第七届青年地学论坛

       Dhofar 778是2000年发现于阿曼地区的一块无球粒陨石，被认为是灶神星陨石中的diogenite陨石（国际陨石学会陨石数据库）。氧同位素分析显示其Δ¹⁷O 值为-0.160±0.054（2σ），落在灶神星陨石的氧同位素组成范围外，Greenwood等（2017）提出该陨石是具有“氧同位素异常特征”的diogenite。由于前人的氧同位素分析误差较大，且缺乏详细的岩相学等研究，因此很难对Dhofar 778的源区和成因进行判断。为此，我们对Dhofar 778进行了详细的岩相学、矿物学和地球化学分析（包括高氧同位素、铬同位素及全岩稀土元素分析），结果显示，虽然Dhofar 778的一些特征（如辉石环带、橄榄石中的高硅玻璃包体及全岩稀土元素配分模式等）与常见的diogenite不同，但其氧同位素、铬同位素组成及矿物化学结果均与diogenite一致（未发表），表明Dhofar 778是一块经历了特殊地质过程的方辉橄榄质的diogenite。Dhofar 778发育明显的冲击熔融脉，也是目前为数不多的遭受较强冲击变质的diogenite，这对研究灶神星的撞击作用有重要的意义，其冲击变质特征是本次研究的重点。

       Dhofar 778中的冲击熔融脉呈不规则网脉状分布，宽度为几微米到几百微米不等，熔融脉由细粒硅酸盐矿物以及圆化的硅酸盐碎块组成，部分可见细粒的Fe-Ni金属、陨硫铁和铬铁矿。橄榄石和辉石出现了明显的波状消光、镶嵌化和面状破裂现象，部分辉石发育机械双晶。部分长石也转变成为熔长石。我们利用拉曼光谱及FIB-TEM技术对冲击熔融脉（囊）的矿物组成、熔融脉周围的矿物进行了分析。结果显示，冲击熔融脉（囊）的硅酸盐矿物为瓦兹利石和斜方辉石，未发现斜方辉石的高压相（如镁铁榴石相、阿基莫石或玻璃相）。光学显微镜下，熔融脉周围可观察到淡蓝色的矿物，指示了林伍德石的存在，拉曼分析未发现林伍德石的795 cm^-1和840 cm^-1特征峰，而TEM的选区电子衍射分析结果证实了部分橄榄石以转变为林伍德石。电子显微结构特征表明瓦兹利石和林伍德石是通过固态相转变机制形成的。此外，TEM结果显示熔融脉周围橄榄石的高硅玻璃包体中出现了~50－100纳米的柯石英，为从高压熔体中结晶形成。

       本文报道的林伍德石和瓦兹利石是灶神星陨石中的首次发现。Dhofar 778中橄榄石成分为~Fo₇₃，根据Mg₂SiO₄-Fe₂SiO₄体系高温高压相图（Presnall, 1995），林伍德石和瓦兹利石的出现表明Dhofar 778经历的压力约13－16 GPa（1200－1600 ℃）。未观察到斜方辉石的高压相也表明其经历的冲击压力小于16GPa（Gasparik, 1990），该陨石的冲击变质等级为S3－S4。目前diogenite中发现的高压矿物有斯石英、谢氏超晶石、莱锆石、涂氏磷钙石以及钙硬玉（Zhang等，2019）。本次研究丰富了灶神星陨石的高压矿物类型，为研究灶神星上的撞击事件提供了新的样本。

无球粒陨石,冲击变质,高压矿物