GRV 99027火星陨石的岩石学和矿物学特征

GRV 99027陨石是二辉橄榄岩质辉玻无球粒陨石(L-S)的火星陨石新成员,具有嵌晶、非嵌晶和冲击熔融袋结构。矿物模式组成以橄榄石(55%)、辉石(37．5%)为主,有少量熔长石(6%)、铬铁矿(1．5%)以及微量白磷钙石、陨硫铁等。其矿物的化学成分较为均一,无分带现象。橄榄石组分为Fo_(69．1～76．6)Fa_(23．4～30．9),平均Fo_(72．4)Fa_(27．6),低钙易变辉石为En_(59．3～75．1) Fs_(20．5～26．9)Wo_(3．1～14．9),平均En_(68．6)Fs_(23．5)Wo_(8．0),普通辉石为En_(46．6～53)Fs_(13．1～16．1)Wo_(31．9～37．8),平均En_(50．7)Fs_(14．5)Wo_(34．8),熔长石为An_(43．6～59．3) Ab_(40．2～54．6)Or_(0．5～1．8),平均An_(52．4)Ab_(46．7)Or_(0．8)。该陨石的结晶顺序是：亏损的火星幔源区部分熔融形成的原始母岩浆最先结晶的是嵌晶区的橄榄石和铬铁矿,随后易变辉石晶出,呈主晶包裹橄榄石和铬铁矿；此后,橄榄石、易变辉石、普通辉石持续结晶,直到残余熔体在晶隙形成斜长石和白磷钙石等。在这陨石中的易变辉石和普通辉石共存,二辉石温度计显示平衡温度为1000～1190℃(平均≈1146℃)。GRV 99027经历的亚固相再平衡,其程度为ALH 77005≈GRV 99027＞LEW 88516＞Y 793605。GRV 99027经受的冲击压力为30～45 GPa,,局部达到60～80GPa,冲击后温度可能＜600℃。

南极GRV99027火星陨石的地球化学特征

南极GRV 99027陨石是二辉橄榄岩质辉玻无球粒陨石(L-S)的火星陨石,具有嵌晶、非嵌晶和冲击熔融袋结构。矿物模式组成以橄榄石(55%)、辉石(37.5%)为主,有少量熔长石(6%)、铬铁矿(1.5%)以及微量白磷钙石、陨硫铁等。本文在阐述该陨石的岩石学和矿物化学特征的基础上进一步研究了稀土元素及氢同位素的地球化学特征。该陨石∑REE总量低;橄榄石及辉石以HREE富集为特征;熔长石富LREE,且具高正的δEu;副矿物白磷钙矿含量虽少(约0.2%),但具有极高的∑REE,LREE≈HREE,δEu负异常明显。GRV99027全岩稀土元素分配模式与L-S陨石的模式十分相似,而与SNC其它类型陨石的REE分配模式不同,反映不同类型火星陨石物质源区不同。火星陨石氢同位素以高δD为特征,各类含水矿物对陨石δD的贡献不同。陨石磷酸盐矿物中δD-水含量间一般没有正相关性,间或存有弱的负相关性。根据GRV99027陨石的矿物学模式,REE分配模式,及氢同位素特征,可以确定GRV99027陨石为L-S陨石。为了探讨GRV99027陨石的物质源区及演化历史,我们广泛收集了L-S火星陨石的Sr,Nd,Pb,Os和稀有气体同位素资料。GRV99027与同类L-S陨石的物质来源为原始火星幔源区;约4M a(溅射年龄)经天体强烈碰撞溅射,在宇宙空间经历不同时间的运行(宇宙射线暴露年龄不同),随后进入地球引力范围,先后陨落在南极。

南极格罗夫山GRV99027二辉橄榄岩质火星陨石的氢同位素地球化学

利用离子探针,研究了中国发现的第一块火星陨石——GRV99027二辉橄榄岩质辉玻无球粒陨石的氢同位素组成.测试了磷酸盐矿物白磷钙石的D/H比值并计算了测点处的水含量,其δD值范围为+1300‰^+4700‰,水含量为0.04%~0.43wt%(质量分数,下同).通过与SNC火星陨石全岩样品、含水矿物及磷酸盐矿物氢同位素的对比,表明水高度富D是火星陨石的特征,其中磷酸盐矿物最为明显.这种特征是火星岩浆水与火星壳流体同位素交换反应的结果.GRV99027磷酸盐矿物中高的D/H比值表明,其氢同位素组成与其他火星陨石的氢同位素相似,研究的结果进一步证明GRV99027属于火星陨石.