CM群球粒陨石中含磷含氧硫化物相的成因及天体化学意义

申请人在CM 群碳质球粒陨石中观察到罕见但普遍存在的含磷含氧的硫化物相（Fe-Ni-P-O-S 相），初步岩相学和电子探针分析结果显示该硫化物不同于任何已知矿物相。本项目拟使用扫描电子显微镜、电子探针、拉曼探针和透射电子显微镜等微区分析技术对这种含磷含氧硫化物及其周围矿物相进行系统的矿物化学和晶体结构观察和分析，同时利用高空间分辨率离子探针技术分析其氧同位素组成，并与难熔包体、球粒以及蚀变矿物相的氧同位素组成进行对比，在此基础上建立CM 群碳质球粒陨石中含磷含氧硫化物的成因和形成机制及与其他含磷或含氧硫矿物相的成因关系，讨论早期太阳系氧同位素演化特征，并探索对CM 群碳质球粒陨石母体水蚀变程度的指示意义。

本项目旨在弄清CM群碳质球粒陨石中含磷含氧硫化物的成因及对母体蚀变过程的指示意义。经过三年的努力，已完成本项目的所有测试，获得了大量岩相学特征照片和电子探针数据和离子探针数据，并建立了新的磁铁矿氧同位素组成的离子探针标准样品。研究结果表明含磷含氧硫化物主要是纳米尺度的多晶集合体，与低温矿物共生，可能是低温蚀变产物。其岩相学特征说明CM群陨石母体至少经历了三次蚀变事件。目前，文章在准备过程中。本项目还月球陨石和阿波罗月岩样品的矿物学特征和锆矿物年代学特征。发现了首例地外样品（Dhofar458）中冲击熔融再结晶成因的锆石，解决了关于其寄主岩石成因分类的国际争论，同时揭示了月球在34亿年的一次高强度撞击事件。研究了阿波罗12号着落点位置的花岗质岩石的锆石年代，提出其结晶年龄至少是43.2亿年，该结果对认识月球花岗质岩石的成因有重要意义。在本项目的资助下，我们还在一块灶神星陨石中发现了富铁辉石的细粒交代结构，细粒矿物组合包括富镁的普通辉石、陨硫铁和二氧化硅。该结果表明灶神星的表面曾经存在高温的硫蒸气交代了富铁辉石。另外，我们还对一块未分群的3型碳质球粒陨石进行了岩相学和矿物学研究，初步发现了两种较为异常的现象（粗粒磷灰石的存在和难熔包体的硫化现象），并对该陨石中的一复合富铝球粒进行了综合研究，该研究结果确切地揭示了富铝球粒可以是难熔包体和镁铁质球粒经过熔融重结晶的结果，相关结果对球粒的氧同位素组成演化也有重要意义。

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