【古人眼中的霹雳石,到底是个啥?】如你所见,这块普通的黑黑的石头,在唐朝古籍中,古人称它为“霹雳石”,国内又叫它雷公墨。由于南方雷雨频繁,石头经常在下雨天被冲刷出来,古人就认为它是天上的雷公画符遗留的墨块。那它到底是什么呢?
它有一个不太科学的俗称——“玻璃陨石”。学界曾经存在一个误区,认为雷公墨是地外天体落到地球上的陨石。事实上,雷公墨并不来自地外,它就是地球本身的岩石。当地外天体以超高速度撞击地球,地表岩石会瞬间熔融并被抛向空中。由于在极短时间内快速冷却,熔体没有足够的时间形成稳定的矿物,最终凝固形成的玻璃物质就是雷公墨。
雷公墨的英文名Tektite(意为“熔融形成的石头”)正是源于这一过程。而“雷公墨”这个名字虽然生动,但并非标准的学术统称。出于严谨,学术界一般将其称为远撞击溅射玻璃,简称撞击玻璃。但黑色的石头有那么多,如何判断它是不是撞击玻璃呢?
绝不能仅凭黝黑的外表,而是主要依据三个物理和化学特征来判断:首先要切记,既然名字里带玻璃,那就说明它几乎完全是由天然的玻璃所构成的。玻璃态物质的最大特点是非晶质,内部原子排列杂乱无章,没有类似矿物的、规律的晶体结构。
其次,撞击玻璃的结构水含量极低。结构水是指进入玻璃内部结构的水,主要以OH⁻、H⁺等离子形式存在,而非岩石表面的吸附水。对于地球上由火山活动形成的天然玻璃,结构水含量通常高于1%(质量百万分比),相当于100千克的火山玻璃中,经高温熔融可释放出1千克以上的结构水。而撞击玻璃的结构水含量一般远低于0.04%,100千克的撞击玻璃连40克的水都烧不出来。
最后就需要上点化学手法喽~要看撞击玻璃中的铁元素。撞击玻璃中的铁元素以二价铁为绝对主体,三价铁占比极低。地外天体以超高速撞击地表,会产生极高的压力和温度,形成强还原的氛围,将岩石中原本的三价铁快速还原为二价铁。同时,熔融物被抛射至高空后极速冷却,没有时间与大气中的氧气发生氧化反应,最终固定了二价铁为主的价态。与之相比,火山玻璃在地表的有氧环境中缓慢冷却,三价铁占总铁的比值显著更高,和撞击玻璃的铁元素价态差距明显。科学大院
