L群普通球粒陨石母体的冲击变质历史

Impact events have played an important role in the formation and evolution of planets and small bodies of the solar system. The Moon was subjected to intense post-accretionary bombardment between about 4.0 and 3.8 billion years ago, and there is evidence for a short and intense late heavy bombardment (LHB) period, around 3.85±0.05 Ga. If a LHB occurred on the Moon, the other planets, including asteroids, must have been subjected to an impact flux at least as intense. Chondrites are the most abundant meteorites derived from the main-belt asteroids. They usually contain numerous shock-induced melt veins. In this study, we will use the ion microprobe to measure U-Pb and Pb-Pb ages of tuite, a high pressure phase of phosphates found in shock-induced melt veins of L chondrites. The ultimate goal of this project is to seek the evidence of LHB on the L-chondrite parent body.

天体之间的冲击碰撞在太阳系的形成和演化过程中占有重要的地位。月球和太阳系内主要天体在39亿年前发生了高频率的天体撞击事件，即：月球灾变事件。小行星在太阳系演化过程中经历的最主要地质作用就是冲击变质，而陨石则记录了小行星在不同时期发生的冲击碰撞事件。普通球粒陨石是最常见的陨石类型，本项目将重点研究L群普通球粒陨石，寻找冲击熔融脉中的高压矿物相，特别是涂氏磷钙石，利用电子显微镜、电子探针、拉曼光谱仪、和背散射电子衍射仪来确定熔融脉所经历的高温高压条件。在此基础上进一步利用CAMECA 1280 大型离子探针测定冲击熔融脉和陨石主体中磷酸盐的U-Pb和Pb-Pb年龄，限定L群普通球粒陨石的母体经历过的冲击碰撞历史和发生的时间。本项目试图要解决的科学问题是：L群普通球粒陨石经历了多少次有影响力的冲击变质过程？冲击碰撞发生在什么时间？L群普通球粒陨石的母体有没有经历过类似月球灾变事件的冲击变质历史？

本项目预期的科学目标已全部完成，分析了L群普通球粒陨石的冲击变质特征，确定了小行星母体经历的高压变质的强度和变化范围，测试了L群普通球粒陨石冲击熔融脉中磷酸盐矿物的冲击变质年龄。研究发现，L群普通球粒陨石的小行星母体经历了两次重要的冲击碰撞事件，一次发生在太阳系早期（45亿年前），可能是受月球大碰撞事件影响的结果，另一次则发生在5亿年前，记录下来了L群普通球粒陨石的母体小行星（1272 Gefion）裂解事件的时间（467Ma）。本项目还测试了月球岩石主要造岩矿物中稀土和微量元素的含量；寻找到了月球陨石中高压变质矿物，限定了月球冲击变质的温度和压力范围。.在完成本项目的科学研究工作的同时，课题组还开展了大量的陨石科普工作，大力弘扬陨石科学知识，筹备和组织了多次全国性大型“陨石科普展”和科普报告，指导大中学生开展科技创新活动。