我国南极陨石研究的新进展

近年来,因在南极发现了大量的陨石样品,我国天体化学和陨石学研究得到了快速发展,并取得了一系列可喜的成果,如:①在南极已收集了近万块南极陨石样品,使我国已成为南极陨石拥有大国;②大量的陨石发现和研究成果表明格罗夫山地区为我国发现的新的陨石富集区,填补了我国在南极陨石领域的空白;③发现了许多我国奇缺的陨石类型,如火星陨石、CR型碳质球粒陨石等;④开展了较深入的CAI研究等.这些都将为我国天体化学和比较行星学的发展展示广阔的前景.提出了一些南极陨石研究工作中存在的问题和今后的工作方向.     

早期太阳星云演化历史的指示剂——不同类型陨石母体的吸积和形成过程

不同类型球粒陨石母体的形成过程,可作为早期太阳星云化学演化的指示剂,它们包含原始球粒陨石中残存的前太阳颗粒,可提供太阳系外恒星演化的信息;原始球粒陨矿物-岩石学特征,可揭示早期太阳星云的凝聚和吸积作用过程;原始球粒陨石主要组分的氧同位素组成,可为了解形成不同类型球粒陨石的初始物质和形成环境提供重要的依据;原始球粒陨石中富钙-铝包体和球粒的形成年龄,可作为早期太阳星云演化的时标;原始球粒陨石的氧化-还原作用特征,可推断不同类型球粒陨石母体在太阳星云内距日心距离等,并进一步探讨早期太阳星云的化学演化。     

华南花岗岩的特征与三稀金属成矿

华南地区位于中生代欧亚大陆板块构造岩浆活动带的华南陆块中部,横跨扬子板块和华夏板块,是我国有色金属、稀有金属、稀土金属和贵金属等资源的重要矿产区(蔡锦辉和韦昌山等.2009)。由于板块俯冲造成强烈的地壳构造运动,华南地区形成了非常丰富的花岗岩(张岳桥等,2009;南京大学地质学系,1981)。三稀金属     

南极陨石研究的启示Ⅹ:南极陨石的居地年龄

到目前为止,陨石学者已考察了约2500km2的南极蓝色冰区,并在南极冰盖不同的地区回收到约30000个陨石样品.在过去20年,主要根据36Cl或14C的浓度测定了几百个南极陨石的居地年龄.每个搁浅区的陨石显示不同的居地年龄分布,并提供陨石局部堆积机制的信息,在蓝色冰表面南极陨石的密度取决于许多因素,如陨石的降落率、冰的消融率、雪的堆积率等.大多数南极陨石的居地年龄范围从小于10ka到1000ka,Yamato山地冰区陨石的居地年龄可高达200ka,而Lewis Cliff及Allan Hills陨石的居地年龄分别高达500ka和1000ka,新近发现两个陨石的居地年龄分别为2Ma及2.35Ma,表明它们深埋于靠近冰川底部,且冰流率比表面低得多,同时也表明陨石堆积进入目前的搁浅区至少始于2Ma以前,这与东南极冰盖为稳定和持续性假设是一致的.陨石的居地年龄是确定陨石历史的一个重要参数,同时也可用以估计陨石的搬运时间及平均风化寿命.     

太阳系天体的火山作用及其比较行星学意义

火山活动是太阳系内所有行星和多数卫星共同经历过的地质作用.类地行星及它们的卫星表面普遍分布着多种火山和火山岩.其中金星、火星和月球与地球上的早期(始太古代)火山活动有许多相似性.现在,火星与月球上的火山活动早已停止,而金星和地球上仍有火山活动.类木行星的卫星上主要活动的是"冰火山",它们之中有些还有十分强烈的活火山活动(如爱莪和海卫一).对太阳系天体火山作用的对比研究能够提供认识太阳系和行星演化、天体深部和浅部地质作用过程、矿产资源形成以及生命的起源和演化等重要信息,是比较行星学的重要组成部分.     

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。     

广西大厂锡多金属矿田西矿带稀散元素铟的富集规律研究——来自矿石组构和闪锌矿地球化学的证据

广西大厂锡多金属矿田是世界最主要的铟产地之一,对其的富集机制还有很大争议。文章以大厂矿田西矿带高峰矿床和铜坑矿床中的闪锌矿为研究对象,在野外和室内矿相显微观察的基础上,应用高精度电子探针与等离子体质谱分析手段,研究稀散元素铟的空间分布规律、赋存状态及与主成矿元素的关系,揭示其在闪锌矿中的富集规律。实验结果表明,铜坑矿床中闪锌矿内稀散元素铟的含量随深度增加而减少,而高峰矿床中铟含量却保持稳定;铟主要以类质同象形式赋存,与铜以双替代锌的形式进入闪锌矿晶格中,也不排除铟以微细包体形式赋存的可能。结合前人研究,推断燕山晚期复式岩体岩浆演化末期花岗斑岩侵位冷却过程中,岩浆结晶产生的富铟、铜等流体对早期生成的闪锌矿进行交代并富集。这一研究结果为寻找稀散元素铟指示了方向。     

南极格罗夫山陨石的磁化率

我国在南极格罗夫山发现并收集到大量南极陨石,需要一种无损、快速简单的分类方法。陨石磁化率(χ)的主要贡献是其中的铁镍金属,因而有可能成为一种简便有效的分类参数。同时,磁化率是陨石的一个重要物理参数。我们在国内首次开展陨石磁化率的研究,通过对模拟陨石磁化率样品的测量,证明可以通过不同取向的测量平均,将样品的大小和形状等几何因素的影响减小在仪器的测量精度范围之内。完成了首批613块南格格罗夫山陨石的磁化率测量,除普通球粒陨石外,还包括火星陨石、灶神星陨石、碳质球粒陨石、中铁陨石、橄榄陨铁、橄辉无球粒陨石等特殊类型。根据质量磁化率,可以划分大部分H、L、LL群陨石。特别重要的是,磁化率对于划分非平衡的普通球粒陨石化学群提供了更为可靠的参数。格罗夫山H群陨石的磁化率分布与南极其他地区的陨石十分相似,二者相对降落型陨石均向低质量磁化率方向平移0.2（logχ, 10^-9m³/kg）,反映了风化作用对南极陨石磁化率的平均影响程度;格罗夫山L群陨石的质量磁化率分布同样较降落型陨石偏低0.2左右,但南极其他地区的陨石与沙漠陨石的磁化率分布相似,二者均更为离散和偏低,可能反映了不同的风化程度。     

荷叶塘陨石:一个L3型普通球粒陨石的岩石学和地球化学特征

荷叶塘为一块我国降落的原始3型普通球粒陨石,因此具有重要研究意义。本文对荷叶塘陨石光薄片及粉末样品的岩石学、矿物学和全岩组成地球化学特征进行研究,为这块陨石的深入研究提供重要基础数据。研究表明荷叶塘陨石具L3型陨石岩石学特征,具典型的球粒陨石结构,球粒清晰,球粒结构类型多,基质重结晶程度低,组成模式为:球粒80vol%,金属和硫化物含量为5vol%,基质15vol%。矿物化学成分表明,该陨石球粒以Ⅰ型(贫铁型)球粒为主,橄榄石Fa0.41-34.1(PMD=51),低钙辉石Fs1.82-27.2(PMD=88),Wo0.18-3.13(PMD=103),铁纹石中Co含量平均0.62%(PMD=20),矿物成份不均一程度高,橄榄石矿物结晶颗粒内部化学成分变化大,呈正环带分布,与岩浆型结晶顺序一致,球粒与基质及间隙物成分明显不同,表现为不同物质来源。化学成分全岩分析结果显示,荷叶塘陨石亲石、亲铁元素含量均为L型陨石特征。依据以上岩石矿物学和化学组成特征,依照陨石亚分类参数,将其类型划分为L3.4型普通球粒陨石。冲击变质程度S2,风化程度W1。研究结果表明荷叶塘陨石为一块受后期水、热蚀变和风化影响较少的原始类型陨石。组成矿物成分极不均一,在矿物晶体内部,球粒内部及球粒与基质间均有明显变化。     

GRV 13100:一块在南极新发现的顽火辉石球粒陨石

球粒陨石为太阳系中最早形成的岩石,包括普通球粒陨石、碳质球粒陨石、顽火辉石球粒陨石、R群和K群球粒陨石等,其中顽火辉石球粒陨石在所有陨石中还原程度最高,典型特征是含有大量铁镍镁锰钙等金属硫化物和(硅)磷化物等,对其的研究可以为早期高度还原性太阳星云的演化过程提供约束。利用电子探针和激光拉曼等微区分析技术,对新发现的南极陨石GRV 13100进行了详细的岩石学和矿物学研究工作。该陨石主要由不同类型的球粒、基质和不透明矿物组成,球粒及基质矿物组成均以顽火辉石(En_(90.2—99.5)Wo_(0.1—4.2))或辉石质玻璃(En_(85.0—88.8)Wo_(0.1—4.1))为主,次要矿物为钠长石(Ab_(91.0—98.3))、镁橄榄石(Fo_(98.7—99.9))、方石英和不透明矿物。不透明矿物包括铁纹石、陨硫铁、陨硫镁矿、陨硫铬铁矿、陨硫钙矿、陨磷铁矿和硅磷镍矿等。铁纹石中硅含量为2.23—3.90wt.%,陨硫镁铁锰矿固溶体以富含硫化镁为特征。根据球粒类型、结构、矿物组合和矿物成分,特别是含有大量高度还原的金属硫化物等特征说明研究对象属于顽火辉石球粒陨石。而根据球粒大小、热变质程度和金属中硅含量等标准,将其划分为EH4型,冲击变质程度为S2,风化程度为W2。