自從人類發(fā)現(xiàn)從天上掉下的隕石，隕石的融殼就是人們所關(guān)注的問題。公元275年左右的努比亞演說家Arnobius長者對流星石的外觀描述為：“憂郁的黑色，粗糙、不均勻的一些邊緣突出”。天上的使者墜落到地球，其黝黑的顏色古人解釋為石頭的黑色涂層。

成因

隕石的熔融外殼或熔融外皮是隕石熱變形，形成的薄熔融表面層。在石隕石上，主要由橄欖石、玻璃，紫蘇礦等鐵氧體組成，很少超過1mm的厚度。在鐵隕石上，它幾乎完全由磁鐵礦組成，甚至更細(xì)，一般在?mm。

當(dāng)流星體以每秒15到70公里的速度進入地球時，通過與大氣的摩擦?xí)纬扇诨耐鈿?。這個速度足以在4到5分鐘內(nèi)從東到西穿越北美洲大陸?？梢韵胂筮@些宇宙導(dǎo)彈產(chǎn)生的壓縮空氣的巨大前波。

在大約70公里的高度，空氣小于海平面濃度的1％，大氣開始減慢流星體的速度。在這個階段，流星體已經(jīng)壓縮了前面的空氣。流星體越深入到越來越致密的氣氛中，其路徑中的空氣波被壓縮得越多，溫度越高。

最終，熱空氣會使流星體的外部融化。在大約2,700°F的溫度下，流星體的巖性幾乎沒有阻力。一旦熔體變成流體，它就立即在氣體和等離子體射流中被帶走，剩余材料在下方熔化。在這個消融過程中，根據(jù)進入角度，進入速度和礦物質(zhì)組成，流星體損失了其原始質(zhì)量的百分之九十。與廣泛的認(rèn)知相反，流星體的內(nèi)部不受消融過程的溫度的影響，因為立即用氣流中的流體熔體傳導(dǎo)熱量。

排除過程

在這個熱消融階段，流星體的原始形狀正在重塑。由于它們的形狀不規(guī)則，大多數(shù)流星體在飛行期間不受控制地旋轉(zhuǎn)或滾動。在這種情況下，所有表面或多或少均勻地?zé)g。除非流星體被消融為空氣動力學(xué)形狀并形成穩(wěn)定的飛行，否則其礦物組成中的不均勻性會導(dǎo)致消融程度的局部差異。具有較低熔點的組分，例如鐵礦石，比貧鐵橄欖石更容易熔化。富鈣巖性熔化得更快。一旦燒蝕過程達到具有較低熔點的聚集體，形成小凹坑和凹坑，這反過來又導(dǎo)致了細(xì)微的紊亂，甚至進一步切割出這些凹痕。所得到的凹槽稱為regmaglypts。

凝固

一旦地球大氣將流星體減緩到不會發(fā)生熔化的地步，就會進入飛行的“黑暗”和“寒冷”的階段。這時，形成融化層的時刻到了。當(dāng)最后的熔融物冷卻時，就形成了薄的，通常是玻璃狀和無光澤涂層固化的熔融的外殼。因此，隕石融殼的最后形成可以形容為時間上特定時刻的快照。

融合結(jié)構(gòu)

在某些情況下，融化的表殼發(fā)展出細(xì)化的凝固熔體，這些被稱為流線，通常指向隕石的一側(cè)，說明表殼冷卻時背向遠(yuǎn)離飛行方向的表面。有時隕石的表面會顯示出淚液狀的飛濺液滴，這也是指向這個方向的，這些材料由已經(jīng)從表面剝離，后經(jīng)被旋轉(zhuǎn)再次捕獲的材料形成。

在其他地方，特別是后部，側(cè)面和保護氣流的部分，熔化的材料積聚并形成較厚的表殼，局部形成翻唇。這些發(fā)現(xiàn)表示遠(yuǎn)離飛行方向的表面的邊緣。這些翻唇構(gòu)成隕石的完整后表面，稱為滾動邊緣。它們形成為半液體熔體在邊緣上滾動并固化在氣流中。

如果流星體前端熔融的液體材料被捕獲，阻擋其與氣流一起逃逸，則其形成厚的隆起或填充空腔。在某些條件下，熔化的物質(zhì)會以穩(wěn)定的飛行姿態(tài)累積在流星體的尾部，并且彼此頂部形成幾層。在極端情況下，這些表殼可達到1厘米以上的厚度。從Tamdakht隕石的主要質(zhì)量回收的碎片（Buhl，et al。2009）顯示了這種罕見現(xiàn)象的證據(jù)。

滾動和通過

具有穩(wěn)定飛行的流星體在其尾部產(chǎn)生高真空。真空有利于揮發(fā)性元素的強烈脫氣，而揮發(fā)性元素又會在外部熔化殼中產(chǎn)生囊泡，有時會產(chǎn)生較大的氣泡或飛濺坑。流星體維持穩(wěn)定飛行的時間越長，脫氣過程越強烈，氣泡形成越強烈。

收縮裂縫

當(dāng)流星體持續(xù)向下飛行到大氣層的地區(qū)，流星體將遇到低溫，通常遠(yuǎn)低于冰點。這導(dǎo)致剛剛冷卻的融合地殼的進一步收縮。流星體上一般出現(xiàn)冰霜形式，在特殊情況下，甚至可能會形成一層冰。由低溫引起的熱應(yīng)力常常導(dǎo)致融合皮中微小的網(wǎng)狀裂紋。這些細(xì)膩的結(jié)構(gòu)類似于瓷器的釉質(zhì)燒制的裂紋，稱為收縮裂縫。

顏色

石隕石上融殼的顏色通常是黑色的。然而，質(zhì)量范圍從玄武巖隕石上的玻璃噴射黑色到平常的隕石上的淺棕色或暗灰黑色。

泡沫，透明，橄欖綠色的結(jié)皮，如中部月球高原隕石，或明亮的白色和灰色的融合結(jié)殼，例如，在aubrites上，是罕見的例外。薄融殼一般表現(xiàn)為青色。通常，融殼的顏色主要是隕石的鐵含量。

一般在新鮮落下的隕石的一側(cè)顯示黑色的融殼，在另一側(cè)顯示較褐色的外殼。這不是風(fēng)化的影響。顏色差異是由于相對面的融殼中磁鐵礦含量的變化。這些又通過供應(yīng)大氣氧化過程的溫度而控制。

成品率

流星體，特別是石頭和石鐵組成的流星體，其結(jié)構(gòu)不能承受進入大氣的巨大的機械應(yīng)力。他們經(jīng)常分裂成碎片云，繼續(xù)它們的飛行軌跡。分裂中大部分質(zhì)量變成了隕石粉塵，而不限于飛行的熱階段，并且可以在完整軌跡期間隨后發(fā)生，直到發(fā)生沖擊。

有的隕石標(biāo)本顯示較厚的融殼和高度的表面消融，而在熱飛行的后期發(fā)生的碎片則顯示較小程度的消融。這些通常只是涂層不完全，或者是非常薄的表層。有時他們只顯示溫和的煙熏。

當(dāng)殘余流星體最終撞擊地面，則又會形成千奇百怪的各種跌落撞擊形態(tài)。收藏家和研究人員嘗試將隕石融殼形成的整個過程分主要，次生和三次形成來分類不同程度的融殼。如果在一個樣品的幾個表面上觀察到幾度的表殼，那將是完美的。但往往連續(xù)的撞擊碎片會影響或減少的融殼表現(xiàn)的流體。

內(nèi)部和外部層

Ramdohr（1967）以及Genge和Grady（1999）已經(jīng)證明，隕石的融殼不是一個均勻的層，而是可以分為外殼和內(nèi)層。

雖然石隕石的外殼由隕石原始巖性的完全融化的產(chǎn)物組成，內(nèi)層經(jīng)歷較低的熔化程度，并以硅酸鹽玻璃和硫化物液滴為主。在形態(tài)上，外殼含有大量非常小的囊泡，其中最外面的囊泡朝向表面開口。這些囊泡可以占外殼的50％。內(nèi)層或襯底相當(dāng)緊湊，并與金屬脈和液滴相交。在底物下，隕石的礦物學(xué)不受大氣通過期間產(chǎn)生的熱量的影響。

由于具有更好的導(dǎo)熱性，鐵隕石通常具有在融殼下出現(xiàn)熱改變的晶體結(jié)構(gòu)的區(qū)域。這個熱影響區(qū)稱為α2區(qū)，可能達到隕石2厘米的深度。

侵蝕

除了氧化，在豐富的石英砂的干旱環(huán)境中，對隕石的風(fēng)化影響之一是鹽化引起的光亮或光澤。石英顆粒的連續(xù)沖擊侵蝕了融合外殼的外殼層，在一定程度上被風(fēng)載砂磨損。在石英砂豐富的地區(qū)，這種效應(yīng)一般在幾個月后才能發(fā)生。

在寒冷環(huán)境中的隕石易受同樣快速侵蝕，許多南極洲地區(qū)的隕石內(nèi)部相當(dāng)新鮮，而外面卻被風(fēng)、冰晶深深地磨蝕了1厘米甚至更深。一旦融殼消失了，裸露就成為侵蝕粒子的入口。通常，通過撞擊冰晶或石英顆粒，隕石的矩陣甚至深刻地雕刻出來。

進一步的機械和化學(xué)攻擊

隕石墜落處的溫度是保存融殼的另一個重要因素。白天和黑夜溫差之間的巨大差距將增加隕石內(nèi)部與其融殼之間的剪切應(yīng)力，因為它們各有不同的膨脹和收縮系數(shù)。最終，誘導(dǎo)的剪切應(yīng)力導(dǎo)致融殼的進一步剝落。同時，融殼也受到外部和內(nèi)部的化學(xué)攻擊，主要化學(xué)風(fēng)化反應(yīng)是氧化，水合和溶解。

濕度通過隕石的裂縫滲透隕石。濕度會溶解可用的氯化物（以換取OH）并通過隕石內(nèi)部再分配，并與水一起形成更進一步攻擊隕石的鹽酸。隕石中鐵鐵紋石的氧化也在擴大，如果在其表面附近發(fā)生這種情況，則會導(dǎo)致熔化層的剝落。隕石中的鐵被氧化成新的風(fēng)化礦物，如針鐵礦。

表面和表面天氣

這些影響的速度和強度在很大程度上取決于地質(zhì)和氣候環(huán)境條件。在隕石表面發(fā)展的風(fēng)化作用類型也取決于土壤接觸的百分比。不管氣候環(huán)境如何，埋在土壤中的部分隕石比那些暴露的地方更容易受到保護。另一方面，隕石的嵌入部分在很大程度上被保護免受任何機械磨損。特別是在干旱環(huán)境中，土壤中幾乎沒有磨料顆粒的運動。這樣一來，隕石在千年前就會經(jīng)常在其嵌入的部分顯示保存完好的外殼。

地面天氣

重度磨損或風(fēng)化的隕石通常具有由氧化物和陸生礦物制成的厚皮，這些礦物完全替代了熔殼。為了能夠表現(xiàn)出殘留的融殼，隕石的切割或破碎的表面應(yīng)至少顯示出外殼的底層。當(dāng)細(xì)邊外緣和內(nèi)部矩陣之間的顏色，質(zhì)地和組成不再存在差異時，可以說融殼全部消失了。如果仍然有一個細(xì)膩的涂層覆蓋鋸齒狀和不規(guī)則的表面，這種涂層是光滑，有光澤，無特征的，以及淺到深棕色的顏色，如許多NWA可以看到的，你幾乎肯定會看到一層沙漠青漆。

沙漠和加工涂料

沙漠青漆或沙漠斑點是干燥和半干旱環(huán)境中表面形成的薄而明亮的深棕色至黑色銅綠，主要由粘土礦物組成。后者包括70％以上的青漆，二氧化硅是最重要的礦物。鐵和錳氧化物構(gòu)成剩余部分的主體，并均勻地分散在整個粘土層中。通常在隕石上，其厚度小于0.25mm

如果隕石表現(xiàn)出可以在酸中溶解的棕色，灰色或輕質(zhì)涂層，則熔化的融殼已經(jīng)被粘土礦物或膠合物所取代。

對于個人來說，通常沒有切割表面可用于比較基體和外部涂層。但幾乎所有經(jīng)歷一定程度風(fēng)化的隕石都會顯示損傷的表面，這些表面可比由熔融產(chǎn)生的表面更粗糙的紋理。如果這些和后一個表面之間的顏色沒有差別，這表明沙子拋光和沙漠青漆的形成已經(jīng)處于進展?fàn)顟B(tài)。

如果既不能確定任何紋理殘留物，也不能確定涂層和內(nèi)部之間的組成差異，樣品可能會被風(fēng)化到襯底之外，也不會存在熔融外殼。這些隕石通常顯示硫酸鐵完全替代硫酸鹽并完全溶解所有其他的原始金屬。

即使在高度氧化的頁巖或風(fēng)化層下方仍存在隱藏在地下的融殼的底物殘留物。如果隕石的外部可見涂層是陸地風(fēng)化產(chǎn)品的外皮，那么在描述隕石時應(yīng)該考慮到這一點。

可可

國際隕石收藏家協(xié)會會員IMCA#5192