Если камень не горит, как же «сгорают» в воздухе мелкие каменные метеориты?

Во-первых, разграничим понятия. Метеоритом называется уже то, что упало, то есть долетело без дефрагментации. Тело входящее в атмосферу так и называют метеорным телом. Метеорные тела бывают разными. Это вовсе не только куски какого-нибудь очень твердого материала, похожего на гранит. Они могут быть и пористыми. Их можно разрушить даже ударом молотка.

Суть явления, которое вы назвали сгоранием, можно объяснить следующим образом. Представьте, что вы взяли даже кусок гранита и начали его точить на шлифовальном круге. У вас полетит сильно разогретая пыль (именно поэтому круг и поливают водой или синтетическим маслом). Вот примерно то же самое происходит при входе тела на большой скорости в атмосферу. Атмосфера действует как образив, срывая и распыляя слой за слоем. При этом кинетическая энергия тела переходит в тепло и слетающая мелкодисперсная пыль сильно разогревается и светит (красивые следы при сильных метеорных дождях). Кроме того, тело может и взорваться и разлететься на мельчайшие фрагменты. Тут суть явления заключается в следующем. Если теплопроводность тела низкая, то при входе в атмосферу оно начнет резко разогреваться в ограниченной области. В итоге возникнет огромный градиент (если простым языком, то перепад) температур, что породит в теле ударную волну и разрушит его. Кстати, именно по схожей причине могут лопаться стеклянные стаканы в которые резко наливают кипяток. У стекла очень низкая теплопроводность и всё тепло, передаваемое струёй горячей воды, концентрируется в очень ограниченной области, что опять же вызывает внутреннюю ударную волну и разрушает стакан.

Кстати, далеко не все метеорные тела "сгорают". Например, при падении железо-каменного тела в Сихоте-Алине в 1947 году, вся каменная фракция разлетелась в пыль, а вот железные вкрапления так и долетели оплавленными до земли и накрыли "картечью" площадь тайги, сравнимую с площадью современной Москвы.