100块南极格罗夫山陨石的化学-岩石类型

本文报道100块南极格罗夫山陨石的岩矿特征,以及它们的化学群和岩石类型。分类结果共发现4块特殊类型陨石,包括1块CM2型碳质球粒陨石(GRV050179),1块钙长辉长无球粒陨石(GRV051523),1块橄辉无球粒陨石(GRV 052382)和1块中铁陨石(GRV 050212)。GRV050179大部分球粒直径小于300μm,基质/球粒体积百分比为6∶1,且具有强烈的水蚀变特征,形成大量层状硅酸盐和PCP(Poor Characterized Phases)集合体。GRV 052382的橄榄石具有还原边,内部重结晶。橄榄石和辉石之间的富碳填隙物含有金刚石。GRV 050212的金属含量为12.3 vol%,其中的低钙辉石FeO/MnO质量百分比为30.0,而GRV 051523中辉石的FeO/MnO质量百分比为28.7-30.9,两者均与HED(Howardites-Eucrites-Diogenites)族陨石一致。普通球粒陨石有93块,其中5块属于非平衡型普通球粒陨石。依据橄榄石Fa的相对标准偏差(PMD)可以进一步划分这些非平衡型普通球粒陨石的亚型[1],其结果为:GRV 050165和GRV053167为3.5型,GRV050189、GRV050200和GRV050404为3.4型。88块平衡型普通球粒陨石包括低铁群(L)54块,高铁群(H)34块,与南极横贯山脉的陨石相比,L群所占比例明显偏高,且缺失LL群。另有3块小样品主要由金属和少量硅酸盐组成,其铁纹石的钴含量和橄榄石的Fa值分别落在H和L群范围。虽然这3块样品的金属含量类似铁陨石,但实际上很可能是普通球粒陨石中脱落的较大的金属团块。93块普通球粒陨石中有22块样品很新鲜(W1),金属和硫化物几乎很少遭受氧化,61块样品的金属和硫化物遭受明显氧化(W2),仅10块样品的金属和硫化物被强烈氧化(W3)。     

月球的撞击历史及其对月表物质的改造

外来天体物质的高速撞击作用贯穿了月球形成和演化的全部历史。撞击作用是塑造月球全球地貌、改造月表物质的物理化学特征、影响月球多圈层演化的重要地质营力。月球上的撞击过程、撞击历史及其对月表物质的改造,一直是月球科学研究的重要内容,也是月球探测的重点研究对象。本文综述了近十年来国、内外在月球的撞击过程、撞击历史和撞击改造浅表层物质研究中的重要进展,重点介绍了基于我国嫦娥探月工程获取的科学数据的相关研究成果,展望了该研究的发展方向,并对未来探测的重要观测目标提出了建议。     

南极格罗夫山陨石的磁化率

我国在南极格罗夫山发现并收集到大量南极陨石,需要一种无损、快速简单的分类方法。陨石磁化率(χ)的主要贡献是其中的铁镍金属,因而有可能成为一种简便有效的分类参数。同时,磁化率是陨石的一个重要物理参数。我们在国内首次开展陨石磁化率的研究,通过对模拟陨石磁化率样品的测量,证明可以通过不同取向的测量平均,将样品的大小和形状等几何因素的影响减小在仪器的测量精度范围之内。完成了首批613块南格格罗夫山陨石的磁化率测量,除普通球粒陨石外,还包括火星陨石、灶神星陨石、碳质球粒陨石、中铁陨石、橄榄陨铁、橄辉无球粒陨石等特殊类型。根据质量磁化率,可以划分大部分H、L、LL群陨石。特别重要的是,磁化率对于划分非平衡的普通球粒陨石化学群提供了更为可靠的参数。格罗夫山H群陨石的磁化率分布与南极其他地区的陨石十分相似,二者相对降落型陨石均向低质量磁化率方向平移0.2（logχ, 10^-9m³/kg）,反映了风化作用对南极陨石磁化率的平均影响程度;格罗夫山L群陨石的质量磁化率分布同样较降落型陨石偏低0.2左右,但南极其他地区的陨石与沙漠陨石的磁化率分布相似,二者均更为离散和偏低,可能反映了不同的风化程度。     

陨石学与天体化学(2001～2010)研究进展

21世纪的第一个十年,陨石学与天体化学研究在中国迎来了一个前所未有的发展时期。在南极格罗夫山地区共开展了5次科学考察,收集到超过1万块陨石,提供了珍贵的研究样品;嫦娥工程的立项和一期工程的成功实施,是陨石学与天体化学发展的重大机遇,也是挑战;高精度原位微区分析平台建设的完成,则为地外物质样品的分析提供了关键的技术保证。更为重要的是,通过大量南极陨石的分类工作,培养和锻炼了陨石学研究的青年人才。在此基础上,通过对各化学群陨石的研究,取得了许多重要的成果,包括陨石中前太阳颗粒的发现和研究、陨石中的灭绝核素、太阳星云在不同条件下的凝聚过程、月球陨石和火星陨石的岩石学成因与同位素定年、陨石的冲击变质与高压矿物、以及中国第一个陨石坑的证实等。     

GRV 051523： A new eucrite

Grove Mountains (GRV) 051523 is a newly identified eucrite, consisting mainly of coarse-grained pyroxene (62.9 vol%) and plagioclase (34.2 vol%), with less abundant opaque minerals (2.7 vol%), minor silica and tiny FeO-rich olivine (Fa75). Coarse-grained pyroxenes show exsolution of augite lamellae in pigeonite or vice versa. Width of most exsolution lamellae in pyroxenes is 1-3 μm. Opaque minerals are mainly chromite, ilmenite and sulfides. The meteorite was heavily shocked, as indicated by breccias and melt veins. Coarse-grained pyroxenes commonly contain abundant tiny or needle-like chromite inclusions with orientation, probably due to heavy shock events. Pyroxenes in various petrographic occurrences exhibit highly homogeneous compositions, indicating that GRV 051523 experienced intense thermal metamorphism in the parent asteroid 4 Vesta. GRV 051523 is classified as Type 5-6. This new eucrite will have additional constraints on chemical composition, magmatic differentiation, multi-stage shock and thermal history of Vesta.     

Walkaway和Walkaround VSP技术在东海深层气田中的应用

海上非零偏VSP技术是一项在地震船井周放炮以实现变井源距激发、井筒中布设三分量检波器进行接收的井筒物探技术.本次试验采集是Walkaway和Walkaround VSP在中国近海海域深层气田的首次非零偏VSP联合试验,为改善海上深层常规拖缆三维地震资料品质提出了新的解决方案.东海盆地存在目的层埋藏深、构造复杂以及储层非均质性强等特殊地质条件,常规拖缆地震采集处理存在多次波发育、信噪比和分辨率低等问题.经过优选试验靶区,开展采集模拟设计,优化采集方式和采集参数等确定了观测系统,在东海深层开展了四个方向的Walkaway VSP以及两个不同半径环线的Walkaround VSP现场作业,通过精细处理获得了井周精细构造及储层信息.同时,利用非零偏地震资料求取衰减因子和多次波模型等相关地震参数,通过井控三维处理得到分辨率和信噪比增强的拖缆三维地震数据.实际应用及分析表明,该项井震结合技术可有效提高地震资料品质,对海上深层气田砂体追踪和气藏描述效果良好.     

南极格罗夫山球粒陨石冲击变质程度及特征

本文对93块南极格罗夫山普通球粒陨石的冲击变质特征进行了研究:在光学显微镜下观察并描述了橄榄石、辉石、长石等主要硅酸盐矿物的破裂、消光、熔融以及重结晶现象;在冲击熔脉和熔融囊中观察到了矿物的分解、相变,并确认了林伍德石、镁铁榴石、辉石玻璃和熔长石等多种硅酸盐矿物的高压多形。根据冲击变质特征以及高压矿物的组合对93块南极普通球粒陨石进行了冲击变质程度分类。冲击变质类型的统计结果表明,这批样品中共有23块陨石遭受了强烈的冲击变质作用(S4-S5),并且其中绝大部分为L群普通球粒陨石(22块),仅有1块H群陨石受到明显的冲击变质,并形成熔脉。H与L群陨石完全不同的冲击变质特征,可能反映了两者小行星母体表面不同的物性。此外,相同化学群陨石中,冲击变质程度的分布与岩石类型相关,平衡型(特别是5-6型)陨石具有最高比例的强烈冲击变质陨石。     

南黄海盆地中部隆起构造特征及其成因机制

通过选取南黄海盆地中部隆起内部地震反射清晰、构造特征明显的典型地震剖面,开展精细的构造解释,系统梳理了南黄海盆地中部隆起的构造样式特征,识别出挤压(滑脱、高角度逆冲、对冲/背冲)、走滑(正花状、y字型)、伸展(铲式正断层)等多种构造组合样式.首次提出在中部隆起内部发育2条NW-SE向走滑断层.在此基础上,结合区域应力场特征和深部地球动力学背景,明确了中部隆起构造样式的发育期次、成因机制和构造演化历程.研究结果表明:(1)滑脱构造主要位于中部隆起北部,滑脱面位于志留系底部的泥页岩.滑脱构造应力机制来源于三叠纪末印支运动时期华北板块与下扬子板块之间的碰撞造山作用;(2)高角度逆冲主要位于中部隆起南部,其应力机制来源于早侏罗世燕山运动早期,古太平洋板块初始高速、低角度NW向俯冲;(3)走滑断层主要表现为具有压扭特征的正花状构造,位于中部隆起东南部、中西部,对应于早白垩世时期,古太平洋板块低角度俯冲由NW向转变为NNW向引起的左旋剪切作用,中国东部郯庐断裂在该时期亦表现为左旋剪切特征;(4)伸展正断表现为铲式正断层特征,发育在中部隆起南北边界,即在中部隆起与南黄海盆地南部坳陷、北部坳陷的接触部...     

车里雅宾斯克(Chelyabinsk)陨石的岩石矿物特征与冲击变质作用

2013年2月15日,俄罗斯车里雅宾斯克(Chelyabinsk)发生了伴随罕见的空中爆炸的大规模陨石雨事件。本文对3块代表不同冲击变质程度的车里雅宾斯克陨石碎块进行了研究。它们都具有部分熔壳,其中1块仅出现碎裂,1块含有冲击熔融细脉,1块基本由冲击熔融囊和冲击熔脉组成。冲击变质程度最低的样品,代表了该陨石母体小行星的原始岩石矿物学特征:即具有粗粒的岩石结构和均一的矿物化学组成,但仍保留一些残余球粒,表明受到了明显的热变质作用,其岩石类型可划分为5型。铁镁质硅酸盐高的Fe O含量(橄榄石Fa:27.9mol%~28.2mol%,辉石Fs值:23.3mol%~23.7mol%)、以及较低的Fe-Ni金属含量,表明其化学群属于低铁低金属的LL群。我们所分析的样品与前人报导的结果相似,未发现不同岩性的岩屑,表明车里雅宾斯克陨石的原始岩矿特征较为均一。3块陨石碎块中,随着冲击程度的增强,其冲击变质特征依次表现为硅酸盐矿物的破碎、熔长石化更为普遍、陨硫铁与铁镍合金共熔、硅酸盐熔脉的形成、铬铁矿与长石共熔、以及大量熔融囊的发育等。但是,在冲击熔融囊和熔脉中,以及相邻围岩中均未发现高压矿物相。熔脉中的橄榄石晶屑和相邻围岩的橄榄石颗粒表现为化学成分的不均一,在背散射电子图像中呈不同灰度的结构。这与其他强烈冲击变质陨石中橄榄石的林伍德石或瓦茨利石相变相似。该陨石中林伍德石或瓦茨利石的缺失很可能是由于强烈撞击后高温产生的退变质。这也表明车里雅宾斯克陨石的母体小行星可能遭受了非常强烈的撞击事件。