05035 月球陨石矿物化验分析

由于缺乏大气层的保护，月球曾经历了强烈的撞击作用，月表留下的大量撞击坑就是最直接的证据。因此，绝大部分月球陨石都是碎屑岩，只有少部分月球陨石保留了未碎裂的结晶结构。

Miller Ｒange(MIL)05035 陨石搜寻项目组(ANSMET) 于 2005 年底在南极米勒山区收集到的，属于非常珍贵的具有粗粒结晶结构的月海玄武岩。

根据国际陨石数据库(Meteoritical Bulletin Database)的统计，截至2013 年 7 月 31 日，地球上共发现月球陨石 165 个，其中仅有25 块属于未碎裂的月球陨石，代表了 10 次月球溅射作用，这些月球陨石均为玄武岩或辉长岩。

根据岩石学特征研究，这些未碎裂玄武岩质月球陨石具有如下特征。

(1)矿物组合存在明显的相似性，主要矿物为辉石、斜长石和橄榄石等，此外还含有石英、钛铁矿、尖晶石、磷灰石和锆石等矿物，岩性都为玄武岩质。

(2)结构上存在明显相似性，主要为次辉绿结构和辉长结构，在矿物结晶粒度上有一定变化，从细粒至中粗粒不等，少数陨石中矿物颗粒粗大，如Asuka-881757 和本次研究的 MIL05035。

(3)与地球上的玄武岩和辉长岩相比有明显成分差异，辉石以单斜辉石为主，具有明显的成分环带，富铁钙贫镁，斜长石富钙，有些如NWA4734、Dhofar287 和 Asuka881757 等陨石中斜长石具有明显的成分环带，橄榄石富铁贫镁。

(4)所有这些陨石都具有强烈的冲击变质特征，如斜长石的熔长石化，冲击熔脉发育等。MIL05035 的岩石学矿物学特征具有该类型月球陨石的一般特征，因此该陨石具有开展月海玄武岩研究的普遍科学意义。

另外，月海玄武岩岩浆活动时间主要在 43. 5 亿年Terada et al. ，2007) 至 28 亿年前之间(Fernandes et al. ，2005; Borg et al. ，2007)。Apollo 和 Luna 计划采集样品较为年轻，结晶年龄在 3. 5 ～ 3. 1Ga 之间(Neal and Taylor，1992;Korotev，2002; Joy et al. ，2008)，MIL05035 结晶年龄为 3. 80±0. 05Ga(Sm-Nd 法)、3. 90 ± 0. 04Ga(Ｒb-Sr 法)(Nyquist etal. ，2007)、

3. 845 ± 0. 014Ga(Ar-Ar 法) (Fernandes et al. ，2009)，是目前发现最老的月海玄武岩之一，代表了古老的结晶玄武岩，对 MIL05035 月球陨石的深入研究还可能加深对月球早期的岩浆演化作用的了解 陨石是一块珍贵而有特色的月球玄武岩。

(1)保留完整的岩浆结晶结构，矿物组合复杂。

(2)冲击变质效应强烈，特征显著。

(3)铁橄榄石 + 钙铁辉石 + 石英三相组成的后成合晶强烈发育。

(4)最古老的月球岩石之一。该陨石已开展岩石学、矿物化学、地球化学和同位素年代学等方面研究(Zeigler et al. ，研究表明MIL05035 陨石是月球早期岩浆广泛分异时期的产物，可能与 Asuka-881757 和 Yamato-793169 月球陨石为溅射成对陨石。

但这块陨石矿物组合复杂，既有共生结构的辉石和斜长石，也有后成合晶的钙铁辉石 + 铁橄榄石 + 石英、岩浆晚期分异的橄榄石 + 石英 + 钛铁矿以及冲击变质阶段石英和斜长石的一系列相变矿物组合，这些矿物相之间的关系并不清晰。本文试图在岩石学和矿物化学研究的基础上，以不同期次的粗粒结晶矿物、后成合晶和石英、斜长石的相变研究为切入点，讨论后成合晶成因，还原岩浆演化过程和冲击变质历史，为早期月球的岩浆演化和后期冲击变质历史提供有力证据。

冲击变质特征

该陨石具有强烈的冲击变质特征，环绕斜长石边缘的辉石发育放射状裂隙(图 1a，b)，大的辉石颗粒多数被裂隙切穿，且具有明显的位移，斜长石较少被裂隙切穿。辉石颗粒具有典型的波状消光，局部具有冲击导致的平面变形裂隙，斜长石绝大部分熔长石化，部分熔长石核部具有残留的斜长石，其具有与熔长石不同的成分特征(后文详述);石英显示了一系列的冲击变质结构，包括波状消光、击变玻璃和树枝状分叉的鲍伦结构(图 3a)。

冲击熔脉发育，一熔脉宽度约 10 ～50μm，熔脉中含陨硫铁(1 ～ 5μm)、熔长石和二氧化硅玻璃角砾(10 ～ 20μm)(图 3b)。另一熔脉发育于石英中，宽度小于 10μm，呈树枝状分布，且与后成合晶相交(图3a)。石英大部分在冲击作用中转变为二氧化硅玻璃，仅残留部分石英晶体，其拉曼特征峰较宽(448 ～ 502cm－1 )，包括了常温下不同压力条件下的石英谱峰范围，边界接近于柯石。

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