火星陨石 NWA 5790

低调一点儿

低调一点儿 发表于 2021-3-3 22:37
想寄一小块给你，这样的！但不要因为十分珍贵弄得以后不好见面，其实不要紧，只是千分之几而已！（图片太 ...

弄来了，！

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感谢关注，现在展示昨日刚刚从TIMA上获得的样品中钛铁氧化物斑晶的Ti元素图及其假彩色合成图。颜色越亮表示含量越高。照片的宽幅约为100微米。图中主体为钛磁铁矿，亮条带为钛铁矿出溶条带。

青藏大卫

感谢资料分享，学习中。

露露

感觉这石头不结实怎么还有小凹坑

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感谢各位的关注。日前，我们最新的SCI文章New temperature and oxygen fugacity data of Martian nakhlite from Northwest Africa (NWA) 5790 and implications for shallow sulphur degassing（从火星nakhlite陨石NWA 5790得到的新的温度和氧逸度数据及其对浅部硫去气的响应）已经发表在Earth, Planets and Space上。

火星陨石记录的氧逸度对古代火星岩浆作用的环境特征具有重要的启示意义。前人从火星nakhlite陨石的Fe-Ti 氧化物斑晶得到的氧逸度数值为ΔQFM-0.5至ΔQFM+1之间（Szymanski et al., 2010），它们对应的封闭温度（Tc）为<950 °C，远低于它们所在的熔体中单斜辉石斑晶的结晶温度 (1100 °C，Righter et al., 2008）。而由于nakhlite钛铁氧化物中的出溶条带过细而无法用电子探针准确测量，前人数据多从这些氧化物中以边缘区域和细脉形式出现的钛铁矿中测得（e.g. Szymanski et al., 2010；Treiman and Irving, 2008）。然而，这些钛铁矿可能是亚固相线蚀变的结果，因此不能准确地反映钛铁矿-钛磁铁矿矿物对出溶时的原始温度——其原始温度应该高于950 °C。

NWA 5790 包含最高的细粒填充物比例，是具有最高冷却速率的 nakhlite 样品（Jambon et al., 2016）。因此，NWA 5790 中的钛铁矿-钛磁铁矿应记录了nakhlite中最高的封闭温度。此外，我们在 nakhlite NWA 5790 中的铁钛氧化物斑晶中发现了钛磁铁矿-钛铁矿共生体，它们足够宽（> 2 μm），因此可以用电子探针分析。

本研究的分析表明，NWA 5790中的钛铁矿通过两种形式产出：一种是与其他研究中观察到的类似的边缘区域和细脉形式，另一种是出溶条带的形式（图1）。前种钛铁矿比后种钛铁矿具有更高的TiO2、MgO 和MnO 含量，以及更低的 Al2O3、Cr2O3和 FeO 含量。

图1 (a) NWA 5790的矿物分布。黑色的为普通辉石，深灰色的为细粒填充物，浅灰色的为橄榄石，灰白色的为铁钛氧化物。(b) 在(a)图中红框所示钛铁氧化物的Ti含量放大图。色调越暖表明Ti含量越高。图中标出了取样点的位置，其中Ilm-1、Ilm-2为钛铁矿出溶条带，Ilm-3、Ilm-4为钛铁矿边缘和细脉。

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钛铁矿-钛磁铁矿矿物对的温度-氧逸度计算表明，钛铁矿出溶条带形成于1005~1032℃、ΔQFM+1.44~ΔQFM+1.60的条件下。该温度缩小了与nakhlite辉石结晶温度（1100℃）的差距，这表明 Fe-Ti 氧化物和单斜辉石斑晶可能具有相似的结晶温度和氧逸度。

我们将本研究所得的数据与前人的研究作了比较，发现在nakhlite记录的封闭温度和氧逸度中，有明显的氧逸度与封闭温度呈正相关的趋势（图2a）。封闭温度反映了在钛铁矿和钛磁铁矿停止元素扩散时的环境温度，因此该趋势表明随着岩浆温度的降低，岩浆变得更加还原。辉石和橄榄石的结晶和挥发分的去气是造成岩浆氧逸度变化的原因，但其中除了硫物种的去气会造成岩浆更还原，而其他的因素皆会导致岩浆更氧化。因此，硫物种的去气可能是导致岩浆氧逸度变化的最主要原因。

图2 (a) 本研究所得的NWA 5790 nakhlite钛磁铁矿-钛铁矿闭合温度和氧逸度（红点），与前人所做的nakhlite中钛磁铁矿-钛铁矿的闭合温度和氧逸度进行比较。(b) 总硫含量与氧逸度的去气模拟。(c) 压力与氧逸度的去气模拟。

我们使用D-Compress去气模拟软件对这一过程进行了去气模拟（图2b、2c）。在4000-7000 ppm（Gaillard and Scaillet, 2009）的初始硫含量和ΔQFM+1.6的初始氧逸度条件下，我们对nakhlite的母岩浆（Sautter et al., 2012）进行了降压驱动的去气模拟。结果发现在<4 bar的低压下，岩浆的氧逸度可以降到与nakhlite样本中测量到的数据相一致的水平（图3）。具体而言，当压力降至2-4 bar时，岩浆氧逸度降到与nakhlite NWA 998和Lafayette中观察到的一致；当压力降至<1 bar时，岩浆氧逸度降到与Y-000593和Nakhla中观察到的一致。

图3 0.04–5 bar下的压力与氧逸度去气模拟。蓝色的区域表示nakhlite的埋藏深度，引自[1] Mikouchi et al., 2006；[2] Mikouchi and Miyamoto, 2002；[3] Mikouchi et al., 2012。将nakhlite从火星轰击到外太空的陨石坑深度引用自[4] Cohen et al., 2017。

冷却速率与封闭温度的平方成正比（Hou et al., 2020），而冷却速率又与埋藏深度的平方成反比（Ritchter et al., 2016），因此，封闭温度与埋藏深度成反比。这表明，来自更深埋藏的 nakhlite 具有更高的压力；由于覆盖着厚厚的 nakhlite 熔岩堆，它的冷却速度也较低。因此，在nakhlite 样品的 铁钛氧化物中记录的最小氧逸度反映了其最终的埋藏深度。由于nakhlite NWA 998和Lafayette中记录的最小氧逸度为ΔQFM-0.1（图2a），对应于图3中2-4 bar的压力，即20-40 m的埋藏深度；同理，nakhlite Y-000593和Nakhla中记录的最小氧逸度为ΔQFM-0.5（图2a），对应于图3中<1 bar的压力，即<10 m的埋藏深度。这个埋藏深度的推算与前人的研究一致，也在将nakhlite从火星轰击到外太空的陨石坑深度的范围内（图3）。这可能为估计样品的埋藏深度提供了一个新的方法——即通过样品中记录的温度和氧逸度的变化来估计样品的埋藏深度。不过，这个方法的准确性取决于D-Compress模型的准确性，目前而言只能算是一个半定量的方法。

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参考文献：

Cohen BE, Mark DF, Cassata WS, Lee MR, Tomkinson T, Smith CL (2017) Taking the pulse of Mars via dating of a plume-fed volcano. Nat Commun 8(1):640

Gaillard F, Scaillet B (2009) The sulfur content of volcanic gases on Mars. Earth Planet Sci Lett 279(1–2):34–43.

Hou T, Botcharnikov R, Moulas E, Just T, Berndt J, Koepke J, Zhang ZC, Wang M, Yang ZP, Holtz F (2020) Kinetics of Fe–Ti oxide re-equilibration in magmatic systems: implications for thermo-oxybarometry. J Petrol.

Jambon A, Sautter V, Barrat JA, Gattacceca J, Rochette P, Boudouma O, Badia D, Devouard B (2016) Northwest Africa 5790: revisiting nakhlite petrogenesis. Geochim Cosmochim Acta 190:191–212

Mikouchi T, Koizumi E, Monkawa A, Ueda Y, Miyamoto M (2003) Mineralogy and petrology of Yamato 000593: comparison with other Martian nakhlite meteorites. Antarct Meteor Res 16:34–57

Mikouchi T, Miyamoto M, Koizumi E, Makishima J, McKay G (2006) Relative burial depth of nakhlites: an updated. Paper presented at the 37rd Lunar and Planetary Science Conference. LPSC, Houston, Texas, 17–21 Mar 2006

Mikouchi T, Makishima J, Kurihara T, Hoffmann V H, Miyamoto M (2012) Relative burial depth of nakhlites revisited. Paper presented at the 43rd Lunar and Planetary Science Conference (LPSC 2012). Houston, Texas, 19–23 Mar 2012

Richter F, Chaussidon M, Mendybaev R, Kite E (2016) Reassessing the cooling rate and geologic setting of Martian meteorites MIL 03346 and NWA 817. Geochim Cosmochim Acta 182:1–23

Righter K, Yang H, Costin G, Downs RT (2008) Oxygen fugacity in the Martian mantle controlled by carbon: new constraints from the nakhlite MIL 03346. Meteorit Planet Sci 43(10):1709–1723Sautter V, Toplis MJ, Lorand JP, Macri M (2012) Melt inclusions in augite from the nakhlite meteorites: a reassessment of nakhlite parental melt and implications for petrogenesis. Meteorit Planet Sci 47(3):330–344

Szymanski A, Brenker FE, Palme H, El Goresy A (2010) High oxidation state during formation of Martian nakhlites. Meteorit Planet Sci 45(1):21–31

Treiman AH, Irving AJ (2008) Petrology of Martian meteorite Northwest Africa 998. Meteorit Planet Sci 43(5):829–854

露露

老师你好，想问你请教一个问题，有没有一种陨石是柱状结构排列陨石，而且柱子结构有紫色晶体有的柱子是碳，柱子是有碳粘连外面一层像咱们的水泥颜色石头

新医大赵冬权

价格好昂贵啊。谢谢老师的分享。欣赏了

燕京老四

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图片中辉石为柱状和针状形态。