第七届青年地学论坛

Angrite（钛辉无球粒陨石）是一类分异型无球粒陨石，主要由含钙的橄榄石、富铝钛的普通辉石和钙长石组成。Angrite陨石是目前最亏损挥发性元素（如Na、K）和中等挥发性元素（如Cr、Zn）的无球粒陨石。Angrite陨石具有均一的氧同位素和铬同位素组成，因此前人认为angrite陨石母体（APB）经历了全球性的岩浆洋过程(Greenwood et al., 2005; Zhu et al., 2019)。Kleine et al. (2012) 根据angrite的Hf-W同位素结果认为APB可能经历了多次核幔分异过程，甚至可能指示了APB地幔不均一，但无法排除是其他过程（分离结晶、外来金属加入）导致了Hf-W体系的差异。最近，我们在对angrite陨石 NWA 12774的研究过程中发现了异常富铬的橄榄石和铬铁矿捕虏晶。该结果可能表明Angrite陨石母体幔部是不均匀的，同时存在贫铬区和富铬区。
Angrite陨石NWA 12774是一块具有斑状结构的玄武质岩石。斑晶由橄榄石(36.2 vol%)、普通辉石(7.1 vol%)和尖晶石(1.3 vol%)组成，基质部分主要由板条状的钙长石(26.6 vol%)、他形的普通辉石(17.5 vol%)和他形的橄榄石(10.5 vol%)组成，副矿物有陨硫铁、钛铁尖晶石、钙铁橄榄石、铁镍金属和钙磷酸盐。橄榄石斑晶发育核部富镁边部富铁的岩浆环带，Mg# (Mg#= Mg/(Mg+Fe)*100)为58–92，Cr₂O₃含量0.06–0.26 wt%。我们还观察到发育大量气孔的橄榄石，Mg#为81–86，Cr₂O₃含量0.17–0.46 wt%，在这种发育气孔结构的橄榄石中还观察到铬铁矿、富铬尖晶石和熔体包裹体；熔体包裹体中也观察到圆形气孔。基质中的橄榄石Mg#为0.8–38。尖晶石斑晶发育规则韵律环带，成分为Sp_75–90Chr_9–23Usp_0.2–0.4，Mg#为48–57，Cr# (Cr#= Cr/(Cr+Al)*100)为9–23。被富铬橄榄石包裹的铬铁矿和尖晶石发育不规则的环带，成分为Sp_31–70Chr_30–67Usp_0.3–0.8，Mg#为51–67，Cr#为30–68。基质中的钛铁尖晶石成分为Sp_4–5Mag_11–13Usp_83–85。普通辉石斑晶发育砂钟构造，Mg#为49–65，Al₂O₃含量13.3–19.0 wt%。我们还观察到另一种发育不规则环带的普通辉石，Mg#为52–66，Al₂O₃含量7.33–18.0 wt%。基质中普通辉石明显富铁（Mg#=0.6–39），Al₂O₃含量3.68–5.91 wt%。
岩相学和矿物学特征表明NWA 12774中富铬橄榄石是捕虏晶成因。富铬橄榄石捕虏晶及其熔体包裹体的气孔指示结晶时其母岩浆存在去气作用。富铬橄榄石捕掳晶具有与斑晶橄榄石具有相同的Fe/Mn值和含钙特征；我们认为富铬捕掳晶不是APB之外的物质。有两种模型可以解释贫铬angrite陨石捕虏富铬橄榄石和铬铁矿。一种模型是岩浆洋早期结晶出富铬的铬铁矿和橄榄石，晚结晶的尖晶石和橄榄石相对贫铬，贫铬源区部分熔融形成的玄武质熔体捕获了早期的富铬橄榄石和铬铁矿。另一种模型是APB幔部存在贫铬和富铬两个源区，贫铬的幔部源区部分熔融产生的玄武质熔体上升过程中捕虏了富铬源区的橄榄石和铬铁矿。在本次研究中，我们倾向于第二种解释。
 

钛辉无球粒陨石,富铬捕掳晶