223

1. 湖南科技大學(xué)地質(zhì)研究所，湘潭 4112012. 中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所，貴陽(yáng) 5500813. 湖南科技大學(xué)頁(yè)巖氣資源利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湘潭 4112011.

球粒隕石中的富鈣鋁難熔包體(簡(jiǎn)稱CAIs)和球粒等都是早期太陽(yáng)星云演化的產(chǎn)物，它們保存了星云形成和演化的重要信息，對(duì)認(rèn)識(shí)早期星云形成和演化過(guò)程具有重要意義。CAIs主要由一些富Ca、Al的硅酸鹽和氧化物組成，而球粒的礦物組成以鎂鐵質(zhì)硅酸鹽(如橄欖石和低鈣輝石等)為主。在球粒中存在一種含一定量富鈣鋁礦物(如鈣長(zhǎng)石和富鈣輝石等)的球粒，常將它們稱為富Al球粒。富Al球粒的全巖化學(xué)組成中，Al2O3含量一般≥10% (Bischoff and Keil, 1984)，Al2O3含量介于CAIs和鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒之間，所以常常認(rèn)為富Al球粒在認(rèn)識(shí)CAIs和鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒形成演化過(guò)程中的相互聯(lián)系具有特殊的意義(Zhang and Hsu, 2009)。

圖1 Kainsaz富Al球粒的背散射電子照片(a) K1-CH1; (b) K2-CH2. Ol-橄欖石;An-富鈣長(zhǎng)石;Px-低鈣輝石.○-納米離子探針?lè)治鑫恢肍ig.1 Back-scattered electron images of the two Al-rich chondrules(a) K1-CH1; (b) K2-CH2. Abbreviation: Ol-olivine; An-Ca-rich plagioclase, Px-Ca-poor pyroxene. ○-analysis position of NanoSIMS

根據(jù)富Al球粒較高的Al2O3含量，有時(shí)存在殘留的CAIs碎塊等，一般認(rèn)為富Al球粒的初始物質(zhì)是CAIs與鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒混合熔融結(jié)晶的產(chǎn)物(Bischoff and Keil, 1984; Shengetal., 1991; Krot and Keil, 2002; Krotetal., 2002; MacPherson and Huss, 2005; Zhang and Hsu, 2009)。Rubin (2004)認(rèn)為蠕蟲狀橄欖石集合體(AOAs)可能是部分富Al球粒的初始物質(zhì)。另一方面，普通球粒隕石和頑輝石球粒隕石中大多數(shù)富Al球粒的氧同位素組成與其中的鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒具有相似的特征(δ17,18O: ～-15‰ to +5‰; Russelletal., 2000; Guanetal., 2006)，部分研究者認(rèn)為富Al球粒在熔融結(jié)晶過(guò)程中沒(méi)有明顯受到富16O同位素組成的CAIs (δ17,18O: ～50‰)的影響。目前已經(jīng)確認(rèn)，在早期星云中至少存在16O 同位素組成完全不同的兩個(gè)源區(qū)：富16O 同位素組成(CAIs形成)和貧16O 同位素組成(鐵鎂質(zhì)硅酸鹽球粒形成)。早期星云演化過(guò)程中形成的各種集合體，在遷移進(jìn)入隕石母體過(guò)程中，會(huì)受到各種熱事件和后期蝕變作用等的影響。在此過(guò)程中，由于物理化學(xué)條件的改變，氧同位素交換是一個(gè)不能忽視的重要因素。Zhangetal. (2014)通過(guò)對(duì)未分群的3型碳質(zhì)球粒隕石Dar al Gani 978中富Al球粒氧同位素等研究認(rèn)為，富Al球粒是早期形成的CAIs與鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球?；旌先廴诮Y(jié)晶的產(chǎn)物，其在形成過(guò)程和吸積進(jìn)入隕石母體的過(guò)程中至少發(fā)生了兩次氧同位素交換。

綜上所述，富Al球粒的初始物質(zhì)組成、形成演化過(guò)程的星云環(huán)境等目前還存在較大爭(zhēng)議。氧同位素組成研究能夠?qū)η蛄Ｑ莼驮缙谛窃骗h(huán)境等提供重要的信息。本文將對(duì)Kainsaz (CO3)碳質(zhì)球粒隕石中的2個(gè)富Al球粒開(kāi)展礦物巖石學(xué)和氧同位素組成特征研究，試圖對(duì)富Al球粒形成演化過(guò)程、初始物質(zhì)組成以及早期星云環(huán)境等有進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。

1 樣品和實(shí)驗(yàn)方法

研究的2個(gè)富Al球粒來(lái)自Kainsaz (CO3)碳質(zhì)球粒隕石，編號(hào)分別為：K1-CH1和K2-CH2 (圖1)。

富Al球粒的礦物學(xué)特征在桂林理工大學(xué)JXA-8230型電子探針的背散射(BSE)模式下進(jìn)行。礦物化學(xué)組成分析在上述電子探針下測(cè)定，實(shí)驗(yàn)條件為：加速電壓15keV，束流20nA，分析標(biāo)準(zhǔn)為硅酸鹽礦物和氧化物。分析中對(duì)一些元素特征峰的疊加進(jìn)行了校正，如Cr的Kβ線對(duì)Mn的Kα線的疊加；Ti的Kβ對(duì)V的Kα線的疊加等。分析結(jié)果采用ZAF方法校正。

2個(gè)富Al球粒中主要礦物的氧同位素組成分析在中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所Cameca NanoSIMS 50L型納米離子探針上完成。分析條件為：以16keV, ～100pA的Cs+離子束轟擊樣品表面(～1.5×2μm)，產(chǎn)生的二次離子16O、18O由法拉第杯(FC)接收測(cè)量，17O由電子倍增器(EM)測(cè)量，質(zhì)量分辨率為～6000 (CAMECA 定義)，足以分辨16OH對(duì)17O的干擾(Hoppeetal., 2013)。所有數(shù)據(jù)均進(jìn)行了儀器質(zhì)量分餾、背景、死時(shí)間和接收器產(chǎn)率校正, 數(shù)據(jù)的偏差均為2σ。采用的氧同位素標(biāo)樣分別為San Carlos (橄欖石)和95AK6(富鈣輝石、低鈣輝石和鈣長(zhǎng)石) (Linetal., 2014; Daietal., 2016)。樣品的δ18O和δ17O值采用相對(duì)于地球標(biāo)準(zhǔn)平均大洋水的千分標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。氧同素異常Δ17O值由公式Δ17O=δ17O-0.52δ18O計(jì)算得出。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 巖石學(xué)特征

K1-CH1不是一個(gè)完整的球粒，如圖1a所示，其右半部分有缺失，該球粒的粒徑約為280×220μm。球粒的礦物組成主要為橄欖石、低鈣輝石和富鈣長(zhǎng)石，其所占體積分別約為45%、35%和17%，另外還存在少量的隕硫鐵和褐鐵礦(～3%)。隕硫鐵主要鑲嵌于橄欖石和低鈣輝石中，褐鐵礦分布于球粒中的裂隙，它們可能是風(fēng)化作用的產(chǎn)物。該球粒中，橄欖石主要分布于球粒的中部，呈自形-半自形、粗粒(粒徑最大可達(dá)～70μm)；低鈣輝石主要分布于球粒的邊部，晶形也呈自形-半自形，粒徑較橄欖石稍大，最大可達(dá)～100μm；富鈣長(zhǎng)石粒徑相對(duì)較小，一般<30μm，晶型主要呈半自形-他型。部分富鈣長(zhǎng)石呈粒狀分布，其余的呈條帶狀分布于橄欖石與低鈣輝石之間縫隙中。

K2-CH2具有渾圓的外形，粒徑約為550×530μm (圖1b)。礦物組成與主要為橄欖石(～65%)和富鈣長(zhǎng)石(～35%)，少量的褐鐵礦分布于球粒的裂隙中，基本不見(jiàn)隕硫鐵。橄欖石主要存在兩種形態(tài)：(1)球粒的邊緣存在一層厚度約為50～120μm的連續(xù)的橄欖石邊；(2)球粒中心存在數(shù)個(gè)粗粒自形的橄欖石顆粒，粒徑可達(dá)150μm。富鈣長(zhǎng)石主要呈細(xì)長(zhǎng)條帶狀，分布于球粒的中部(圖1b)。

2.2 礦物化學(xué)組成

2個(gè)球粒中橄欖石礦物化學(xué)組成見(jiàn)表1。K1-CH1中橄欖石FeO的含量較高，可達(dá)4.72%。CaO的含量<0.17%，其余元素組分的含量均較低。K1-CH1中低鈣輝石的CaO含量<0.75%，Al2O3<1.26%，F(xiàn)eO<1.03%，Cr2O3<1.03%， 其余組分接近檢測(cè)限。K2-CH2中橄欖石為較純的鎂橄欖石，其中的FeO含量較K1-CH1低，位于0.63%～1.74%。其余組分的含量均很低，與K1-CH1相似(表1)。

表1 兩個(gè)富Al球粒中典型橄欖石、低鈣輝石和富鈣長(zhǎng)石電子探針?lè)治鼋Y(jié)果 (wt%)

表2 兩個(gè)富Al球粒礦物的氧同位素組成(‰)

圖3 兩個(gè)富Al球粒礦物的Δ17O組成特征(a) K1-CH1中礦物的Δ17O組成；(b) K2-CH2中礦物從核部至邊部的Δ17O組成Fig.3 Δ17O values of minerals in two Al-rich chondrules(a) Δ17O values of minerals in K1-CH1; (b) Δ17O values from core to rim of minerals in K2-CH2

圖2 兩個(gè)富Al球粒礦物的三氧同位素圖Fig.2 Oxygen isotopic compositions of minerals in two Al-rich chondrules presented on oxygen three-isotope diagrams

K1-CH1中的富鈣長(zhǎng)石MgO的含量變化范圍為0.57%～1.50%，Na2O的含量比較穩(wěn)定，位于2.20%～2.35%，MgO與Na2O 含量之間未見(jiàn)相關(guān)性；FeO含量為1.07%～1.64%，其余組分的含量均較低。K2-CH2中的MgO的含量變化范圍位于0.78%～6.99%之間，變化范圍明顯較K1-CH1大。Na2O的含量變化也較大，位于2.05%～4.00%之間。MgO與Na2O 含量之間呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān)(表1)。

2.3 氧同位素組成特征

K1-CH1和K2-CH2的氧同位素組成見(jiàn)表2、圖2和圖3。橄欖石、低鈣輝石和富鈣長(zhǎng)石的氧同位素組成基本上分布于三氧同位素圖上的碳質(zhì)球粒隕石無(wú)水礦物(簡(jiǎn)稱CCAM)線和地月質(zhì)量分餾線(TFL)之間。

在K1-CH1中，橄欖石、低鈣輝石和富鈣長(zhǎng)石均具有貧16O同位素組成特征。橄欖石的Δ17O位于-8.7‰～1.7‰之間，低鈣輝石和富鈣長(zhǎng)石分別為-11.1‰～0.4‰和-3.9‰～-1.8‰。球粒中的Δ17O組成基本上位于兩個(gè)區(qū)間：-11.1‰～-8.7‰和-3.9‰～0.4‰之間。在球粒中，未發(fā)現(xiàn)富16O同位素組成的橄欖石顆粒。

K2-CH2中橄欖石和富鈣長(zhǎng)石的氧同位素組成同樣具有貧16O同位素組成的特征。橄欖石的δ18O分布范圍位于-19.4‰～-13.5‰之間，δ17O位于-14.2‰～-2.6‰之間，Δ17O位于-5.4‰～-0.6‰。富鈣長(zhǎng)石的氧同位素組成與橄欖石相似，其δ18O與δ17O值位于橄欖石變化范圍之內(nèi)，富鈣長(zhǎng)石δ18O分布范圍位于-9.8‰～-4.7‰之間，δ17O位于-11.2～-7.8 ‰之間，Δ17O位于-6.6‰～-4.8 ‰之間。另外，為了分析該球粒中氧同位素變化規(guī)律，我們分別從中部至邊部依次測(cè)定了橄欖石和富鈣長(zhǎng)石的氧同位素組成。橄欖石和富鈣長(zhǎng)石的Δ17O值從球粒的中部至邊部具有明顯升高的趨勢(shì)，其中橄欖石邊的Δ17O值可達(dá)-0.6 ‰。

3 討論

3.1 初始物質(zhì)組成

富Al球粒的礦物組合常為橄欖石、低鈣輝石、鈣長(zhǎng)石和富鈣輝石等。橄欖石和低鈣輝石是鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒中的主要礦物，而鈣長(zhǎng)石和富鈣輝石常出現(xiàn)在CAIs中，所以常常認(rèn)為富Al球粒在認(rèn)識(shí)CAIs和鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒的相互關(guān)系及早期星云演化過(guò)程具有重要的意義。前人根據(jù)富Al球粒的礦物組合、全巖化學(xué)組成和REE特征等常認(rèn)為其是CAIs和鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球?；旌先廴诮Y(jié)晶形成(Shengetal., 1991; Russelletal., 2000; Krot and Keil, 2002; Krotetal., 2002; MacPherson and Huss, 2005; Zhang and Hsu, 2009)。

K1-CH1球粒的礦物組成主要為橄欖石、低鈣輝石和富鈣長(zhǎng)石，與前人研究的普通球粒隕石和頑輝石球粒隕石中的富Al球粒類似。K1-CH1中出現(xiàn)了大量常見(jiàn)于鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒中的低鈣輝石和橄欖石，表明初始物質(zhì)之一為鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒。與鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒比較，K1-CH1含有較高含量的的富鈣長(zhǎng)石礦物，表明K1-CH1的另一初始物質(zhì)為富Ca、Al礦物集合體。其次，從球粒的氧同位素組成來(lái)看，前人研究一般認(rèn)為，原始的難熔包體具有富16O的同位素組成，而球粒常貧16O (Yurimotoetal., 2008)。K1-CH1中的橄欖石、低鈣輝石和富鈣長(zhǎng)石均具有貧16O同位素組成(表2、圖2和圖3)。橄欖石和低鈣輝石氧同位素組成特征與典型的來(lái)自鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒中的礦物類似。也有一些文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，在球粒中的少數(shù)礦物(如尖晶石、橄欖石等)具有富16O同位素組成(Maruyamaetal., 1999; Yurimoto and Wasson, 2002; Maruyama and Yurimoto, 2003; Jonesetal., 2004; Nagashimaetal., 2012)，一般認(rèn)為，這些礦物顆粒屬于富16O同位素組成的CAIs或者AOAs的殘留礦物，但在K1-CH1中并未發(fā)現(xiàn)，所以其中的橄欖石不可能是CAIs或AOA的殘留礦物。該球粒中較高含量的富鈣長(zhǎng)石表明其初始物質(zhì)可能是CAIs。富鈣長(zhǎng)石具有貧16O的同位素組成表明其在形成過(guò)程中發(fā)生了完全的熔融結(jié)晶，并在球粒形成過(guò)程或者形成之后與貧16O的太陽(yáng)星云進(jìn)行了氧同位素交換的結(jié)果，具體氧同位素交換將在下節(jié)進(jìn)行探討。綜上所述，K1-CH1的初始物質(zhì)組成可能為鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒(富橄欖石-輝石型球粒)和CAIs。

K2-CH2中的礦物組成主要為橄欖石和富鈣長(zhǎng)石，與K1-CH1比較，K2-CH2中未發(fā)現(xiàn)低鈣輝石，而富鈣長(zhǎng)石的含量更高。從氧同位素組成來(lái)看，K2-CH2中的礦物也明顯具有貧16O同位素組成特征(表2、圖2和圖3)。所以，K2-CH2中的橄欖石也不是屬于CAIs或AOAs殘留來(lái)源，其屬于來(lái)自于前期形成的鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒。另外，富鈣長(zhǎng)石也具有貧16O同位素組成特征(δ18O：-9.8‰～-4.7‰，δ17O：-11.2‰～-7.8‰，Δ17O：-6.6‰～-4.8‰)，其可能屬于來(lái)自前期形成的CAIs，與K1-CH1類似，CAIs發(fā)生了完全的熔融結(jié)晶，并在球粒形成過(guò)程或者形成之后與貧16O的太陽(yáng)星云進(jìn)行了氧同位素交換。所以，K2-CH2的初始物質(zhì)可能是鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒(富橄欖石型球粒)和早期形成的CAIs。

3.2 氧同位素交換

在普通球粒隕石(Russelletal., 2000)和頑輝石球粒隕石(Guanetal., 2006)中富Al球粒的氧同位素組成(δ17,18O位于-15‰～5‰之間)常與鎂鐵質(zhì)硅酸鹽一致。所以，富Al球粒的初始物質(zhì)組成不是CAIs和鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒簡(jiǎn)單的混合(Russelletal., 2000; Guanetal., 2006)，需要考慮富Al球粒中礦物的氧同位素為什么沒(méi)有繼承初始物質(zhì)之一(CAIs)的富16O同位素組成特征。同樣，本文研究的K1-CH1和K2-CH2兩個(gè)富Al球粒礦物中，主要礦物相(橄欖石、低鈣輝石和富鈣長(zhǎng)石)均為貧16O同位素組成(表2、圖2和圖3)。上述特征的原因可能是這兩個(gè)球粒在初始物質(zhì)熔融結(jié)晶/遷移/后期蝕變過(guò)程中與周圍貧16O同位素組成的星云發(fā)生了氧同位素交換。

前期形成的富16O同位素組成的CAIs遷移至球粒熔融結(jié)晶區(qū)域，與鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒物質(zhì)發(fā)生熔融結(jié)晶。在此過(guò)程中，CAIs可能發(fā)生了部分熔融，其中的尖晶石和橄欖石顆粒大部分被保存了下來(lái)，由于它們氧同位素?cái)U(kuò)散速度相對(duì)較慢，所以常具有富16O同位素組成特征(Ryerson and McKeegan, 1994; Yuetal., 1995; Deschetal., 2012; Zhangetal., 2014)。在K1-CH1中的富鈣長(zhǎng)石氧同位素組成與橄欖石、低鈣輝石類似，具有貧16O同位素組成，表明初始物質(zhì)之一的CAIs可能發(fā)生了完全的熔融，與球粒的其余初始物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)，并與周圍貧16O同位素組成的星云發(fā)生了氧同位素交換(Zhangetal., 2014; Krot, 2019)。在K1-CH1球粒形成后，將發(fā)生遷移進(jìn)入Kainsaz (CO3)隕石母體。在此過(guò)程中，周圍環(huán)境也會(huì)繼續(xù)發(fā)生改變，后期的熱事件或者蝕變作用等均可能造成進(jìn)一步的氧同位素交換(Tenneretal., 2018; Krotetal., 2019)。另外，K1-CHI的Δ17O組成位于兩個(gè)區(qū)間：-11.1‰～-8.7‰和-3.9‰～-0.4‰之間，表明該球粒的氧同位素交換至少發(fā)生在兩個(gè)貧16O同位素組成的周圍環(huán)境中，其Δ17O分別為～-8.7‰和～-0.4‰。

K2-CH2的氧同位素交換過(guò)程與K1-CH1相似，其球粒的初始物質(zhì)在熔融結(jié)晶/遷移/后期蝕變過(guò)程中與貧16O同位素組的周圍環(huán)境都可能發(fā)生了氧同位素交換。但K2-CH2富Al球粒的氧同位素組成還具有如下兩個(gè)特征：(1)其氧同位素組成具有明顯的從核部至邊部降低的趨勢(shì)(表2、圖3)，表明該球粒在一個(gè)較穩(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的氧同位素交換； (2)橄欖石邊的Δ17O最高可達(dá)-0.6‰，表明球粒至少在一個(gè)Δ17O值約為-0.6‰的貧氧同位素組成的環(huán)境中進(jìn)行了氧同位素交換。

在上文討論中，K1-CH1的氧同位素交換至少發(fā)生在2個(gè)貧16O同位素組成的星云環(huán)境中(Δ17O分別為～-8.7‰和0.4‰)，而K2-CH2的至少存在一個(gè)Δ17O組成～-0.6‰的氧同位素交換源區(qū)。我們發(fā)現(xiàn)，K2-CH2中部礦物的Δ17O值位于-14.2‰～-7.8‰，與K1-CH1中的～-8.7‰的星云環(huán)境相似。而K2-CH2中橄欖石邊的Δ17O約為-0.6‰，與K1-CH1另一交換源區(qū)(Δ17O：～0.4‰)相似。上述特征表明兩個(gè)球粒可能在Δ17O約為-8.7‰～-7.8‰的星云中首先發(fā)生了氧同位素交換，此次交換可能發(fā)生在初始物質(zhì)熔融結(jié)晶過(guò)程；后期又在Δ17O約為-0.6‰～0.4‰的貧氧同位素組成的環(huán)境中再次發(fā)生了氧同位素交換，此次交換可能發(fā)生在Kainsaz隕石母體中(Zhangetal., 2014)，并有流體的參與。在Kainsaz隕石中，大量細(xì)粒蝕變產(chǎn)物廣泛的分布于基質(zhì)、球粒和CAIs中，也表明在隕石母體中發(fā)生過(guò)較強(qiáng)烈的蝕變作用。蝕變作用與氧同位素交換過(guò)程可能伴隨進(jìn)行。

3.3 形成演化過(guò)程

前人研究已經(jīng)基本認(rèn)識(shí)了CAIs、AOAs和球粒形成演化過(guò)程的基本輪廓。在太陽(yáng)星云的特定區(qū)域，溫度在達(dá)到使大部分固相塵埃氣化之后開(kāi)始冷卻，從高溫到低溫依次凝聚形成松散A型包體(FTAs)→富尖晶石-輝石型包體→AOAs，AOAs可能是相對(duì)更低溫星云直接凝聚的產(chǎn)物(Lin and Kimura, 2003, Linetal., 2005, 2006; Wangetal., 2007; Ruzickaetal., 2012; Daietal., 2015)，粗粒CAIs顯然經(jīng)歷過(guò)熔融結(jié)晶的過(guò)程，它們可能是前期形成物質(zhì)熔融結(jié)晶的產(chǎn)物(Yoneda and Grossman,1995; Lin and Kimura, 2000)。球粒也屬于熔融結(jié)晶的產(chǎn)物，其形成時(shí)間可能稍晚于CAIs。CAIs的26Al/27Al的初始比值上限位于5×10-5，代表了太陽(yáng)星云的初始值。硅酸鹽球粒的26Al/27Al初始比值系統(tǒng)性偏低，約為1×10-5(MacPhersonetal., 1995; Hussetal., 2001)。這兩類集合體之間26Al/27Al初始比值的差異表明凝聚成因CAI形成較球粒早約1～4Myr (Zinner, 2003; Villeneuveetal., 2009; Kita and Ushikubo, 2012; MacPhersonetal., 2012; Mishra and Chaussidon, 2014)。富Al球?？赡苁切窃颇坌纬傻腃AIs和AOAs遷移至球粒形成區(qū)域與早期形成的鐵鎂質(zhì)硅酸鹽混合物發(fā)生熔融結(jié)晶的產(chǎn)物(Zhangetal., 2020)。

早期形成的CAIs與鐵鎂質(zhì)硅酸鹽混合物混合，在熱事件的作用下發(fā)生了熔融結(jié)晶形成了K1-CH1和K2-CH2兩個(gè)富Al球粒。另外，由于球粒中富鈣長(zhǎng)石具有貧16O同位素組成特征，表明兩個(gè)球粒中的初始物質(zhì)CAIs發(fā)生了完全熔融結(jié)晶，在此過(guò)程中與球粒形成區(qū)域貧16O同位素組成(Δ17O：-8.7‰～-7.8‰)的星云發(fā)生了氧同位素交換。K1-CH1中的低鈣輝石和橄欖石具有較粗大的粒徑和自形-半自形晶形，表明它們首先形成，后期由于空間的限制，結(jié)晶形成半自形-他型細(xì)粒的富鈣長(zhǎng)石。K2-CH2球粒中大部分的橄欖石具有粗粒自形等特征(圖1)，表明其在熔融結(jié)晶過(guò)程中具有足夠的結(jié)晶空間和較長(zhǎng)的結(jié)晶時(shí)間，與球粒的氧同位素組成從中部至邊部明顯降低相吻合。球粒形成的后期，由于空間的限制，最后形成了條帶狀的富鈣長(zhǎng)石。K1-CH1和K2-CH2形成后，繼續(xù)遷移進(jìn)入Kainsaz (CO3)碳質(zhì)球粒隕石母體形成吸積區(qū)域，并與其余早期形成的各類物質(zhì)(如CAIs、球粒、基質(zhì)等)聚集在一起共同形成了Kainsaz 隕石母體，并在17O約為-0.6‰～0.4‰的貧氧同位素組成的環(huán)境中再次發(fā)生了氧同位素交換。

4 結(jié)論

(1) K1-CH1的礦物組合為橄欖石+低鈣輝石+富鈣長(zhǎng)石，而K2-CH2的礦物組合為橄欖石+富鈣長(zhǎng)石，表明它們的初始物質(zhì)組成為CAIs和鎂鐵質(zhì)硅酸鹽球粒。

(2)兩個(gè)富Al球粒的礦物都具有貧16O同位素組成特征，表明球粒在形成過(guò)程中初始物質(zhì)經(jīng)歷了完全的熔融結(jié)晶，并與周圍貧16O同位素組成(Δ17O：-8.7‰～-7.8‰)的星云發(fā)生了氧同位素交換。

(3) K2-CH2中的橄欖石具有粗粒和較完好的晶形，且從中部至邊部氧同位素組成有降低的趨勢(shì)，表明球粒經(jīng)歷了穩(wěn)定的較長(zhǎng)時(shí)間的熔融結(jié)晶和氧同位素交換。

(4)兩個(gè)球粒的Δ17O值表明，兩個(gè)球粒形成后遷移進(jìn)入隕石母體，后期可能在母體中又與Δ17O約為-0.6‰～0.4‰的貧氧同位素組成的環(huán)境中再次發(fā)生了氧同位素交換。

致謝納米離子探針?lè)治龅玫搅酥袊?guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所郝佳龍高級(jí)工程師的大力幫助；電子探針?lè)治龅玫搅斯鹆掷砉ご髮W(xué)劉奕志和謝蘭芳實(shí)驗(yàn)員的大力幫助；審稿人提出了寶貴的修改意見(jiàn)和建議；在此一致表示誠(chéng)摯謝意！