状难熔包体的岩石学和矿物化学特征
矿物学特征

矿物学特征矿物学是地球科学中一个重要的分支,也是地学、岩石学、矿物学、地质学等地质学家研究的核心内容。
矿物学研究的是矿物的物理性质和化学成分,其物理性质的研究主要包括矿物的形状、质地、色泽、光学特性、硬度和韧性,这些特性可以用来分类和鉴别不同的矿物。
矿物的形状是指矿物的外形,一般可分为单斜晶体、多斜晶体和包裹体等形态。
单斜晶体是指晶体中各斜晶面两两平行;多斜晶体指晶体中各斜晶面多于两个且部分斜晶面不平行;包裹体是指矿物由特殊的形态成份条索组成的沉积物,具有某种特定的形状,如柱状、针状、棒状、锥状、盘状等。
矿物的质地是指矿物的硬度和韧性,影响矿物质地的主要因素是矿物的组成成分和结构强度,依据矿物的硬度不同,可将矿物分为柔软矿物和坚硬矿物,其硬度可用来鉴别矿物种类。
在常温常压条件下,矿物的韧性是指矿物在刮蹭表面时,能否断裂或变形,矿物的韧性主要取决于尺寸比例系数、晶体结构以及矿物结构的密度等。
矿物的色泽是指矿物的颜色,可分为常见色和非常见色。
常见色是指矿物晶体的颜色,比如黑色、褐色、亮黄色、灰绿色或灰色,而非常见色则是指一些稀有矿物的颜色,如蓝色、紫色、红色等。
矿物的色泽在矿物鉴定和分类中也很重要,根据矿物的色泽特征可以较准确地鉴定矿物种类。
矿物的光学特性也是矿物学研究的重要内容,是指矿物在光照条件下表现出的特殊性质,包括矿物的折射率、反射率、吸收率以及相对于分光计折射率的色环。
用分光计测量矿物的折射率,可以确定矿物的种类;用反射率可以测定矿物的质地;用色环可以区分相似的矿物种类。
硬度和韧性可以用来衡量矿物的程度,硬度是指物体抗压能力的强弱,通常采用硬度表来衡量,硬度表可以分为摩氏硬度和比氏硬度;韧性是指矿物在施加力应变后,恢复到原状的能力,可以根据矿物的韧性来判断它的硬度大小。
综上所述,矿物的特征包括形态、质地、色泽、光学特性、硬度和韧性等,这些特性在矿物学研究中起着重要的作用,可以用来鉴别和分类不同的矿物种类。
矿物学课件:岩浆岩的特征及类型

2、矿物成分特征
(1)矿物的成分分类
岩浆岩中七大造岩矿物:橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、 钾长石、石英
1)铁镁矿物:矿物中FeO、MgO的含量较高,包括橄榄石、辉石、角 闪石及黑云母。这些矿物的颜色一般较深,又称为暗色矿物。
色率:暗色矿物在侵入岩中的含量(体积百分数),是岩浆岩鉴定和分 类重要标志之一。色率随岩石酸度的变化情况大致为:
2)次生矿物:在岩浆基本上凝固成固体的岩石 后,由于受残余挥发组分和岩浆期后流体的作 用(蚀变、交代及充填)而生成的矿物。
(3) 主要矿物、次要矿物和副矿物
钙碱性岩中的主要造岩矿物
超基性岩 基性岩 中性岩
暗色矿物 Ol
超基性岩 色率>90 基性岩 色率=40-90 中性岩 色率=15-40 酸性岩 色率<15 2)硅铝矿物:矿物中SiO2、Al2O3含量较高,不含FeO、MgO,包括石 英、长石类及似长石类。这些矿物因基本不含色素原子,颜色较浅, 所以又称为浅色矿物。
(2)矿物的成因分类
1)原生矿物:在岩浆冷凝过程中结晶形成的矿 物。可分为高温型和低温型。
(1)熔岩流:喷出的熔岩呈平缓的大面积分布。 (2)火山锥:是中心式喷发出来的熔岩流和火山碎屑物质
在火山口附近堆积而成的锥状岩体。 (3)岩钟、岩针、岩穹:多以侵出方式喷出。 (4)火山锥被剥蚀后,出露的火山管道中的充填物
熔透式喷发
裂隙式喷发-20
中心式喷发
熔岩流
腾冲火山
长白山天池
喷出岩的相
二氧化硅与岩石类型-30
S达iO802的%。含同量时最它高对,岩变浆化及于岩34浆-7岩5%的之物间理,化少学数性质可 及矿物组成的影响最大,因此是岩浆岩中最重要 的一种氧化物。被用来作为划分岩浆岩酸性程度 和基性程度的参数:
成因不同的岩石具有不同的属性

成因不同的岩石具有不同的属性岩石是地球表面最常见的固体物质,它们由不同的矿物质组成,呈现出多样的颜色和纹理。
岩石的属性取决于它们的成因,即形成岩石的过程和环境。
不同的成因导致了岩石在物理、化学和力学特性方面的差异。
本文将探讨成因不同的岩石所具有的不同属性。
首先,让我们了解一下岩石的三种常见成因类型:火成岩、沉积岩和变质岩。
火成岩是从地下深处的岩浆中形成的。
当地下熔融岩浆冷却并凝固时,形成了火成岩。
其中最常见的火成岩是花岗岩。
花岗岩具有高度结晶的颗粒结构,富含石英、长石和云母等矿物质。
花岗岩通常呈现出均匀的纹理和坚硬的质地,因此在建筑和雕刻方面得到广泛应用。
沉积岩是由岩屑、有机物和化学物质沉积而成。
当岩屑如沙、泥和碎屑在水或风的作用下沉积并逐渐压实时,形成了沉积岩。
石灰岩是一种常见的沉积岩。
石灰岩通常由钙碳酸盐矿物如方解石和白云石组成。
石灰岩呈现出多样的颜色和纹理,并且容易溶解。
它在建筑和雕刻领域有重要的应用,同时还是许多化石的主要载体。
变质岩是由于高温和高压作用下,原有的岩石发生了物理和化学变化而形成的。
片麻岩是一种常见的变质岩。
片麻岩具有层状结构和丰富的矿物含量,如云母、长石和石英。
它的颗粒排列相对平行,因此具有较强的硬度和耐磨性。
片麻岩常用于室内装饰和建筑领域。
不同成因的岩石具有不同的物理和化学特性。
火成岩具有高度的结晶性、坚硬的质地和较高的熔点。
沉积岩则比较软,容易分层,对水的侵蚀性较大。
而变质岩具有强大的抗压和抗拉强度,但通常比火成岩和沉积岩更容易分裂。
此外,不同的岩石也具有不同的化学成分。
火成岩富含硅酸盐矿物,沉积岩中富含碳酸盐矿物和含铁氧化物。
变质岩中含有富含铝和硅的岩石矿物。
岩石的属性对其用途具有重要意义。
例如,由于花岗岩的坚硬和耐磨特性,它通常用于建筑和雕刻领域。
石灰岩在建筑领域具有较好的雕刻性能,很多古代建筑也使用了大量的石灰岩材料。
片麻岩由于其硬度和耐磨性被广泛应用于室内装饰和建筑物的立面。
岩石学-No.4-3(第三节 二长岩-粗安岩类)

第三节二长岩-粗安岩类一、基本特征1. 化学成分与矿物成分SiO2:52%~60%;FeO:5%~8%;MgO:2%~4%;CaO:3%~6%主要矿物:斜长石、碱性长石(二者含量相近)次要矿物:角闪石或辉石、黑云母及石英。
副矿物:磁铁矿、磷灰石、榍石、锆石10-石英二长岩15-二长岩第三节二长岩-粗安岩类一、基本特征2. 结构与构造结构:为二长结构,其次为半自形粒状结构、斑状结构和似粗面结构等。
构造:常见为块状构造,其次为斑杂构造或片麻状构造等。
二长结构:等粒结构的一种,特点是斜长石自形程度高于碱性长石,碱性长石呈填隙状分布,或斜长石晶体镶嵌在大颗粒的碱性长石中。
二长岩的二长结构第三节二长岩-粗安岩类二、主要岩石类型1. 侵入岩类(二长岩类)A、根据石英和副长石的含量:二长岩、石英二长岩和含副长石二长岩B、根据暗色矿物成分:角闪二长岩、黑云石英二长岩、含霞石辉石二长岩等二长岩(深成侵入岩):正长岩向闪长岩过渡的类型,以中长石和正长石为主,且含量相当,石英含量<5%,暗色矿物±30%,发育典型二长结构,有时碱性岩石等板条状矿物呈半定向排列构成似粗面结构。
10-石英二长岩15-二长岩第三节二长岩-粗安岩类二、主要岩石类型1. 侵入岩类(二长岩类)二长斑岩、石英二长斑岩(浅成侵入岩):斑状结构:A、斑晶多为斜长石和条纹长石B、基质主要是碱性长石、石英和少量暗色矿物组成。
石英二长斑岩斑晶除斜长石之外和条纹长石外,还有少量石英二长斑岩:斑状结构,斑晶多为斜长石和条纹长石第三节二长岩-粗安岩类二、主要岩石类型2. 火山岩(粗安岩类)A、根据石英和副长石的含量:粗安岩、石英粗安岩和含副长石粗安岩B、根据化学成分:橄榄粗安岩、橄榄玄武粗安岩粗安岩C、暗色矿物做前缀:黑云粗安岩、角闪石英粗安岩等粗安岩:成分与二长岩相当的火山岩,斜长石和碱性长石含量几乎相等。
斑状结构:A、斑晶主要是斜长石,其次有单斜辉石或具有暗化边的角闪石和黑云母,透长石少见。
七大造岩矿物鉴别及特征

常见造岩矿物的薄片鉴定造岩矿物按其色率可以分为暗色矿物和浅色矿物,本章学习和鉴定的矿物主要有七大类。
暗色矿物包括橄榄石类、辉石类、角闪石类和云母类;浅色矿物包括石英类、长石类、和碳酸盐类。
学习重点是了解并掌握七大类矿物的一般特征和常见变种的鉴定特征。
难点是相似矿物的区别。
一、橄榄石类橄榄石化学通式:R2[SiO4],R=Mg,Fe,Ca,Mn等。
橄榄石分类:可分为三个系列。
(1)镁橄榄石-铁橄榄石系列。
(2)锰橄榄石-铁橄榄石系列。
(3)钙铁橄榄石-钙镁橄榄石系列。
橄榄石(Olivine)(Mg,Fe)2[SiO4]【晶体结构】斜方晶系;【形态】晶体呈柱状或厚板状。
但完好晶形者少见,一般呈不规则它形晶粒状集合体。
【物理性质】镁橄榄石为白色,淡黄色或淡绿色,随成分中Fe2+含量的增高颜色加深而成深黄色至墨绿色或黑色,一般的橄榄石为橄榄绿色;玻璃光泽;透明至半透明。
解理中等;常见贝壳状断口。
硬度6.5~7。
橄榄石(贵橄榄石)主要光学特征:多为粒状、无色、正高突起、解理不发育、裂开发育,最高干涉色二级末到三级初,平行消光、二轴晶、 (±)2V角近90°。
为超基性岩、基性岩的常见矿物。
新鲜者呈柱状晶体,鲜艳的橄榄绿色或黄绿色,玻璃光泽,不规则断口或贝壳状断口。
常见的蚀变为蛇纹石化、滑石化、碳酸盐化。
二、辉石类辉石化学通式:R2[Si2O6],R=Mg、Fe、Al、Ca、Na等。
辉石分类:按其结晶特点可以分为两类。
(1)斜方辉石亚族(紫苏辉石、顽火辉石等)(2)单斜辉石亚族(普通辉石、透辉石、霓辉石等)。
普通辉石(Augite)Ca(Mg,Fe2+,Fe3+,Ti,Al)[(Si,Al)2O6]【晶体结构】单斜晶系;【形态】短柱状晶体。
横断面呈正八边形。
普通辉石亦呈粒状。
简单双晶和聚片双晶较常见。
【物理性质】灰褐、褐、绿黑色;条痕无色至浅褐色。
解理完全,夹角87°;具裂开。
硬度5.5~6。
常见岩石、矿物及其特征

正长石
角闪石
黑云母
斑状
50
2.65-2.7
3
中高GR
酸性喷出岩相当于花岗闪长岩的喷出岩
变质岩
板岩
灰至灰绿或黑色、红色(原岩主要是泥岩、粉砂岩、页岩)
绿泥石、绢云母及石英
变余泥质或变余粉砂
55
2.75
5
高GR
石英岩
白、灰或微红
石英
隐晶质或中细粒变晶
60-65
2.65
3-7
较高GR、
与花岗岩相似
2.65
-4
长石
69
2.54-2.57
-3
云母
48.9
2.7-3.2
12
高岭土
77-210
2.96
34
6 API
1011Ω.m
绿泥石
52
3.39
37
8 API
伊利石
2.9
20
69 API
1011Ω.m
蒙脱石
2.88
10
1011Ω.m
煤
无烟煤
344-350
1.47-1.51
38-41
低GR
还原环境
褐煤
火成岩)
花岗岩
肉红色、灰、灰白色
石英、
长石
黑云母、角闪石、白云母
粒状或似斑状
46-50
(160-185)
2.67
0
中高GR
(大于7个格)
岩浆岩(火成岩)中酸性侵入岩
脉岩
黑、墨绿
石英、
长石
稀有稀土及放射性元素
斑状、细粒它形
52
2.888-2.89
13-18
矿物岩石学知识点总结
矿物岩石学知识点总结一、矿物学知识1、矿物的分类和命名采用矿物晶体化学分类的原则与体系,按化合物类型及化学键性质将矿物分为五大类,再根据阴历自己络离子的不同分类分为:(1)含氧盐类,包括:硅酸盐类(橄榄石、石榴石、字石、辉石、角闪石、云母、长石等)。
碳酸盐类(方解石、白云石等),硫酸盐类(石膏、重晶石等),磷酸盐类。
(2)氧化物和亲氧化物大类,氧化物(赤铁矿Fe2O3、石英、磁铁矿等),亲氧化物(褐铁矿)。
(3)卤化物类,氟化物(萤石),氯化物类(食盐)。
(4)硫化物类(方铅矿PbS、闪锌矿、黄铜矿CuFeS2、黄铁矿)。
(5)自然元素类(自然流、石墨吗)。
2、矿物的命名:(1)依据矿物的化学成分命名,如自然金。
(2)依据矿物的物理性质命名,如方解石、橄榄石。
(3)依据矿物的形态特点命名,如石榴石,字石。
(4)依据矿物的两项突出特征命名,如方铅矿、黄铜矿。
3、常见造岩矿物的特点:(1)橄榄石:结构式:(Mg,Fe)[SiO4],单晶体柱状,橄榄绿色,随含铁的量而不同。
晶体呈短柱状,常成粒状集合体。
富镁的色浅,常带黄色色调,富铁的则色深,条痕无色,玻璃光泽,断口油脂光泽,硬度7,不完全解理,常见贝壳状端口。
橄榄石是组成上地幔的主要矿物,也是陨石和月岩的主要矿物成分。
它作为主要造岩矿物常见于基性和超基性火成岩中。
(2)普通辉石:单晶体为短柱状,横切面呈近正八边形,集合体为粒状。
绿黑色或黑色。
玻璃光泽。
硬度5-6。
有平行柱状的两组解理,交角为56。
相对密度3、02-3、45,随着含Fe量增高而加大。
条痕白色,玻璃光泽,透明,中等解理,是一种常见的造岩硅酸盐矿物,主要存在于火成岩和变质岩中,由硅氧分子链组成主要构架,晶体结构为单斜晶系或正交晶系。
(3)普通角闪石,普通角闪石的晶体呈长柱状,横断面为近似菱形的六边体,晶体的集合体一般为粒状、针状或纤维状。
颜色绿黑至黑色,有玻璃光泽。
条痕白色略浅灰绿色,近乎不透明。
南极碳质球粒陨石中两个富尖晶石球粒状难熔包体的岩石学和矿物化学特征
图 1 陨石薄片以及 CAI的背散射 电子图像
rig.1 Back—scattered electron images of the chondrites and CAB
a.GRV 020025,CM2型碳质球粒 陨石 ,注意薄片 中普遍 存在的层状硅 酸盐 ;箭头所指的位置为对应 富尖晶石球粒状 CAI的位置 ; b.GRV 021579,C03型 碳 质 球粒 陨 石 ;箭 头 所 指 位 置 为 对 应 CAI的 位置 ; c.GRV 020025—3RI8,富 尖 晶 石 球 粒 状 CAI,注 意 其 结 构 ,矿物 组 成 以及 蚀 变 边 ; d.GRV 021579 3RI5,富尖 晶石球粒状 CAI,注意 其矿物组合和蚀变层 。 sp.尖 晶石 ;Pv.钙 钛 矿 ;Cpx.富钙 辉 石 ;Fas.深 绿 辉石 ;Void.空 洞 。
(1.中国科 学 院 广州 地球化 学研究所 同位 素年代学 和地球化学 重点实验室 ,广 东 广州 510640;2.中国科 学院 研究 生院 , 北京 100049;3.中国科 学院 地质与地球物理研究所 ,北京 100029;4.桂林工学院 资源环境工程系 ,广西 桂林 541004)
appears with spinel in the core and a whole Ca—pymxene rim, and a thin layer of alteration between the spinel core and Ca—pyroxene r im in GRV 021579—3RI5. Both FeO and ZnO of spinel a re low in t he two spinel—r ich spherule, and there is more Ti02 in spinel from GRV 021 579—3RI5 than that from GRV 020025—3RI8.The petrography and m ineral chem istry char acteristics of th e two spinel—rich spherules show features of cry stallization from liquids and their alteration taken place under non—oxidized surrounding. K ey words: spinel—rich spherules; petrography char acteristics; mineral chemistry characteristics; formation; a lteration; Antar ctica m eteorites
岩石学名词解释
岩浆是上地幔和地壳深处形成的、以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含有挥发物质的熔融体。
砂状结构是砂岩的结构,主要由粒度在2-0.063mm的粒状碎屑颗粒和填隙物组成.灰岩和白云岩两者均属于碳酸盐岩。
灰岩主要矿物成分为方解石,白云岩主要矿物成分为白云石。
接触变质岩由接触变质作用形成的一大类变质岩石的总称。
岩浆作用:地下深处形成的岩浆,在其挥发份及地质应力作用下,沿着脆弱带上升到地壳上部或地表,岩浆在上升、运移过程中,由于物理化学条件的改变,不断改变自己的成分,最后凝固成岩浆岩这一复杂过程总体称为岩浆作用。
玢岩:岩石为浅成相岩石,具斑状结构,斑晶矿物以斜长石、暗色矿物为主,其成分一般为中-基性岩石系列。
花岗结构:岩石中,中粗粒-细粒状的暗色矿物呈自形-半自形、斜长石半自形、碱性长石和石英为他形状构成的半自形粒状结构,由于在花岗岩中常见,因此又称为花岗结构。
角岩:为泥质岩经中级热接触变质的产物,特点是原岩中的组份已经重新组合,以致原岩的结构,构造基本消失,但是没有化学成分的交代发生。
组成的主要矿物是云母、石英、钾长石、斜长石等。
岩石一般为黑至暗灰色的致密块状,常具斑状变晶结构,变基质为角岩结构;变斑晶为红柱石、堇青石、石榴石等,如红柱石角岩、堇青石角岩等变质作用:由地球内力作用促使岩石基本保持固态条件下,发生矿物成分及结构构造变化的作用称为变质作用。
内碎屑:沉积不久的处于固结半固结状态的岩层,经侵蚀,破碎和再沉积而形成的颗粒(海盆中已固结的碳酸钙沉积被海水冲击破碎者)分化作用:原来成分均匀的岩浆,在没有外来物质加入下,依靠自身的烟花,最终产生不同组分的岩浆的全部作用.。
层理:在岩石形成过程中形成的,有物质成分,颗粒大小,颜色,结构构造等的差异而变现出来的演示的成层结构。
沉积相:沉积环境及子啊该环境中形成的沉积岩(物)特征的综合。
杂基:碎屑岩中的细小的机械成因组分,其粒级以泥级为主,可包括一些细粉砂.陆源碎屑岩:由母岩经物理风化作用(机械破碎)所形成的碎屑物质,经过机械搬运和沉积,并进一步压实和胶结而形成的沉积岩类。
球粒陨石中富Ca、Al包体成因研究进展与演化模式
球粒陨石中富Ca、Al包体成因研究进展与演化模式6153曹地质论评GEOLOGICALREVIEWV o1.56MayNo.32O1O球粒陨石中富Ca,AI包体成因研究进展与演化模式戴德求,王道德,宋新社,袁智,冯少真.1)湖南科技大学地质研究所,湖南湘潭,411201;2)中国科学院广州地球化学研究所,广州,510640;3)广东省安全科学技术研究所,广州,510060内容提要:富Ca,A1包体(简称CAD形成于太阳星云演化的最初始阶段,其成因模式主要包括:气一固凝聚,熔融结晶和部分熔融以及高温蒸发作用等.最近,通过对不同球粒陨石化学群中的cAI进行岩石学特征对比研究,发现不同化学群中的CAI具有相似的大小和类型分布特征,表明不同球粒陨石化学群中的CAI极可能具有相似的起源.该结果,与前人的氧同位素,Al—Mg同位素体系以及稀土元素等研究得到的结论一致.不同球粒陨石化学群中的CAI具有相似的成因,并很可能形成于太阳星云的相同区域,随后迁移到不同球粒陨石群的吸积区域.关键词:富Ca,A1包体;CAI;成因;演化;球粒陨石;太阳星云球粒陨石由太阳星云中不同事件和过程形成的各种产物[如球粒,富Ca,Al包体(简称cAI),蠕虫状橄榄石集合体,不透明矿物集合体,晶屑,细粒基质等]机械堆积而成.大部分球粒陨石受到了后期热变质作用的改造,只有少量非平衡型球粒陨石,保存了太阳星云形成和演化的各种信息.构成球粒陨石的各种组分中,CAI最为重要,其形成于太阳星云演化历史的最初始阶段,粒径由亚毫米级到厘米级不等,一直是陨石学和天体化学领域的研究热点,主要原因有以下方面:(1)CAI由各种高温难熔氧化物和硅酸盐组成,并与太阳星云的冷凝计算结果相一致(Grossman, 1972;YonedaandOrossman,1995),因而代表了太阳星云演化的最早期凝聚产物.(2)CAI普遍具有灭绝核素衰变形成的子体同位素过剩(如由.Al衰变形成弱Mg,半衰期0.74Ma) (MacPhersoneta1.,1995;Zinner,2003;Lineta1.,2005),是研究灭绝核素的最理想对象.(3)CAI具有最富0的同位素异常(Claytoneta1.,1973;Clayton,1993;Faganeta1.,2001),是揭示太阳系氧同位素组成不均一性的关键.(4)一些CAI经历了强烈的高温蒸发作用(Grossmaneta1.,2000;WarkandBoynton,2001),因而是研究各种同位素分馏的理想样品.总之,CAI是太阳星云最早期各种热事件的产物,保存了星云最原始的信息,具有同位素异常和大量灭绝核素子体,是研究早期太阳星云形成和演化的探针.CAI的主要矿物组合包括尖晶石,黄长石,钙钛矿,深绿辉石,钙长石,黑铝钙石(Hibonite),陨铝钙石(Grossite),透辉石和橄榄石等.通常根据CAI中矿物颗粒的大小,将它们划分为粗粒和细粒包体二大类(GrossmanandGanapathy,1976a,b).粗粒CAI尽管数量较少,但它们在陨石手标本上很明显,且易于分析,因此绝大部分研究工作针对该类包体开展.根据矿物组成,粗粒包体又常被划分为致密A型(CTA,富黄长石一尖晶石型),富黄长石~深绿辉石型(B型),富钙长石一深绿辉石一尖晶石型(C型),以及富钙长石一橄榄石型(POI型)等(Grossman,1980;MacPhersonandGrossman,1984;Grossman,1975;WarkandLovering,1982;Wark,1987;Shengeta1.,1991).最常见的细粒CAI主要有二种类型,即松散状A型包体(FTA)和富尖晶石一辉石型包体.松散状A型包体的矿物组成与上述粗粒A型包体类似,但前者不具有火成结构特征,主要由细粒矿物构成的同心环状团块聚注:本文为高等学校国家特色专业建设点基金(TSl1027)和湖南科技大学博士基金(E50806)的成果.收稿日期:2009—08一l1;改回日期:2009—11~20;责任编辑:章雨旭.作者简介:戴德求,男,1976年生.讲师,博士,陨石学和天体化学专业.通讯地址:411201,湖南科技大学地质研究所;Email:ddqygf@163.corn.第3期戴德求等:球粒陨石中富Ca,Al包体成因研究进展与演化模式375积形成,通常受到后期蚀变.富尖晶石一辉石型包体主要由尖晶石和富Ca辉石构成,其他次要矿物有黄长石,钙长石,钙钛矿,橄榄石,方钠石和霞石等,钙长石可能由黄长石蚀变形成.有时把蠕虫状橄榄石集合体(AOA)也作为一种细粒CAI,认为其是星云凝聚较低温的产物(Lineta1.,2003a;Wangeta1.,2007;戴德求等,2007).1CAI成因模式有关CAI成因的主要模式包括气一固凝聚,熔融结晶和部分熔融,以及高温蒸发等(YonedaandGrossman,1995;Richtereta1.,2002;Faheyeta1.,1994).CAI的岩石结构特征和成分特征等表明有些CAI可能只经历了单一的热事件,但也有一些CAI具有复杂的形成历史,是上述两个或两个以上过程的综合产物.1.1气一固凝聚模式气一固凝聚作用是形成CAI最基本的模式.根据热力学计算,得出了从高温逐渐冷却形成的原始太阳星云中矿物的凝聚顺序(Lattimer,1967; Grossman,1972;Lattimereta1.,1978).在10Pa条件下,太阳星云从高温到低温的矿物冷凝顺序是: 刚玉黑铝钙石一钙钛矿一陨铝钙石一黄长石一尖晶石一铁镍合金一深绿辉石一透辉石一橄榄石钙长石(Lattimereta1.,1978;YonedaandGrossman, 1995).属于气一固凝聚形成的CAI类型主要是细粒CAI,如FTA和富尖晶石一辉石型包体等.气一固凝聚成因的证据主要有:(1)极不规则的外形,有些甚至是缠绕状(MacPhersonandGrossman,1984);(2)松散的结构,自形矿物的松散堆积(Armstrongeta1.,1982);(3)细粒团块状颗粒的堆积结构(MacPherson andGrossman,1984);(4)内部存在大量的空隙,造成强烈的蚀变(Greenwoodeta1.,1994);(5)单个团块的圈层结构(Wark,1986);(6)矿物的形成顺序与理论计算的星云凝聚顺序一致(LinandKimura,2003a);(7)矿物成分,如FTA中的反环带的黄长石晶体(MacPherson,1984).1.2熔融结晶和部分熔融粗粒CAI(B型,C型,POI型和CTA)大部分具有浑圆状的外形,致密的结晶结构(共结和嵌晶结构等),矿物晶体由包体边部向中心生长等岩石结构特征,矿物形成顺序,主要成分的REE模式等均表明它们可能经历了熔融结晶过程.通过对CAI中深绿辉石的研究和模拟合成实验,认为B型和C型CAI中的深绿辉石是从液态中结晶形成(MacPhersonandGrossman,1981;Stolper,1982; PaqueandStolper,1983;Simoneta1.,1991).B型CAI具有典型的液相结晶特征,并与熔融结晶实验结果一致,冷却速率约10~250℃/h(Shengeta1., 1992;Richtereta1.,2002).Lin等(2003c)通过对宁强碳质球粒陨石中部分不规则形状CTA及其中深绿辉石的研究,认为这些不规则的CTA可能只经历过部分熔融或重结晶:①CAI致密的结构显示它曾经经历过熔融或再结晶;②不规则的外形显示它们没有经历过完全的熔融结晶;③部分包裹着钙钛矿的深绿辉石边,以及它们整体被黄长石所包围,显示深绿辉石由钙钛矿和黄长石反应形成,而气一固凝聚时深绿辉石的凝聚温度明显低于黄长石.1.3蒸发作用.蒸发作用是指由于强烈的热事件挥发性组分丢失使物质逐渐富集难熔组分的分异过程.除熔融结晶的岩石结构证据外,蒸发残留成因的主要证据有: ①强烈蒸发作用造成Mg,Si富重同位素(Clayton eta1.,1984;Faheyeta1.,1994);②包体的边缘较中央富难熔元素(WarkandLovering,1982; Claytoneta1.,1984);③在矿物上,边缘较中央富难熔矿物,如钙钛矿和陨铝钙石等.部分B型包体可能在熔融结晶的过程中经历过高温蒸发作用,可能是由富Mg,Si的集合体高温蒸发形成(Grossmaneta1.,2000;Warkand Boynton,2001),其证据包括一些B型包体中Mg,si富重同位素的质量分馏,以及一些B型包体边缘难熔元素的富集特征.2不同球粒陨石化学群中CAI:相似的岩石学特征2.1不同球粒陨石群中CAI类型分布Lin等(2006)和Dai等(2004)通过对南极GroveMountains(GRV),Allende,Murchison,宁强等碳质球粒陨石,普通球粒陨石,以及综合前人所研究不同球粒陨石中CAI的统计(表1),发现A型CAI(或似A型一受到后期蚀变的A型CAI)和富尖晶石一辉石型CAI是各种球粒陨石中占主要含地质论评量地位的岩石类型.虽然,不同球粒陨石中各种CAI的含量相对有变化,但是A型CAI(或似A型) 和富尖晶石一辉石型比其他的类型含量明显高许多.CV型碳质球粒陨石(特别是Allende)中的CAI受到了最广泛的研究,特别是其中的粗粒CAI, 包括B,c,POI和CTA等,因此造成一个假像:粗粒CAI是CV3型碳质球粒陨石中含量最高的CAI 类型.其实这与粗粒CAI的集合体较大,较容易被发现和研究有关.为了没有偏见统计Allende陨石中CAI的类型,另外制作了4块光薄片.在扫描电镜下,通过对这4个薄片中的CAI进行了全面搜索,所发现的62个CAI的主要类型为A型和富尖晶石一辉石型,只有一个富黑铝钙石型包体和一个尖晶石一黑铝钙石碎片,且未发现B,C型包体.A型CAI中有5个属于CTA,其他均为FTA.粗粒CAI在CV型陨石中相对于其他的球粒陨石类型明显要高一些,可能与不同化学群球粒陨石中的组分经历了粒度分选有关.同样,富黑铝钙石型CAI是CM型球粒陨石(Ireland,1988)中广泛研究的CAI类型,因为黑铝钙石具有蓝色的特征色,很容易被辨认.并且富尖晶石一黑铝钙石球粒状CAI主要是通过冻结一解冻法(freeze--thawmethod)和密度分选的方法(MacPhersoneta1.,1983)获得的,因此,所得到的结果没有统计意义,不能代表CM群陨石中CAI类型的分布特点.通过对GRV020025(CM2,1个薄片)和Murchison(CM2,2个薄片)中的CAI进行了系统搜寻,结果它们中的cAI的类型主要为A型/似A型和富尖晶石一辉石型,仅在GRV020025 中发现了一个被蚀变边包裹的富尖晶石球粒状CAI (Daieta1.,2004;戴德求等,2007).MacPherson andDavis(1994)在Mighei(CM2)陨石中一共发现了66个富尖晶石的CAI,其中大部分属于富尖晶石一辉石型CAI,与我们研究的似A型CAI非常相似,也含有大量可能由黄长石蚀变而来的细粒蚀变产物.从表1中可以发现,各种球粒陨石群中A型(似A型)和富尖晶石~辉石型CAI的数量或丰度上相对有变化,但它们均是最主要的包体类型.A型(似A型)和富尖晶石一辉石型CAI之间相对数量上存在变化,一种可能是有些化学群陨石聚积了较早形成的包体,而另一些化学群陨石聚积了较晚形成的包体有关;另一方面的原因是这两类包体本身在岩石结构和矿物组成上是连续过渡的(LinandKimura,2003a),有时类型区分较困难,因此在统计表1不同群球粒陨石中CAI的类型分布(引自Lineta1.,2006)Table1Summaryofrefractoryinclusionsinvariouschondrites(fromLineta1.,2006) 深尖B薄A尖绿晶薄片型尖晶尖昌辉石片|晶石晶钙黑陨石f橄C化学群陨石回石石长铝铝球黑榄/总资料来源数似磊钙钙石钙量量积A碎辉粒铝片石石石石型长(mm)型舜薯/石EH3Sahara97159231O35265268Lineta1.,2003bOrdinaryYamato7929475267152O237Kimuraeta1.,2002 ehondriteOthersl81390149124Lineta1.,2006GRVO2157916248113Daieta1.,2004CO3Yamato8102016.1422322l88Lineta1.,2006others1O858511451612215Russelleta1.,1998Murchison221097117Daieta1.,2004CM2GRV020025112O65112Daieta1.,2004Allende4109040201162Daieta1.,2004CV3GRV022********Daieta1.,2004CV3一likeNingqiang211740317976123LinandKimura,2003aCR12145423LinandKimura.2003aCHNWA7391i001413235OKroteta1.,2005Uni—queAcfer09413495141913132Kroteta1.,2004CO/cMMAC87300.881072270551742231Russel1eta1.,2000第3期戴德求等:球粒陨石中富Ca,A1包体成因研究进展与演化模式377 上存在一些误差.CH群球粒陨石含有更高的富陨铝钙石和富黑铝钙石型CAI.Krot等(2005)在NwA739739(CH)陨石中一共发现了50个难熔包体,其中23个属于富陨铝钙石和富黑铝钙石型CAI.在未分群的Acfer094碳质球粒陨石也含有较高丰度的富陨铝钙石和富黑铝钙石型CAI(19/132)(Kroteta1.,2004).富陨铝钙石和富黑铝钙石型,A型和尖晶石一辉石型CAI可能代表了太阳星云从高温到低温连续凝聚的产物,因为在宁强陨石中的研究发现:它们的全岩成分具有沿太阳星云冷凝曲线连续分布的特征(LinandKimura,2003).由于黑铝钙石和陨铝钙石是太阳星云最早期凝聚的产物(Fegley,1991;YonedaandGrossman,1995),富陨铝钙石和富黑铝钙石型CAI可能是太阳星云最早期凝聚的集合体.富陨铝钙石和富黑铝钙石型,A型和尖晶石一辉石型CAI在陨石中相对丰度的变化可能与星云凝聚过程中CAI选择早或晚进入陨石吸积形成区有关.另一个差异是在宁强碳质球粒陨石中发现了较多的细粒富钙长石一尖晶石型CAI(ASI),在一些CO和CR球粒陨石中也有相似集合体出现.但是,此类CAI中的钙长石不属于原生矿物,而是A型CAI中的原生矿物——黄长石与太阳星云发生反应而形成.一种可能与星云连续凝聚有关,富honite/grossite,A型和尖晶石一辉石型CAI在不同类型球粒陨石中的含量相对不同.但是在宁强陨石中ASI的钙长石和副长石中没有发现Mg过剩(Lineta1.,2005),表明其蚀变反应发生在CAI形成后>1.5Ma的时间间隔.另外,ASI中的钙长石与似长石显示出相似的贫¨0同位素组成,与同一包体未被蚀变掉的黄长石一尖晶石边不同(Guan eta1.,2005).钙长石和似长石形成于与原生矿物形成部位明显不同的星云环境,钙长石形成于原生矿物离开初始形成位置之后.在其他球粒陨石中ASI的含量很低或者缺失,可能是因为其它类型CAI发生了强烈的二次蚀变,似长石,层状硅酸盐等替代了钙长石和黄长石.这与我们观察到含有更高含量ASI的陨石相对受到较少的蚀变作用一致. 2.2不同球粒陨石群中CAI的粒度分布不同球粒陨石中的CAI的直径大小非常相似(特别是由同心环状团块构成的CAI,我们统计其单个团块的大小).Lin等(2006)研究的普通球粒陨石中的24个CAI具有较小的直径,它们的大小与3 个成对H3型普通球粒陨石中的66个CAI相似(图1),说明普通球粒陨石中CAI大小与它们在不同陨石中的分布没有关系.把这些数据总结在一起,得到90个CAI的平均直径为82±52m.这个数据与以前报道的普通球粒陨石中CAI的大小也完全一致(BischoffandKeil,1983;Kornackiand Fegley,1984;Guaneta1.,2000c;Husseta1.,2001).Sahara97159(EH3)顽辉石球粒陨石中的66个CAI的直径为47±35m,与普通球粒陨石大小类似.Guan等(2000a)报道了6个顽辉石球粒陨石中8O个CAI,其中大部分<50m,最大的直径为120m.Fagan等(2000)在顽辉石球粒陨石中发现了13个CAI,它们的直径位于30~80Fm之间.综上所述,顽辉石球粒陨石和普通球粒陨石中的CAI具有相似的大小.一般认为不同群碳质球粒陨石中的CAI和球粒具有截然不同的大小.大多数毫米和厘米级大小CAI的报道主要源于CV3型碳质球粒陨石中,特别是Allende中较大直径的CAI受到了最广泛的关注和研究.CM和CO型陨石中,CAI相对较CV小.如前文所述,这不是对CV3型陨石中所有CAI完全统计的结果,所以难以反映其大小的特征.还有一个影响CAI大小统计结果的重要因素,是碳质球粒陨石中许多较大的的CAI是由数个具同心环带完整结构的团块聚集在一起形成,如在Allende和宁强陨石中的一些CAI.宁强陨石中一个毫米级大小的CAI就是由数个团块聚集形成,单个团块的的大小是54±48/zm,与普通球粒陨石和顽辉石球粒陨石中的CAI相似(图1).通过统计单个CAI和Allende,Murehison中某些具有团块状结构的CAI 单个团块的大小(图1).结果显示,碳质球粒陨石中的CAI的大小与普通球粒陨石和顽辉石球粒陨石基本一致,其差别并没有以前认为的那么大.上述结论与一些其他碳质球粒陨石中CAI的大小统计结果相印证,如:MAC87300和88107(介于CO3 和CM2之间)中包体的大小位于1O~300m (Russelleta1.,2000);HH237和QUE94411 (CH—like)中包体的大小位于5O~400Fm(Kroteta1.,2001);NWA739(cH)中包体的大小位于25~185Fm(平均70vm);CR群球粒陨石中包体的大小一般小于500vm(Aleoneta1.,2002).3不同陨石群中CAI相似的成因和JxJ据上文所述的CAI岩石学特征,可以总结出一个378地质论评9,010年l0O353025丑20I5】05Ol50lO0r50322——I1O真径(m)直径(um)OlOO2003O04005O0直径("m)直径(um)m3020O82O径(um)O直径(m)O直径(pn1)第3期戴德求等:球粒陨石中富Ca,Al包体成因研究进展与演化模式379图1不同群球粒陨石中CAI大小分布特征(引自Lineta1.,2006)Fig.1SizedistributionpatternsofCAIs(fromLineta1.,2006)(a)普通球粒陨石和Y-792947(H3)(Kimuraeta1.,2002);(b)Sahara97159(EH3)(Lineta1.,2oo3b){(c)Y一81020(C03)和GRv021579(CO3)(Daieta1.,2004);(d)Murchison和GRV020025(Daieta1.,2004);(e)宁强碳质球粒陨石,N3—3#4CAI以单个团块的大小考虑,3个B型,两个POI(富斜长石一橄榄石型CAD和一个C型粗粒CAI 不在计算范围.注意不同群CAI与宁强中以小团块为单位考虑后的CAI相似的大小,宁强与Allende中相对较大的尺寸可能与它们中含有较多团块状CAI有关;(f)宁强(CV3一like)(LinandKimura,2003a);(g)Allende(CV3),两个mm级的CAI被排除;(a)ordinarychondritesandY~792947(H3)(Kimuraeta1.,2002);(b)Sahara97159(EH3)(Lineta1.,2003b);(c)Y一81020(CO3)andGRV021579(CO3)(Daieta1.,2004);(d)Murehison(CM2)andGRV020025(CM2)(Da ieta1.,2004);(e)Thesizedistribution ofindividualconcentricnodulesinaNingqiangCAI(NQJ3—3#4)isalsoshownforcomparison.ThreeTypeBs.twoPOIsandoneType CinclusionsinNingqiangarenotincluded.NotecloselysimilarsizedistributionpatternsofC AIsinvariouschondritesandthenodulesintheNingqianginclusion.ThelargersizesofCAIsinAllendeandNingqiangcanpartlyberelat edtotheircommonassemblagesofnumerousnodules;(f)Ningqiang(CV3一like)(LinandKimura,2003a)and(g)Allende(CV3).Thetwomm—sizedCAIsinAllendeareexcludedfromtheaveragevalueoftheCAIs.结论:各种不同群球粒陨石中的CAI具有相似的类型和大小分布特征.通过对GRV不同群碳质球粒陨石和Allende陨石中CAI的矿物化学特征等研究表明,CAI之间还具有相似的矿物化学组成(Daieta1.,2004;Lineta1.,2006).这些相似的岩石学特征和矿物化学特征说明不同化学群球粒陨石中的CAI可能具有相似的成因,并可能形成于太阳星云中的相同区域.前人基于氧同位素,Al—Mg同位素体系(Guaneta1.,2000a;HUSSeta1.,2001)和REE(Lineta1.,2003b)等研究,也得出不同化学群中的CAI具有相似起源.相反,假如CAI形成于不同化学群陨石的形成区域,那么CAI中的矿物集合体就会反映陨石形成区域不同的星云条件.例如,顽辉石球粒陨石形成于极端还原的星云条件,那么CAI中会有星云还原条件下凝聚的产物:oldhamite,niningerite(尼宁格矿)和碳化物等(LarimerandBartholomay,1979).然而这样的矿物在顽辉石球粒陨石CAI中并没有被发现.有研究者认为蠕虫状橄榄石集合体(简称AOA)可能经历了初步熔融(Scotteta1.,1992),但越来越多的证据认为细粒CAI和AOA的成因可能具有相关性,它们可能都是属于星云直接凝聚形成(Lineta1.,2003a;Wangeta1.;2007;戴德求等, 2007).Dai等(2004)和Lin等(2006)对细粒CAI (FTA,富尖晶石~辉石型CAI)和含难熔组分AOA的岩石学和矿物化学特征以及全岩化学组成等的研究表明:(1)通过对GRV,Murchsion陨石的研究发现某些FTA和富尖晶石一辉石型CAI具有非常类似的矿物组合,有时很难划分到底属于哪个类型;另外,一些AOA中存在小的富尖晶石一辉石型CAI, 都显示它们在矿物组成上具有逐步变化的特征. (2)对GRV陨石FTA/似A型中残留黄长石矿物化学成分研究表明,它们全部属于富A1黄长石(Ak.~),位于星云凝聚黄长石的数值范围(Ak<4o)(YonedaandGrossman,1995),而在经历过熔融的B,C型包体中,黄长石常以富镁黄长石出现(LinandKimura,1998,2000),表明FTA可能由星云凝聚形成.(3)LinandKimura(2003a)对宁强陨石中细粒包体全岩化学组成,岩石矿物学研究表明,松散状A 型包体,尖晶石一辉石型包体,以及一种含尖晶石的蠕虫状橄榄石集合体(AOA)之间存在连续的过渡关系,并且它们的全岩化学组成落在太阳星云冷凝曲线上,代表了太阳星云从高温到低温连续冷凝的产物(图2).除了宁强,其他碳质球粒陨石中大量AOA的研究也证明星云凝聚的观点(Komatsueta1.,2001).CAI和AOA之间在成因方面相互关联的同位素证据包括AOA中主要成分与CAI具有相似的¨O富集的特征(Faganeta1.,2002;Itoheta1.,2002)等.4CAI成因和演化模式4.1太阳星云模型太阳星云的初始状态存在二种不同的模型,即热星云说和冷星云说.热星云模型认为原始太阳星云为一高温气体,由于热辐射逐渐冷却并收缩,其中央形成太阳,边缘星云盘由高温气体冷凝形成固相尘埃,并进一步聚集形成星子,最后堆积形成行星.对太阳星云从高温至低温冷凝过程的热力学计算,理论预期的各种矿物不仅在CAI中全部发现,并且地质论评图2富Ca,AI包体的全岩化学组成与太阳星云凝聚(引自LinandKimura,2003a)Fig.2BulkcompositionofCAIsandsolarnebularcondensation(fromLinandKimura,2003a)图中粗点划线为理论计算的太阳星云的冷凝变化(3X左向右温度降低),细点划线区域为粗粒A型包体的组成范围.缩写: Geh:钙黄长石;Fo:镁橄榄石;Mel:黄长石;O1:橄榄石.其余缩写见表1. Mostoftheanalysesplotalongthecondensationtrajectory (dashedline),intheorderhibonite—bearingTypeAs,TypeAs,spinel——pyroxeneinclusionsandrefractoryAOAs, fromhightolowtemperature.TherangeoftypicalTypeAs (dottedline)alongthecondensationtrajectorytothemiddleof thechart.Geh—gehlenite;Fo—forsterite;Mel—melilite;O1 一vine各种矿物的形成温度与据CAI矿物结构关系所给出的形成次序相当一致(Grossman,1972;Yoneda andGrossman,1995).太阳星云冷凝的理论计算还很好对解释了CAI全岩的稀土等微量元素特征.对极端还原条件下的星云冷凝计算结果,也与顽辉石球粒陨石的矿物学特征吻合(Larimerand Bartholomay,1979;LinandEIGoresy,2002).上述理论计算与实际分析结果的一致,有力地支持了热星云假说.近年的一些研究成果,特别是同位素分析数据,越来越清楚地表明,太阳星云没有达到被完全气化状态,至少保存相当数量的固相尘埃.首先,陨石中太阳系外物质的存在就是一个有力的证据.如果太阳星云达到高温(如>177OK),太阳系外物质将难以存在.尽管目前分离出的太阳系外物质主要为各种难熔矿物,但对不同化学群及不同岩石类型陨石中太阳系外物质的研究表明,它们对于星云和小行星母体中的热变质事件相当敏感(HussandLewis, 1995).石墨,纳米级的金刚石等,在氧化条件下也难以在高温中存在.对于冷星云模型,太阳X一风假说可以解释CAI和球粒的形成,并与相当一部分实验分析结果(如灭绝核素分布等)吻合.4.2CAI成因和演化模式CAI的成因模型需要对以下重要特征给出合理解释:①CAI中灭绝核素子体的存在,以及它们的含量在不同类型CAI中的变化特征;②CA1及其构成矿物富¨O的同位素组成特征,并在氧同位素6"O一6"O图解上构成一条斜率为1的直线(Youngand Russell,1998);③CAI的含量在普通球粒陨石和顽辉石球粒陨石中含量很低,但它们与碳质球粒陨石中的同类组分可能具有相同的来源(McKeeganeta1.,1998;Faganeta1.,2000;Guaneta1.,2000a; Guaneta1.,2ooob;Faganeta1.,2001;Kimuraeta1.,2002;Lineta1.,2003b).太阳X一风模型(Shueta1.,1996,1997)认为CAI的形成是由于太阳早期强烈高能粒子辐射对太阳星云尘埃的加热蒸发结果.该模型虽然提出了一种导致CAI熔融的机制,但大部分CAI并没有受到明显的加热熔融.对灭绝核素的解释也面临新的困难.此外,X一风模型并不涉及CAI在不同化学群球粒陨石中的分布,氧同位素异常等.因此,越来越多的实验数据倾向支持太阳星云冷凝模型.通过总结前人对CAI成因的研究进展,可得出CAI具有相似的起源的结论,CAI形成和演化模式的大概过程是:在太阳星云的特定区域,温度在达到使大部分园相尘埃气化之后开始冷却,从高温到低温凝聚形成一系列CAI(顺序:含黑铝钙石/陨铝钙石一A型一尖晶石一辉石型一AOA).一部分A型包体与气相反应形成富钙长石一尖晶石型包体. 在星云冷凝的同时或滞后,出现局部的高温热事件(如闪电),使一部分冷凝的包体被熔融,然后结晶形成粗粒包体(如松散状A型熔融结晶形成致密A型,富钙长石一尖晶石型形成C型,富黄长石一尖晶石型形成B型等).强烈的加热作用还导致少量CAI明显的化学和同位素蒸发分馏现象.由于太阳引力,太阳风驱动,以及星云中可能存在的扰动等,一些CAI被迁移至不同群球粒陨石的吸积区域,由于陨石吸积区与CAI形成区空间距离不同,使得不同群陨石中的CAI含量不同.空间距离越远,CAI由于要搬运较远距离,可能造成其丰度越低,发生破碎现象可能越明显.由于体系物理化学条件的明显改变,产生强烈的后期蚀变作用.第3期戴德求等:球粒陨石中富Ca,A1包体成因研究进展与演化模式38l 参考文献/References戴德求,林杨挺,缪秉魁,王道德.2007.Allende(CV3)陨石中一种特殊蠕虫状橄榄石集合体的矿物岩石学特征及其成因探讨.矿物岩石,27(1):71~77.戴德求,林杨挺,缪秉魁,王桂琴.2006.南极碳质球粒陨石中两个富尖晶石球粒状难熔包体的岩石学和矿物化学特征研究.地球化学,35(5):54O~546.AleonJ,KrotAN,McKeeganKD.2002.Calcium--aluminum- richinclusionsandamoeboidolivineaggregatesfromtheCR carbonaceouschondrites.MeteoriticsandPlanetaryScience,37:1729~1755.ArmstrongJT,MeekerGP,HunekeJC,WasserburgGJ.1982. 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陨石薄片以及 !$’ 的背散射电子图像
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"= 345 +/++/6 ,!8/ 型碳质球粒陨石,注意薄片中普遍存在的层状硅酸盐;箭头所指的位置为对应富尖晶石球粒状 !$’ 的位置; Q= 345 +/)670 ,!9* 型碳质球粒陨石;箭头所指位置为对应 !$’ 的位置; >= 345 +/++/6#*4’2 ,富尖晶石球粒状 !$’,注意其结构,矿物组成以及蚀变边; L= 345 +/)670#*4’6 ,富尖晶石球粒状 !$’,注意其矿物组合和蚀变层。 ;R= 尖晶石 S TU= 钙钛矿 S !RV= 富钙辉石 S C"I= 深绿辉石 S 5MFL= 空洞。
;3<
尖晶石球粒状 789 = ()* #"##"+@3)9: ? = 图 !1 ? , 它具 有浑圆的外形, 直径约 :# !2。 它的矿物组成主要为 尖晶石以及一些包裹于尖晶石内的钙钛矿,钙钛矿 主要分布于靠近包体边界的位置。整个包体被一层 严重蚀变的不规则的蚀变边包围,蚀变边的主要成 我们可以发现层状硅酸盐在 分为细粒的层状硅酸盐。 整个 ()* #"##"+ 薄片中都很常见 = 图 !T ? , 在 789、 球粒和基质中均大量存在。虽然 ()* #"##"+@3)9: 与一个较大的似 8 型 789 = ()* #"##"+@3)9% ? 紧密 相邻,但是由于它们具有完全不同的结构和矿物组 合, 所以我们认为它们不属于同一个包体。 但从蚀变 产物来看, ()* #"##"+@3)9: 与 ()* #"##"+@3)9% 的蚀变产物均为细粒层状硅酸盐,即一种 7J 型碳 质球粒陨石中黄长石蚀变后的产物 ; 3 < , 说明它们之 间的蚀变具有某种关联性。 根据 .C2UD !" #$$ ; % < 对富 尖晶石球粒状 789 岩石学类型的划分标准,我们把 ()* #"##"+@3)9: 划分为富尖晶石 @ 钙钛矿型。 "$ !$ " ()* #"!+,%@3)9+ 在 ()* #"!+,% 中也只发现了一个富尖晶石球 粒 状 789 = ()* #"!+,%@3)9+ ? = 图 !V ? , 直径约为 !## !2。 ()* #"!+,%@3)9+ 具有浑圆的外形 5 较致 密的结构。 矿物组合也是以尖晶石为主, 在尖晶石的 中心存在富 WC@8F 的富钙辉石 = 深绿辉石 ? 。包体的 最外边为一层完整的较规则的富钙辉石边 = 透辉 石?, 在富钙辉石边和尖晶石核之间还存在一层薄薄 的蚀变层,蚀变产物主要为细粒无水矿物 = 似长 石 ? 。 ()* #"!+,%@3)9+ 和 ()* #"##"+@3)9: 在矿 物组成上的区别, 除了蚀变产物不同外, 还有前者不 含有钙钛矿, 但是在相应的部位出现了深绿辉石。 根 据 .C2UD !" #$$ ; % < ,()* #"!+,%@3)9+ 的岩石学类型 为富尖晶石 @ 辉石型。 !" ! 矿物化学特征
*P),/2$,5 /X:G8@.Y:FZ [XZ8Y;@8 :[ ? [X8F:?@ ,?.< 6@.Y:FZ :GF@;[:\G[ & ,67[ ’ :G FZ\GBY:T8[E H]\ [X:G8@.Y:FZ [XZ8Y;@8[ & JKL "!""!1.(K74 ?GB JKL "!%132.(K71 ’ Z?^8 _88G ‘\;GB ‘Y\> JKL "!""!1 ?GB JKL "!%132 F?Y_\G?F8\;[ FZ\GBY:T8[ F\@@8FT8B ‘Y\> TZ8 JY\^8 U\;GT?:G[ & JKL ’ < 6GT?YFT:F?E JKL "!""!1.(K74 Z?[ ? XY8B\>:G?GT [X:G8@ ]:TZ ? TZ:G ?GB :YY8D;@?Y Y:> TZ?T Z?[ _88G [TY\GD@a ?@T8Y8BE 6 ‘8] DY?:G[ \‘ X8Y\^[W:T8 ?Y8 8GF@\[8B :G [X:G8@ >?:G@a F@\[8 T\ TZ8 Y:>E ,\>X?Y8B ]:TZ JKL "!""!1.(K74< X8Y\^[W:T8 B:[?XX8?Y[ ?GB H:.6@.Y:FZ ,?.XaY\b8G8 & ‘?[[?:T8 ’ ?XX8?Y[ ]:TZ [X:G8@ :G TZ8 F\Y8 ?GB ? ]Z\@8 ,?.XaY\b8G8 Y:>< ?GB ? TZ:G @?a8Y \‘ ?@T8Y?T:\G _8T]88G TZ8 [X:G8@ F\Y8 ?GB ,?.XaY\b8G8 Y:> :G JKL "!%132.(K71E V\TZ M8N ?GB +GN \‘ [X:G8@ ?Y8 @\] :G TZ8 T]\ [X:G8@.Y:FZ [XZ8Y;@8< ?GB TZ8Y8 :[ >\Y8 H:N! :G [X:G8@ ‘Y\> JKL "!%132.(K71 TZ?G TZ?T ‘Y\> JKL "!""!1.(K74E HZ8 X8TY\DY?XZa ?GB >:G8Y?@ FZ8>:[TYa FZ?Y?FT8Y:[T:F[ \‘ TZ8 T]\ [X:G8@.Y:FZ [XZ8Y;@8[ [Z\] ‘8?T;Y8[ \‘ FYa[T?@@:c?T:\G ‘Y\> @:9;:B[ ?GB TZ8:Y ?@T8Y?T:\G T?W8G X@?F8 ;GB8Y G\G.\b:B:c8B [;YY\;GB:GDE Q#K N./’)5 [X:G8@.Y:FZ [XZ8Y;@8[P X8TY\DY?XZa FZ?Y?FT8Y:[T:F[P >:G8Y?@ FZ8>:[TYa FZ?Y?FT8Y:[T:F[P ‘\Y>?T:\GP ?@T8Y?T:\GP 6GT?YFT:F? >8T8\Y:T8[
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%E !"# $%&’(%)’(# ’* +,’)’-" ."’/0(’1’2’3# %14 ."’/0"56,)(#7 .8%1390’8 1%"#)"< :061%P %""")2< :061%P %"""!2< :061%P 1)%"")< :061% .8%1390’8 +1,)6)8)" ’* ."’/0"56,)(#7 :061"," ;/%4"5# ’* </6"1/",7
摘
要:富尖晶石球粒状 ,67 & 富 ,?.6@ 难熔包体 ’ 是球粒陨石中一种特殊类型的 ,67, 在南极格罗夫山碳质球粒陨
石 JKL "!""!1 和 JKL "!%132 中共发现两个富尖晶石球粒状 ,67 —— — JKL "!""!1.(K74 和 JKL "!%132.(K71 。 在球粒的最外边存在严重蚀变的不规则边, 钙钛矿主要分布在靠近边的 JKL "!""!1.(K74 具有占统治地位的尖晶石, 位置。与 JKL "!""!1.(K74 比较, 深绿辉石出现, 薄薄的蚀变层位于尖 JKL "!%132.(K71 的尖晶石中的钙钛矿消失, 晶石核和富钙辉石边 之 间 。 两 个 富 尖 晶 石 球 粒 状 ,67 的 尖 晶 石 均 具 有 低 含 量 M8N 和 +GN 的 特 征 , 而 且 JKL "!%132.(K71 具有较 JKL "!""!1.(K74 更高的 H:N! 含量。岩石学和矿物化学特征表明 < JKL "!""!1.(K74 和 JKL 它们的蚀变均发生在非氧化的含水或无水的环境中。 "!%132.(K71 都经历过熔融结晶过程, 关键词:富尖晶石球粒状 ,67;岩石学特征;矿物化学特征;成因;蚀变;南极陨石 中图分类号:O121P O%41E 4( 文献标识码:6 文章编号:"(32 $ %3!# & !""# ’ "1 $ "1)" $ "3