80万年前的一天,在我国广西百色的一个山洞前,一群原始人正在用他们打制的石头砸坚果。突然,一股燥热袭来,天空一片火红,如雨的“火点”急速下降,人们吓得丢开手中的石头,奔回洞穴,惊恐地望着这一幕……
几十万年之后,这些“火点”成为一种表面粗糙不平的黑色石块,中国古人惊异于它的来历,称之为“雷公墨”。其实,雷公墨并不神秘,它只是玻璃陨石的一种。
中国科学院地质与地球物理研究所研究员、博士生导师袁宝印教授介绍说,陨石分石质、铁质、玻璃质三种。玻璃陨石(或称熔融石)是一种天然玻璃。1844年英国生物学家、进化论创始人达尔文首次在科学文献中记载了澳大利亚的玻璃陨石,并认为是火山喷发的黑岩,后称之为“达尔文玻璃”。
玻璃陨石的成因历来争论不休,科学界主要围绕地球起源与月球起源两种假说进行争论。地球起源假说认为玻璃陨石是小行星或其他质料的大陨石落在地球上的“冲击变质”,即这些陨石落到地球上时能量巨大,瞬间将地球上的物质液化,这些液体溅起后经过物化反应落回地面时冷却成为玻璃陨石。袁宝印教授的研究结果表明玻璃陨石更有可能是“月宫来客”,月球表面的陨石冲击现象十分普遍,陨石冲击飞溅起的物质和火山喷发物都有可能脱离月球引力落到地球上来。月岩和月壤的一些性质与玻璃陨石有很多相似之处,如玻璃陨石含水量极小,与月岩相同;月壤样品中含有许多玻璃质微粒,其外形、表面构造、颜色等与地球上的微粒玻璃陨石很相似,可能是同一起源。
我国海南岛和雷州半岛的“雷公墨”,早在十世纪中叶的刘恂就做过生动的描述,这是目前所知有关玻璃陨石的最早记载。玻璃陨石在降落过程中与地球大气层作用或降落后大块陨石的碎裂使得它大小不等、形态各异,或如泪滴,或似哑铃。玻璃陨石分布相对集中,在世界上主要分布于四个“散布区”内,即海南岛—东南亚—澳大利亚一线澳亚散布区;欧洲奥地利一带莫尔达维亚散布区、非洲利比亚沙漠象牙海岸散布区和北美散布区。
雷公墨主要成分是二氧化硅,约占34;第二大成分是三氧化二铝,约占11-12%;另有少量铁、钙、镁、锰、钾、钠等的金属氧化物。玻璃陨石内部结构为均一玻璃质,在偏光显微镜下找不到任何结晶颗粒。抛光后的雷公墨在40%的氢氟酸中腐蚀30秒,显微镜下满视野呈现圆坑构造。