极地研究

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中国南极陨石研究新进展

林杨挺;王道德;欧阳自远;

2008, 20 (2): 81-94.

摘要 ( 1529 )

PDF(1006KB) ( 1681 )

本文对我国南极陨石的收集、分类和研究工作进行了回顾和阶段性的总结。4次格罗夫山考察共发现陨石样品9834块,其中已完成和计划2008年完成分类的陨石共2431块。在正式公布的684块已分类陨石中,鉴定出2块火星陨石、2块灶神星陨石、6块橄辉无球粒陨石、5块中铁陨石、1块橄榄陨铁、1块铁陨石以及10块碳质球粒陨石等特殊样品,并对其中的部分样品开展了深入的研究。建议拓展南极陨石的收集,持续开展陨石的分类工作,并提出我国南极陨石研究的重点方向。

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南极格罗夫山陨石的分类及其研究意义

缪秉魁;王道德;

2008, 20 (2): 95-104.

摘要 ( 1489 )

PDF(693KB) ( 1752 )

陨石是来自地球之外的岩石样品,是研究太阳系的起源与演化的重要窗口。半个多世纪以来,国际上在南极冰盖上发现了大量陨石样品,证实了南极是地球上最重要的陨石富集区。1998年中国首次在格罗夫山地区发现南极陨石,经过4次南极考察,共收集陨石样品9834块。这不但填补了中国在该领域的空白,也为中国积累了大量珍贵的科学样品。目前,中国先后6年开展了陨石分类研究工作,并取得了显著进展:(1)完成了684块陨石的分类命名,其中发现了许多特殊类型陨石,如火星陨石、橄辉无球粒陨石、碳质球粒陨石等;(2)初步建立了陨石库和资源共享网络平台;(3)通过南极系统分类研究,建立了南极陨石分类程序、样品管理和申请程序;(4)通过国内陨石分类合作研究,培养了一批年轻专业人才。

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南极GRV 99027火星陨石的地球化学特征

王鹤年;谢志东;徐伟彪;梁英;

2008, 20 (2): 105-128.

摘要 ( 1581 )

PDF(1279KB) ( 1666 )

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。

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南极格罗夫山普通球粒陨石的矿物岩石学特征

王英;徐伟彪;王鹤年;张爱铖;王琳燕;林素;丁明伟;宋世明;曹剑;

2008, 20 (2): 129-140.

摘要 ( 1534 )

PDF(872KB) ( 1832 )

本文研究了第19次中国南极科学考察队收集的97块普通球粒陨石样品的矿物岩石学特征,在此基础上划分了陨石的岩石学类型、化学群、冲击变质和风化类型。共发现5块非平衡型普通球粒陨石:GRV 020011(L3),GRV 020035(H3),GRV 020054(H3),GRV 020137(L3)和GRV020169(L3)。化学群分类的结果是H群陨石24块,L群70块,LL群3块。多数样品的冲击变质程度较低,但也有少量样品具有S5型的冲击变质特征。样品的风化程度普遍较低,仅GRV020055(H5),GRV022123(L5)和GRV022462(LL6)3块陨石达到了W3型。

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100块南极格罗夫山陨石的分类及其成对陨石的初步判别

缪秉魁;王道德;胡森;王葆华;刘焘;王秀娟;冯璐;

2008, 20 (2): 141-152.

摘要 ( 1585 )

PDF(687KB) ( 1502 )

通过岩石矿物学特征的观察和矿物成分的电子探针分析,对采自南极格罗夫山的100块陨石进行了分类研究,确定了它们的化学群、岩石类型、冲击变质程度和风化程度,其中8块陨石划分为H4型,15块为H5型,3块为H6型,1块为L3型,2块为L4型,16块为L5型,47块为L6型,5块为LL3型,1块为LL4型,2块为LL5型。经过岩石矿物学特征和矿物成分的对比分析,初步判定成对陨石21组。

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南极格罗夫山100块陨石的矿物-岩石学特征

戴德求;王道德;王桂琴;

2008, 20 (2): 153-166.

摘要 ( 1366 )

PDF(888KB) ( 1474 )

本文主要报道了南极格罗夫山新回收的100块陨石的岩石学和矿物化学特征。并根据矿物-岩石学特征,划分了它们的化学-岩石类型:6块属于非平衡型普通球粒陨石(H3和L3群各3块);92块属于平衡型普通球粒陨石,包括:H群24块(13块H4,10块H5,1块H6),L群64块(2块L4,44块L5,18块L6),LL群4块(3块LL4,1块LL5);另外两块属于石-铁陨石。6块非平衡型普通球粒陨石保存了原始的岩石学和矿物化学特征,包括:清晰的球粒结构、橄榄石和低钙辉石具有明显的成分环带以及极不均一的化学组成等。92块平衡型普通球粒陨石中的橄榄石和低钙辉石显示出均一的化学组成,表明它们达到了一定的热力学平衡。这些普通球粒陨石受到的风化作用以W1和W2为主,所占比例高于90%,表明南极陨石受到的风化作用不强烈。有约40%的陨石样品受到了强烈的冲击作用,并产生冲击脉或者冲击囊,它们是研究高压冲击矿物和冲击作用的理想样品。

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2006年南极格罗夫山普通球粒陨石综述

李春来;张蕾;刘建忠;邹永廖;欧阳自远;

2008, 20 (2): 167-176.

摘要 ( 1900 )

PDF(627KB) ( 2348 )

近年来,在南极格罗夫山地区,我国共收集到9834块南极陨石样品,这些样品目前被保存在中国极地研究中心。2006年,国家天文台对其中100块陨石进行了系统分类和研究,确定陨石的化学群及岩石类型。本文系统介绍和总结了本次分类研究过程及结果。通过光学显微镜观察和电子探针测试,确定其中98块为普通球粒陨石。具体类型如下:3块为非平衡型普通球粒陨石(2块H3、1块L3);其他为平衡型普通球粒陨石。平衡型普通球粒陨石的化学-岩石类型分别为:高铁群(H)有43块(2块H3、12块H4、20块H5和9块H6),低铁群(L)有53块(3块L4、13块L5和37块L6),低铁低金属群(LL)有两块(1块LL4和1块LL6)。

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100块南极格罗夫山陨石的类型划分及其岩石学特征

李世杰;王世杰;刘燊;李雄耀;唐红;李芃;王涛;

2008, 20 (2): 177-188.

摘要 ( 1693 )

PDF(753KB) ( 1683 )

根据岩石矿物学研究,包括岩石结构、橄榄石的Fa值和低钙辉石的Fs值以及金属模式含量等,100块格罗夫山陨石分别被划分为:4块H3型、11块H4型(其中一块为H4-an)、10块H5型、3块H6型、2块L3型、6块L4型、31块L5型、32块L6型和1块LL4型。格罗夫山普通球粒陨石在类型分布上,其比例和南极以及非南极普通球粒陨石有显著不同,说明可能存在相当数量的成对陨石。分类陨石样品比较新鲜,其中98块陨石的风化程度为W1,仅有2块陨石风化程度分别为W2和W3。另外,这些陨石中冲击程度较高的样品占有一定比例,它们是研究冲击作用的理想样品。

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南极格罗夫山球粒陨石冲击变质程度及特征

冯璐;林杨挺;胡森;刘焘;

2008, 20 (2): 189-200.

摘要 ( 1625 )

PDF(963KB) ( 2074 )

本文对93块南极格罗夫山普通球粒陨石的冲击变质特征进行了研究:在光学显微镜下观察并描述了橄榄石、辉石、长石等主要硅酸盐矿物的破裂、消光、熔融以及重结晶现象;在冲击熔脉和熔融囊中观察到了矿物的分解、相变,并确认了林伍德石、镁铁榴石、辉石玻璃和熔长石等多种硅酸盐矿物的高压多形。根据冲击变质特征以及高压矿物的组合对93块南极普通球粒陨石进行了冲击变质程度分类。冲击变质类型的统计结果表明,这批样品中共有23块陨石遭受了强烈的冲击变质作用(S4—S5),并且其中绝大部分为L群普通球粒陨石(22块),仅有1块H群陨石受到明显的冲击变质,并形成熔脉。H与L群陨石完全不同的冲击变质特征,可能反映了两者小行星母体表面不同的物性。此外,相同化学群陨石中,冲击变质程度的分布与岩石类型相关,平衡型(特别是5—6型)陨石具有最高比例的强烈冲击变质陨石。

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南极陨石GRV052483中岩石矿物学特征:撞击熔融型普通球粒陨石

张广良;李春来;刘建忠;邹永廖;欧阳自远;

2008, 20 (2): 201-207.

摘要 ( 1423 )

PDF(376KB) ( 1506 )

南极陨石GRV052483样品为中国第22次南极科学考察队在蓝冰上发现的一块普通球粒陨石。初步研究发现,该样品中球粒结构并不发育。薄片中可见大量自形-半自形橄榄石斑晶镶嵌在细粒基质矿物中,具有典型的斑状结构。这些橄榄石斑晶大多为残留相,斑晶橄榄石和基质中主要矿物橄榄石、低钙辉石成分均一,平均橄榄石Fa值为24.7 mol%,而低钙辉石平均Fs值为21.1 mol%,斑晶中偶有粗粒长石玻璃化,根据岩相学及矿物成分特征,可确定此陨石为L6。不透明矿物含量较少,包括金属(铁纹石和镍纹石)与陨硫铁,此外可见少量的铬铁矿和磷灰石。冲击熔融脉发育、斑晶中粗粒长石玻璃化、基质中橄榄石、辉石、长石重结晶等现象说明该样品经历了强烈冲击,其冲击程度可能达到S6以上。因此,GRV052483可能为撞击熔融型L6普通球粒陨石。

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100块南极格罗夫山陨石的化学-岩石类型

胡森;刘焘;冯璐;徐琳;林杨挺;

2008, 20 (2): 208-218.

摘要 ( 1619 )

PDF(626KB) ( 1756 )

本文报道100块南极格罗夫山陨石的岩矿特征,以及它们的化学群和岩石类型。分类结果共发现4块特殊类型陨石,包括1块CM2型碳质球粒陨石(GRV050179),1块钙长辉长无球粒陨石(GRV051523),1块橄辉无球粒陨石(GRV 052382)和1块中铁陨石(GRV 050212)。GRV050179大部分球粒直径小于300μm,基质/球粒体积百分比为6∶1,且具有强烈的水蚀变特征,形成大量层状硅酸盐和PCP(Poor Characterized Phases)集合体。GRV 052382的橄榄石具有还原边,内部重结晶。橄榄石和辉石之间的富碳填隙物含有金刚石。GRV 050212的金属含量为12.3 vol%,其中的低钙辉石FeO/MnO质量百分比为30.0,而GRV 051523中辉石的FeO/MnO质量百分比为28.7—30.9,两者均与HED(Howardites-Eucrites-Diogenites)族陨石一致。普通球粒陨石有93块,其中5块属于非平衡型普通球粒陨石。依据橄榄石Fa的相对标准偏差(PMD)可以进一步划分这些非平衡型普通球粒陨石的亚型[1],其结果为:GRV 050165和GRV053167为3.5型,GRV050189、GRV050200和GRV050404为3.4型。88块平衡型普通球粒陨石包括低铁群(L)54块,高铁群(H)34块,与南极横贯山脉的陨石相比,L群所占比例明显偏高,且缺失LL群。另有3块小样品主要由金属和少量硅酸盐组成,其铁纹石的钴含量和橄榄石的Fa值分别落在H和L群范围。虽然这3块样品的金属含量类似铁陨石,但实际上很可能是普通球粒陨石中脱落的较大的金属团块。93块普通球粒陨石中有22块样品很新鲜(W1),金属和硫化物几乎很少遭受氧化,61块样品的金属和硫化物遭受明显氧化(W2),仅10块样品的金属和硫化物被强烈氧化(W3)。

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GRV 051523:一块新的灶神星陨石

刘焘;林杨挺;胡森;冯璐;

2008, 20 (2): 219-228.

摘要 ( 1802 )

PDF(564KB) ( 1567 )

Grove Mountains(GRV)051523是一块新发现的钙长辉长无球粒陨石,主要由粗粒辉石(62.9 vol%)和长石(34.2 vol%)以及少量不透明矿物(2.7vol%)组成,含很少量的二氧化硅晶屑和细粒富铁橄榄石(Fa75)。粗粒辉石包括易变辉石和普通辉石,两者均普遍具有出熔现象,出熔的晶片大部分宽1—3μm。不透明矿物为铬铁矿、钛铁矿和硫化物。该陨石受到强烈的撞击并角砾化,形成冲击熔脉。粗粒辉石晶体普遍存在微粒状或细针状铬铁矿,并具有定向分布特征,可能也与强烈的冲击变质有关。不同产状的辉石成分均一,表明该陨石经历过强烈的热变质,使其矿物化学组成基本达到平衡,因此将其岩石类型划分为5—6型。GRV 051523的发现为了解灶神星的物质组成、岩浆分异、以及多阶段撞击和热变质历史提供了新材料。

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