解读古代广西南丹铁陨石雨

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1516年降落于广西南丹的铁陨石雨是唯一的中国古代既有历史记载、又有实物留存至今的铁陨石雨。
铁陨石

广西河池地区的《庆远府志》记载：“（明朝）正德丙子（1516年）夏五月夜，西北有星陨，长六丈，蜿蜒如龙蛇，闪烁如电，须臾而灭。”这是唯一的中国古代既有历史记载、又有实物留存至今的铁陨石雨。

天亮后，人们发现在广西南丹县里湖瑶族乡打狗河一带几十平方千米的山坡和地面上，洒落了有许多大小不一的泛银色的硬块，便断定为是夜间从天上落下来的“天降银矿”。但是，当时用炼铁的火炉没有办法将这些硬块熔化，也熔炼不出银。其后四百多年来，当年的银色硬块表面布满了红褐色的锈斑。1958年“群众性”大炼钢铁时，人们以为这些红褐色的有锈斑的“矿石”是铁矿石，但居然始终没有办法将它们在高炉中熔化。

四百年后的发现

南丹铁陨石经历了近450年的风雨洗礼，在1964年才被确认为铁陨石，1973年才被确认是中国境内最大规模的一场铁陨石雨。1958年，广西壮族自治区地质队根据群众报矿提供的线索，采集了一块标本，送交中国科学院地质研究所鉴定，并告知当地有许多这种“矿石”。这块标本经初步研究，证实确是铁陨石，属于典型的八面体铁陨石，并命名为“南丹铁陨石”。

1973年，中国科学院地球化学研究所组织了南丹铁陨石调查组，对南丹铁陨石进行了现场勘查。南丹铁陨石主要分布在广西南丹县打狗河南部瑶寨公社境内的甲木场和仁广一线。基本上呈东西向带状分布，长约10千米，宽约3千米。其分布很不均匀，较重的铁陨石大都在这条分布带的东南侧。在南丹铁陨石分布区域内，一共发现19块铁陨石。19块南丹铁陨石中，最小者为1.3千克，最重者约为1.9吨。其中重量小于300千克的有8块，300千克～1000千克的有7块，超过1吨者有4块（重量分别约1.5吨、1.9吨、1.3吨和1.3吨）；总重约9.5吨。众多的南丹铁陨石属于同一个母体，在同一次事件中降落，散落在地面上的不同位置，所以严格地说应该称为“南丹铁陨石雨”。

南丹铁陨石的科学信息

南丹铁陨石是在太阳系的行星与小行星形成初期，内部高温高压的含铁镍熔体缓慢冷却结晶所形成的。南丹铁陨石的年龄测定值可以作为行星或小行星形成年龄的最小值。南丹铁陨石中的某些矿物元素的同位素丰度，如陨硫铁的硫同位素丰度，代表了太阳系、地球和其它行星的硫同位素丰度，是研究地球和太阳系物质的硫同位素分馏的基准。

南丹铁陨石还是研究行星或小行星内部演化过程的考古样品。南丹铁陨石的矿物组成和矿物形成顺序，表征了行星或小行星内部的演化历史。南丹铁陨石主要是由铁镍合金和少量铁镍的硫化物、碳化物、磷化物和氯化物组成的。铁镍熔体最初经历了液态不混熔阶段，结晶出陨硫铁、磷铁镍矿和镍碳铁矿，形成旋转椭球状构造；随后，铁镍熔体经历相转变阶段，结晶出铁纹石和镍纹石，形成维斯台登构造；最后残余的铁镍熔体共结晶形成合纹石构造。

南丹铁陨石中的铁纹石和镍纹石形成了八面体结晶构造。由于镍含量比其它八面体铁陨石较低，因而形成粗粒八面体构造。根据铁纹石和镍纹石晶体的宽度，可计算出熔体在母体中的冷却速率，一般约每100万年冷却1oC。

通过南丹铁陨石所含宇宙成因核素的测定和研究，可以计算南丹铁陨石母体在行星际空间运行的时间，受其它小天体撞击破碎的时间，粗略估算母体在行星际空间的轨道参数。

南丹铁陨石主要是一种特殊的铁镍合金钢，它高速冲入地球大气层，与大气分子碰撞、摩擦，产生高温高压，使铁陨石表面烧蚀形成大约1毫米厚度的熔壳。研究熔壳的成分、结构和烧蚀特征，可以为人工飞行器再入大气层提供相关参数。

总之，南丹铁陨石是研究地球、行星和小行星演化的考古样品，是太阳系空间环境的记录器，是研究人工飞行器再入大气层的模拟器，因此具有十分重要的科学意义。

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