单质金属铁的陨石冲击成因研究

发布时间：2024-04-14 09:17

　　铁元素是太阳系中的重要变价元素,铁的价态可以指示系统的氧化还原条件,其赋存状态则可以有效反演母体的地质演化过程。单质金属铁作为太空风化的重要产物,对认识太阳系内天体(特别是无大气行星体)表面太空风化作用的历史及特征具有重要意义。目前,已经在Apollo月壤颗粒、部分Apollo月岩、月球陨石和火星陨石中发现有单质金属铁的存在,并认为这些单质金属铁的形成与陨石冲击等因素引起的极端还原环境有关。本论文在已有研究工作的基础上,主要针对代表小行星的普通球粒陨石以及HED族无球粒陨石中的单质金属铁开展研究工作。依托扫描电子显微镜(SEM)、聚焦离子束(FIB)、电子探针(EPMA)、激光拉曼以及透射电子显微镜(TEM)分析手段,对普通球粒陨石(GRV 022115)、HED陨石(NWA 11592)等样品进行分析,从而确定各类陨石中单质金属铁的赋存状态以及元素迁移过程,并最终获得与单质金属铁成因机制相关的以下认识:(1)GRV 022115普通球粒陨石的冲击程度较高,冲击熔脉基质中含有镁铁榴石、镁方铁矿和林伍德石的高压矿物组合,指示熔脉的平衡温压条件为>1800℃和20-23GPa。在熔脉...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1太空风化示意图[修改自Pietersetal.,2016]

电离辐射的影响，由于这些粒子的能量和组成不同，它们与互作用也不同，穿透深度从几厘米到几米不等，对天体表面。除此之外，陨石、微陨石的撞击作用在星体表面产生的一蒸发过程对表面岩石矿物的物理化学性质影响显著，其中陨壤的改造起主导作用（因为缺少大气层的摩擦烧蚀，陨石到球）[欧阳自远，20....

图4-1.GRV022115样品的背散射电子图像拼图

第四章实验结果与分析第四章实验结果与分析022115普通球粒陨石样品分析相学特征Mountains022115（GRV022115）发现于2003年，由中国南极科收集，是一块低铁群的普通球粒陨石，总质量为79.6g，岩石类级达S5，风化等级W1。22115....

图4-2.（a）GRV022115中一条较宽熔脉的背散射图像，可观察到熔脉中包含有大量的母岩碎块

第四章实验结果与分析4.1.2高压矿物组合冲击熔脉中的母岩碎块粒径从几微米到数百微米不等。熔脉中大多数的橄榄石碎块具有较亮的林伍德石环带，可达20μm宽（图4-2b）。扫描电镜背散射图像中较亮的林伍德石反映其相对于暗色的橄榄石核具有更高的铁含量。根据电子探针数据，确定出....

图4-3.（a）GRV022115冲击熔脉中基质的透射电镜亮场图像（Brigh-filedimage），为自形的镁铁榴石晶体与它形的镁方铁矿晶体组合

到（图4-2c）。初始的橄榄石颗粒分解为细粒状矿物，并充填于基质中镁铁榴石的孔隙中。熔脉的基质主要是由镁铁榴石组成，是强烈冲击样品中的典型高压矿物，被认为是在高温高压条件下从辉石熔体中结晶而来[Chenetal.,1996b;Bobrovetal.,2009]。背....

本文编号：3954452