南极普通球粒陨石熔壳研究

南极普通球粒陨石熔壳研究

论文摘要

熔壳是陨石在穿过大气层时因摩擦发热后熔融所形成的,由于陨石的进入速度差异和大气层的结构变化,它们可能产生不同的熔壳结构特征和类型,熔壳的研究对探索陨石穿过大气层过程和反映当时的大气层结构具有重要意义。由于南极特殊的地理气候条件,很多南极陨石样品保持了原始或完整的熔壳结构,因此南极陨石是理想的熔壳研究样品。本次工作选取了13块南极普通球粒陨石作为研究对象,对它们主体的岩石矿物学特征及熔壳特征开展了研究工作,将陨石及其熔壳进行了分类。另外对具有特殊熔壳的GRV 090196普通球粒陨石进行了详细的研究,并探讨了该陨石熔壳的成因。主要得到以下几点认识:(1)这13块普通球粒陨石中,H4型有4块,H5型有2块,H6型有1块,L5型有6块。按照冲击程度划分:6块S1,4块S2,2块S3,1块S4。按照风化程度划分:3块W1,8块W2,2块W3,风化程度较低,这说明南极不仅仅是个陨石富集区,同时是一个陨石天然的保存库。(2)南极普通球粒陨石熔壳主要分为两种不同的层状结构,每种熔壳由外向里都可以分为三层,它们主要表现在最外层(第一层)的差异。陨石熔壳第一层为斑晶玻璃层或者是金属熔融层,是物质完全冷却后重新结晶形成的。第二层为半熔融层,第三层为高温暗化层。(3)对GRV 090196的熔壳开展了系统的岩石学和矿物学研究,陨石薄片保留了两段结构和厚薄不一(厚度分别为1.3mm、0.4mm)的熔壳。将Ⅰ号熔壳由外向里分为四个不同结构层。一、二层为玻璃质熔壳,发生了完全熔融后的重结晶作用,形成了主要由橄榄石斑晶和辉石质玻璃组成玻基斑状结构,一、二层熔壳橄榄石斑晶的形态与成分有明显的差别。三层熔壳发生部分熔融,大部分矿物颗粒发生圆化,其中含有少量气泡。四层熔壳产生热变质,单偏光下不透明发黑,出现了可能是细小铁质还原析出形成的暗化现象,该层结构特征与陨石内部相似。而Ⅱ号熔壳由外向里分为三层,第一层硅酸盐颗粒部分熔融且富含金属颗粒,二、三层特征与Ⅰ号熔壳三四层基本相同。本文通过对比研究,第一次提出了熔壳可以由堆积作用产生并且可以利用其判断陨石降落的方向性,根据Ⅰ号熔壳存在两层玻璃质层且橄榄石斑晶发生了重结晶,我们判断在陨石降落过程中,陨石头部因摩擦发热而产生的熔融物质受到气流驱动而在陨石定向飞行的尾部产生堆积,又因熔壳经过两种不同密度的大气层,形成了两层不同堆积特征的玻璃质熔壳层,而Ⅱ号熔壳位于陨石的前侧部,熔化物质仅有少量保留,形成了很薄的玻璃质熔壳。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  •   1.1 陨石及其分类
  •     1.1.1 陨石的研究意义
  •     1.1.2 陨石的主要类型
  •     1.1.3 南极陨石分类的研究意义
  •   1.2 普通球粒陨石类型划分基本特征及标准
  •     1.2.1 化学群的划分
  •     1.2.2 岩石类型的划分
  •     1.2.3 冲击变质程度的划分
  •     1.2.4 风化程度的划分
  •   1.3 熔壳的研究意义
  •   1.4 陨石熔壳研究进展及分层方法
  •     1.4.1 陨石熔壳研究进展
  •     1.4.2 熔壳分层方法
  •   1.5 论文的思路及工作量
  •     1.5.1 研究思路
  •     1.5.2 完成工作量
  • 第2章 样品及分析方法
  •   2.1 样品来源
  •   2.2 分析方法及条件
  • 第3章 南极普通球粒陨石类型及其熔壳特征
  •   3.1 南极陨石类型划分
  •     3.1.1 化学群-岩石类型划分
  •       3.1.1.1 H4型
  •       3.1.1.2 H5型
  •       3.1.1.3 H6型
  •       3.1.1.4 L5型
  •     3.1.2 冲击变质程度
  •     3.1.3 风化程度
  •   3.2 南极普通球粒陨石熔壳特征
  •   3.3 熔壳类型及其分布特征
  •     3.3.1 斑晶玻璃层-半熔融层-高温暗化层
  •     3.3.2 金属熔融层-半熔融层-高温暗化层
  • 第4章 GRV090196 陨石熔壳的特征与成因
  •   4.1 GRV090196 陨石岩石矿物学特征与类型
  •     4.1.1 样品特征
  •     4.1.2 岩石结构特征
  •     4.1.3 冲击变质特征
  •     4.1.4 风化程度
  •   4.2 Ⅰ号熔壳
  •     4.2.1 第一层:短粗状斑晶玻璃层
  •     4.2.2 第二层:细长状斑晶玻璃层
  •     4.2.3 第三层:半熔融层
  •     4.2.4 第四层:高温暗化层
  •   4.3 Ⅱ号熔壳
  •     4.3.1 第一层:金属熔融层
  •     4.3.2 第二层:半熔融层
  •     4.3.3 第三层:高温暗化层
  •   4.4 GRV090196 的矿物学特征
  •     4.4.1 陨石主体矿物成分特征
  •     4.4.2 熔壳成分特征
  •     4.4.3 Ⅰ号熔壳与陨石主体成分变化特征
  • 第5章 讨论
  •   5.1 GRV090196 陨石类型
  •   5.2 GRV090196 陨石熔壳的成因
  •     5.2.1 Ⅰ号熔壳的一二层玻璃质的堆积成因
  •     5.2.2 Ⅰ号与Ⅱ号熔壳的对比及其成因
  • 第6章 结论
  • 附表1 橄榄石探针数据
  • 附表2 辉石电子探针数据
  • 附表3 长石电子探针数据
  • 参考文献
  • 个人简历
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 孙云龙

    导师: 缪秉魁

    关键词: 南极普通球粒陨石,陨石分类,熔壳特征,堆积成因

    来源: 桂林理工大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 天文学

    单位: 桂林理工大学

    分类号: P185.83

    总页数: 69

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