火星陨石NWA 7397的矿物学岩石学特征:一块新的富集型二辉橄榄岩质辉玻无球粒陨石摘要
NWA 7397是2012年在北非摩洛哥热带沙漠中被发现的一颗火星陨石,初步研究显示其应为全球已知的第三块富集型辉玻无球粒陨石(Lherzolitic shergottites,L-S陨石)。在结构上显示两个不同的区域:在嵌晶结构区,较大颗粒的辉石主晶包裹橄榄石和铬铁矿客晶,而其非嵌晶结构区则主要由橄榄石,辉石和熔长石组成,副矿物有铬铁矿和白磷钙矿等。相比其他L-S陨石,NWA 7397的嵌晶区范围较小,约占整个样品切片面积30%,其中一片切片甚至低至~10%;另外,其矿物成分中熔长石的模式含量更高(~14.5vol%),且长石的成分更富碱:An37.3-55.2Ab42.9-57.3Or1.3-5.2(平均An50.6Ab46.9Or2.5);橄榄石和辉石成分更加富Fe,其中橄榄石Fa33.2-40.2Fo59.8-66.8(平均Fa37.9Fo62.1),辉石En44.3-66.8Fs19.3-33.0Wo7.5-36.4(平均En58.0Fs27.1Wo15.0)。这些特征均与此前已经发现的两块富集型L-S陨石(RBT 04262,GRV 020090)相符,而不同于其他L-S陨石。本文利用新的陨石切片样品进行的详细岩石学和矿物化学分析验证了NWA 7397作为全球第三块富集型L-S陨石的归属,并为从岩石学和矿物化学特征方面识别新的富集型L-S陨石的一些指标提供了新的支持和依据。此外,本文回顾并详细论述了围绕辉玻无球粒陨石源区性质问题的争议,在总结前人所做工作并结合新样品的数据的基础上,探讨了NWA 7397的成因机制:从富集的火星地幔源区产生富集岩浆,逐渐上升进入火星地壳岩浆房并发生分异结晶。该岩浆房的位置约相当于10kbar压强对应深度位置,早期矿物开始晶出时岩浆房温度约为1150℃。岩浆在上升的过程中经历了在基本封闭体系中的连续分异结晶并卷携早期晶出的矿物晶体向上运移,最终抵达地表,并在一次大型撞击事件中飞离火星。
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