火星陨石Zagami中冲击熔融脉的矿物学研究:冲击压力及溅射机制

摘要

透射电镜观察显示125μm宽的Zigami火星陨石冲击熔融脉的硅酸盐玻璃基质中含有大量细针状斯石英、少量陨硫铁和辉石,并发现超斯石英产于熔融脉附近的斜长石玻璃中。根据熔融脉中的高压相组合,包括斯石英、辉石及其它曾报道过的高压相,可以界定熔融脉结晶压力和冲击压力小于25GPa。超斯石英的产状显示其为固相相变的产物。火星陨石是火星物质在高速冲击中被溅射加速至大于火星逃逸速度5km/s的高速,逃离火星引力范围,后期被地球捕获。5km/s的逃逸速度显示高压状态下的溅射机制需要65GPa的压力,此压力很难解释火星陨石普遍小于25GPa的冲击压力。现较为流行的崩裂溅射机制称其为低压高速溅射机制,但因其模拟计算算法的局限性,实质上也是高压下的溅射。携带机制——冲击成坑作用所产生的高速气流携带经受较低冲击压力的火星陨石从裂隙中喷出而逃离火星,可以较好地解释火星陨石的压力范围,但尚需进一步的研究。