两类火星陨石矿物中熔融包裹体的成分：对原始岩浆和火星地幔性质的制约

火星陨石是目前人类获得的唯一可以在实验室进行研究的火星岩石样品。火星陨石矿物中往往富含熔融包裹体，这些熔融包裹体有效地保存了火星地幔熔融形成的原始和演化岩浆的成分，能比较真实、直接地提供原始和演化岩浆的信息，是研究火星岩浆演化的一个重要窗口。本项目将对辉玻无球粒陨石和纯橄无球粒陨石开展岩相学、矿物学和熔融包裹体的成分和成因研究。分析技术上采用原位的微区分析技术（如电子探针和离子探针等）对这些样品进行岩相学研究、确定矿物的结晶顺序，进而研究不同阶段形成的矿物及其中的熔融包裹体的岩相学、矿物学、主量和微量元素成分。探讨火星陨石中不同寄主矿物中熔融包裹体的成分和成因，进而为火星陨石的成因及其原始岩浆的演化过程提供重要信息。通过本项目的实施，不仅可以获得火星陨石的岩相学特征和熔融包裹体的特征数据，对于火星岩石原始岩浆成分的研究和火星的地幔性质、壳幔分异和岩浆演化以及比较行星学研究均具有重要意义。

本项目执行期间对几块主要的火星陨石（其中火星陨石NWA 2737是仅有的第二块Chassignite）开展了详细的岩相学和熔体包裹体的研究工作。取得的主要成果包括：获得了NWA2737可能的原始岩浆成分，该成分总体上与A*(火星陨石Chassigny原始母岩浆成分)和玄武质shergotties这类火星陨石的全岩平均成分相似，但具较低Ca、较高的Mg。将此原始岩浆成分与前人获得的火星原始岩浆的成分相比，NWA 2737的原始岩浆总体具有相对较低的CaO/ Al2O3（〈1.0），即超球粒陨石subchondritic CaO/Al2O3。通过包裹体中含水矿物角闪石的水含量的计算，推测其原始岩浆中的水含量。估算了火星陨石NWA2737 原始岩浆中的含水量，其含水量达0.48-0.67 wt.%. 结果显示火星具有较高的含水量。根据MELTS和PMELTS对原始岩浆成分的模拟计算，限定了其岩浆的压力大概是中等的8.6kbar。此外，为了更为深入的研究火星的岩浆和地质演化，我们利用火星探测的遥感数据，对火星表面的火山做了大量的研究，分析火星早期诺亚纪的古老火山作用和热演化历史。