极地研究 ›› 2020, Vol. 32 ›› Issue (2): 212-225.DOI: 10.13679/j.jdyj.20190027
孙云龙1,2,3,缪秉魁1,2,3,黄丽霖1,2,3,张川统1,2,3,夏志鹏1,2,3
Sun Yunlong1,2,3, Miao Bingkui1,2,3, Huang Lilin1,2,3, Zhang Chuantong1,2,3, Xia Zhipeng1,2,3
摘要: 熔壳是陨石在穿过大气层时因摩擦发热熔融所形成的,由于陨石的进入速度差异和大气层的结构变化,它可能产生不同的熔壳结构特征和类型,熔壳的研究对探索陨石穿过大气层过程和反映当时的大气层结构具有重要意义。由于南极特殊的地理气候条件,很多南极陨石样品保持了原始或完整的熔壳结构,因此,南极陨石是理想的熔壳研究对象。GRV090196是南极格罗夫山H4型普通球粒陨石。该陨石具有完整的熔壳结构,而且存在定向飞行的特征,陨石薄片保留了两段结构和厚薄不一(厚度分别为 1.3mm、0.4mm)的熔壳,是一块研究熔壳特征的理想样品。本文对GRV090196的熔壳开展了系统的岩石学和矿物学研究,将Ⅰ号熔壳由外向里分为四个不同结构层。一二层为玻璃质熔壳,发生了完全熔融后的重结晶作用,形成了主要由橄榄石斑晶和辉石质玻璃组成玻基斑状结构,一二层熔壳橄榄石斑晶的形态与成分有明显的差别,它们在下降的过程中经历了不同密度的大气层。三层熔壳发生部分熔融,大部分矿物颗粒发生圆化,其中含有少量气泡。四层熔壳产生热变质,单偏光下不透明发黑,出现了可能是细小铁质还原析出形成的暗化现象,该层结构特征与陨石内部相似。而Ⅱ号熔壳由外向里分为三层,第一层硅酸盐颗粒部分熔融且富含金属颗粒,二三层特征与Ⅰ号熔壳三四层基本相同。通过对比研究,提出了熔壳可以由陨石熔融物堆积作用产生并且可以利用其判断陨石降落的方向性,根据Ⅰ号熔壳存在两层玻璃质层且橄榄石斑晶发生了重结晶,判断在陨石降落过程中,陨石头部因摩擦发热而产生的熔融物质受到气流驱动而在陨石定向飞行的尾部产生堆积。熔壳经过两种不同密度的大气层 ,形成了两层不同堆积特征的玻璃质熔壳层,而Ⅱ号熔壳位于陨石的前侧部,熔化物质仅有少量保留,形成了很薄的玻璃质熔壳。