【摘要】： 本文運用金相微結構研究和金相冷卻速率測定相結合的方法，利用光學顯微鏡、ICR相差顯微鏡、掃描電鏡、場發(fā)射掃描電鏡和電子探針等技術，選擇巖漿分異成因的新疆鐵隕石(ⅢE)、建始鐵隕石(ⅢAB)、英德鐵隕石(ⅣA)和Hoba(ⅣB)鐵隕石，沖擊熔融成因的南丹鐵隕石(ⅢCD)和Mundrabilla(ⅠAB)鐵隕石，東烏珠穆沁和渭源中鐵隕石，吉林球粒隕石(H5)和強烈沖擊熔融的巖莊隕石(H5)為研究對象，對各隕石中Fe-Ni金屬相的微結構與低溫相變、鎳紋石的分帶結構與鐵紋石的成核世代、沖擊作用與母體的熱歷史、金相冷卻速率方法與各隕石冷卻速率及母體半徑等進行了系統(tǒng)全面的研究和探討，并建立了不同成因類型隕石母體的熱演化模型。 對我國具成因代表性的鐵隕石、中鐵隕石和球粒隕石的金相冷卻速率測定表明：新疆隕石(ⅢE)的冷卻速率為30K/Ma，母體半徑為31km，建始隕石(ⅢAB)的冷卻速率為60K/Ma，母體半徑為23km。新疆和建始鐵隕石在形成過程中未出現(xiàn)過冷卻現(xiàn)象，母體具線性冷卻歷史，與ⅢE群和ⅢAB群為巖漿分異成因的觀點相一致；英德鐵隕石(ⅣA)的冷卻速率為3400K/Ma，是目前巖漿分異成因鐵隕石中冷卻最快的隕石，在母體中埋深為3km，這與巖漿分異成因的觀點相矛盾，表明ⅣA隕石的母體經歷了沖擊破碎事件，為非線性冷卻歷史。沖擊熔融成因的南丹鐵隕石(ⅢCD)冷卻速率為39K/Ma，其冷卻速率與巖漿分異成因的ⅢAB群和ⅢE群沒有明顯的差異，表明就鐵紋石的成核作用和維氏臺登構造的形成過程而言，二種成因類型的鐵隕石母體是相同的。新近降落的東烏珠穆沁中鐵隕石冷卻速率為0.01～0.1K/Ma，與其它中鐵隕石一樣小于0.5K/Ma，其母體半徑大于210km。球粒隕石中具代表性的吉林隕石(H5)的冷卻速率為10K/Ma，母體半徑大于52km。經受嚴重沖擊熔融的巖莊隕石中，熔融體的固化速率為0.8～2935℃/s，熔融體的表觀直徑約為1～35mm。 首次提出了鐵隕石中鐵紋石成核世代現(xiàn)象的普遍性。對新疆、建始和南丹隕石中鎳紋石層紋的微結構和Ni剖面分布特征研究表明，鐵紋石的成核世代是非平衡成核作用疊加沖擊作用的產物。建始隕石(ⅢAB)的母體在初始成核作用發(fā)生2.5Ma之后，還經歷了二次沖擊誘導成核作用，時間間隔大約為6Ma，因此，鐵紋石的成核密度分布曲線為多峰值曲線。東烏珠穆沁隕石中未發(fā)生鐵紋石的成核世代現(xiàn)象，中鐵隕石冷卻過程非常緩慢，鐵紋石的成核密度為“泊松”分布。 通過對隕石金屬相微結構的研究，區(qū)分出了二種不同成因的金相微結構，并探討了隕石母體的低溫相變過程和低溫熱歷史。新疆、南丹和英德等鐵隕石中的球化合紋石、珠鐵狀合紋石、“雙層”狀合紋石、指狀合紋石及回火馬氏體等微結構，反映了低溫條件下母體的快速冷卻或再加熱和隨后的快速冷卻過程，與沖擊事件具成因聯(lián)系，形成過程可用邊界擴散作用引起合紋石層紋粗粒化的機制來解釋。而東烏珠穆沁隕石的鎳紋石層紋具CT+CZ二分帶結構，CT帶為富Ni四方鎳紋石亮邊，CZ為具“孤島-蜂窩”微結構的云狀花紋帶；吉林隕石中鎳紋石顆粒的分帶結構為CT1+CZ+CT2(+Ma)。這種分帶結構是母體在低溫階段緩慢冷卻過程中發(fā)生各種相變作用的產物，可用Fe-Ni體系的低溫相變反應來解釋。 對隕石金屬相微結構和冷卻速率的沖擊效應進行了探討，沖擊作用導致鐵紋石中紐曼 帶和鎳紋石中回火馬氏體的形成，沖擊再加熱作用使鐵隕石中合紋石粗�；菇鹣嗬鋮s 速率測定結果變小。極強烈的沖擊作用導致隕石母體的部分熔融，對巖莊隕石沖擊熔融體 中金屬－隕硫鐵球粒的微形態(tài)研究和固化速率測定的基礎上，詳細地探討了沖擊誘導成因熔 融體的規(guī)模、冷凝條件和固化歷史。 基于對不同成因隕石的金相微結構和冷卻速率的綜合對比和研究，探討了隕石母體的 熱演化歷史，并建立了熱演化模型。球粒隕石質母體（原始小行星）經不同的熱演化過程形成 不同的隕石：＊）經熱變質作用和疊加不同程度的沖擊變質作用形成平衡球粒隕石，如吉林 隕石和巖莊隕石；（2）表面局部沖擊熔融形成沖擊熔融成因鐵隕石，如南丹鐵隕石；（ ）＄于 太陽和短壽命核素汐兀A加o熱發(fā)生熔融分異作用，形成具核慢結構的分異小行星，撞擊破。 碎后，硅酸鹽慢碎塊形成無球粒隕石，而金屬核碎塊為 IllE和 IllAB鐵隕石，如新疆和建始 隕石，這種類隕石具線性的冷卻歷史；（4）當分異小行星經歷沖擊一破碎一重新組合等演化 階段之后，這種重新組合的母體具非線性冷卻歷史，形成IVA、IVB和中鐵隕石，如英德、 Hoba鐵隕石和東烏珠穆沁中鐵隕石。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（廣州地球化學研究所）
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：1998
【分類號】：P185.83
【圖文】：

剖面不對稱，左側Ni富集，達33.33wt%Ni。EPMA。圖5.4涼城隕石的馬氏體形貌。強烈的沖擊作用使隕石Fe一Ni發(fā)生固態(tài)相轉變，形成針狀馬氏體，Ni含量為1259一13.49wt%。4%Pieral蝕刻，SEM。

紋石層紋發(fā)育有豐富的微結構特征。l)鎳紋石的分帶結構。由鎳紋石邊和內部定向平行的細長條狀、短柱狀和透鏡狀鎳紋石集合體組成(圖5.7a)。鎳紋石邊Ni含量為15.16一28.65wt%，而內部細小鎳紋石異常富集Ni，高達48.49wt%，內部鐵紋石Ni含量為5.33wt%，低于條狀鎳紋石外部的鐵紋石相(6.74~7.53wt%)，整個鎳紋石條帶的Ni剖面分布向內呈階梯狀(圖5.7b)。由內側到核心部位，細長條狀鎳紋石逐漸變?yōu)殒嚰y石透鏡體(圖5.8a)。透鏡體的長度達25卿，寬度達3卿

9核現(xiàn)映出

【引證文獻】

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1 高文和;;孫吳隕石雨的建造原理[J];內蒙古科技與經濟;2013年13期

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1 王琳燕;東烏旗及GRV020175隕石礦物學、巖石學及地球化學研究對中鐵隕石復雜形成歷史的暗示意義[D];中國地質大學;2010年

本文編號：2753603