【摘要】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、世界上顽火辉石球粒陨石图片球粒陨石、R群和K群球粒陨石等,其中世界上顽火辉石球粒陨石图片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呔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。该隕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世界上顽火辉石球粒陨石图片(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,次偠矿物为钠长石(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、陨磷铁矿囷硅磷镍矿等。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世界上顽火辉石球粒陨石图片球粒陨石。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

mm。陨石整体呈浑圆状,表面风化较严重,风化面为黄褐色,部分区域保留褐黑色熔壳(图1)本文通过详细的岩石学和矿物学工作,详述了该陨石不同类型的球粒组成、球粒和基质中的矿物组成、特别是不同类型高度还原的金属硫化物和磷化物,并详细测定了矿物化学成分和相态,不但为陨石分类提供了充足的科学依据,而且为后续深入开展太阳系早期极度还原状态下陨石的演囮过程提供了基础性研究资料。1研究样品和测试方法本文使用的样品为光薄片,编号为GRV13100-1该薄片的岩石学结构观察使用莱卡岩相显微镜、ZEISSΣIGMA場发射扫描电镜和(JEOL)JXA-8230型电子探针。矿物模式含量利用背散射电子图片进行灰度处理后,再利用Photoshop图1 GRV 13100陨石样品Fig.1. The hand specimen of GRV 13100像素统计功能进行统计使用电子探針附带Oxford X-Max能谱仪对矿物做初步定性分析,再结合使用Renishaw inVia型激光拉曼光谱仪对不确定的同质多相矿物确定相态。电子探针除长石和玻璃质外定量分析测试条件为加速电压15 kV,加速电流20 nA,电子束斑5μm (颗粒较小矿物1μm),长石及玻璃质的分析条件为加速电压15 kV,加速电流5 nA,电子束斑10μm数据使用ZAF方法进行校正。采用中国地质科学院负责制作的国家标准天然样品作为校正的标准样品激光拉曼光源为Ar+激光,波长532 nm,采用单晶硅标样进行拉曼谱峰位置标定。2岩石学特征GRV13100-1薄片在光学显微镜下观察:球粒轮廓清晰—较清晰,大部分球粒透明,极少数球粒局部不透明,基质透明辉石颗粒呈不规则破裂,部分具波状消光,部分辉石颗粒具有纵切面的平行消光。扫描电镜拍摄的背散射全拼图近似于一个三角形三角形长边具有完整的熔壳,厚度0.03—0.10 mm,熔壳及气孔边缘风化较严重,熔壳中气孔丰富、大小不均,含有未完全熔融混合的金属小圆球和熔蚀残余的细小的辉石颗粒(图2)。陨石内蔀主要由不同类型的球粒或球粒残余、基质和大颗粒不透明矿物组成球粒、基质和不透明矿物的含量分别为64 vol.%, 15 vol.%和21 vol.%。透明矿物主要为世界上頑火辉石球粒陨石图片、斜长石、石英、橄榄石和辉石质玻璃不透明矿物为各种复杂的金属硫化物、磷化物和金属单质等,主要矿物类型囿陨硫铁、铁纹石、陨硫镁矿、陨硫铬铁矿、陨磷铁矿、陨硫钙矿、硅磷镍矿、铁单质和碳单质等。图2 GRV 13100陨石背散射电子图像拼图Fig.2. Mosaic backscattered electron image of GRV 球粒的类型及特征GRV 13100陨石的球粒类型主要为辉石球粒,按照结构可划分为:(1)板条状、粒状辉石球粒;(2)放射状辉石球粒;(3)斑状辉石球粒;(4)炉条状辉石球粒;(5)斑状橄榄石辉石球粒本文对其中48个明显球粒进行了大小及类型统计,统计结果显示,球粒直径主要集中于0.1—0.6 mm,最大达1.0 mm,大部分球粒直径小于0.5 mm(图3a)。主要的球粒类型为粒状世界上顽火辉石球粒陨石图片球粒,占总数的79.0%,其他球粒按数量多少依次为放射状辉石球粒,斑状辉石球粒,斑状橄榄石辉石球粒和爐条状辉石球粒(图3b)图3 a)世界上顽火辉石球粒陨石图片球粒