石铁陨石与中铁陨石的种类划分 作者:天体帝国陨星
橄榄陨铁
橄榄陨铁是石铁陨石的一种。橄榄陨铁由大致等量的硅酸盐(主要是橄榄石)和金属及陨硫铁组成。依据硅酸盐的矿物学及组成、金属和氧同位素组成不同,将其划分为3个类型:即是石铁陨石主群、老鹰站石铁陨石小群与辉石石铁陨石小群,它们至少来自3个单独的小行星母体。主群橄榄陨铁(MG),几乎是全部的石铁陨石,主要由橄榄石组成,并有少量低钙辉石、铬铁矿、磷酸盐(白磷钙矿、磷镁钙石、磷镁石和磷钙钠石)、陨硫铁及陨磷铁镍矿。金属的组成与IIIAB铁陨石相近似,可能形成于同一母体,氧同位素组成类似于IIED陨石,但不可能形成于同一母体,因橄榄陨铁代表核-幔边界的物质。橄榄陨铁包含厘米尺度的橄榄石晶体,一种在铁镍矩阵内的橄榄石成分,粗金属区域在蚀刻后会出现韦德曼花纹。鹰站橄榄陨铁群 (ES),其矿物学类似主群橄榄陨铁,但橄榄石含有较多的二价铁,且富钙,金属成分接近于IIF,比主群具有更高的Ni和Ir含量的铁陨石,该小群和IIF铁陨石可能形成于近似的太阳星云区,但不是同一个母体小行星,氧同位素组成类似球粒陨石,这可能是另外的联系关系。鹰站橄榄陨铁内部有丰富的橄榄石和丰富的镍构成的金属基。辉石-橄榄陨铁群(PX),它的名称来自高含量的直辉石类(大约5%),依据弗米利恩和大和8451两个陨石的特征而划分小群。它们含~14vol%-63vol%的橄榄石,30vol%-43vol%的金属,0.7vol%-3vol%的辉石,0vol%-1vol%的陨硫铁及少量白磷钙矿,毫米级的辉石可与主群和鹰站橄榄陨铁小群相区别,金属的组成和氧同位素组成也不同于主群橄榄陨铁,金属基质显示细致的八面体魏德曼花纹。
橄榄陨铁是由太阳系深处的陨石母体高度分化形成的,它们常含有一个或一个以上残余熔体前的母体证据。圆形并破裂的橄榄石多为主相物质。根据硅酸盐矿物成分特征,将石铁陨石划分为4种:①橄榄陨铁(类型符号P),主要由橄榄石和组成基质的铁镍金属构成;②中铁陨石(M),主要由斜长石、辉石和铁镍组成;③古铜-鳞英铁陨石(S),主要由铁镍、古铜辉石和鳞石英组成;④橄榄-古铜铁陨石(Lo),主要由铁镍、橄榄石和古铜辉石构成。橄榄陨铁和中铁陨石较多,其余两种类型较少。橄榄陨铁中铁镍金属的Ni含量约为8~15%,其成分与八面体铁陨石相似,橄榄石的成分为Fa12-22(橄榄石中的铁橄榄石分子的百分数),橄榄陨铁的冷却速率比八面体铁陨石低,认为它可能是来自陨石母体或小行星内部更深处。中铁陨石含有等量的硅酸盐和铁镍,铁镍中Ni的含量小于8.9%。橄榄陨铁曾经一度被认为是已经分异的小行星被撞击,而四散溅射出介于核心和地涵边界部分的物质。另一种新提出的的理论认为,大规模撞击事件可以引发已经分异的小行星地涵和核心物质的部份混合,并且被溅射到宇宙空间,橄榄陨铁的形成就是这一事件的结果。
中铁陨石
中铁陨石,也称为中陨铁,是含有大约等量铁镍金属和硅酸盐矿物的一种石铁陨石。它们含有呈不规则纹理的角砾岩,硅酸盐矿物和金属斑块经常在较细密的粒状基质中共生着。部分夹杂矿物多为橄榄石、辉石和富钙的长石,以及类似钙长辉长无粒陨石和古铜无球陨石的矿物成分。中铁陨石多由大致相等比例的硅酸盐和Fe-Ni金属及陨硫铁组成,硅酸盐部分由细粒碎片或火成基质内的矿物和石屑组成,石屑碎屑主要是玄武岩、辉长岩及辉石岩,并有少量橄榄岩和少见的斜长岩,矿物碎屑主要由粗粒的斜方辉石、橄榄石及斜长石构成。依据斜方辉石的含量将中铁陨石划分为3种类型,即A、B及C类型,斜方辉石的丰度从A(玄武岩质)、B(超铁镁质)、C(斜方辉石岩)增高。根据硅酸盐的结构(变质程度逐渐增高)将中铁陨石划分为4个亚类,即变质程度最低的级1,级2和3以再结晶基质为特征,级4变质程度最高,为熔体H基质角砾岩,但这种分类有以下一些问题,很难区分真正的基质物质和细粒角砾岩或冲击熔融碎屑;有一些中铁陨石的结构是可变的;有个别级的中铁陨石含有火成结构的基质物质。
中铁陨石中的金属常以不规则片状分布,或在细粒基质出现。金属由铁纹石、镍纹石及陨硫铁组成,次相矿物多为陨磷铁镍石。硅酸盐相呈斑状结构,辉石和橄榄石矿物颗粒以斑晶形式分布于细粒的基质中。基质常呈玄武岩、辉石岩或辉长结构,主要矿物为辉石和斜长石等,其次有橄榄石、白磷钙矿、磷镁钙矿、铬铁矿、陨硫铁、铁纹石和镍纹石等。中铁陨石的形成历史为初始岩浆分离结晶,硅酸盐冷凝。金属与硅酸盐混合,在金属-硅酸盐混合期间或之后,在还原剂磷和硫的作用下,硅酸盐相发生了氧化还原反应。中铁陨石在变质作用下,常会产生橄榄石的增生边和斜方辉石反应边等。中铁陨石中的金属常以不规则片状或斑状分布、或以细脉状渗入硅酸盐中,或以细粒基质出现。金属多由铁纹石、陨硫铁及少量镍纹石组成。硅酸盐矿物多以斑晶形式分布于细粒基质内形成斑状结构。结构上,硅酸盐颗粒常显示相互交织的界线,粗粒辉石颗粒边缘常会出现无法与基质矿物区分的辉绿结构,许多辉石被部分或全部转换成马赛克状的小颗粒。一些破裂的晶体中常夹杂或充填着硫化物和金属。风化后的一些中铁陨石,其金属和陨硫铁脉部分会被氧化铁或其它氧化物替代。
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