西北非洲10932号陨石中钙磷灰石矿物学、稀土元素化学及U-Pb定年揭示的长寿热活动

为了理解陨石中的热历史及其对行星体演化的影响，研究人员对西北非洲10932号陨石中的钙磷灰石进行了详细的矿物学、稀土元素化学及U-Pb定年研究。结果表明，这些矿物的热活动持续了约104年，远长于冲击变质的时间尺度，暗示了内部岩浆热源的存在。该研究揭示了陨石母体的长寿热活动，对理解行星体的内部结构和演化具有重要意义。

　　

这篇论文探讨了陨石中钙磷灰石（Ca-phosphates）的矿物学、稀土元素（REE）化学以及U-Pb定年，揭示了陨石母体的长寿热活动。研究由东京大学的研究人员进行，他们利用陨石中的钙磷灰石矿物，结合矿物学分析和化学成分测定，特别是通过U-Pb定年技术，揭示了陨石母体的热历史。研究表明，陨石中的热活动持续了约10⁴年，远长于冲击变质的时间尺度，暗示了内部岩浆热源的存在。这一发现对理解陨石母体的内部结构和演化具有重要意义。

论文发表在《Geochimica et Cosmochimica Acta》期刊上。

为了进行这项研究，研究人员采用了多种技术和方法。首先，他们使用了电子探针显微分析仪（EPMA）来测量矿物的主要元素组成。其次，激光烧蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）用于测定痕量元素的丰度。此外，U-Pb同位素分析是通过连接激光烧蚀系统到多接收器电感耦合等离子体质谱（MC-ICP-MS）进行的。这些技术使得研究人员能够详细分析陨石中的矿物成分和年龄。

研究结果显示，陨石中的钙磷灰石主要由磷灰石（apatite）和透辉石（merrillite）组成。磷灰石核心被透辉石边缘包围，显示出由于变质过程中扩散导致的REE分带。通过对REE分带的扩散模型分析，研究人员估计变质作用的持续时间约为10⁴年。此外，磷灰石核心和透辉石边缘的U-Pb定年结果显示相同的年龄为4482±29 Ma，这反映了变质过程中U-Pb系统的完全重置。这一年龄明显晚于陨石的Mn-Cr年龄（4565 Ma），表明陨石母体在约80 Myr内保持了热活动。

研究的重要意义在于，它揭示了陨石母体的长寿热活动，暗示了内部岩浆热源的存在。这一发现支持了陨石来源于母体浅层区域的假设，该区域具有分化的内部结构。此外，研究还表明，陨石中的磷灰石向透辉石的转变可能释放了富含氯的流体，导致了浅层地壳中透辉石的形成。这些发现对理解陨石母体的演化和结构具有重要价值。