荷叶塘陨石岩矿特征及化学-岩石类型研究

荷叶塘陨石是1998年降落的一块普通球粒陨石。本文在对荷叶塘陨石的岩石学和矿物化学特征分析的基础上,划分了荷叶塘陨石的岩石类型和次级岩石类型。荷叶塘陨石橄榄石的Fa值在0.6-48.8之间,平均值为23.2,PMD为60.1%;低钙辉石的FS值在0.6-49.0之间,平均值为9.1,PMD为97.5%。结合橄榄石Fa值的PMD与次级岩石类型关系、橄榄石中的Cr含量、铁纹石中富Ni颗粒的数量密度等,综合判断荷叶塘陨石的化学-岩石类型为L3.3,由此表明该陨石是一块热变质程度非常低的L型非平衡普通球粒陨石。     

南极格罗夫山陨石岩石学特征Ⅱ:平衡型普通球粒陨石

我国第16次南极科考队回收的28块陨石中,除1块火星陨石、1块HED陨石和6块非平衡L3型陨石外,其余20块为平衡型普通球粒陨石。根据橄榄石的平均Fa值、低Ca辉石的平均Fs值和Fe-Ni金属含量将这20块陨石分别划分为H、L和LL等化学群;根据球粒结构、基质重结晶程度和矿物成分对这些陨石进行岩石类型的划分。由于平衡型普通球粒陨石已达热力学平衡,橄榄石和低Ca辉石的成分相当均一,并且平均Fa和Fs值均与陨石的含Fe总量呈很好的反比关系,因此橄榄石平均Fa值和低钙辉石平均Fs值是平衡型陨石重要的化学群分类标准。20块平衡型普通球粒陨石的化学-岩石类型为:6个H群(3个H4、1个H5和2个H6)、9个L群(3个L4、1个L5和5个L6)和5个LL群(2个LL4、3个LL5)。     

南极陨石GRV052483中岩石矿物学特征:撞击熔融型普通球粒陨石

南极陨石GRV052483样品为中国第22次南极科学考察队在蓝冰上发现的一块普通球粒陨石。初步研究发现,该样品中球粒结构并不发育。薄片中可见大量自形-半自形橄榄石斑晶镶嵌在细粒基质矿物中,具有典型的斑状结构。这些橄榄石斑晶大多为残留相,斑晶橄榄石和基质中主要矿物橄榄石、低钙辉石成分均一,平均橄榄石Fa值为24.7 mol%,而低钙辉石平均Fs值为21.1 mol%,斑晶中偶有粗粒长石玻璃化,根据岩相学及矿物成分特征,可确定此陨石为L6。不透明矿物含量较少,包括金属(铁纹石和镍纹石)与陨硫铁,此外可见少量的铬铁矿和磷灰石。冲击熔融脉发育、斑晶中粗粒长石玻璃化、基质中橄榄石、辉石、长石重结晶等现象说明该样品经历了强烈冲击,其冲击程度可能达到S6以上。因此,GRV052483可能为撞击熔融型L6普通球粒陨石。     

南极格罗夫山陨石岩石学特征Ⅰ:非平衡L3型普通球粒陨石

我国第16次南极科学考察队在格罗夫山区域的蓝冰表面回收到28块陨石,其中有6块属于非平衡型(即3型)普通球粒陨石。它们保存了原始的岩石矿物学特征,包括非常清晰的球粒结构、基质未重结晶和不透明、橄榄石和低钙辉石颗粒具有明显的成分环带和极不均一的化学组成等。Fe-Ni合金含量、含Fe总量和橄榄石成分综合分析表明这6块陨石全部属于低铁群(L)。因为非平衡普通球粒陨石橄榄石成分变化的PMD(Fa)值与岩石类型亚型有良好的相关性,因此,根据橄榄石Fa的PMD标准这6块陨石被划分为如下亚型:GRV 99019为3.6型,GRV99020、GRV 99021和GRV 99026为3.5型,GRV 99001为3.4型,GRV 99022为3.0—3.4型。     

100块南极格罗夫山陨石的化学-岩石类型

本文报道100块南极格罗夫山陨石的岩矿特征,以及它们的化学群和岩石类型。分类结果共发现4块特殊类型陨石,包括1块CM2型碳质球粒陨石(GRV050179),1块钙长辉长无球粒陨石(GRV051523),1块橄辉无球粒陨石(GRV 052382)和1块中铁陨石(GRV 050212)。GRV050179大部分球粒直径小于300μm,基质/球粒体积百分比为6∶1,且具有强烈的水蚀变特征,形成大量层状硅酸盐和PCP(Poor Characterized Phases)集合体。GRV 052382的橄榄石具有还原边,内部重结晶。橄榄石和辉石之间的富碳填隙物含有金刚石。GRV 050212的金属含量为12.3 vol%,其中的低钙辉石FeO/MnO质量百分比为30.0,而GRV 051523中辉石的FeO/MnO质量百分比为28.7-30.9,两者均与HED(Howardites-Eucrites-Diogenites)族陨石一致。普通球粒陨石有93块,其中5块属于非平衡型普通球粒陨石。依据橄榄石Fa的相对标准偏差(PMD)可以进一步划分这些非平衡型普通球粒陨石的亚型[1],其结果为:GRV 050165和GRV053167为3.5型,GRV050189、GRV050200和GRV050404为3.4型。88块平衡型普通球粒陨石包括低铁群(L)54块,高铁群(H)34块,与南极横贯山脉的陨石相比,L群所占比例明显偏高,且缺失LL群。另有3块小样品主要由金属和少量硅酸盐组成,其铁纹石的钴含量和橄榄石的Fa值分别落在H和L群范围。虽然这3块样品的金属含量类似铁陨石,但实际上很可能是普通球粒陨石中脱落的较大的金属团块。93块普通球粒陨石中有22块样品很新鲜(W1),金属和硫化物几乎很少遭受氧化,61块样品的金属和硫化物遭受明显氧化(W2),仅10块样品的金属和硫化物被强烈氧化(W3)。     

GRV 051523:一块新的灶神星陨石

Grove Mountains(GRV)051523是一块新发现的钙长辉长无球粒陨石,主要由粗粒辉石(62.9 vol%)和长石(34.2 vol%)以及少量不透明矿物(2.7vol%)组成,含很少量的二氧化硅晶屑和细粒富铁橄榄石(Fa75)。粗粒辉石包括易变辉石和普通辉石,两者均普遍具有出熔现象,出熔的晶片大部分宽1-3μm。不透明矿物为铬铁矿、钛铁矿和硫化物。该陨石受到强烈的撞击并角砾化,形成冲击熔脉。粗粒辉石晶体普遍存在微粒状或细针状铬铁矿,并具有定向分布特征,可能也与强烈的冲击变质有关。不同产状的辉石成分均一,表明该陨石经历过强烈的热变质,使其矿物化学组成基本达到平衡,因此将其岩石类型划分为5-6型。GRV 051523的发现为了解灶神星的物质组成、岩浆分异、以及多阶段撞击和热变质历史提供了新材料。     

南极格罗夫山球粒陨石冲击变质程度及特征

本文对93块南极格罗夫山普通球粒陨石的冲击变质特征进行了研究:在光学显微镜下观察并描述了橄榄石、辉石、长石等主要硅酸盐矿物的破裂、消光、熔融以及重结晶现象;在冲击熔脉和熔融囊中观察到了矿物的分解、相变,并确认了林伍德石、镁铁榴石、辉石玻璃和熔长石等多种硅酸盐矿物的高压多形。根据冲击变质特征以及高压矿物的组合对93块南极普通球粒陨石进行了冲击变质程度分类。冲击变质类型的统计结果表明,这批样品中共有23块陨石遭受了强烈的冲击变质作用(S4-S5),并且其中绝大部分为L群普通球粒陨石(22块),仅有1块H群陨石受到明显的冲击变质,并形成熔脉。H与L群陨石完全不同的冲击变质特征,可能反映了两者小行星母体表面不同的物性。此外,相同化学群陨石中,冲击变质程度的分布与岩石类型相关,平衡型(特别是5-6型)陨石具有最高比例的强烈冲击变质陨石。     

南极GRV 024237橄辉无球粒陨石的岩石矿物学特征

GRV024237是第19次中国南极科学考察队在南极格罗夫山地区一号冰碛上发现的。主要由粗粒状橄榄石(60vol%)、易变辉石(30vol%)和不透明矿物(10vol%)组成,粗粒橄榄石辉石、颗粒边界呈120°接触角,无球粒,粗粒橄榄石具有明显的反环带结构,这些特征符合典型的橄辉无球粒陨石结构。薄片中橄榄石颗粒的边部到核部化学组成变化显著,边部富镁,Fa6.2—Fa17.5;易变辉石组成比较均一,Fs14.0—Fs15.5;基质不透明矿物富含碳质,充填于大颗粒的间隙及裂隙。岩石学和矿物化学组成两方面都表明GRV024237是一块橄辉无球粒陨石,且属于I型单矿角砾岩,中等FeO/MgO比值,冲击程度较弱,经历了部分熔融。     

南极月球陨石EET96008矿物学和岩石学特征

EET 96008是一块发现于南极Elephant地区的玄武岩质角砾岩月球陨石。本文对该陨石的矿物岩石学特征进行了详细的观察和描述。EET 96008具有典型的碎屑结构,其角砾浑圆度低,角砾大小一般为0.1-2mm,它主要由角砾（50.2vol%）和基质（49.8vol%）组成,该陨石角砾类型多样：（1）晶屑：主要为辉石、橄榄石、长石以及石英;（2）岩屑：主要为变粒岩岩屑、基性岩岩屑、苏长岩质斜长岩岩屑;（3）玻屑：主要为斜长岩质。基质和角砾在颗粒上是连续过渡的,基质主要是由粒度小于0.1mm的矿物碎屑和玻屑组成。该陨石辉石类型多样,成分变化大Fs18.0-58.0Wo3.9-45.2En3.5-79.1,出溶现象普遍,出溶条纹达到1μm宽;橄榄石中Fa值主要分为两个区域,Fa50-70以及Fa80-95,铁含量较高,平均Fa71.8;长石成分以钙长石为主（An84.9-97.9）,部分斜长石已熔长石化。该陨石与QUE 94281同为月球玄武岩质角砾岩,在结构及矿物组成上具有类似性,但是在岩屑类型及橄榄石矿物成分上存在着明显不同,为非成对陨石,且源区可能不同。EET 96008具有三个典型的冲击暗化区域,有大量的玻璃质以及冲击熔融囊的产生,冲击程度达到S5以上。该陨石在冲击作用下,富铁辉石分解产生钙铁辉石-铁橄榄石-石英,该现象为了解月球表面冲击历史提供了重要的科学依据。     

南极格罗夫山100块陨石的矿物-岩石学特征

本文主要报道了南极格罗夫山新回收的100块陨石的岩石学和矿物化学特征。并根据矿物-岩石学特征,划分了它们的化学-岩石类型:6块属于非平衡型普通球粒陨石(H3和L3群各3块);92块属于平衡型普通球粒陨石,包括:H群24块(13块H4,10块H5,1块H6),L群64块(2块L4,44块L5,18块L6),LL群4块(3块LL4,1块LL5);另外两块属于石-铁陨石。6块非平衡型普通球粒陨石保存了原始的岩石学和矿物化学特征,包括:清晰的球粒结构、橄榄石和低钙辉石具有明显的成分环带以及极不均一的化学组成等。92块平衡型普通球粒陨石中的橄榄石和低钙辉石显示出均一的化学组成,表明它们达到了一定的热力学平衡。这些普通球粒陨石受到的风化作用以W1和W2为主,所占比例高于90%,表明南极陨石受到的风化作用不强烈。有约40%的陨石样品受到了强烈的冲击作用,并产生冲击脉或者冲击囊,它们是研究高压冲击矿物和冲击作用的理想样品。     

一块新发现月球陨石MIL090036的岩相学和矿物学

MIL090036是一块在南极新发现的月球陨石,属于斜长岩质月球角砾岩。本文对这块陨石开展了详细的岩石学、矿物学特征观察与研究。MIL090036月球陨石具有典型的碎屑结构。碎屑包括岩屑、矿屑和玻屑。岩屑类型有斜长岩岩屑、辉长质斜长岩岩屑、辉长岩岩屑、风化角砾岩岩屑、橄长岩岩屑、微斑熔融角砾岩岩屑、复合角砾岩岩屑等;矿屑有辉石、斜长石、橄榄石、钛铁矿等;玻屑主要为长石质。基质由玻璃质、重结晶的细粒矿物和矿屑胶结组成。辉长岩岩屑中的斜长石（An81-83）和斜长岩中的斜长石(An88-93)较其他碎屑中的斜长石(An90-98)贫钙。岩屑、矿屑和长石质玻屑中的辉石相对贫铁（Fs 12-35Wo3-44 En22-79）,而含玻璃质的辉长岩岩屑中的辉石（Fs37-65Wo10-29 En21-49）与基质中的辉石（Fs18-69Wo3-45 En14-50）相对富铁。辉长岩质斜长岩中辉石成分变化范围最小（Fs24-27Wo7-14 En59-69）。矿屑橄榄石和分布于基质中的橄榄石铁镁含量（Fo57-79）相对岩屑中的橄榄石(Fo67-77) 变化范围大。橄榄石Fe/Mn比值为47-83（平均76）、辉石Fe/Mn比值为76-112（平均73）,都与月球橄榄石和月球辉石一致。岩石结构、矿物模式组合和化学成分等特征表明MIL090036是来自Apollo和Luna采样范围外的样品。对MIL090036的矿物学、岩石学和化学成分的进一步研究将能够丰富我们对月表物质组成和演化的认识。     

南极MIL 090070月球陨石的岩石矿物学特征

MIL 090070陨石是2009年美国南极陨石搜寻项目(ANSMET)在南极横断山脉米勒山区(Miller Range)发现的一块月球陨石,属于斜长岩质月表角砾岩。它具有典型的碎屑结构,主要由岩屑、晶屑、玻屑和细粒基质组成。岩屑以复合斜长岩质岩屑和斜长岩岩屑为主,其次为辉长岩质斜长岩岩屑、辉长岩岩屑、辉长苏长岩岩屑、辉长岩质橄长岩岩屑和橄榄辉长岩岩屑等。晶屑有普通辉石、易变辉石、斜长石、尖晶石、石英和钛铁矿等矿物。玻屑主要为斜长石质的玻屑,呈细长或弯曲条状,多具裂纹。MIL 090070陨石的矿物组成主要为斜长石（86 vol%,An92—99）、橄榄石（6 vol%,Fo53—89）、辉石（7 vol%,En25—83Fs7—43Wo2—45）,以及少量的尖晶石、钛铁矿和石英等;其中,辉石有单斜辉石和斜方辉石二种。MIL 090070陨石中橄榄石和辉石的Fe-Mn值分布明显不同于地球、火星、金星和小行星的样品,基本落在月球岩石范围。MIL 090070陨石在多期次冲击和胶结作用下,岩屑的矿物成分和粒度不断变化,岩屑类型更多样,更复杂。基于MIL 090070陨石的岩石矿物学特征、碎屑类型及结构的特征等研究,可以进一步丰富我们对月球物质的形成及月岩—月壤演化过程的认识。