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球粒陨石中富Ca、Al包体成因研究进展与

演化模式

6153曹地质论评GEOLOGICALREVIEWVo1.56MayNo.32O1O

球粒陨石中富Ca,AI包体成因研究进展与演化模式

戴德求,王道德,宋新社,袁智,冯少真.

1)湖南科技大学地质研究所,湖南湘潭,411201;2)中国科学院广州地球化学研究所,

广州,510640;

3)广东省安全科学技术研究所,广州,510060

内容提要:富Ca,A1包体(简称CAD形成于太阳星云演化的最初始阶段,其成因模

式主要包括:气一固凝聚,熔

融结晶和部分熔融以及高温蒸发作用等.最近,通过对不同球粒陨石化学群中的

cAI进行岩石学特征对比研究,发

现不同化学群中的CAI具有相似的大小和类型分布特征,表明不同球粒陨石化学

群中的CAI极可能具有相似的起

源.该结果,与前人的氧同位素,Al—Mg同位素体系以及稀土元素等研究得到的结

论一致.不同球粒陨石化学群

中的CAI具有相似的成因,并很可能形成于太阳星云的相同区域,随后迁移到不同

球粒陨石群的吸积区域.

关键词:富Ca,A1包体;CAI;成因;演化;球粒陨石;太阳星云

球粒陨石由太阳星云中不同事件和过程形成的

各种产物[如球粒,富Ca,Al包体(简称cAI),蠕虫

状橄榄石集合体,不透明矿物集合体,晶屑,细粒基

质等]机械堆积而成.大部分球粒陨石受到了后期

热变质作用的改造,只有少量非平衡型球粒陨石,保

存了太阳星云形成和演化的各种信息.

构成球粒陨石的各种组分中,CAI最为重要,其

形成于太阳星云演化历史的最初始阶段,粒径由亚

毫米级到厘米级不等,一直是陨石学和天体化学领

域的研究热点,主要原因有以下方面:

(1)CAI由各种高温难熔氧化物和硅酸盐组成,

并与太阳星云的冷凝计算结果相一致(Grossman,

1972;YonedaandOrossman,1995),因而代表了太

阳星云演化的最早期凝聚产物.

(2)CAI普遍具有灭绝核素衰变形成的子体同位

素过剩(如由.Al衰变形成弱Mg,半衰期0.74Ma)

(MacPhersoneta1.,1995;Zinner,2003;Linet

a1.,2005),是研究灭绝核素的最理想对象.

(3)CAI具有最富0的同位素异常(Claytonet

a1.,1973;Clayton,1993;Faganeta1.,2001),是揭

示太阳系氧同位素组成不均一性的关键.

(4)一些CAI经历了强烈的高温蒸发作用

(Grossmaneta1.,2000;WarkandBoynton,

2001),因而是研究各种同位素分馏的理想样品.

总之,CAI是太阳星云最早期各种热事件的产

物,保存了星云最原始的信息,具有同位素异常和大

量灭绝核素子体,是研究早期太阳星云形成和演化

的探针.

CAI的主要矿物组合包括尖晶石,黄长石,钙钛

矿,深绿辉石,钙长石,黑铝钙石(Hibonite),陨铝钙

石(Grossite),透辉石和橄榄石等.通常根据CAI

中矿物颗粒的大小,将它们划分为粗粒和细粒包体

二大类(GrossmanandGanapathy,1976a,b).粗

粒CAI尽管数量较少,但它们在陨石手标本上很明

显,且易于分析,因此绝大部分研究工作针对该类包

体开展.根据矿物组成,粗粒包体又常被划分为致

密A型(CTA,富黄长石一尖晶石型),富黄长石～

深绿辉石型(B型),富钙长石一深绿辉石一尖晶石

型(C型),以及富钙长石一橄榄石型(POI型)等

(Grossman,1980;MacPhersonandGrossman,

1984;Grossman,1975;WarkandLovering,1982;

Wark,1987;Shengeta1.,1991).最常见的细粒

CAI主要有二种类型,即松散状A型包体(FTA)和

富尖晶石一辉石型包体.松散状A型包体的矿物

组成与上述粗粒A型包体类似,但前者不具有火成

结构特征,主要由细粒矿物构成的同心环状团块聚

注:本文为高等学校国家特色专业建设点基金(TSl1027)和湖南科技大学博士基金

(E50806)的成果.

收稿日期:2009—08一l1;改回日期:2009—11～20;责任编辑:章雨旭.

作者简介:戴德求,男,1976年生.讲师,博士,陨石学和天体化学专业.通讯地

址:411201,湖南科技大学地质研究所;