在极强冲击作用下陨石中斜方辉石的冲击效应

1 引言陨石是研究在天然冲击作用下矿物冲击效应的极好对象,通过对具不同冲击特征的球粒陨石研究,可获得在不同冲击强度下矿物发生各种变形和相变的资料。如辉石在15GPa以上冲击峰压时普遍发育镶嵌状结构,在40GPa以上对双折射率降底,50GPa以上则会出现高压相(Maiorite)。然而,目前能收集到的经受过极强冲击作用(>100 GPa)的球粒陨石,特别是H群球粒陨石,极为罕见。所以,对包括辉石在内的矿物在极强冲击作用下的效应资料,主     

岩庄陨石的冲击效应和历史:一个不同于L群球粒陨石的特例

许多普通球粒陨石中产出有网状分布的黑色脉体,它具有球粒陨石质的成分,但某矿物或相组合及微结构与陨石主体相有差异,脉体宽度由数微米到大于10 mm不等.这些脉体是陨石在宇宙空间发生碰撞时就地局部熔融的产物,因而被称之为“冲击脉体”.一些有天然产出的高压矿物如橄榄石(α-相)的高压多型林伍德石(γ-相)和瓦士利石(β-相),以及低钙辉石的高压多型镁铁榴石等,就是在L群球粒陨石冲击脉体中发现的,它为高温高压地质学和陨石学提供了重要的矿物依据.最近,我们对这类L群球粒陨石冲击脉体的压力和温度历史作了探讨.     

吉林陨石样品在母体中相对位置的~(21)Ne-~(60)Co分类方案

吉林陨石降落后,中国科学院组织了多学科的综合性研究,并把样品分赠给12个国家40多个实验室进行比较研究。本文提出的~(21)Ne—~(60)Co分类方案,为吉林陨石各个样品恢复相对位置提供了科学依据,并进一步为吉林陨石母体的形成、大小和被烧蚀的程度以及其热历史、冲击效应等方面的研究提供了新的途径。     

Y984028火星陨石的岩石矿物学特征和冲击变质

Y984028 是一块新的二辉橄榄岩质火星陨石, 具有两种明显不同的岩石结构: 粒间结构和嵌晶结构. 与嵌晶结构区域的矿物相比, 粒间区域的铁镁质硅酸盐贫FeO、铬铁矿贫TiO₂. 虽然Y984028 的岩石结构和矿物化学成分与GRV 99027 非常相似, 但两者的冲击变质特征有明显差异, 表明Y984028 不是GRV 99027 的成对陨石. Y984028 经历了强烈的冲击作用, 冲击后由于该陨石没有遭受明显的热变质, 因而该样品是研究类地行星早期撞击过程的探针. Y984028 熔脉中主要包含细小的矿物碎屑, 部分矿物边缘发育细粒化结构, 没有发现任何高压相矿物, 表明Y984028 在撞击过程中发生了部分熔融, 在较低压力下发生淬火.     

岩石热释光和裂变径迹冲击特征

对石英砂岩在二级轻气炮动高压装置上受冲击前后热释光的测定发现：石英砂岩的热释光随冲击压力的增大而减少,并在受冲击部位自外至里存在着一个热释光梯度,相同位置的诱导热释光同样也存在一个热释光梯度。在压力为１２．４,２８．９,３７．８,５１．８,６４．６和７７．６ＧＰａ情况下分别对信阳陨石样品进行冲击,并测定冲击前后的裂变径迹密度和长度。结果表明,信阳陨石的裂变径迹密度和长度随冲击压力和加大而变小和缩短     

对吉林陨石宇宙成因放射性核素的初步研究

陨石母体是太阳系里的一种小天体,它们由于相互间碰撞或与其它宇宙物质碰撞而破碎,这些碎块继续在宇宙空间高速地运行,不断地受到银河宇宙射线和太阳宇宙射线的照射。由于宇宙射线及其与陨石物质相互作用后所产生的次级粒子的作用,在陨石体内产生了各种核反应,从而产生了一系列放射性的和稳定的同位素,一般称此为宇宙成因核素或宇宙成因同位素。     

岫岩陨石坑:撞击起源的证据

迄今为止, 世界上已发现176个陨石撞击坑. 对辽宁省岫岩满族自治县的一个环形构造的岩石冲击效应、矿物变形微结构特征以及地貌特征等进行了研究. 该环形构造是一个直径1.8 km、深150 m的碗状坑. 在坑内变形基岩石英颗粒中发现了击变面状页理(PDFs), 这是判断该坑陨石撞击起源的诊断性标志. 坑区内冲击角砾岩和岩石震裂锥的产状, 以及撞击形成的地貌特征等均与陨石撞击作用结果相符合. 这是中国第一个被证实的陨石撞击坑.     

新疆罗布泊东部发现球粒陨石雨

新疆罗布泊以东65 km处的三峰山区域发现了陨石(Tuya 002~007)散落区,呈3 km×11 km的椭圆状.散落区内收集到130余块普通球粒陨石,总重超过160 kg,最大的陨石重30 kg,最小的陨石重约15 g.散落区为一南东-北西向分布且陨石样品逐渐增大的椭圆形区域,这意味着陨石从南东向以较低的角度进入地球大气层.除Tuya002(760 g)外,散落区内的陨石可能来自同一次陨石雨,陨石类型为L5,冲击程度为S2,风化程度为W3.Tuya 003的宇宙射线暴露年龄为45.6±4.4 Ma,因此三峰山陨石雨的流星体可能形成于约40 Ma时普通球粒陨石L群母体的破裂事件中.Tuya 002具有和其他三峰山陨石显著不同的外表特征,表面熔壳全部脱落,球粒清晰可见,为L4型普通球粒陨石,样品中有大量的硫酸钙.其宇宙射线暴露年龄为17.0±4.1 Ma,也证明了其不是三峰山陨石雨的产物.三峰山区域陨石的研究表明三峰山区域不是陨石富集区,而是L5普通球粒陨石散落区.因此,需要对其他一些区域的陨石样品进行矿物岩石学、风化特征、宇宙射线暴露年龄和居地年龄的研究,从而确定出新疆及其周边沙漠区域的陨石富集区.     

冲击变质效应与冲击变质的阶段:兼论岫岩陨石坑的证实

最近辽宁岫岩罗圈里的疑似陨石冲击坑,实施了深达307 m的科学钻探,在107~149 m深度发现一系列冲击波所产生的冲击变质的效应:  含岩石熔体玻璃的多相角砾岩, 石英击变面状页理和陨击玻璃等。从而使岫岩罗圈里陨石坑得到了证实。这是中国冲击变质作用研究方面的一大进展。研究确定陨石坑除了地形地貌特征之外, 主要依靠冲击变质效应的发现。权威性的冲击变质效应是:  震裂锥;高压,超高压矿物多形的出现;石英、长石等矿物中的面状页理以及震击均质体化和冲击玻璃的产生等。冲击波所产生的瞬时高压,不同于常规地质作用,它以应变速率极高并快速高温淬火和一定压力产生的后冲击温度等为特征, 导致不同程度的冲击变质效应,可称为冲击变质阶段 (stage of shock metamorphism), 不同的冲击变质阶段,作为近似的压力计,可以用以衡量冲击变质的强度。     

太湖地区石英晶粒的冲击变形特征——太湖成因初探

太湖是我国著名的经济湖,又是举世闻名的风景湖(图1)。对于它的成因,人们一直怀有浓厚的兴趣,曾提出过泻湖说、河成说、构造沉降说等成因假说。近年来还有人提出了太湖的陨石冲击坑成因说。太湖浑圆的形状,西岸呈平滑圆弧形以及东岸发育了一系列逆掩推覆构造(通常是泥盆系逆掩到二迭系之上)等,都被看成是陨石冲击坑说的依据。为了探讨陨石冲击     

曼桂陨石的岩石矿物学和冲击变质特征

曼桂陨石是2018年6月降落在云南省西双版纳傣族自治州的目击降落型陨石.陨石样品具有新鲜的熔壳,内部呈浅灰色,可见黑色冲击熔融细脉.该陨石主要由橄榄石、辉石、长石以及较少的铁镍金属、陨硫铁、磷灰石等组成.手标本虽可见球粒特征,但背散射电子图像显示球粒界线模糊,残余球粒为斑状橄榄石球粒,基质呈现强烈重结晶特征,次生长石粒度较大,橄榄石和辉石的化学成分均一,可判定其岩石类型为6型.橄榄石的平均Fa值为25.1±0.3(n=71),辉石的平均Fs值为21.1±0.3(n=58),金属含量低,属于L化学群.因此,曼桂陨石是L6型普通球粒陨石.曼桂陨石遭受过强烈的冲击,冲击熔脉和熔融囊广泛发育,熔脉宽度可达600μm.熔脉内及边部的长石已经转变成熔长石,且部分长石转变成硬玉;发现辉石的镁铁榴石高压相,与硬玉伴生.根据这些强烈冲击变质特征,将曼桂陨石的冲击变质强度划分为S5级.尚未在熔脉及边部发现橄榄石、磷酸盐的高压相矿物.这些高压矿物相的缺失,可能是由于该陨石在冲击熔融后的冷却速率较慢,形成的高压相矿物发生了退变质.这些特征表明,曼桂陨石经历过强烈的撞击熔融事件,为研究其母体的撞击历史和高压相的形成机制提供了重要标本.     

鄄城球粒陨石的稀有气体及宇宙射线暴露年龄

新近降落的鄄城球粒陨石的稀有气体分析结果表明,宇宙成因＾３Ｈｅ,＾２１Ｎｅ及＾３８Ａｒ的宇宙射线暴露年龄分别为５．１,５．０及５．８Ｍａ,平均为５．３Ｍａ,放射性成因＾４Ｈｅ及＾４０Ａｒ的气体保存年龄分别为３２００及４２００Ｍａ,表明该陨石近于５．３Ｍａ以前在宇宙空间因碰撞破裂而脱离陨石母体。     

冲击玻璃和玻璃质岩石的红外光谱研究

核爆炸和撞击坑靶岩,及冲击试验产物等的熔体凝聚物称为冲击玻璃.它是外成冲击变质过程中的一种非晶态固体.从液相或直接从固相转变到固态玻璃,所历经的时间大致在10~(-7)-10~(-3)s范围内,比正常玻璃约低6-7个数量级.广布在地球表层的(微)玻璃陨石,它是地球表面撞击事件的产物.故玻璃陨石也属于冲击玻璃.自然界还存在一种非晶态聚集体,那就是来自地球深部岩浆上升接近地表或火山爆发时的骤冷相——玻璃质岩石如黑曜岩、松     

随州陨石微量元素的初步研究

在原有研究基础上,我们用仪器中子活化分析(1NAA)方法测定随州陨石36种主量元素和微量元素的含量,研究了它的元素丰度特征,元素的分馏作用及其与陨石类型、冲击加热和热变质过程的关系。     

光明山球粒陨石宇宙射线暴露年龄及气体保存年龄

光明山球粒陨石稀有气体同位素分析结果表明，宇宙成因核素３Ｈｅ，２１Ｎｅ及３８Ａｒ的宇宙射线暴露年龄分别为 ６５， ８０和 ６５ Ｍａ，平均为 ７０ Ｍａ，这是目前高铁普通球粒陨石（Ｈ群球粒陨石）中暴露年龄最高的陨石； Ｋ－Ａｒ及 Ｕ， Ｔｈ－４Ｈｅ气体保存年龄分别为（４２３０± １００）和（３３００± ６０） Ｍａ．宇宙成因３Ｈｅ暴露年龄小于２１Ｎｅ年龄，放射性成因 ４Ｈｅ保存年龄小于４０Ａｒ年龄，表明该陨石在碰撞破裂脱离母体后 ７０ Ｍａ的暴露期间，可能由于小的近日距轨道受到太阳加热，导致３Ｈｅ和４Ｈｅ的同步丢失．     

岫岩陨石撞击坑的证实

保存完好1.8 km直径的岫岩陨石坑位于我国辽东半岛北部低山丘陵地区. 最近, 在该坑中心位置实施了科学钻探, 钻孔深度为307 m. 钻孔揭露了坑内上部107 m厚的湖泊相沉积物, 以及下部厚度为188 m的角砾岩堆积透镜体. 坑内填充的角砾岩是不同程度冲击变质岩石的混合堆积物. 所揭示的坑内地质和地层结构、坑唇基岩和坑内填充角砾岩中石英击变面状页理、以及冲击熔融岩石等特征, 证实了该坑的陨石撞击起源.     

随州陨石冲击熔脉中的NaAlSi_3O_8-锰钡矿和其他高压相矿物

随州陨石含有很少几条宽度仅为0.02～0.09 mm的细熔脉, 在其中发现了多种冲击成因的高压相矿物, 如粗粒的NaAlSi3O8-锰钡矿、林伍德石、镁铁榴石以及细粒的镁铁榴石-镁铝榴石固熔体. 这是在含熔脉极细的球粒陨石中发现高压相矿物的第1例. 随州陨石熔脉中的锰钡矿结构斜长石为单质矿物相, 它不与钠长石玻璃一类的硅酸盐玻璃相结合在一起. 上述数种高压相矿物的存在限定了随州陨石熔脉内矿物所受的压力最高达23～24 GPa, 温度最高达1900～2000℃, 同时还说明随州陨石熔脉内高压状态的保持时间应较长(数秒钟), 这样才能使硅酸盐矿物在高压下进行固态相转变或从熔体中晶出. 在随州陨石中发现自然界第1例单相晶质NaAlSi3O8-锰钡矿, 对了解碱金属在深部地幔中的地球化学行为具有重要意义.     

新近降落的鄄城球粒陨石

根据新近降落的鄄城球粒陨石的岩石学和矿物学特征 ,Fa 19.2 ,δFa0 .4 6 ,Fs 16 .9,δFs0 .4 ,将其划分为H5(S2 )球粒陨石 .鄄城球粒陨石中斜长石富集CaO组分 ,可能与其母体经历了更高的热变质温度有关 .     

黄土中0.73Ma B.P.微玻璃陨石赋存层位地球化学——Ⅱ.磁化率特征

磁化率特征作为古气候的代用指标已广泛应用于黄土的研究中.黄土具有较高的沉积速率和古气候分辨率,而洛川黄土剖面中微玻璃陨石的发现与研究,为验证撞击效应对古气候变化的影响提供了很好的机会.本工作通过对微玻璃陨石赋存层位进行高密度取样(3—5cm),以尽可能高的时间分辨率(～300年),研究该界线层位黄土样品的磁化率特征,以证实     

新近降落的鄄城球粒陨石

根据新近降落的鄄城球粒陨石的岩石学和矿物学特征 ,Fa 19.2 ,δFa0 .4 6 ,Fs 16 .9,δFs0 .4 ,将其划分为H5(S2 )球粒陨石.鄄城球粒陨石中斜长石富集CaO组分,可能与其母体经历了更高的热变质温度有关.