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daicui
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发布于:2018-01-11 22:57
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翡翠中经常会出现各种各样的杂质,比如说棉,黑点等,这些杂质大

翡翠中经常会出现各种各样的杂质,比如说棉,黑点等,这些杂质大大降低了翡翠的市场价值,但近期科学家发现,翡翠中的部分黑点,可能是来自天外的宇宙尘埃,具有很深的科学价值。



宇宙尘埃指存在、或曾经存在于星际间,直径小于1 mm的固体物质。据他人研究数据统计,每年大约有1万吨宇宙尘埃进入到地球大气层,其中没有燃烧完的部分以颗粒或球粒的形式存在于平流层、深海沉积物或地表。

尽管宇宙尘埃体积微小,研究工作中遇到很多的困难和限制,但它依然引起科学家们极大的兴趣,因为相对脆弱的地外物质绝大多数以尘埃形式被保留在地球上。



宇宙尘埃在缅甸翡翠中的发现,其铁核球粒(直径0.10-0.30mm)的形态、球状表面、铁核表面、球状构造及方铁矿(wüstite)壳的树枝状结构等清晰特征,以及化学成分和Fe同位素数据,揭示其为I-型低分异的宇宙尘埃。此类宇宙尘埃可以很好地保存于缅甸翡翠中,是一个奇迹!



翡翠中宇宙尘埃的切片之光学显微相,直径0.12mm,其内金属铁壳被方铁矿包裹



翡翠是在地质作用过程中形成的,主要由硬玉、绿辉石和钠铬辉石组成,是唯一能达到宝石级别的多晶集合体玉石。缅甸翡翠产于缅北,正好骑在著名的实皆走滑断裂带上,其形成于侏罗纪,成岩年龄为1.47亿年。当时形成环境为印度板块东部洋壳向下俯冲于缅甸微板块的俯冲带内,当时俯冲属性推测为洋-洋俯冲(施光海等研究成果)。



俯冲带是地球上特殊的一种地质单元,代表一种低温高压条件。当时缅甸翡翠的形成深度大于30公里,现今其已经出露于地表,其如何回返至地表也是一个耐人寻味的问题。



缅甸翡翠是形成于俯冲带并回返地表的岩石,这为找寻不同地质历史时期的宇宙尘埃提供另一思路,对于探索地球奥秘具有特殊含义;另一方面也说明缅甸翡翠成因与深海洋壳有关系,其内宇宙尘埃形成于侏罗纪或者以前。



由此,可以想象缅甸翡翠中的宇宙尘埃就成为了经历一系列复杂旅程:从天外进入大气层→迭落到深海→沉积并随洋壳俯冲→在俯冲带内生存→与硬玉岩遭遇→回返到地表等。





缅甸翡翠中的宇宙尘埃,直径0.15mm

当松散的地外物质进入大气层后,由于速度快,在与大气分子摩擦生成大量热的同时也产生高压。这些物质因不能抵抗高压而崩裂成许多微小颗粒,进而形成宇宙尘埃。



在地外物质的组成方面,宇宙尘埃是陨石、陨铁的重要补充。由于宇宙尘埃无论在数量上还是质量上都巨大,甚至可以这样说,在每个人的每一个脚印中都可能会有宇宙尘埃存在,这让研究人员可以在各种地质条件下进行广泛搜集,进行对比研究。



此外,从时间角度讲,因为地球自形成之时便暴露于宇宙环境中接受各种外来物质,所以我们有条件研究特定地层中地外物质的含量、分布等情况。



翡翠是宇宙尘埃的一系列复杂旅程的参与者与见证者。今后,如果在翡翠中发现黑色杂质有磁性,球状,则有可能为宇宙尘埃。当翡翠饰品中有杂质被确认为宇宙尘埃时,则其研究价值甚至高于饰品本身。



施光海,教授,中国地质大学博士生导师

作者,施光海,中国地质大学(北京)珠宝学院教授、博士生导师。
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