第七届青年地学论坛

富硫化物交代结构是陨石中的一种次生蚀变结构，通常呈现细粒陨硫铁及其交生矿物组合替代原生矿物相的岩相特征。前人对阿波罗月岩和一些无球粒陨石中的富硫化物交代结构已开展了详细研究。然而，有关碳质球粒陨石中存在富硫化物交代结构的报道很少。本文报道三种碳质球粒陨石（CO、CV、未分群CC）的不同组分（难熔包体和球粒）中富硫化物交代结构的矿物学和硫同位素特征，探索碳质球粒陨石中富硫化物交代结构的形成机制以及对小行星内部结构和演化的指示意义。
在被研究的碳质球粒陨石中，富硫化物交代结构主要出现在难熔包体内部，其次出现在热变质程度较高的样品球粒中，在蠕虫状橄榄石集合体中也偶有出现。球粒中和蠕虫状橄榄石集合体中的富硫化物交代结构均表现为橄榄石部分被高钙辉石+陨硫铁为主的矿物组合替代。难熔包体中的富硫化物交代结构则表现为黄长石部分或全部被陨硫铁+霞石/斜长石矿物组合替代。有趣的是，在CO群球粒陨石中，岩石学类型较低（≤3.2）的陨石样品中硫化物交代结构较少程度较低，如交代结构局限在难熔包体的有限区域内，且有残留的黄长石。但是岩石学类型较高（≥3.5）的陨石样品中硫化物交代结构较常见且程度高，如许多难熔包体除了极个别矿物（透辉石和尖晶石）几乎被完全交代，且没有黄长石残留；部分球粒中出现富硫化物交代结构。典型样品的离子探针S同位素分析显示，交代结构中的细粒硫化物与球粒中原生粒状硫化物不存在硫同位素分馏。
交代结构及其矿物组合表明交代反应中涉及到多种元素（包括S、Fe、Ca、Mg、Na、K）的迁移，反应必然是在开放体系中发生的。富硫化物交代结构的发育程度与岩石学类型明显的相关性表明硫的释放及与硅酸盐相的反应和球粒陨石母体的洋葱结构有关。未观察到硫同位素的分馏可能与硫的释放和运移较快有关，或者硫化反应发生后硫同位素发生了再平衡。

富硫化物交代结构,碳质球粒陨石