撞击作用是影响太阳系内类地行星的主要地质过程之一。月球表层不受板块活动、大气圈、水圈或生命圈的影响,因此相对于其他类地行星能保存更完整的撞击事件记录。月球撞击熔融角砾岩在月表特定的撞击事件中形成,它同时具有撞击靶和撞击体的物质组分(e.g., Norman et al., 2002; Puchtel et al., 2008; Fischer-Godde and Becker, 2012; Sharp et al., 2014; Liu et al., 2015; Gleiβner and Becker, 2017)。识别出撞击体的母体及其来源可为太阳系动力学模型提供地球化学和年代学约束,有助于更好地了解太阳系演化与行星间小天体的迁移。
上个世纪美国的Apollo计划与前苏联的Luna号任务共采集了近382 kg的月球样品,其地球化学研究对于构建月球的起源与演化模型、理论至关重要。然而返回样品的采样点局限于月球5-8%的表面上,并且在随后被证明该区域处于富KREEP组分的化学异常区内。相反,月球陨石则提供了在月表随机取样机会,因此它们是理解月球及一些撞击事件过程的重要补充。
月球陨石NWA 11223于2016年在摩洛哥南部的沙漠地区发现,根据其岩相学与矿物学特征将其归为月球长石质撞击熔融复矿角砾岩(Hewson et al., 2017)。我们通过电子探针、(LA-)ICP-MS和同位素稀释N-TIMS法对该陨石进行了详细的地球化学研究,其中包括全岩与原位的主微量元素、强亲铁元素(HSE;Re, Os, Ir, Ru, Pt, Pd)丰度分析,以及Os同位素分析。基于此,我们将尝试讨论:
- 地表过程对陨石的影响。NWA11223样品中可见多条重晶石(BaSO4)脉,并且出现显著的Ce负异常(Qin et al., 2020)。这可能指示在氧化环境中,发生了Ce3+转换成易沉淀的Ce4+的过程,由此推测为地表风化作用的影响。
- 撞击体的种类及来源。结合样品的原位分析、强亲铁元素配分模式与Os同位素组成,我们发现NWA11223中可能存在可直接识别的撞击体残留物。
- 陨石的月面来源区域。NWA11223样品的不相容元素丰度低,但可能含有少量KREEP组分,推测其来自已知采样点之外的地体。结合LP-GRS的遥感数据,我们尝试寻找其源区。
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