別的因素主要有表面特征（皮殼、顏色、光澤、平整度）、物理性質（比重、磁性）和內部性質（顏色、結構、礦物成分）。在鑒定隕石過程中，外表特征固然重要，但內部性質的分析具有更重要甚至是決定性的作用。

鑒定一塊樣品是否為隕石，可以從以下幾方面考慮：

第一，外表熔殼。隕石在隕落地面前要穿越稠密的大氣層，在降落過程中與大氣發生磨擦產生高溫，使其表面發生熔融而形成一層薄薄的熔殼。因此，新降落的隕石表面都有一層黑色的熔殼，厚度約為1毫米。第二，表面氣印。由于隕石與大氣流之間的相互作用，隕石表面還會留下許多氣印，就象手指按下的手印。第三，比重。鐵隕石的比重為8克/立方厘米，遠遠大于地球上一般巖石的比重。球粒隕石由于含有少量金屬，其比重也較重。第四，磁性。由于大多數隕石含有鐵，因此，95%的隕石都能被磁鐵吸住。第五，內部金屬。鐵隕石和石鐵隕石內部是由金屬鐵組成，這些鐵的鎳含量很高（5%-10%）。球粒隕石內部也有金屬顆粒，在新鮮斷裂面上能看到細小的金屬顆粒。第六，球粒。球粒隕石是隕石中數量最多的，根據球粒判斷隕石也是非常有用的方法。只要發現球粒，那就可以肯定是隕石。球粒直徑一般在3毫米以內，圓形或橢圓形，顏色深灰。第七，維氏臺登結構。絕大多數鐵隕石拋光面上呈現出頗具特征的維氏臺登結構，這被認為是區別鐵隕石和人工合金的重要標志。第八，黑色沖擊熔脈識別隕石。熔脈是隕石母體在經歷沖擊作用時產生的，隕石物質在高溫高壓時產生熔融時沿裂隙充填形成的，這是隕石中特有的，因此，如發現巖石樣品中有黑色細脈或者黑色熔融的團塊，就是判斷隕石的有利證據。

隕石降落可預測嗎？

無人知曉隕石什么時候會降落。但是，“Almahata Sitta”隕石是個例外，它是唯一一顆被準確預測到了降落時間的隕石。這是一塊成分非常特殊的隕石，一塊富含石墨和金剛石的橄輝無球粒隕石。2008年10月6日早晨6：39（UTC），美國亞利桑那州來蒙山天文臺發現了一顆直徑2—5米的近地小行星，編號為“2008TC3”。在數小時后，根據科學計算，哈佛-史密森天體物理中心宣布，“2008TC3”將于次日凌晨2：45（UTC）與地球相撞。“2008TC3”小行星準時出現在非洲蘇丹努比亞沙漠上空，以每秒12.8千米的速度墜落。從2008年12月6日起，在Almahata Sitta地區先后發現了600多塊隕石，總重約10.5千克，隕石被命名為“Almahata Sitta”隕石。“2008TC3”從發現到降落，僅僅19個小時。這是人類首次發現、跟蹤并準確預報近地小行星撞擊地球的時間和地點，最后成功收集隕石樣品。顯然，這充分證明了科學觀察近地小行星并準確預測撞擊地球的可能性，對應對近地小行星撞擊地球、保護地球具有重要的科學意義。