打好去南极洲的信息和知识基础-- 有关南极洲的知识学习札记（三）

作者：達之誠
南极洲是地球上找到陨石最多的大陆。想收集关于南极洲的信息和学习有关南极洲的知识，能不涉及到南极洲的陨石之事么？这里，就将我到目前所知所学，向感兴趣者汇报。抛砖引玉，请多指教。

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听说我要去南极，有好友提醒我注意，看能否找到陨石，因为南极洲的陨石极有名。于是我循此搜寻信息和抓紧学习。陨石是坠落于地球表面的陨星残体，也可以说，陨石是来自地球之外的岩石样品，组成物为铁、镍、硅酸盐等。有不同种类的陨石，看从哪一角度出发作分类。首先，可以分为球粒陨石和非球粒陨石。非球粒陨石又可分出铁陨石和石铁陨石等。从来源方面看，有月球陨石和火星陨石之分。陨石的大小也各不相同，从数克到几百公斤重，几百克重（拳头大小）的居多。球粒陨石是早期太阳系星云凝聚时形成的，记录了太阳系起源的重要信息。非球粒陨石，则是由行星和小行星熔融形成，代表行星和小行星分异成不同圈层（某种程度类似于地球的分为核-幔-壳）的产物。

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地球之外的岩石样品，人类可以并且已经从月球上采集到样品，也可以从太空采集微颗粒。除了这两种情况以外，陨石是科学家唯一可以在实验室作分息硏究的地外样品。地球表面超70%为海水覆盖，掉到海里的难找或找不到。掉到陆地上的，碰到一个问题，即地球表面经年累月（很长时间，可以是若干年至几十万年或更长时间不等）的物理和化学分化作用，把多数陨石弄没了。所以在南极洲陨石样品被发现和找到之前，地球村收集到的陨石样品不超过3000块。南极洲其所以陨石多，是因为其环境条件适于陨石的保存。陨石掉到南极洲地面后，被冷冻起来了。降落在其它大陆土壤、湖泊中的陨石，一般只能保存几千至近万年，而落在南极冰层地区的陨石则可以保存几十万年，长出100多倍。甚至还有保存了几百万年的。据报导，在南极洲找到大量的陨石中，有若干块来自月球，还有的是能给出火星发展信息的火星陨石。

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有报导说，1974、1976年，美国科学家从在南极采到的2块稀有陨石中发现了6种非生物来源的氨基酸。氨基酸是构成蛋白质的基本单位，有氨基酸才能有蛋白质，有蛋白质才能有生命。从这一发现推断，可能在地球上的生命起源之前或之初所发生的某些化学过程，在其他一些星球上也曾发生过或者正在发生。陨石中氨基酸的发现，为研究地球外生命起源提供了有价值的材料。

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记得有人对澳大利亚袋鼠提过有趣之问，澳大利亚袋鼠多，一出机场就可看到袋鼠吧！ 那，是否可以类似发问，在南极洲，是随手可以捡到陨石吧。 如同不是在澳大利亚每处都可以见到袋鼠一样，南极洲也不是任何地方都可捡到陨石的。虽然南极洲陨石多，但南极洲有大约1400万平方公里的地域，且到处是冰天雪地，绝不是遍地都是陨石。虽已报导不止一处找到陨石，但找到很多陨石的地方还是为数不多。在南极洲找到相对大量陨石之地包括格罗夫山和横贯南极山脉的有些地段。 但愿我们这次去南极洲有百分之一、万分之一、甚至百万分之一的好运，如友人所说，我们能找到和捡些陨石回来。

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格罗夫山位于东南极内陆伊丽莎白公主地腹地，位于中国南极科考站 --中山站和著名的南极冰穹 A (Dome A, 中国南极科考站– 昆仑站所在处) 之间。1958年，澳大利亚皇家空军格罗夫（Grove）少校首次在那里着陆，因此被澳大利亚南极地名委员会以他的姓氏命名， 格罗夫是Grove 的音译。

讲南极事，不可避开一个“冰原岛峰”的概念。所谓岛，本意是指四面环水的一块陆地。在南极洲，98%的地方的基岩都被冰层盖住了。在这98%被冰覆盖的地方，称为冰原。但在冰原中，也不是100%全为冰所覆盖，有些地方有四面环冰的基岩出露，像大海中露出的峰状岛屿一样（但环绕峰状基岩露头的是冰而不是水），因此称为冰原岛峰。格罗夫山是64座冰原岛峰的总称，面积约3200平方公里， 比北京市或悉尼市的函盖面积还大些。格罗夫山为蓝冰铺盖、冰山起伏、岛峰凸现，很壮美。格罗夫山地区的最高峰是梅森峰，高度为2365米，这高度跟澳大利亚的大雪山的科修斯科峰和中国南岳衡山的最高处高度相近。如同大雪山和南岳衡山的高峰一样，天气晴好时，梅森峰顶端亦可见层云缭绕，醉美极了。中国的南极科考站 – 泰山站离格罗夫山区不到100公里。

美丽的格罗夫山一瞥（图源： 缪秉魁教授）

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在南极洲发现和收集陨石之路，也是一步一步走过来的。1969年，日本南极考察队在南极Yamato地区发现9块陨石之后，人们意识到，南极可能存在陨石天然富集机制，于是争相去找陨石。40多年来，日本组织了20多次南极陨石考察，独自收集到南极陨石17000多块。1976年至1978年，美国与日本联合开展陨石考察。1979年以后，美国又独立组队作陨石考察。每年都沿南极横断山脉 (Trans – Antarctica – Mountains) 作陨石搜寻。截至2010年，日本和美国分别收集了17236和17325块陨石。从1984年起，欧洲一些国家也组织陨石考察队，共找到陨石738块。1989年，中国继第一个科考站-长城站之后，在南极洲建了的第二个科考站 – 中山站，这为中国在南极找寻陨石及接锺而来的陨石硏究打下了坚实基础。中山站离格罗夫山只有约400公里。1998年之后，中国5次对格罗夫山地区作综合考察，找到了1万多块陨石。这可了不得啊，人家是多年来、数十次，并且用的是相对先进的设备和工具才找到超万块陨石，中国在相对短得多的时段内就成为找到超万块陨石的南极陨石大国，使中国跃入世界上找到陨石最多的国家之列。“自立于世界民族之林”、“中国应当对于人类有较大的贡献”是要在多个不同领域分别实现的。中国在很短的时间内，在南极洲找寻陨石和南极洲陨石硏究方面不仅“自立于世界民族之林”，而且成为在南极洲陨石数量仅次于美国和日本的南极陨石大国。这，不竖大拇指不行啊!

据报导，现时在南极洲找到的陨石加起来共有5万多块。南极洲成为世界上陨石最富集之地。

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南极洲富集陨石，与冰盖的流动密切有关。携带陨石的冰盖在向四周流动，像一条自然传送带，当遇到山脉时移动着的冰层会受阻或流动速度变慢。受阻的冰层会顺着山坡方向向上隆起。由于强风的作用隆起的冰块会消融。冰化掉了，陨石露出冰面并留在原地，天长日久，多次重复，把陨石富集在一起。其所以格罗夫山地区和横贯南极山脉发现多处陨石富集，是因为这样地方有陨石富集条件。 在东南极冰盖边缘（含横贯南极山脉），及格罗夫山等地发现陨石达50多处。 这种陨石富集的重复性非常有意思，前在这样陨石富集处找到陨石，过段时间去，又找到陨石。这说不上是“守株待兔”(不可能长时间守在寒冰上)，是否可以说是“重复猎兔”呢！

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陨石采回后，其分类硏究是一很讲究的事，因为陨石非常珍贵。采集到陨石的国家，都有专门的陨石包存方法和硏究机构。听说这项工作，在中国是由中国南极陨石专家委员会指导，由中国科学院地质与地球物理硏究所、中国科学院广州地球化学硏究所、中国科学院地球化学硏究所、中国科学院国家天文台、桂林理工大学、南京大学、中国科学院紫金山天文台、北京天文馆等单位既分工又合作地共同完成。

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1999年 – 2000年间，中国第16次南极科学考察队在格罗夫山地区，找到一块火星陨石和一块灶神星陨石。灶神星是一颗很古老的小行星，其岩浆结晶年龄在44.3至45.5亿年，是目前太阳系已知的最古老的岩浆岩之一。灶神星陨石又称为HED 族陨石。这名字由组成该陨石族的三种陨石的英文单词的第一个字母缩写而成。H（Howardite）- 古铜钙长无球粒陨石，Eucrite - 钙长辉长无球粒陨石，和 Diogenite – 奥长古铜无球粒陨石。HED 族陨石，别看只找到一块，却是探索和硏究太阳系分异型行星和或小行星早期岩浆演化和变质作用的理想对像。

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南极洲可能找到陨石。但南极洲冰盖底下，本身也有岩石，并且这样的岩石也有露出冰盖的（如冰原岛峰）。流动的冰层，可以携带陨石，也可以搬运南极洲本身有的岩石的碎块，那，怎么区分是南极洲本地的岩石碎块还是地外陨石呢？科学家们有多样办法。办法之一是看石块外表有没有一层称为熔变壳的涂层。

当陨石穿过大气层时，由于接触到外界高温，陨石块与大气层产生摩擦作用会使陨石表面熔化，如果陨石穿过大气层时没有燃烧殆尽，坠落到地面时就会形成一层熔变壳。

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前面在讲到南极探险的英雄年代时，提到了斯科特、阿蒙森、沙克尔顿、莫森等一位又一位英雄。中国在南极洲找寻陨石和硏究领域的崛起，也是英雄辈出。其中有一位杰出英雄- 缪秉魁教授，是位于山水甲天下之处的桂林理工大学陨石与行星硏究中心主任、博士生导师。他是中国矿物岩石地球化学学会兼陨石学与天体化学专业委员会主任委员、中国南极陨石专家委员会委员兼陨石分类工作组组长、中国空间科学学会理事会理事。

听说缪秉魁教授在成长的道路上，并无显赫背景可依，全靠自己励志奋斗。有资料说，努尔哈赤在总结自己的人生时说过：“我像一把钢刀，在艰难竭蹶中为女真人劈出一条路来”。从这意义上讲，缪秉魁教授和中国其他找寻和研究南极陨石的英雄们，也是甚至更是钢刀，为中国掘起成为南极陨石大国披荆斩棘，从本无路处开辟出光明大道。不过，天佑自佑之人，命运垂青有准备者。在后来的征途上，缪教授就如牛顿说，有“站在巨人的肩膀之上”。他在读硕士学位硏究生时，师从著名的长于矿相学、宝石学等不止一个领域的邓燕华教授。读博士学位，他报考了中国科学院地质与地球物理研究所，师从中国“探月计划”首席科学家、大名鼎鼎的天体学家欧阳自远院士，主攻陨石硏究。

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缪秉魁教授多次考察南极洲。2001年初，他完成博士硏究生课程后，就参加到中国当时从南极洲已收集到的陨石的硏究工作中。2002 – 2003年，他参加了中国第19次南极科学考察队。2002年11月18日，中国科考队从北京飞澳大利亚塔斯玛尼亚的霍巴特（Hobart）。 几天之后（11月22日）搭乘澳大利亚的“极光号”科考船，穿越称之为“魔鬼带”的西风带（海浪汹涌澎拜，10级以上强风暴如同家常便饭），经过一个多星期的海上颠簸，甚至生死考验到达南极洲。

在中国的南极科考站-中山站休整和准备10来天之后，缪秉魁教授和他的4位英雄同事，于2002年12月15日，乘雪地车（虽然还是艰苦异常，但比当年南极探险英雄年代强多了，不用狗拉雪橇啦!）前往离中山站400 公里开外的格罗夫山找地外宝物 – 陨石。记得小时候听过一个“太阳山”的故事，说是太阳山宝物多多。缪秉魁教授讲述他们在格罗夫山探宝陨石，跟故事里的太阳山还真有些相似。他们在格罗夫山的40多天里，只有两天（暴风雪的天气）空手而还，其余的日子里，每天载宝而归。当年听一电影插曲的美丽唱词“清早船儿去撒网，晚上归来鱼满仓”时，羡慕极啦。现闻缪秉魁教授他们在格罗夫山的探宝经历，更是令人神往！最多的一天，他们寻回2566块陨石!   不过, 我也读到资料，找寻陨石是异常艰苦的，要有识宝的技艺和功底，更要有坚强的意志毅力和良好的身体素质。

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2003年3月20日，缪秉魁教授和英雄团队，乘中国极地科考船“雪龙号“ 胜利荣返上海港。正是这次南极科考陨石收集多多，使中国陨石的拥有量跃升世界第三位。想在当年南极探险英雄年代，各国英豪争相逐鹿冰原，有着数千年辉煌历史的炎黄子孙，居然没沾上边。可如今，短短数年，在缪秉魁教授和许多其他中华英雄手里，就使中国成为了在南极陨石拥有数量方面位列地球村前三。这可以说是“沧海桑田”之变呢，还是 “此一时，彼一时，此时非彼时”呀？

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不过，缪秉魁教授等在格罗夫山地区找到多多的陨石，中国考察队到目前为止主要在格罗夫山地区探宝，不是“空穴来风”， 而是建立在大量信息资料收集、分析、研讨的基础上，作出了科学预测而再付诸行动。因为在缪秉魁和他的英雄同事出发之前，中国的科学家们，就硏究了南极洲陨石的富集机制。同时，也推测到格罗夫山地区可能具备陨石富集的条件，认为在格罗夫山地区找到陨石是大概率事件。也可以说是，为“大海捞针”锁定了可能的范围，使“大海捞针”变为“小范围探宝”。不然的话，在约1400万平方公里的南极大陆满处找陨石，非常的难哪！所以，缪秉魁教授他们是有备而去的。他们的闪光处在于：不仅身体力行、不辱使命，而且有多多的创造和新发现。

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在南极洲找到陨石，并且找到的陨石数量多多，已是很了不起了。缪秉魁教授，可没停留在这样水平上，而是在对陨石的硏究上更有建树。例如，他和团队在中国开展了对特殊类型陨石如橄辉无球粒陨石和CR型碳质球粒陨石的硏究取得突出成果，为提高中国在该领域得硏究水平和国际影响力起到重要作用。缪秉魁教授通过对球粒陨石中的难熔包体CAI 进行硏究，发现了新的CAI类型。

缪秉魁教授和团队的杰出建树，不仅在中国，而且在国际上也得到认可和仰慕。2009年11月至2010年1月，他作为中国代表，受邀参加了有美国参加的第26次南极考察国际合作项目。 之前，中国南极陨石考察和收集，主要在位于东南极中间的格罗夫山。这次国际合作项目，是考察位于东南极边缘的横断南极山脉的一段 – Mt Miller Range。

2009年12月25日，缪秉魁教授和美国考察队员们在南极洲冰上过圣诞节（图源：缪秉魁教授）

南极洲不属于任何国家，但各国有各自主要考察的区域，横断山脉的Miller Range 地段主要是美国科学家在那儿考察，而格罗夫山则是中国的主要考察地区。

2009年 缪秉魁教授参加美国南极陨石考察队时，发现15 公斤重的大陨石 （图源： 缪秉魁教授）

不得不指出的是：缪秉魁教授参加美国南极陨石科考队，不是当“南郭先生” 在那“滥竽充数”，而是真正身体力行，展现炎黄子孙风采，找到珍贵陨石。

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缪秉魁教授与美国考察队联手找陨石之非凡经历，令人不禁联想到读到的一则往事。听说，中国代表团于1983年出席第十二届《南极条约》会议，因为刚刚加入《南极条约》的中国，在南极事务上是个尴尬的迟到者，在南极事务上还没有发言权和表决权。在会议表决时，中国代表被“请”出场外喝咖啡。喝咖啡比连咖啡还喝不上当然好些，但毕竟万里迢迢赶来不是为喝咖啡的。因多方面原因，中国在南极探险、考察、硏究等方面迟了些，当时也只好隐忍。可到了缪秉魁教授这一时代，可是堂堂正正受邀于国际项目，共同在南极洲考察和找寻陨石，并且成就辉煌。这事，想起来真是令人心里美滋！

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2013年至2014年4月，缪秉魁教授随同中国第30次南极科学考察并且担任格罗夫山考察队队长。 是次他领头的考察队找到几千块陨石；其中，他自己就找到700多块。

2013年，缪秉魁教授率考察队到格罗夫山时举行纪念仪式 （图源，缪秉魁教授）

缪秉魁教授和他的团队，不单是找到陨石，而且作硏究，更是成果累累。多年来，他们在与陨石有关的多个领域，取得辉煌成就。不仅在中国，而且在全球，都是重量级的陨石找寻和硏究大专家。

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曹建西先生写作和出版的书- ”冰穹之上 – 我的南极故事”，讲的是他自己亲身经历的南极洲探险和考察之事，书中点点滴，对想了解南极洲者，有实在的用处和帮助。加上文笔好，又下了功夫真正用心写成，读起来是一种美好享受。