什么是碳质球粒陨石
标签:
文化娱乐历史教育育儿 |
陨石一般可分为三大类:石陨石、铁陨石和石铁陨石。石陨石根据有无球粒 划分为球粒陨石和非球粒陨石。根据化学成分、结构和矿物学特征将球粒陨石分 为碳质球粒陨石、普通球粒陨石和顽辉石球粒陨石,进一步划分为12个群[17]。碳 质球粒陨石是球粒陨石中氧化还原程度最氧化的成员。因其成分最接近原始太阳 和代表了太阳星云早期成分,碳质球粒陨石是研究太阳系起源的最理想对象。本 文对碳质球粒陨石的类型划分所依据的主要岩石矿物学特征进行了综述。
相对于非碳质球粒陨石,碳质球粒陨石富含碳质,故命名为碳质球粒陨石。 到目前为止,己划分出 7 个碳质球粒陨石群,即 CI、CM、CR、CH、CV、CK 及 CO 球粒陨石群,它们通常是依据降落的典型陨石而命名,只有 CH 碳质球粒陨石群 例外,是依据其高的金属丰度和高的铁浓度而命名的。下面对不同类型碳质球粒 陨石的主要特征归纳如下:
CI型球粒陨石:它的岩石类型为 1 型,经历了广泛的含水蚀变,其初始矿物 学和岩石学特征均发生改变[7]。已知五个CI陨石均为表土角砾岩,由不同类型含 水石屑碎片组成。CI不含任何球粒和角砾,基质成分 100%,主要是细粒含水层 状硅酸盐(含磁铁矿、硫化物、硫酸盐及碳酸盐),有少许孤立的橄榄石和辉石 球粒,且被网状的次生碳酸盐和Mg质硫酸盐脉所胶结,有一些或全部硫酸盐脉为 地球成因。在化学成分上与太阳光球相匹配,为最原始的球粒陨石,其非挥发性 元素的含量被用来代表太阳的元素丰度[1]。X射线表明这些低温矿物主要是非常 细粒的 10-100nm的蒙脱石和绿泥石等含水硅酸盐及其次生的磁铁矿,次要矿物 主要是磁黄铁矿、镍黄铁矿、方黄铁矿和六方针铁矿。磁铁矿是极细粒的,比周 围基质明亮。碳主要存在于复杂的有机物中[6]。含有极少量的高温矿物橄榄石,但粒度都很小。在化学成分上,橄榄石主要为近乎于纯的镁橄榄石和含有 10-20wt% FeO的铁橄榄石,辉石包括贫钙和富钙两种类型。一些橄榄石颗粒还记 录了太阳耀斑的轨迹,说明晶体在形成基质成为外壳之前被照射过。16O的富集作 用与FeO含量负相关。
CM型球粒陨石:其岩石类型一般为 2 型,含有大量的斑状球粒(~30vol%), 球粒的粒度小(~300μm),多为贫FeO的I型球粒,部分被层状硅酸盐所取代; 环状球粒有细粒吸积边;由于广泛的水的蚀变作用,几乎没有Fe-Ni金属;有富 钙铝包体(CAIs)和蠕虫状橄榄石集合体(AOAs)。基质丰度高(52-58%),基质 由层状硅酸盐、羟镁硫铁矿、碳酸盐、硫化物及磁铁矿组成。高温相物质(球粒、 角砾、高温矿物)的平均体积分数为 42%。CM的高温组分有四种:矿物颗粒及其 碎片、未熔融集合体、球粒、捕掳体。CM中的高温矿物主要为橄榄石、辉石、铬 铁矿和Ca-Al硅酸盐玻璃,次要矿物是方解石、石膏和磁铁矿;橄榄石和辉石的 成分接近于纯的镁橄榄石和顽火辉石。碳主要以复杂的碳水化合物形式存在。基 质物质与CI相似,非常细小。球粒类型,IA类型中的斑状橄榄石球粒(PO)占绝 大部分,IB类型中的斑状橄榄石辉石球粒(POP)很少,炉条状球粒(BO)、放 射状辉石球粒(RP)和隐晶质球粒(C)也有出现[2 , 8]。高温成分几乎是纯的镁 橄榄石和顽辉石,但也出现了富铁的成分。在CM中有丰富的前太阳颗粒,包括经 历了微变质作用的石墨、SiC和金钢石。
CR型球粒陨石:该类型陨石是碳质球粒陨石中最还原的成员,也是富含Fe-Ni 合金的成员。其结构特点是,球粒多为大的层状球粒(约 700μm,50-60vol%) 和基质(+黑包体)组成。球粒中富金属Fe-Ni,呈卵形块状,有的球粒外见Ca 碳酸盐环;基质中出现格架状磁铁矿,和特殊的蛇纹石-绿泥石层状硅酸盐-Ca 碳酸盐组合[14]。 Fe-Ni合金含量高,可高达 5-6wt%,具有正的Ni-Co关系,Ni/Co 接近于太阳丰度[15]。CAIs含量少(0.1vol%~2.6vol%)。 化学特征:橄榄石和辉石成分以富镁贫铁为特征,球粒多为I型球粒。难熔 亲石元素丰度与CI一致;Zn/Mn为 0.3×CI;对于碳质球粒陨石来说,有不寻常 的高金属含量(100~160mg/m)。氧同位素呈特殊的混合线。全岩、球粒、基质 的氧同位素不同。含水物质中富重氧同位素,表明水的氧同位素与CI和CM相似。球粒、基质和黑包体等遇受不同程度的水化作用,认为水化期间温度比CI和 CM高[15] 。
CK型球粒陨石:与CO和CV接近的碳质球粒陨石群。其岩石学特征:基质的丰 度高,大的斑状球粒(平均直径 0.8mm),火成边缺失;所有陨石都受到了变质 作用,为 3-6 型,一些包含有冲击脉,所有的该陨石成员都显示出不同程度的变 黑,这是因为橄榄石和辉石中的极细粒分散的硫化物和磁铁矿颗粒造成的。大的 斑状球粒,通常含有金属和硫化物包体,基本不含基质。与富含难熔亲石元素的 CV群相比,可以从基质确认。CK型球粒陨石是除CI外含有最少金属量的碳质球粒 陨石。球粒是唯一的高温成分,CAIs和AOAs含量较低,几乎完全缺失金属[12]。 化学特征:难熔亲石元素丰度似于CO和CV(1.21CI);挥发元素模式类似CV, 但比CV低[15]。氧化程度高,橄榄石的Fa值为 29-33vol%,NiO可达 0.5w%, CaO<0.1[12]。辉石有低钙辉石和钙辉石,氧同位素与CO和CV接近[3]。 CH型球粒陨石:岩石类型为 2 型,因其高金属含量而得名,有很高的亲铁元 素和金属相含量但贫亲硫元素和挥发性元素,Fe-Ni金属含量可达 20vol%, Ni/Co值有正相关趋势,并具太阳系的Ni/Co值[4]。球粒结构最小,一般<0.1mm, 由镁橄榄石、Fe、Ni金属组成,主要是隐晶质球粒[9]。大部分的CAIs是近圆形的, 粒度也很小(平均直径 70μm),CAI基本上无蚀变特征,岩石类型也较高。金属 和结石状碎屑岩比球粒更多、更大。细粒基质含量很低(体积分数 5%)[12]。CH 陨石除含CAI外,还具有顽辉石陨石特有的强还原矿物及其集合体,以及普通球 粒陨石中特征的富硅矿物集合体。
陨石目前国内拥有全面数据除了科研机构以外,就只有湖南中历收藏品鉴定中心,对已知陨石辨别准确率99,99%,不参与市场鉴定可放心。

加载中…