孙吴陨石中的局部高温质变现象
孙吴陨石在陨落过程中会产生局部高温质变现象，这种质变现象与陨石熔壳的形成原理有所不同。后者是因陨体与大气层的剧烈摩擦而产生的高温高压导致其岩表在熔凝过程中生成碳质烧蚀层外壳；而前者则是由陨落产生的高温而导致陨体部分新形成的岩表及其岩表以下浅层区域内产生的高温熔融或高温陶化现象。前者是少见的局部高温质变而后者是常见的整体高温质变。孙吴陨石的局部质变现象源自陨落天体中的某些矿物在特定条件下产生的物理与化学上的物质转变，无疑是陨石学研究的一个重要课题，笔者就此阐述一下自已的研究心得。
孙吴陨石的局部高温质变之一是指高温熔融所产生的熔斑现象。这种熔斑现象笔者在前面诸文中已多次提及并有标本展示，本文再举例以作补充。
标本一，见图1、图2。
 图1
 图2
标本为砾岩结构，比重较大。标本通体呈现出具有熔融特征的断裂面形态，应为中低空爆炸解体的产物。图1展示标本的一个岩面，可观察到岩表有少许熔壳及气印分布。在岩面的左侧，生成有一片4．5×4厘米的熔斑区域。图2展示该熔斑的细部特写。熔斑呈现特有的釉质黑亮光泽，虽已凝固，仍能体现出熔融时的液态质感。另外，在其对应面也有少许熔斑分布，熔斑呈连绵的点片状，分布在4×2．5厘米的区域内。
标本二，见图3、图4、图5。
 图3
 图4
 图5
标本的陨体上方呈现新鲜的断裂面形态，质地与标本一相同，为高密度的砾岩陨石。图3展示标本的一个岩面，观察到有部分熔壳存在，并呈现出凹凸起伏状的表层熔凝形态特征，有别于气印。在岩面上方断裂面旁生成有一处熔斑区，并且在岩面的其它部位也生成有一些呈点状或小块状的熔斑。图4为岩面上方熔斑的细部特写。熔斑区域大致为3．5×4厘米，呈黑亮釉质光泽，具液态质感。图5展示该熔斑旁岩体断裂层的剖视面特写，测得熔斑在岩表浅层区域内生成体的延伸厚度大致为1.7厘米左右。
孙吴陨石中局部高温质变的另一种形式是高温陶化现象。所谓陶化，是指类似于人工烧制陶瓷器中的陶质结构，本文展示的这种貌似人工红陶的天然质变物质，色泽呈陶红色。
标本三，见图6、图7、图8。
 图6
 图7
 图8
标本为砾岩结构，略具熔融特征的断裂面显示它经历过空中的爆炸解体。图6展示标本的一个岩面，可观察到在占整个岩面近二分之一的区域内，生成有红陶状物质层，复盖面积大致为6×5．5厘米。该物质层的质感颇似古人窑厂烧制的低温红陶，但其硬度更显坚实。图7从一侧岩体的结构断裂面展示红陶状物质结构层的细部特写，可观察到红陶状物质层的下面是一条金属物质结构带。图8是从另一侧岩面展示该物质结构层的细部特写。通过这两处细部特写，可测得红陶状物质结构层的厚度大致在1～0．2厘米之间，并且它只存在于所展示的一个岩面上，其对应面未发现这种现象。
标本四，见图9。
 图9
该标本为砾岩结构的陨石残块，显然也存在空中解体的经历。图9展示其岩表特写。观察到岩表的红陶状物质结构与金属物质结构混杂共存（标本三也存在这种现象），可见，在一定的温度条件下红陶状物质的原矿物体先于金属物质而产生质变，显示它的高温质变临界点要远低于金属物质。从标本断面来看，红陶状物质层厚度不一，最大厚度在2厘米以上。
标本五，图10、图11。
 图10
 图11
标本仍为砾岩结构，岩面显示陈旧性的断裂面形态，其中的一面有卵石崩脱后的凹坑。该标本集熔斑与陶化物质于一体，是展现孙吴陨石局部高温质变现象的经典样品。图10展示该标本岩面特写。可观察到红陶状物质层复盖大部分岩面，在红陶状物质层围绕的岩面中心部位，生成有面积为2×0．6厘米的熔斑区。图11展示熔斑区一带的细部特写。熔斑色泽黑亮，呈水滴状，具液态质感；周围生成的红陶状物质层浅薄，厚度为1毫米左右。熔斑与红陶状物质共生一体，说明两者的高温质变临界点大致相同。
通过上述展示的标本实物，我们可以对孙吴陨石中存在的局部高温质变现象有一个初步的认识。首先，无论是熔斑现象还是陶化现象，它们都生成于陨石的岩表，形态为片状分布或延伸于浅表层下的块状分布，而未发现生成于陨石的内部结构中，说明这种质变仅产生于陨石的岩表，应该是陨石降落时产生的高温所促成；那么，既然是陨落时的高温所为 ，为何不是整体的陨石熔壳构造，而只是局部的高温质变？这正是本文阐述的主体，笔者认为，形成陨石局部高温质变须具备两个因素：一是陨石降落的时段；二是陨石新形成的断裂面上的特定矿物元素。凡是拥有完整熔壳的陨石，必定具备完整或基本完整的陨落熔凝过程，是历经数千度高温洗礼而浴火重生的结晶，陨体表层的矿物元素均呈高度碳化状，具不可抗拒的同一性（高熔点的硅质矿物及一些特殊矿物不在此例），这包括单体陨石和只经历一次高空解体的陨石。倘若陨石在中低空（非低空）爆炸解体，则陨落末段降速减缓，陨体表面温度逐次降低，虽然此时的高温已不足以造成陨石岩表的熔融，但却为陨体新形成的断裂面上可能存在的一些低熔点的矿物元素结构体创造了局部质变的条件。其一，就熔斑现象而言，从熔斑的滩状和滴状形态以及彗星陨石的降速来看，熔斑既可能产生于陨落的末段，也不排除它是在陨石落地后高热未褪的静态中形成的可能性，这种“陨体静态质变说”（洼地熔泡标本、熔斑标本）或“陨体静态受创说”（撞击沟标本、撞击面标本）我已在《请教》、《被撞击现象》诸文中多有论述。目前只能说这种熔解质变之前的矿物元素其熔点不但低于常见的硅酸盐物质，而且也低于诸如鉄元素之类的金属物质。它既可能是已知的矿物元素，也可能是未知的矿物元素；既可能是金属元素，也可能是非金属元素，这需要科学的检验。其二，就陶化现象而言，陨石上这种高温产生的红陶状物质，与人类烧制的红陶颇为相似。人类用地球上的粘土烧制陶瓷器，已知烧制红陶的窑温在1000～800度之间，烧制硬质灰陶的窑温则更高一些。陨石在中低空解体后，当岩表温度从数千度降到一千度以下的时段，如果这时刚形成的陨体断裂面上存在粘土矿物，就具备了产生红陶状物质的天然条件。问题是孙吴陨石上存在粘土矿物吗？笔者认为孙吴陨石上应该存在地外粘土。陨石专家在研究火星陨石矿物时发现其中含有粘土矿物，所发现的火星粘土矿物为蒙脱石和伊丁石（见《极地研究》中的“陨石的矿物-岩石学特征及其分类”）。蒙脱石又称微晶高岭石，与我国景德镇地区所产的高岭石同为粘土矿物的主要组成物质。已知蒙脱石的高温质变临界点（第三吸热谷）在800～935度之间，正与孙吴陨石在中低空解体后的岩表温度相吻合。本文所展示的五块标本均为砾岩结构，已知孙吴陨石中的砾岩结构来自火星盖尔陨石坑的古河床，此中存在粘土矿物很正常。因此，孙吴陨石上因爆炸解体而新暴露于岩表的粘土物质在恰当时机、恰当温度的特定条件下质变转化为红陶状物质也就生逄其时，浑然天成了，而天然红陶也反过来印证了粘土矿物的存在。天体陨落，万象环生，小概率事件生成的标本自然凸显出它的珍稀性。这里要指出的是，这种来自火星的粘土物质与孙吴陨石中广泛存在的宇宙尘物质是两个概念。粘土矿物是由行星岩石的风化和低温热液蚀变而形成，具吸水性、可塑性和烧结性。宇宙尘物质则是由宇宙中的硅酸盐微粒和金属微粒组成，不具吸水性、可塑性和烧结性。在陨落中，孙吴陨石中的粘土矿物（因与彗星冰团长期共处一体而具湿态相）在八、九百度的温度下即质变为烧结状的硬性红陶物质；而由宇宙尘物质组成的孙吴陨石D类和E类标本在经历数千度高温的陨落后，仅在陨体表面形成1～2毫米厚的烧蚀碳化层（熔壳），其内部的黄褐色粉尘结构仍保持原状，用手指即能轻松抠出，不存在烧结质变现象，二者的矿物特性差别显著。通过以上的阐述和分析，我们感悟到，探讨陨石矿物结构在陨落条件下产生的局部物质转变，涉及到天体研究领域的矿物、物理、化学、动力诸学科，孙吴陨石所提供的宝贵天体信息，将有待于科学的研究和发掘。
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