珠宝店的橱窗里，橄榄石被切成小颗，镶在戒面上按克拉计价。同样的矿物，在另一类标本里是以公斤计地长在铁中的：切开一块石铁陨石，黄绿色晶体像葡萄干嵌在面团里，中间填满银白色的铁镍金属。两种成分的密度差了一倍多，一块石头里却混得如此均匀。密度差这么大的东西，为什么没各走各的？
石铁陨石（pallasite）是橄榄石晶体与铁镍金属的交生体，橄榄石占体积的约 60%–90%；主群标本的橄榄石氧同位素与 IIIAB 铁陨石落在同一条分馏线上，指向同一个母体的核幔交界；金属相冷却速率只有约 1–10 K/Myr，对应几十到上百公里的埋深。混合机制至今没有共识。
一半石头一半铁，是密度分层卡在中间的样子
铁镍金属密度约 7.8 g/cm³，橄榄石约 3.2 g/cm³，相差一倍以上。一个熔融的、直径上百公里的天体，重力会把重的往下拉、轻的往上推，分出金属核与硅酸盐幔，这个过程在百万年尺度上就能完成。
石铁陨石保存的正是分选到一半的状态：金属对应核，橄榄石对应幔。分异一旦完成，两者永久分开，只有被撞碎且碎块恰好来自交界处的天体，才能把混合物送到地球。
氧同位素把橄榄石和铁陨石绑在同一个母体上
氧有三种稳定同位素，不同母体的 ¹⁷O/¹⁶O 与 ¹⁸O/¹⁶O 比值落在不同的分馏线上。主群石铁陨石中橄榄石的 Δ¹⁷O 与 IIIAB 铁陨石几乎重合。IIIAB 是铁陨石里数量最多的一群，这一重合意味着两者的金属很可能出自同一个储库。结构可以被撞击搅乱，同位素比却不会在地表过程中被随意改写。
冷却速率只有每百万年几度，说明它埋得很深
铁镍合金冷却时会析出铁纹石与镍纹石的交生片晶，片晶宽度由冷却速率决定。用镍的固态扩散模型反演宽度，主群标本的冷却速率在约 1–10 K/Myr 的量级。
这个数字慢得反常。要维持这样的散热速率，样品必须被几十公里厚的幔物质盖住。按热模型反推，母体半径的量级在 100–200 km。
但橄榄石和金属本该分开，这个矛盾还没解决
按密度差，橄榄石应该浮到金属上面形成一层，而不是以晶体形态均匀悬在金属里。要让两者在界面处搅在一起再冻结，需要一种足够快的机制。
主流解释有两条。原地混合：核幔边界发生剧烈扰动，把橄榄石带进金属后快速冷却锁住结构。撞击注入：一颗小行星撞上已分异的母体，把幔部碎块打进尚未固结的核。
两条路各有难处。原地混合要求局部冷却足够快，与上节测到的慢冷却存在张力；撞击注入则要对角度、速度、时机构成巧合。两种模型都仍在使用。
| 参数 | 数值 | 口径与来源 |
|---|---|---|
| 石铁陨石占坠落陨石比例 | 约 1%–2% | 全球坠落统计汇总 |
| 橄榄石体积占比 | 约 60%–90% | 主群标本切片统计 |
| 橄榄石与铁镍密度 | 约 3.2 与 7.8 g/cm³ | 矿物物性测量 |
| 橄榄石镁值 Mg# | 约 0.87–0.90 | 电子探针成分统计 |
| 金属相冷却速率 | 约 1–10 K/Myr | 片晶宽度与扩散模型反演 |
| 母体半径 | 约 100–200 km | 热演化模型反推 |
哪些是观测，哪些还是推断
常见问题
看切面。铁陨石内部是均匀金属，只有酸蚀后出现的交生纹路；石铁陨石切面上嵌着黄绿色透明晶体，密度也略低。
稀有得多。坠落统计里石铁陨石约占 1%–2%，普通球粒陨石占八成以上，差了两个数量级。
来自 1772 年在西伯利亚发现的 Krasnojarsk 标本，以博物学家 Peter Simon Pallas 命名。
延伸阅读
- Buseck 1977, Geochimica et Cosmochimica Acta 41, 711
- Mittlefehldt et al. 1998, Reviews in Mineralogy 36
- Meteoritical Bulletin Database（meteoritical.org）