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作者:胡森等 來源:GCA 發布時間:2020/9/9 13:52:38
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火星柯石英研究獲進展

 

火星隕石離開火星需要很高的逃逸速度,大于5公里/秒。只有強烈的撞擊事件才能使濺射出的石塊達到如此高的初速度,這與玄武巖質(S型)火星隕石普遍發生熔長石化和存在豐富的高壓相組合相符。月球和灶神星隕石樣品中,二氧化硅的高壓相以斯石英和柯石英為主,可見少量的Seifertite(PbO2結構);而火星隕石中二氧化硅的高壓相以斯石英和Seifertite為主,未發現過柯石英,這可能反映出它們間存在不同的沖擊變質機制或撞擊歷史。

中國科學院地質與地球物理研究所地球與行星物理院重點研究室副研究員胡森及其合作者,對一塊編號為NWA 8657的玄武巖質火星隕石展開研究,首次在火星隕石中發現柯石英,探討火星柯石英的形成機制和制約撞擊事件的峰值溫壓。研究發現,該火星隕石具有大面積的沖擊熔融區域(~5 vol%)。綜合巖相學、激光拉曼光譜和透射電鏡分析結果,研究人員在沖擊熔融區域發現三種產狀的柯石英:產出于二氧化硅玻璃-熔長石集合體中,柯石英呈納米顆粒,與熔長石共生,可能是從二氧化硅-長石熔體中結晶形成;自形-針狀的柯石英,保留典型的斯石英自形特征,可能是斯石英在卸壓階段固-固相變形成;產出于熔融包裹體或包裹在熔長石中,柯石英呈納米顆粒,與二氧化硅玻璃和石英共生,可能是斯石英或Seifertite退變質形成。

研究進一步發現,在沖擊熔融區域,可見重結晶的長石。研究表明,該火星隕石的母巖經歷過強烈的沖擊變質,其峰值溫壓分別為~2000℃和~18-30GPa;該火星隕石遭受的沖擊更強烈,因而發生大面積區域的熔融,在卸壓階段的冷卻速度相對較慢,導致在壓縮階段形成的斯石英和(或)Seifertite無法保存而轉變成柯石英、石英和二氧化硅玻璃;火星隕石中退變質形成柯石英的發現,表明其經歷了更強烈的沖擊變質作用。

相關研究成果發表在GCA上。研究工作得到國家自然科學基金委員會重點和面上項目、國家留學基金委員會和地質地球所重點部署項目的資助。(來源:中國科學院地質與地球物理研究所)

相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.gca.2020.07.021

 
 
 
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