22922.火星隕石grv020090的巖石成因?qū)W研究及富鋁球粒的氧同位素研究

1、摘要GRV020090是我國(guó)繼GRV99027之后在南極回收到的第二塊火星隕石。詳細(xì)的巖相學(xué)和礦物學(xué)研究表明，它是一塊二輝橄欖巖質(zhì)輝玻無(wú)球粒隕石，由嵌晶區(qū)(輝石主晶包裹橄欖石和鉻鐵礦)和非嵌晶區(qū)(橄欖石、輝石、粒間充填的熔長(zhǎng)石以及少量鉻鐵礦和白磷鈣礦)組成。但是GRV020090具有許多不同于典型的二輝橄欖巖質(zhì)輝玻無(wú)球粒隕石的特征，如：橄欖石和輝石具有更富鐵的化學(xué)成分(Fa2840，En57_72Fs2伯lW04_14，En43Fsl7

2、_2lW025)，熔長(zhǎng)石具有更高的模式豐度(19v01％)以及更富堿的化學(xué)成分(Ab450r27)。而且，礦物、全巖及熔殼均富集輕稀土，氧逸度高(109j02=QFM1414004)，這與二輝橄欖巖質(zhì)輝玻無(wú)球粒隕石所具有的輕稀土虧損的地球化學(xué)特征明顯不同，而與富集型玄武質(zhì)輝玻無(wú)球粒隕石相似，指示GRV020090來(lái)源于富集的、氧化的火星幔儲(chǔ)庫(kù)，并經(jīng)歷了封閉體系的分異結(jié)晶。另外，本文采用世界上最先進(jìn)的離子探針原位分析技術(shù)，得到斜鋯石的U—

3、Pb年齡為192410(2G)Ma，這是目前全世界所報(bào)道的火星隕石離子探針年齡結(jié)果中分析精度和空間分辨率均為最高的數(shù)據(jù)，證實(shí)火星在其地質(zhì)歷史上是保持活躍的，巖漿活動(dòng)一直持續(xù)到200Ma前。本文也研究了非平衡型普通球粒隕石GRV022410(H4)、GRV052722(H37)、GRV020104(H34)、GRV050016(H37)、GRV050009(H36)和Julesburg(L36)中發(fā)現(xiàn)的12個(gè)富鋁球粒。詳細(xì)的巖相學(xué)和礦物學(xué)

4、研究表明，這些富鋁球粒全巖A1203含量為1633wt％，均顯示火成結(jié)構(gòu)，主要由富鐵尖晶石、富鐵橄欖石、富鋁透輝石、富鈉斜長(zhǎng)石以及富鈉、貧鈣玻璃基質(zhì)組成。盡管尖晶石和斜長(zhǎng)石的出現(xiàn)、輝石富集難熔元素Al和Ti以及全巖高含量A1203表明，這些富鋁球粒的前體物質(zhì)存在類(lèi)似CAI的難熔物質(zhì)，但是我們難以應(yīng)用現(xiàn)有的三種模式來(lái)解釋本文富鋁球粒的成因，可以肯定的是，難熔物質(zhì)影響富鋁球粒的氧同位素成分。離子探針原位分析顯示富鋁球粒的氧同位素成分(618

5、0=61％oo～7Woo；A170=29％0～37％。)與鐵鎂質(zhì)球粒接近，遠(yuǎn)LLCAI(6180～40％o，6170一40％0)IIIAbstractGroveMountains(GRV)020090isthesecondMartianmeteoriteafterGRV99027collectedinAntarcticabyChinaItisalherzoliticshergottitecomprisedofapoikiliticare

6、aconsistingoflargepyroxeneoikocrystswithsubhedralolivineandchromiteinclusionsandanonpoikiliticareaconsistingofolivine，pyroxene，interstitialmaskelynitealongwithminorchromiteandmerrilliteHoweverGRV020090representsanevolved

7、magmaamonglherzoliticshergottitesItcontainsdistinctlyhigherabundanceofmaskelynite(19v01％)Olivine，pyroxeneandmaskelyniteshowhigherFa，F(xiàn)sandAbcomponentsthanthoseinlherzoliticshergottites，respectively(Fa2840，En5772Fs2431W041

8、4，En4653Fsl721W02635，Ab43650r27)Furthermore，majorphases，thewholerock(estimated)aswellasthefusioncrustareallenrichedinlightrareearthelements(LREE)Combinedwithahighoxygenfugacity(109J022QFM1414004)，thesecharacteristicsindi

9、catethatGRV020090issimilartogeochemicallyenrichedbasalticshergottitesbutdistinctfromLREEdepletedlherzoliticshergottitesItsampledfromanoxidizedandenrichedmantlereservoirandexperiencedprogressivefractionalcrystallizationin

10、aclosedsystem／nsituUPbisotopicanalysesofbaddeleyiteyieldayoungcrystallizationageof192410(20)Ma，whichimplythatMarshadbeengeologicallyactiveuntil200MaagoTwelveAlrichchondrules(ARC)foundinunequilibratedordinarychondritesGRV

11、022410(H4)、GRV052722(H37)、GRV020104(H34)、GRV050016(H37)、GRV050009(H36)andJulesburg(L36)werealsostudiedTheseARCcontainbulkA1203～1633wt％andshowigneoustexturescomprisedofFe—richspinel，F(xiàn)e—richolivine，A1richdiopside，Narichpla