顽辉石陨石(EH、EL、Aub)的母体及其形成条件

通过对已知最还原的EH、EL群球粒陨石和AUb群无球位陨石的岩石矿物学对比研究，揭示了EH、EL群陨石母体之间在矿物模式组成和矿物化学组成上的异同性，并提出了EH群陨石母体相对于巴群形成于一个更加还原的星云条件的观点及论据。通过对不同岩石类型陨石样品的对比，还揭示了EH和EL群陨石母体的热变质过程伴随有还原反应的特点，并指出EL群陨石母体相对于EH群陨石具有较缓慢的冷却达率和更开放的体系特征。通过对AUb群陨石的研究，揭示了其矿物化学组成上的不均一性及其与EH和EL群陨石的明显差异，表明该群陨石至少有二个独立的母体，且还原程度分别接近或略低于EH和EL群陨石母体。

顽辉石陨石中A、B矿的微量元素化学意义

运用电子探针和中子活化分析方法测定了清镇（EH3）和Bustee顽辉石无球粒陨石中含铬硫化物相（A、B矿）的组成和微量元素含量。正如早期的报告结果，电子探针分析结果不足100％，表明有相当含量的轻元素（z＜10）存在。综合对比文献数据，对于A矿物，缺失组分约10％，B矿物约为20％或约为28％。这些相具有高的Sc含量（清镇样品分别为61μg／g和45μg／g，Bustee样品为32μg／g）。Bustee样品还具有极端高含量Eu（320μg／g）和高Ti含量（A和B矿物分别会Ti1．18％和0．91％），而在清镇陨石的这些相中，Ti含量却很低，陨硫铁中Ti含量具有相似的分布。根据这些结果，讨论了顽辉石球粒陨石和无球粒陨石的母体成因联系。

顽火辉石球粒陨石分类方法综述及其应用

顽火辉石球粒陨石是已发现的陨石中还原程度最高的一类,源区接近太阳原行星盘的内部区域,对研究早期太阳星云演化和地球起源有较大意义。本文综述了不同类型顽火辉石球粒陨石的岩石学和矿物学特征,梳理了不同亚型顽火辉石球粒陨石的划分标准,并讨论其母体来源。按照此标准重新厘定和细分了1952年降落的Abee(EH4)和2013年回收于南极的GRV 13100(EH4)。Abee被重新厘定为EHb-5β型(碎屑和基质)或EHb-6β型(暗色包裹体),GRV 13100被细分为EHa-4α型。综合使用a、b亚群和结构-矿物学分类方法,可以直观体现顽火辉石球粒陨石的母体来源及变质过程中的峰值温度和变质后生作用的平衡程度。

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。

清镇顽辉石球粒陨石（EH3）不透明相的岩石、矿物学研究

通过对最新鲜、最原始的ＥＨ３型陨石──清镇陨石不透明矿物的岩石学、矿物学研究，揭示了不透明矿物化学组成与产状的成因关系，提出了星云冷凝、金属与星云气相组分的硫化反应、矿物出熔及矿物分解等四种形成机制。对不透明矿物的各种环带结构及闪锌矿、硫镁矿等矿物温度计的研究，揭示了该陨石在星云阶段和母体中的热历史。与Ｙａｍａｔｏ６９１（ＥＨ３）的对比表明，清镇陨石不透明矿物形成于更加还原的星云条件。

GRV 13100顽火辉石球粒陨石中金属硫化物特征与成因

顽火辉石球粒陨石中的大量金属硫化物形成于早期极还原的太阳星云条件。GRV13100是一块发现于南极格罗夫山的顽火辉石球粒陨石,不透明矿物包括陨硫铁、陨硫铬铁矿、陨硫镁矿、陨硫钙矿、含硅铁纹石、陨磷铁矿、硅磷镍矿等金属硫化物和磷化物,总丰度达21%,经历了一定程度的热变质。通过对其岩石学和矿物化学特征研究,并和其它顽火辉球粒陨石进行对比分析,结果表明:(1)陨硫镁矿中FeS含量可以反映母体变质温度,GRV 13100中大部分陨硫镁矿变质温度为200℃~300℃,个别经历了400℃~800℃的高温,可能为外来吸入成因,或者代表了原始星云的凝聚或结晶温度;(2)陨硫镁矿形成于太阳星云的直接凝聚,并在橄榄石和顽火辉石冷凝结晶之后形成;(3)陨硫铁的成因分为原生和次生两种,原生的陨硫铁由太阳星云直接凝聚而成,次生的陨硫铁是在后期热变质过程中由铁镍金属经过硫化作用或者由陨硫镁矿分解而形成;(4)硅磷镍矿可能来自含硅铁纹石的出溶。本论文的研究工作为太阳系早期高度还原星云演化及其后期热变质提供了约束。

地球上的水可能来自类似于顽火辉石球粒陨石的物质

地球上水的来源存在很大争议。多种同位素(O、Ti、Ca、Mo等)证据表明地球形成于干的、类似于顽火辉石球粒陨石的内太阳系物质。据此,有一种观点认为,地球上的水主要来自于类似于顽火辉石球粒陨石的物质。但是,另一种观点认为,内太阳系因为温度太高而无法保存水冰,地球上的水主要来自于外太阳系的物质,比如富水碳质球粒陨石或者彗星。

陨石高温难熔矿物陨硫钙石微量元素化学

报道了５个顽辉石球粒陨石中陨硫钙石的ＲＥＥ，Ｓｃ，Ｓｅ，Ｂｒ和Ｚｎ的ＩＮＡＡ数据，结果表明非平衡类型陨石中陨硫钙石的ＲＥＥ丰度较平衡陨石中高得多，而且Ｓｃ，Ｓｅ，Ｂｒ和Ｚｎ也有相似的分布，说明了陨硫钙石的早期星云凝聚效应，它们不是简单的蒸发作用残余物。平衡陨石中陨硫钙石的微量元素丰度表明热变质作用导致了矿物微量元素的再分配，这种变质分馏作用反映了元素的挥发性和化学性质差异。陨硫钙石的ＲＥＥ模式说明在变质和火成作用中相对贫化的Ｅｕ可能由含Ｃｒ硫化物（Ａ，Ｂ）矿所携带。

清镇和Yamato 691 (EH3)陨石中的富FeO硅酸盐和富Ca,Al包体:太阳星云中物质迁移的证据

采用扫描电子显微镜和电子探针, 对形成于极端还原条件下的清镇和Yamato 691 (EH3)顽火辉石球粒陨石进行了研究. 这两个陨石均存在富FeO硅酸盐和少量富Ca, Al包体. 绝大部分富FeO硅酸盐为低Ca辉石, 并主要以晶屑状产于细粒基质, 仅有少量产于球粒. 在清镇陨石中, 富FeO硅酸盐晶屑常包裹大量尘状贫Ni富Cr的金属, 它们形成于FeO组分的还原作用; 作为对比, 在Yamato 691陨石中, 仅有少数晶屑包裹尘状金属, 这种差异与清镇陨石较Yamato 691更还原的形成条件一致. 富Ca, Al包体具有与碳质球粒陨石中类似组分相同的矿物模式组成和矿物化学组成. 研究认为: (1) 富FeO硅酸盐晶屑可能形成于太阳星云的氧化区域, 然后迁移到顽火辉石球粒陨石形成区域; (2) 顽火辉石球粒陨石中的富Ca, Al包体与碳质球粒陨石中的类似组分可能具有相同的成因和源区.