陨石信息：气孔、晶洞、杏仁体

时三省

《地质学术语词典》将“气孔”定义为“隐晶质或玻璃质火成岩中的小型空腔，由岩石凝固过程中气体或蒸汽气泡膨胀形成”。此类岩石称为‌气孔状岩石。仅有火成岩（由熔融岩浆冷却形成）或‌冲击熔融岩可能发育气孔。极少数陨石（不足千分之一）具有内部气孔，因大多数陨石内部从未经历熔融状态。然而，许多地球岩石具有气孔，且大量工业矿渣也具有气孔。同一“岩石”中若同时存在气孔和金属，则是野外识别矿渣的重要标志‌。晶洞指岩石中因溶蚀或矿物溶解形成的孔洞，常被次生矿物（如方解石、石英）部分或完全充填，多见于碳酸盐岩和热液蚀变岩中‌。杏仁体指火山岩气孔被次生矿物（如沸石、玉髓、方解石）充填形成的杏仁状构造，其矿物组合可指示热液活动类型及温度条件‌。

玄武岩及相关的火山岩（如安山岩、英安岩）由火山熔岩或岩浆冷却固结形成，其内部常因岩浆中挥发分（如水和二氧化碳）的逸出而形成气孔结构‌。尽管并非所有玄武岩均具有气孔，但含气孔的玄武岩在地球表层分布广泛，尤其是在火山活动频繁区域‌。若一块岩石含有大量气孔（气泡孔洞），则其并非陨石。以下所附部分照片均由自认为发现陨石者提供，其中大部分为地球火山岩，部分为工业矿渣。由于均非陨石，故无任何样品具有熔壳。若岩石含大量气孔，则说明其由熔融岩浆固化形成，按定义属于火成岩。仅有极少数陨石（如某些无球粒陨石）属火成岩。部分岩石中气孔呈拉长状，成因可能为：熔岩流动拉伸‌：熔岩向下流动时剪切力使气泡变形；气泡上浮受阻‌：岩浆固化速率与气泡上升速率不匹配，导致气泡在近表面被“冻结”。若气孔尺寸差异显著，则可能为人造矿渣；天然岩石气孔尺寸通常较均一。

阿波罗探月任务采集的大型玄武岩样本中，约5%含气孔（具体比例未精确统计）。尽管未来可能发现高度多孔状的玄武质月球陨石，但截至目前尚未有此记录。此类多孔玄武岩或难以承受脱离月表的冲击及穿越地球大气层的高温高压过程而完整保存‌。当两颗小行星发生碰撞时，可能引发局部熔融并释放气体。若冲击熔体在冷却过程中捕获了气泡，则形成一种特殊的火成陨石，其稀有性甚至超过火山成因陨石。部分月球陨石的气孔由小行星撞击月球表面时产生，典型代表为‌Shişr166‌（唯一在夜间发现的月球陨石！）。需注意的是，陨石本身已属罕见，而月球陨石更是极度稀有，平均每1000颗陨石中仅有约7颗源自月球‌。

其他玄武质陨石中的气孔‌，气孔仅形成于液态岩浆冷却的岩石（火成岩）。大多数陨石源自小行星，而小行星体积过小，无法支撑火山活动，因此火成岩陨石极为罕见。玄武岩是陨石中主要的火成岩类型，主要包括：钙长辉长无球粒陨石与‌古铜钙长无球粒陨石：源自灶神星（4 Vesta）等具火山活动的大型小行星；火星陨石‌（火星存在巨型火山）；约5%的月球陨石‌。

‌值得注意的是‌：目前尚未发现含气孔的火星玄武岩陨石（仅知EETA 79001陨石中存在单个气孔），而部分钙长辉长陨石具中等发育的气孔‌。

其他含气孔或晶洞结构的陨石类型‌。玄武质无球粒陨石：部分玄武质无球粒陨石（如‌NWA 2976‌）基质中存在微米级气孔，其形成与母体小行星岩浆喷发后的快速冷却脱气有关‌。火星陨石：某些火星陨石（如‌Tissint‌）的冲击熔融脉内可见晶洞，可能源于撞击熔体中挥发性成分的逸出或次生矿物溶解‌。普通球粒陨石：部分普通球粒陨石（如‌Allende‌）的冲击熔融区域存在不规则晶洞，成因可能与冲击压力导致的矿物相变或局部熔融相关‌。碳质球粒陨石：部分碳质球粒陨石的含水蚀变区域发育次生晶洞，由低温流体活动引发矿物溶解形成‌。

非圆形气孔在地质学中称为晶洞，其形态特征表现为气孔边缘的非闭合或破裂状结构，与岩浆冷却过程中气体逸出路径的复杂性相关‌。此类结构常见于火山岩（如玄武岩）中，是熔岩流动时气泡受剪切力挤压变形或后期矿物充填改造的产物‌。
杏仁体与杏仁状玄武岩‌。 杏仁体‌指“火成岩中由沸石、方解石、石英或玉髓等次生矿物填充的气孔或空洞”，此类岩石称为‌杏仁状岩‌。其形成机制为：含溶解矿物的流体流经岩石，在气孔内沉淀矿物形成固态填充物。月球玄武岩无杏仁体‌：因月球极度干燥，缺乏流体活动，故月岩中无次生矿物填充过程。然而，部分月球陨石（如Shişr 166）落地地球后，可能因地下水作用形成次生杏仁体。
陨石熔壳中的气孔‌。部分石质陨石具有多孔状熔壳。当陨石穿越大气层时，其表面熔融释放内部气体，部分气体在熔体快速冷却过程中被捕获于玻璃质熔壳内。

许多月球陨石属于风化层角砾岩，部分样本的熔壳厚度可达2毫米且富含气孔结构。典型案例包括南极陨石‌Queen Alexandra Range (QUE) 93069‌和‌Pecora Escarpment (PCA) 02007‌，类似现象亦见于‌Allan Hills (ALHA) 81005‌与‌Calcalong Creek‌陨石。月球风化层角砾岩的原始物质为月表细粒风化层（即“月壤”）。暴露于月表的风化层颗粒长期吸收太阳风注入的离子（如氢、氦、氮）。小型陨石撞击使月壤表层不断混合翻动，在未受近期大型撞击的区域，表层数米内的月壤颗粒均含有太阳风注入气体——因其在数百万年间均曾暴露于月表。
地球上因大气层阻挡太阳风，岩石中无此类离子富集现象。部分小行星带陨石虽含太阳风气体，但其丰度远低于月球陨石，因月球比小行星带更靠近太阳。

‌ 气孔状玄武岩‌：视域范围约6厘米。照片顶部表面为熔融熔岩暴露于空气的部分，该区域快速冷却形成玻璃质光泽表面。其表面形貌与陨石熔壳有相似之处，但陨石熔壳通常更为光滑。此外，可见该岩石表层中破裂气泡的圆形痕迹，此类特征在陨石熔壳中极为罕见。

新墨西哥州气孔状玄武岩样本‌
该玄武岩顶部呈现玻璃质表壳，由熔岩暴露于空气后快速冷凝形成‌。此类表壳表面平坦度较低，与陨石熔壳（通常呈现更光滑的曲面形态）存在显著差异‌。玄武岩颜色多样，包括灰黑色至铁锈色等，其色调变化与矿物组成及次生氧化作用密切相关‌。

左图：含橄榄石斑晶（橄榄绿色）的气孔状玄武岩。右图：近海环境形成的具气孔结构的玄武岩，部分气孔腔体内充填蛾螺壳体化石。

非圆形气孔（vesicles）在地质学中称为晶洞（vugs），其形态特征表现为气孔边缘的非闭合或破裂状结构，与岩浆冷却过程中气体逸出路径的复杂性相关‌。此类结构常见于火山岩（如玄武岩）中，是熔岩流动时气泡受剪切力挤压变形或后期矿物充填改造的产物‌。

高度多孔火山岩在密度极低时亦称为火山渣（scoria）或浮岩（pumice）‌。

在熔岩流动过程中，若熔体未完全固化，气体气泡受剪切力作用被拉长，最终形成具有定向结构的拉长气孔（如切割面观察所见）。此类结构记录了熔岩流动的动力学过程及气体逸出轨迹的时空耦合关系‌。

上图为阿波罗17号任务采集的玄武岩样本71155（立方体边长1厘米），下图为阿波罗15号任务的样本15556（立方体边长2厘米）。需 注意：
气孔呈‌圆形‌而非拉长状，因月球玄武质岩浆粘度极低（流动性强）且月球重力微弱；
样本‌无熔壳‌，因其并非陨石，而是人类直接采集的月岩。

月球陨石NWA 14137切片解析‌
‌ 陨石描述‌： NWA 14137是一块‌月球玄武岩陨石‌，其切片显示其为目前已知‌气孔最发育的玄武质月球陨石‌‌。
‌ 气孔特征‌：形态与成因‌：气孔由月球火山活动时岩浆脱气形成，因月球低挥发分环境（水含量<1 μg/g）未经历次生矿物填充，保留原始空腔结构‌。
‌ 成像效果‌：图中采用‌低角度右光源‌拍摄，气孔因右侧阴影投射形成类似微型陨击坑的视觉效果‌。

图中为‌Ibitira钙长辉长无球粒陨石（Eucrite）‌的两块样本。该陨石是‌目前已知气孔最发育的陨石之一‌。在所有已发现的石质陨石中，仅2.4%属于钙长辉长无球粒陨石类别，而其中多数并不含气孔。

Diogenite Dhofar 700是另一块具气孔的火山成因陨石。在已知石质陨石中，仅0.8%属于古铜辉长无球粒陨石（Diogenites），且多数不含气孔‌。

阿尔及利亚产出的火山成因橄辉无球粒陨石（Angrite）‌Oued Namous 001‌切片样本。陨石学会公报描述其具有“‌直径达8毫米的绿色透明橄榄石斑晶‌，‌球状孔洞（vugs）遍布‌”。仅曾为熔融态的岩石才可能保留气孔（vesicles）或孔洞结构‌。

橄辉无球粒陨石是稀有陨石类别，仅占石质陨石总量的‌约0.06%‌‌。

月球陨石Shişr166的切割切片显示，其灰色区域为玻璃质冲击熔体脉。气孔仅分布于灰色冲击熔体中，未见于碎屑岩内。部分气孔被方解石（白色）填充，这些方解石是陨石在阿曼着陆后由含水流体沉淀形成，此类结构称为‌杏仁孔‌。底部标有毫米刻度标记‌。

另一组具有多孔结构的月球陨石为‌Dhofar 081/280/910/1224‌的配对样本‌。这些陨石的玻璃质基质中分布有孔洞，其成因与基质曾经历熔融过程相关——熔体可能源自含太阳风气体的月表风化层熔融‌。由于这些孔洞形态多呈非球形（如不规则裂隙或晶簇状空腔），更准确的术语应为‌晶洞（vugs）‌而非气孔（vesicles）‌。

月球陨石Dhofar 081（上图）与Dhofar 280（下图）的切割切片显示，其孔洞尺寸均小于1毫米。与先前样本一致，这些孔洞仅分布于玻璃质固化熔体中，未见于碎屑岩内‌。

El-Shaikh Fadl 005：538克（总已知重量）。未观测到陨落过程。2010年4月发现于埃及红海省（Al Bahr al Ahmar）。L型熔融岩（L-melt rock）。

d'Orbigny：15.1克（样本重量）。未观测到陨落过程。1979年7月发现于阿根廷布宜诺斯艾利斯省（Buenos Aires Provence）。钛辉无球粒陨石（Angrite）。总已知重量（TKW）16.55公斤‌。

Jikharra 001：32.5克（全切片）。100×70毫米（尺寸）。玄武质无球粒陨石熔融角砾岩（Eucrite-melt breccia）。总已知重量（TKW）2.5吨。未观测到陨落过程。2022年购于利比亚艾季达比耶（Ajdabiya）。

Eagles Nest：9.97克（样本重量）。原始无球粒陨石。总已知重量154克。未观测到陨落过程。1960年夏季发现于澳大利亚中部。

月球陨石QUE（Queen Alexandra Range）93069的剖面展示。底部熔壳因陨石属于风化层角砾岩而呈现显著多孔结构（图例：底部熔壳）；顶部为陨石内部未熔融区域，无气孔发育（图例：顶部内部）。标尺为厘米立方体。

月球陨石PCA（Pecora Escarpment）02007的剖面展示。该陨石为风化层角砾岩，熔壳呈显著多孔状（图例：底部熔壳）。标尺为1厘米立方体。

月球陨石QUE 94281形态异常，可能为大型陨石碎裂后的残片，其熔壳仅局部覆盖（图例：顶部表面T）。与QUE 93069相似，熔壳因陨石属于风化层角砾岩而呈现多孔状（含气泡）。标尺为1厘米立方体。

许多民众声称“我发现的岩石与QUE 94281陨石完全一致！”右图为某位发现者提供的样本照片。尽管其表面形态与左图QUE 94281陨石（破碎母体残片，熔壳局部覆盖）近似，但细节特征迥异。右侧岩石实为地球玄武岩（火山渣岩），常用于园林景观或烧烤炉耐火层。‌注：‌图中右上角岩石显示顶部冷凝层气孔少于内部，与陨石的气孔分布规律相反。

Ribbeck：顽火辉石无球粒陨石（Aubrite）2024年德国目击坠落事件‌。单体重‌：3.6克（典型顽火辉石陨石碎片），总已知重量（TKW）‌：983克（截至2024年3月全球实验室登记量）。

‌坠落事件‌：2024年1月21日目击坠落于德国勃兰登堡州

Serra Pelada：‌钙长辉长无球粒陨石（Eucrite）2017年巴西目击坠落事件‌。
单体重‌：0.44克（含部分熔壳的陨石碎片）
‌总已知重量（TKW）‌：12千克（全球实验室登记总量）
‌坠落事件‌：2017年6月29日目击坠落于巴西帕拉州