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陨石是从行星际空间穿越大气层烧蚀后到达地表的流星残留体,代表了太阳系不同时间和空间的演化产物。我国有世界上公认最早、最可靠的陨石记录,但历史上收集并保存下来的陨石数量不多,类型不全。除从南极获得的大量陨石样品外,国内搜寻到的陨石样品较少。沙漠是除南极地区之外的另一陨石富集区域,我国地域辽阔尤其是拥有面积广阔的沙漠地区,为陨石的保存提供了有利的地理条件。因此,寻找和回收沙漠陨石,对我国在该领域的研究将起到极大的促进作用。陨石分类是根据陨石岩石-矿物学以及成分特征确定陨石类型,是陨石开展深入研究的基础。 本文通过对我国首次开展的专业陨石搜寻进行地形、气候和陨石聚集情况分析,探讨陨石的富集机制,尝试建立该地区陨石富集模型,以期为我国后续沙漠陨石的搜寻提供借鉴。哈密沙漠和附近戈壁地区由于气候干旱、少或无植被、人迹稀少,为降落在该地区陨石的长期保存提供了有利的气候条件。本次收集区域主要位于库姆塔格沙垄两侧,两侧风向相对,于沙垄处交汇,这也是沙垄地形的形成原因,因此,风的推进使分散陨石随其它沙石一起朝沙垄方向运移。在运移方向遇凸起地形也会阻挡运移物通过,而出现富集。此次搜寻在沙垄两侧圈定四个区域(分别记为Ⅰ区,Ⅱ区,Ⅲ区和Ⅳ区)。除Ⅱ区和Ⅲ区区内存在零散陡峭的风蚀残丘外,区内总体地势平坦,区域周边存在凸起地形阻挡的小残丘。其中,Ⅰ区位于库姆塔格沙垄西侧约20公里,南部靠近阿拉塔格山脉;Ⅱ区位于库姆塔格沙垄东侧约50公里,南部靠近雅满苏镇;Ⅲ区位于库姆塔格沙垄东侧约5公里,是最靠近沙垄的搜寻区;Ⅳ区位于库姆塔格沙垄东侧约20公里,靠近南湖乡,是最靠北的搜寻区。Ⅰ区搜集到42块陨石,朝沙垄方向,陨石质量呈现减小的趋势;Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区收集到的陨石质量均大于100g,最重约700g,且发现位置在残丘坡脚附近,可能是降落在斜坡上的陨石在重力作用下滚落到山脚造成的。因此,哈密沙漠陨石的主要富集区域具以下几个特点:1)顺风方向阻挡物之前更富集;2)沙垄附近地形平坦处富集;3)较陡残丘坡脚处富集。 此次新疆哈密沙漠陨石搜寻共收集到46块陨石样品,本文选取其中10块代表性陨石,无水条件下磨制成光片和薄片,进行岩石学、矿物学和矿物组成化学成分特征研究,并对其进行类型划分,确定它们的化学群、岩石类型、风化程度、冲击变质程度。光片和薄片在光学显微镜下进行岩相观察,包括球粒和基质的结构特征、不透明矿物的种类、含量和分布、冲击变质特征和风化程度。10块陨石均具球粒结构,为典型的普通球粒陨石。1块样品Kumtag014球粒非常清晰,类型多样,基质未发生重结晶,岩石类型为3型。其余9块陨石经历了明显的热变质作用,基质中等重结晶,球粒轮廓模糊,但仍然可以分辨,定为5型。3块陨石(Hami003、Hami004和Kumtag014)仅金属周边发生轻微的褐铁矿化,风化类型为W1型;6块陨石(AM007、AM008、AM011、AM015、AM020、Hami005)铁镍金属和陨硫铁部分被氧化成褐铁矿,风化类型为W2型;1块陨石(AM027)铁镍金属和陨硫铁发生强烈氧化,定为W3型。1块陨石(Kumtag014)橄榄石颗粒完整,无裂隙,无金属熔滴,冲击类型定为S1型;4块陨石(AM015、AM020、AM027和Hami004)橄榄石有裂隙,无金属熔滴,定为S2型;5块陨石(AM007、AM008、AM011、Hami003和Hami005)金属熔滴广泛分布,定为S3型。硅酸盐和不透明矿物化学成分由电子探针进行测定。电子探针定量分析的实验条件是加速电压15kV、束流20nA,硅酸盐采用天然矿物标样,金属采用金属或氧化物标样。分析数据采用ZAF(原子序数、吸收效应及荧光效应)法校正。Kumtag014(Fa9.1-48.3,PMD=51.0; Fs2.8-30.3, PMD=54.2)属于L群,组成矿物化学成分变化大。依据橄榄石Fa的相对标准偏差(PMD=51.0)将其进一步划分为3.4亚型,属于相当原始的球粒陨石样品;AM007、AM008、AM011、AM015、AM020、AM027和Hami004,7块陨石(Fa22.6~25.9,Fs17.6~21.4)属于L群;Hami003、Hami005,2块陨石(Fa18.2~20.8,Fs16.0~17.8)属于H群。