第七届青年地学论坛

施甸陨石的矿物岩石学、地球化学、光谱学及密度研究

范焱^1,2，李世杰¹，刘燊²，宋光明³，徐睿⁴，张江⁵，刘成玉⁴，王蓉^4
1中国科学院地球化学研究所月球与行星科学研究中心，贵阳 550081;
²西北大学地质学系，西安 710069
³北京卫星环境工程研究所，北京 100094
⁴中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室，上海 200083
⁵山东大学空间科学研究院，山东省光学天文与日地空间环境重点实验室，山东威海264209
Shidian是一块于2017年11月27日在云南施甸县降落的CM球粒陨石，其中的两块被当地的8位村民所发现，并被其中一人收藏。该陨石为我们提供了一个新的机会来探究早期太阳系的演化，并且对正在进行的小行星采样返回任务有着重要意义。Shidian由细粒基质（84.6 vol.%）和球粒（15.4 vol.%）组成，主要矿物包括层状硅酸盐（约70 vol.%）和镁橄榄石（约20 vol.%），副矿物主要包括碳酸盐（约5 vol.%）、硫化物（约4.8 vol.%）以及Fe-Ni金属（约0.2 vol.%）等。球粒的主要类型是IA型（其中的橄榄石成分为Fo=99.49 mo.%）,并且大部分都被细粒吸积边所包裹。基质主要由层状硅酸盐、硫化物以及碳酸盐组成。Shidian的全岩化学组成特征为Sc/Mn=5.7，Zn/Mn=8.6，并且缺乏强挥发性元素，与CM球粒陨石一致。此外，该陨石的全岩氧同位素与铬同位素组成也表明其属于CM球粒陨石。该陨石的水蚀变程度较高，具体表现为羟镁硫铁矿与绿锥石的共生物（TCIs）有着较低的FeO/SiO₂（＜2.0）和较高的SiO₂含量（23.0~25.1）,没有复杂成分的碳酸盐（如白云石）出现，低的Fe-Ni金属含量以及将近60%的球粒斑晶被蚀变，因此Shidian被进一步划分为CM 2.2亚型。该陨石的可见光-近红外反射光谱显示为“蓝”（负）的连续统特征，在反射光谱3微米区域有着明显的吸收峰，这与Bennu的光谱特征十分相似，表明Shidian可能来自于类似Bennu的小行星。通过对比Bennu与Shidian和Murchison的体密度，我们推测Bennu的宏观孔隙度在49%左右，这可能意味着组成Bennu中体积最大的碎块的质量不会超过Bennu整体质量的15%。
关键词：CM球粒陨石；水蚀变；小行星；地球化学；光谱学特征

注：本研究由西部之光项目A（中国沙漠陨石居地年龄的测定）和民用航天预研项目(编号D020304.)共同资助

CM球粒陨石；水蚀变；小行星；地球化学；光谱学特征