PDF《南极陨石研究的启示 ）： 早期太阳星云》

第4卷第

3 期 南极研究(中文版) Vol.

4, No.3

1992 年9月ANTARCTIC RESEARCH (CHINESE EDITION ) September

1992 南极陨石研究的启示 ): 早期太阳星云 连续化学分馏作用的岩石化学证据 Ξ 王道德 林杨挺 (中国科学院地球化学研究所广州分部, 广州 510640) 提要 球粒陨石金属相的 Ir、 Os、 Co 等亲铁元素的浓度随氧化程度的升高而显著增大, 其浓度 以及铁纹石Co 含量和橄榄石 Fa 值均反映了球粒陨石的氧化- 还原程度具有连续变化的特征. 根据铁纹石 Co 含量、 橄榄石 Fa 值、 低Ca 辉石 Fs 值、 金属相的 Ir、 Os、 Co 浓度以及其他球粒陨 石分类参数, 可能存在介于 E 与H、 H 与L、 L 与LL 以及LL 与C之间的球粒陨石过渡型, 即EH、 H L、 L LL 和LL C 化学群, 从而将原有的

9 个球粒陨石化学群增加到

13 个.球粒陨石 氧化- 还原程度的变化特征以及球粒陨石过渡型的发现都表明早期太阳星云的化学分馏作用 具有连续变化的特点. 关键词 球粒陨石 陨石分类 太阳星云 前言陨石依据是否经历了熔融分异作用可划分为分异型和未分异型两大类, 后者因含球 粒状组分又被称为球粒陨石, 它是太阳星云演化历史中最原始的残留物, 是研究早期太阳 星云凝聚及物理化学分馏过程的最重要样品. 按照陨石的分类原则及分类参数, 大部分球 粒陨石分别属于

9 个不同的化学群, 其中包括

3 个普通球粒陨石(H、 L 及LL )、

4 个碳质 球粒陨石(CI、 CM、 CO 及CV ) 以及高铁和低铁顽火辉石球粒陨石(EH、 EL ). 不同化学群 球粒陨石之间在亲石元素(Ca、 Al、 Mg 、 Sc 、 Na、 K) 丰度、 亲铁元素(Fe、 Ni、 Co、 Au 、 Ir、 As 、 Ge) 丰度、中等挥发性元素(As 、 Sb、 Zn、 Cu、 Cd ) 丰度和高度挥发性元素( In、 Tl、 Bi、 Pb ) 丰度、 氧化- 还原程度、 氧同位素组成特征 (?

18 O、 ?

17 O ) 以及岩石矿物学特征等方面均存在 明显的差异, 这意味着太阳星云的演化在空间上存在某种不连续的特征.但是近年来, 特 别是随着日、 美等国南极科学考察队在南极地区回收了大量的陨石样品(约11000 多块) 以及国外自

1989 年以来在撒哈拉沙漠也回收了约

300 块新的陨石样品, 从而发现了许多 独特的球粒陨石, 其中有一部分陨石样品根据化学元素丰度模式、 岩石矿物学特征、 同位 素组成特征以及稀有气体组成等特征不归属于已知

9 个球粒陨石化学群中的任何一个. 相反, 它们具有明显的过渡性质, 即介于相邻的已知化学群球粒陨石之间.Wang and Rubin (1987) 报道一些球粒陨石(如我国启东球粒陨石) 的橄榄石成分(Fa 值) 与铁纹石钴 Ξ 国家南极考察委员会及中国科学院八五重大基础资助项目. 含量介于L 与LL 化学群之间, 这一发现在更多普通球粒陨石的研究中得到确证, 同时 还进一步发现橄榄石成分 (Fa 值) 与铁纹石钴含量介于 H 与L 化学群之间的球粒陨石 (王道德、 陈永亨,1991 ).此外, 在南极陨石中还发现 Yamato

74063 的橄榄石成分(Fa 值) 与低 Ca 辉石成分(Fs ) 介于 E 与H 群球粒陨石之间(Yanai and Kojima ,1991 ).随着过渡 类型球粒陨石的不断发现, 预示着早期太阳星云的物理化学分馏作用在空间上很可能是 连续的而不是呈间断性的特征. 表1一些过渡型球粒陨石橄榄石的 Fa 值, 金属相的 Ir 、 Os、 Co 浓度, 全岩金属含量及其与已知化学群 球粒陨石的对比 Table 1. Fa - content of olivine , bulk concentrations of Ir, Os and Co of metal phase , and metal - content of several chondrites of the intermediate groups , in comparison with the former - grouped chondrites . Fa (mole % ) Ir(ppm ) Os (ppm ) Co (mg g) Ni (% ) Metal (% ) 清镇(EH 3)