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第587样 钯和硫铁矿Fe6S7多,或为陨石
样品特征:

与磁铁相吸程度为不相吸或近乎不相吸;数据有矿物分析,有岩片照片,有元素分析

鉴定结论:

本样品的矿物组成与陨石相同;贵金属钯Pd含量很高;含有大量硫铁矿物Fe6S7。极有可能是某种稀有陨石,但本网站不能确定是否是陨石,列入非常规岩石类

样品类别:

(7)非常规岩石

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1 样品编号 587 【套餐一】+【套餐二】+【套餐X】+【能谱、电子探针、稀土和微量元素、氧17氧18同位素】

2 样品特征

  样品与强磁铁相吸程度为不相吸或近乎不相吸。(相吸程度分六个等级:不相吸或近乎不相吸、弱、中等偏下、中等、中等偏上、强)。收到样品重量为4431.8克。

3 分析结果

3.1 样品预处理

(1)样品切割

(2)切割面照片

(3)用于分析的粉末样品

3.2 矿物组成分析

(1)谱图

(2)检出矿物代码、名称及分子式

  00-020-0554 钠长石 Albite, ordered Na Al Si3 O8
  00-045-1321 斜绿泥石 Clinochlore-1\ITM\RG#I#I\IT#b\RG, manganoan Mg3 Mn2 Al Si3 Al O10 ( O H )8
  01-088-0842 辉石 Augite ( Mg , Fe , Al , Ti ) ( Ca , Fe , Na , Mg ) ( Si , Al )2 O6
  其它不确定矿物

 

3.3 元素分析结果

以元素形式表示的百分含量(wt%)

氧, O, 39.804
硅, Si, 19.274
铁, Fe, 7.619
铝, Al, 6.987
钙, Ca, 3.624
钠, Na, 3.546
镁, Mg, 3.096
硫, S, 1.661
钛, Ti, 0.904
钾, K, 0.673
磷, P, 0.226
锰, Mn, 0.149
钒, V, 0.042
锶, Sr, 0.04
氯, Cl, 0.037
铬, Cr, 0.025
铷, Rb, 0.022
锆, Zr, 0.019
铜, Cu, 0.018
钴, Co, 0.015
钯, Pd, 0.015
钇, Y, 0.004
轻元素, LE, 12.2

以氧化物形式表示的百分含量(wt%)

硅, SiO2, 41.233
铝, Al2O3, 13.202
铁, Fe2O3, 10.894
镁, MgO, 5.135
钙, CaO, 5.07
钠, Na2O, 4.781
硫, SO3, 4.149
钛, TiO2, 1.508
钾, K2O, 0.81
磷, P2O5, 0.516
锰, MnO, 0.193
钒, V2O5, 0.075
锶, SrO, 0.047
氯, Cl, 0.037
铬, Cr2O3, 0.036
锆, ZrO2, 0.025
铷, Rb2O, 0.025
铜, CuO, 0.022
钴, Co3O4, 0.02
钯, PdO, 0.017
钇, Y2O3, 0.005
轻元素, LE, 12.2

3.4 光片及偏光显微照片

(1)光片制作

-

 

(2)光片照片

 

(3)偏光显微照片

  (以下显微照片的视域范围直径为3.3mm)

区域1单偏光显微照片:

区域1正交偏光显微照片:

 

区域2单偏光显微照片:

区域2正交偏光显微照片:

3.5 能谱分析(分析浅黄色类似黄铁矿的矿物)

分析用样品:

分析区域:

分析结果:

检测点1结果,Fe:S原子比近似1:1

 

检测点2结果,Fe:S原子比近似1:1

 

检测点3结果,Fe:S原子比近似1:1

 

检测点4结果,错位,打到其它位置上

 

3.6 电子探针分析结果

  能谱与电子探针的区别在于,能谱能测出碳元素,但分析结果不如电子探针准确。电子探针分析要在岩片表面喷碳,所以无法分析碳元素。能谱分析有时也需要表面喷金处理。

-

 

(1)钠长石

测试点  1    2    3

K2O  0.091  0.246  0.431

CaO  0.307  0.300  0.373

TiO2  0.000  0.027  0.043

Na2O 11.316 10.725 10.743

MgO  0.000  0.012  0.222

Al2O3 20.882 20.215 21.114

SiO2 67.345 67.449 66.016

Cr2O3  0.000  0.008  0.000

MnO  0.000  0.014  0.021

FeO  0.082  0.256  0.841

NiO  0.004  0.030  0.002

总和 100.027 99.282 99.806

 

(2)辉石

测试点  1    2    3

K2O  0.000  0.000  0.000

CaO  19.542  20.604  20.375

TiO2  0.409  0.452  2.014

Na2O 0.192 0.237 0.297

MgO  15.897  14.946  12.201

Al2O3 2.339 2.622 6.119

SiO2 52.230 51.829 47.155

Cr2O3  0.114  0.084  0.047

MnO  0.254  0.239  0.224

FeO  8.861  8.381  10.715

NiO  0.000  0.014  0.029

总和 99.838 99.408 99.176

 

(3)钾长石

测试点  1    2    3

K2O  15.741  15.195  15.609

CaO  0.002  0.000  0.030

TiO2  0.016  0.016  0.040

Na2O 0.083 0.239 0.150

MgO  0.000  0.000  0.000

Al2O3 18.503 18.761 18.989

SiO2 65.108 65.194 65.283

Cr2O3  0.000  0.002  0.000

MnO  0.004  0.001  0.006

FeO  0.109  0.095  0.055

NiO  0.012  0.006  0.015

总和 99.578 99.509 100.177

 

(4)硫铁矿物

测试点  1    2    3

Zn  0.000  0.019  0.000

Cu  0.000  0.014  0.000

Ni  0.025  0.000  0.008

Se  0.000  0.011  0.011

As  0.063  0.000  0.000

Ge  0.000  0.000  0.004

S  40.167 39.748 39.830

Mn  0.007  0.000  0.000

Fe 59.654 59.469 59.599

总和 99.916 99.261 99.452

 

(5)硫铁铜矿物

测试点  1    2    3

Zn  0.072  0.028  0.019

Cu 33.863 33.709 33.796

Ni  0.002  0.000  0.000

Se  0.041  0.042  0.000

As  0.072  0.017  0.000

Ge  0.000  0.000  0.000

S  35.247 35.432 35.924

Mn  0.000  0.080  0.017

Fe 30.614 30.418 30.333

总和 99.911 99.654 100.089

 

3.7 稀土和微量元素分析结果(ug/g)

 第一次分析    第二次分析

  Li        17.87

  Be        1.88

  Sc        38.39

  Ti      11110.82

  V  397     335.81

  Cr 70      66.49

  Mn       1312.69

  Co        29.38

  Ni        22.83

  Cu        80.27

  Zn        73.71

  Ga 19.1     17.80

  Rb 36.5     36.70

  Sr 337     317.24

  Y  32.0     30.97

  Zr 160     143.45

  Nb 8.6      8.18

  Mo        1.21

  Sn        1.39

  Cs 0.90     0.81

  Ba 150.0    160.94

  La 13.6     67.60

  Ce 34.9     95.47

  Pr 4.78     9.73

  Nd 21.5     33.40

  Sm 5.40     6.11

  Eu 1.45     1.66

  Gd 6.02     5.96

  Tb 0.95     0.92

  Dy 6.00     5.61

  Ho 1.25     1.15

  Er 3.60     3.16

  Tm 0,49     0.45

  Yb 3.04     2.80

  Lu 0.46     0.43

  Hf 3.5      3.31

  Ta 0.57     0.46

  W         2.17

  Tl        0.27

  Pb        11.64

  Th 0.92     2.14

  U  0.41     0.35

 对比两次分析结果,第二次分析结果与第一次基本吻合且更加详尽,以第二次分析结果为准。

 

3.8. 全岩同位素分析结果

(1) 氧18同位素: δ18OSMOW 两次分析结果为10.47‰ 和10.88‰,平均10.68‰

(2) 氧17同位素: δ17OSMOW 两次分析结果为5.13‰ 和5.43‰,平均5.28‰

 

4 分析结果评述与鉴定结论

(1)外部特征: 样品切面色深;与磁铁不相吸;断面中有很多类似银白色颗粒分散,颜色比铁质金属略暗,比黄铁矿要白亮,没有磁性,比一般岩石中的黄铁矿颗粒分布更多、更细碎,不是铁镍金属(下图),也不是黄铁矿,需要局部探针的元素数据,才能确认具体是何矿物。

(2)矿物分析结果:本样品检出的矿物有钠长石、斜绿泥石和辉石,三个谱图中的蓝色竖线分别对应的是钠长石、斜绿泥石和辉石的衍射峰,组成本样品的主要矿物是钠长石、斜绿泥石和辉石,XRD分析无法确定类似银白色的颗粒。

(钠长石)

(斜绿泥石)

(辉石)

  “陨石的主要矿物为橄榄石、辉石、铁纹石、镍纹石、陨硫铁和层状硅酸盐(类蛇纹石和类绿泥石)和斜长石,地球岩石中最常见的矿物石英、钾长石、黑云母、白云石、角闪石等在陨石中仅作为痕量矿物,不是主要矿物(欧阳自远《天体化学》第233页)”。

  组成本样品的矿物中含有长石和辉石,陨石中也含有长石和辉石;从岩性上看本样品属于基性岩、辉长岩,断面中类似银白色颗粒的矿物无法确定,依据获得的数据,不能得出确认是陨石或者确认不是陨石的结论。本样品是基性岩、辉长岩类,不能确定是否是陨石,列入非常规岩石类。(20210327)

(3)元素分析:硅含量SiO2, 41.233%,表明该样品属于超基性岩;钾钠含量很高,但也有钾钠含量高的陨石,而且矿物分析中检出长石和辉石,所以,并不能得出是陨石,或者不是陨石的结论。样品的硫含量高,S 1.66%,但是在矿物分析中并没有检出含硫的矿物,可能是该含硫矿物不在数据库中,该不能确定的矿物需要进一步用能谱或电子探针确认。下图十字交叉处为本样品的元素位置:

  本样品特别之处是检出含高浓度的贵金属钯Pd,浓度高达150ug/g,即150克/吨,没见到过报道如此高含钯的陨石,贵金属矿中也没有这样高的浓度。这是本站第一次在常规元素分析中检出钯。下表1(Table1)引自 New data on the abundance of palladium in meteorites ,所报道的陨石中的钯含量平均值(mean)没有超过 2 ug/g的。

 

(4)光片照片:岩片照片中有长石和辉石,还有不透明矿物。长石晶体不完整,辉石是碎屑状态,不透明矿物为上述目测类似黄铁矿但未检出的矿物。光片照片具有无球粒陨石的特征,。

  尽管光片照片具有无球粒陨石的特征,尽管钯含量高达高达150ug/g,也含有长石和辉石,依据获得的结果依然不能确认是否是陨石。(20210517)

(5)能谱分析:对貌似黄铁矿的部分进行能谱分析,结果证明,该部分为硫铁矿物,重新用XRD软件对已经获得的的X衍射数据进行搜索,依然搜不到FeS,也就是说,本样品大量含有的硫铁矿物数据并不在X衍射的数据库中。本样品中的铁硫化物不是黄铁矿(Pyrite),黄铁矿的两个高的衍射峰在3.0800[A]和2.6700[A]左右(下图箭头所指处),本样品的XRD数据与黄铁矿不符合。

 

  本样品中的铁硫化物也不是磁黄铁矿(Pyrrhotite),磁黄铁矿的最高衍射峰在2.0670[A]左右(下图箭头所指处),本样品的XRD数据与磁黄铁矿不符合。

 

  本样品中的硫铁矿物也不是陨硫铁(Troilite),陨硫铁的两个高衍射峰在2.6642和2.0943A(下图箭头所指处,参看 王道德,谢先德.清镇顽火辉石球粒陨石物质组成和球粒结构的初步研究.pdf),本样品的XRD数据与陨硫铁不符合。

(6)电子探针分析结果:

  无球粒陨石中橄榄石、辉石、长石的电子探针数据特征(引自 徐伟彪 著《天外来客 陨石》)

  橄榄石:

    顽辉无球粒陨石(aubrite)          Fa<0.1  

    橄辉无球粒陨石(ureilite)          Fa=2-26   Fe/Mn(原子比afu)=17-36

    紫苏辉石无球粒陨石(diogenite)       Fa=28-39  Fe/Mn(原子比afu)=44-59

    古铜钙长无球粒陨石(howardite)       Fa=27-44  Fe/Mn(原子比afu)=44-59

    钛辉无球粒陨石(angrite)          Fa=11-66  

    橄榄古铜无球粒陨石(anapulcoite-lodranite) Fa=3-16  Fe/Mn(原子比afu)=12-31

    橄榄石无球粒陨石(brachinite)        Fa=30-35 Fe/Mn(原子比afu)=68-82

    辉石无球粒陨石(winonaite)         Fa=1-8  Fe/Mn(原子比afu)=6-15

    月球陨石                       Fe/Mn(原子比afu)约为105

    火星陨石                       Fe/Mn(原子比afu)约为45

 

  辉石:

    顽辉无球粒陨石(aubrite)          Fs=0.1-1.2

    橄辉无球粒陨石(ureilite)          Fs=13-25

    钙长辉长无球粒陨石(eucrite)        Fs=48-68  Fe/Mn(原子比afu)=25-38

    紫苏辉石无球粒陨石(diogenite)       Fs=20-34  Fe/Mn(原子比afu)=26-38

    古铜钙长无球粒陨石(howardite)       Fs=14-79  Fe/Mn(原子比afu)=25-38

    钛辉无球粒陨石(angrite)          Fs=12-50

    橄榄古铜无球粒陨石(anapulcoite-lodranite) Fs=1-17  Fe/Mn(原子比afu)=9-17

    橄榄石无球粒陨石(brachinite)        Fs=9-14  Fe/Mn(原子比afu)=38-45

    辉石无球粒陨石(winonaite)         Fs=1-9  Fe/Mn(原子比afu)=1-8

    月球陨石                       Fe/Mn(原子比afu)约为70

    火星陨石                       Fe/Mn(原子比afu)约为35

 

  长石:

    顽辉无球粒陨石(aubrite)          An=2-24

    钙长辉长无球粒陨石(eucrite)        An=64-98

    紫苏辉石无球粒陨石(diogenite)       An=61-90

    古铜钙长无球粒陨石(howardite)       An=73-96

    钛辉无球粒陨石(angrite)          An=86-100

    橄榄古铜无球粒陨石(anapulcoite-lodranite) An=8-32

    橄榄石无球粒陨石(brachinite)        An=22-33

    辉石无球粒陨石(winonaite)         An=10-23

    月球陨石                 An>90

    火星陨石                 An=40-65

 

  本样品的电子探针数据:

 

  辉石:三个点数据Fe/afu=0.12 0.12 0.15, Mn/afu=0.004 0.003 0.003, Fe/Mn原子比=34.4 34.6 47.2,三个点如下图所示,都集中在低浓度区,不能说明任何问题。检测的点数太少或范围太窄。

 

  长石:没有检测到钙长石,根据六个点数据中的K、Ca、Na的物质的量的比例,计算出An%的范围是0.00% - 3.61%,不在下图的坐标范围之内,数据不能说明任何问题。检测的点数太少或范围太窄。

 

  橄榄石:缺失。

 

  硫铁矿物:数据转换成物质的量(mol)如下

测试点  1    2    3  平均

Fe  1.065  1.062  1.064 1.064

S  1.255  1.242  1.245 1.247

可能的分子组成为

Fe1S1.17

Fe2S2.35

Fe3S3.52

Fe4S4.69

Fe5S5.86

Fe6S7.04

Fe7S8.21

Fe8S9.28

Fe9S10.55

Fe10S11.73

Fe11S12.90

Fe12S14.07

Fe13S15.24

Fe14S16.42

Fe15S17.59

Fe16S18.76

Fe17S19.93

Fe18S21.11

Fe19S22.28

Fe20S23.45

......

Fe6S7.04最接近整数,因此,本样品中的硫铁矿物为Fe6S7

 

  硫铁铜矿物:数据转换成物质的量(mol), 分子接近 CuFeS2,为黄铜矿。

 

(7)稀土和微量元素分析:

 稀土元素配分模式:

  本样品的稀土元素配分模式与克里普岩类似,钾、磷和稀土的含量都很高,也有Eu负异常。

 

  Sm/Nd比值:

  所有克里普岩中稀土元素的配分模式极为相近,结合其同位素,Sm/Nd和143Nd/147Nd的比值比较接近,表明所有的克里普岩属同源的,是岩浆分异或残余熔浆结晶形成的富含挥发分组分的岩石(欧阳自远 主编《月球科学概论》第129页) 。下面是Sm/Nd比值对比(数据引自 欧阳自远 主编《月球科学概论》第128页)、李昌年 编著《火成岩微量元素岩石学》第179页)

          Sm/Nd比值

  第587样     0.26

  克里普14303  0.25

  克里普15382  0.27

  克里普15405  0.27

  高钾角砾岩   0.27

  克里普72275  0.28

  克里普15386  0.29

  克里普61156  0.29

  地球原始地幔  0.32

  大洋中脊玄武岩 1.23

 

(8) 全岩同位素分析结果

 

 

本样品的氧17和氧18同位素的交叉点落在地月分馏线附近,没有与已知的任何陨石重叠。

本网站所有有氧同位素分析的样品的同位素数据分布

 

  总结:本样品的矿物组成与陨石相同;贵金属钯Pd含量很高,远远超出地球岩石及贵金属矿中Pd的含量;含有大量硫铁矿物,该硫铁矿物不是黄铁矿FeS2(Pyrite)、不是磁黄铁矿FeS(Pyrrhotite),也不是陨硫铁FeS(Troilite)。但依据目前获得的数据,不能确定是陨石,本样品极有可能是某种稀有陨石,但本网站不能确定是否是陨石,列入非常规岩石类。( 20220601)

 

 

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