东南极格罗夫山地区的陨石回收与研究

Chinese National Antarctic Research Expedition (CHTNARE) has collected 4480 meteorite specimens in the Grove Mountains, East Antarctica, from 1998 to 2003. According to the location characteristics and the diversity of the classification, the paper concludes that the Grove Mountains is another important meteorite concentration area in the Antarctica. The Concentration mechanisms at the site could be related to the last glacier activity and katabatic wind. An empirical model was proposed: 1) Probably during the Last Glacial Maximum, ice flow overrided the Gale Escarpment range in the area. Formerly concentrated meteorites were carried by the new glacier and stayed in the terminal moraine when the glacier retreated. 2) Blown by strong katabatic wind, Newly exposed meteorites on the ablation zone were scattered on the blue ice at the lee side of the Gale escarpment. Some of them would be buried when they were moved further onto the firn snow zone. Many floating meteorites stopped and mustered at the fringe of the moraine. The chemical-petrographic of 31 meteorites were assigned based on electron probe microanalyses, petrography and mineralogy, including 1 martian lherzolitic shergottite, 1 eucrite, 1 extreme fine grain octahedron iron meteorite, and 28 ordinary chondrites (the chemical groups: 7 H-group, 13 L-group, 6 LL-group, 2 L/LL group; the petrographic types: 6 unequilibrated type 3 and 22 equilibrated type 4-6). GRV99028 meteorite has the komatiite-like spinifex texture consisting of acicular olivine crystals and some hornblende-family minerals in the interstitial region. Possibly it has crystallized from a supercooled, impact-generated, ultramafic melt of the host chondrite, then experienced the retrogressive metamorphism. Four typical chondrule textures were studied: porphyritic texture, radiative texture, barred texture and glass texture. The minerals are characteristically enriched in MgO content.

我国部分南极陨石的分类和宇宙成因核素10Be和26Al的研究

随着我国南极陨石的大量回收，对陨石的研究也越来越深入。本文主要对我国部分南极陨石和沙漠陨石开展了三方面的工作：（1）我国部分南极陨石的分类；（2）陨石中宇宙成因核素10Be和26Al的化学分离、纯化实验；（3）我国部分南极陨石和沙漠陨石的全岩化学组成分析和宇宙成因核素10Be和26Al的初步研究。 1、我国部分南极陨石的分类研究 通过对我国19次南极科考队回收的4448块陨石中24块南极普通球粒陨石的矿物、岩石分析，将这24块陨石化学－岩石类型进行了划分，分别为1个H3型（GRV 021603）、2个H4型（GRV 020200和GRV 021493）、4个H5型（GRV 020048、GRV 020078、GRV 020129和GRV 020236）、2个H6型（GRV 020075和GRV 020226）、1个L4型（GRV 021563）、8个L5型（GRV 020047、GRV 020283、GRV 020297、GRV 021547、GRV 021547、GRV 021581、GRV 021615和GRV 023771）、5个L6型（GRV 020103、GRV 020155、GRV 021505、GRV 021711和GRV 022171）、1个LL4型（GRV 020029）和1个LL6型（GRV 021496）。在此基础上，将我国的南极陨石和美国的南极陨石进行了类型和质量分布模型的对比。结果表明，我国南极陨石比美国南极陨石具有相对高的L群丰度；我国的南极陨石质量分布模型与美国南极陨石一致。 2、陨石中宇宙成因核素10Be和26Al的化学分离、纯化实验 在前人关于陨石中宇宙成因核素10Be和26Al的分离方法基础上，通过多次模拟样品的分离实验，成功地将陨石中Be和Al进行了分离、纯化。并且进一步改善了前人的分离方法，将Be的淋洗液由原来的120ml减少为90ml。在此基础上，用空白样品和吉林陨石的硅酸盐样品对整个化学分离实验进行了检验，并将所获得的BeO和Al2O3粉末用加速器质谱（AMS）进行了10Be和26Al的测试。根据所测定的10Be和26Al数据，计算得到吉林陨石的暴露年龄为0.52Ma，这一结果与前人所获得的吉林陨石第二阶段的暴露年龄0.4Ma接近。这一结果再次证明了陨石中宇宙成因核素10Be和26Al的分离流程是成功的，同时也说明本次所测的吉林陨石样品为吉林陨石第二阶段暴露辐射的样品。 3、我国部分南极陨石和沙漠陨石的全岩化学组成分析以及宇宙成因核素10Be和26Al的初步研究 对我国13块南极陨石和3块沙漠陨石进行了全岩化学成分的分析，其结果进一步证明了这些陨石由岩石、矿物分析所划分的类型的正确性。在这些陨石类型和全岩分析的基础上，对它们进行了宇宙成因核素10Be和26Al的初步分析。得到其中4块南极陨石和2块沙漠陨石的暴露年龄和居地年龄，这些陨石暴露年龄的范围为2.09－3.05Ma，居地年龄为0－0.23Ma。

南极格罗夫山陨石磁性分类研究

陨石分类是一项基础性的工作，是开展深入研究的前提。磁化率(χ)的测量提供了一种快速简单、无损的陨石分类方法，国外已有一些学者开始对陨石的磁性分类开展了研究，但国内尚无这方面研究的报导。本文主要对从南极格罗夫山回收的陨石开展了磁性分类的初步研究，论文主要工作包括以下几个方面： 1) 进行了磁化率测量模拟实验：由于陨石样品具有不规则和大小不等的形状，通过对模拟样品测量，了解上述几何因素对磁化率测量精度和准确性的影响，并作出MS2磁化率测量系统MS2D探头与MS2B传感器测量值之间的校正曲线。对模拟样品测量结果的分析表明，不同形状和大小的样品(所含磁性矿物分布均一)在进行MS2D测量时，测量相对偏差可控制在2%以内，表明上述测量系统可以用于陨石的磁化率测量。 2) 对所选600块南极格罗夫山陨石用MS2D探头进行了磁化率测量，得出这600块陨石的磁化率㏒χ(10-9m3/kg)数据，并用MS2B探头测量其中375块用来作岩石矿物学分类用的小块劈分样品的磁化率㏒χ(10-9m3/kg)。这600块格罗夫山陨石磁化率分布模式与南极其他区域收集的陨石较吻合，对应H、L、LL群呈3个明显的峰分布。相同的陨石用MS2D与MS2B两种探头测量，将它们的磁化率数据进行对比，显示它们的结果相当一致(相关系数R2=0.97)，也同时证明MS2D用于磁化率测量是行之有效的。 3)测量了44块沙漠陨石和9块降落型陨石的磁化率，在此基础上对南极格罗夫山陨石、沙漠陨石及降落型陨石数据做了对比讨论。格罗夫山陨石、沙漠陨石及降落型陨石磁化率值分布出现不同程度的偏移，总体来说磁化率㏒χ平均值为降落型陨石>南极陨石>沙漠陨石，这主要是由于陨石所受风化程度的差异造成的。风化作用使陨石部分金属发生氧化，因而降低了磁化率。 4)基于陨石的岩石矿物学分类，172块平衡型普通球粒陨石的磁化率分布，与文献上南极陨石磁化率分布基本一致，不过格罗夫山H、L、LL型普通球粒陨石磁化率分布范围更为狭窄，反映了南极不同地区陨石风化程度的差异。 5)讨论了陨石磁化率分类的有效性，分析了部分异常值出现的原因。磁化率分类结果与部分格罗夫山陨石的岩石矿物学分类(申请者作为陨石分类小组成员完成了其中的部分工作)结果相当吻合，仅在群之间约有5%的重叠，表明磁化率可作为化学群分类的重要参考数据。由于各陨石所受风化程度的差异，风化程度较强的少量陨石在磁性分类的基础上，还需其他工作加以证实。部分小质量(小于3g)且有部分或完整熔壳的陨石，磁化率受熔壳的影响达10%以上，偏离了其初始矿物的磁化率值，不能反映其真实的化学群类型，这部分磁化率数据仅供参考。