【摘要】： 迄今為止,人們已回收到40,000多個隕石,其中火星隕石僅有33個。GRV 99027是由中國南極科學(xué)考察隊第16次隊(1999/2000年)在東南極格羅夫山藍(lán)冰地區(qū)回收到的,是我國在南極發(fā)現(xiàn)的第一顆火星隕石,屬于稀少的二輝橄欖巖質(zhì)火星隕石(L-S型,僅有7個)。 GRV 99027具有嵌晶結(jié)構(gòu)、非嵌晶結(jié)構(gòu)和沖擊熔融袋結(jié)構(gòu)等巖相學(xué)特征。它經(jīng)歷了很高的沖擊變質(zhì)作用(S4,30～45 G Pa,沖擊后溫度可能 600℃),表現(xiàn)在:橄欖石和輝石出現(xiàn)波狀消光,橄欖石具有平行面狀裂理,斜長石熔長石化以及局部的沖擊熔融袋。其風(fēng)化程度低(W1)。隕石的礦物模式組成為:橄欖石(55 vol%)、輝石(37.5 vol%)以及少量熔長石(6 vol%)、鉻鐵礦和鈦鐵礦(1.5 vol%)以及微量的白磷鈣石、隕硫鐵等。礦物的化學(xué)成分相當(dāng)均一:橄欖石(Fo69.1-76.6Fa23.4-30.9,平均Fo72.4Fa27.6),低鈣易變輝石( En59.3-75.1Fs20.5-26.9Wo3.1-14.9 ,平均En68.6Fs23.5Wo8.0 ) ,高鈣普通輝石(En46.6-53Fs13.1-16.1Wo31.9-37.8,平均En50.7Fs14.5Wo34.8),熔長石(An43.6-59.3Ab40.2-54.6Or0.5-1.8,平均An52.4Ab46.7Or0.8),磷酸鹽化學(xué)成分均一。鉻鐵礦富Al、Mg、Fe,沖擊熔融袋中有富Ca、Fe、Mg、Al的玄武質(zhì)玻璃和強烈分帶的橄欖石雛晶。橄欖石、輝石、熔長石不顯化學(xué)分帶現(xiàn)象。三輝石溫度計給出的GRV 99027結(jié)晶時的平衡溫度,為1000～1190℃(～1146℃)。根據(jù)礦物模式組成計算得到的GRV 99027的全巖化學(xué)成分與火星的平均成分及其他L-S隕石較為一致。GRV 99027的分異指數(shù)Fe/(Fe+Mg)(0.27)也與火星(0.25)和L-S隕石的分異指數(shù)一致(0.29～0.30)。 GRV 99027的礦物REE配分型式和LREE虧損的全巖REE配分型式與其他L-S隕石ALHA 77005、LEW 88516、Y 793605基本相同,但GRV 99027的橄欖石和輝石具有負(fù)Ce異常(δCe,0.32～0.71),顯示在隕落南極后受到了一定的陸地風(fēng)化作用。 L-S型隕石相同的巖相學(xué)、礦物化學(xué)及REE地球化學(xué)特征符合單一巖漿儲庫的漸進(jìn)分離結(jié)晶模式:即橄欖石和鉻鐵礦發(fā)生初始結(jié)晶后,低鈣輝石形成并嵌晶包裹堆積相,持續(xù)的結(jié)晶包括普通輝石的形成和隨后斜長石的結(jié)晶,最后是演化晚期的礦物如白磷鈣石、鈦鐵晶石和鈦鐵礦的晶出。 GRV 99027中磷酸鹽礦物的H同位素為:δD +1300～+4700‰,水含量為0.04～0.43 wt%,δD與水含量之間僅有微弱的負(fù)相關(guān)性。高的δD與其他火星隕石和火星大氣的高δD一致,是磷酸鹽礦物和火星殼的可交換儲庫發(fā)生同位素交換的結(jié)果。強烈的沖擊作用造成隕石的水含量顯著減少。GRV 99027的全巖氧同位素為:δ18O 3.97‰±0.07‰,δ17O 2.34‰±0.07‰,△17O為0.28‰,與火星隕石特別是L-S隕石ALHA 77005、LEW 88516、Y 793605、YA 1075的全巖氧同位素一致。氧經(jīng)歷了同位素質(zhì)量分餾,是星云冷凝和行星形成過程中太陽星云里的不完全混合的結(jié)果。 GRV 99027的礦物組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、化學(xué)成分、H、O同位素組成、礦物和全巖的REE元素豐度和配分型式均與其他L-S隕石ALHA 77005、LEW 88516、Y 793605(甚至GRV 020090、YA 1075、NWA 1950)一致。已有資料表明,L-S隕石還具有相同的結(jié)晶年齡、濺射年齡,推測L-S隕石極可能起源于火星上的同一個地質(zhì)單元,并由同一次沖擊事件自火星上濺射出來。 火星隕石的Sr、Nd、Pb和Os同位素資料與REE配分型式指明了四個不同的火星儲庫:以Shergotty代表的火星殼儲庫,L-S為代表的火星幔儲庫(還包括EETA 79001),DaG 476代表的虧損火星幔儲庫,以及Nakhlite、Chassigny群為代表的火星幔儲庫。L-S隕石ALHA 77005、LEW 88516、Y 793605中Sr、Nd、Pb和Os同位素組成十分一致(ISr 0.71026～0.71052,(εNd(T)=+8.2～+14.9,μ5～5,γOs(0)～+4),起源于同一個LREE虧損的火星幔儲庫,GRV 99027就起源于這一儲庫,與其他L-S隕石經(jīng)歷了相同的巖漿作用后形成。 根據(jù)L-S隕石的主量、微量元素和放射性同位素體系特征,將GRV 99027的形成過程概括為:(1)初始太陽星云發(fā)生連續(xù)吸積而形成火星�！�4.5 Ga前,火星發(fā)生初始全球分異,巖漿洋發(fā)生快速結(jié)晶并分異形成不同的源區(qū)。(2)L-S隕石的火星幔源區(qū)(也是EETA 79001的源區(qū))發(fā)生部分熔融作用形成巖漿,～180 Ma時結(jié)晶形成隕石。(3)小行星體與火星發(fā)生了強烈的碰撞,使L-S隕石被挖掘濺射出來(～4 Ma),并經(jīng)受了較長的宇宙線照射,最后被地球軌道捕獲而落入南極的不同冰蓋上。(4)GRV 99027隕落在南極的格羅夫山地區(qū),經(jīng)歷了風(fēng)化蝕變作用。
【圖文】：

B-S）的沖擊熔融玻璃中發(fā)現(xiàn)了捕獲的 Ar，Ar 和其他對豐度同火星大氣豐度明顯匹配（圖Ⅰ），人們才普遍yton 和 Mayeda（1983）發(fā)現(xiàn)火星隕石在氧的三同位球巖石和 HED 隕石明顯分離，位于 TF 線（地月分餾epin（1984）也發(fā)現(xiàn)氮同位素和 N/Ar 比值與“海盜了這些隕石的火星成因。

選擇31P 作為參照質(zhì)量。水含量的7 的全巖 O 同位素組成的資料（林楊挺等，，rmi 研究所，由 R N Clayton 和 T Mayeda 采在雙接收質(zhì)譜儀上完成的。火星隕石 Sr、Nal.（2000）、Jagoutz et al.（2001）及其他作數(shù)據(jù)，綜合 GRV 99027 的地球化學(xué)資料，討 GRV 99027 的形成、演化歷史。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：P59;P185.83

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3 郭鄭e

本文編號：2690610