橄榄石揭开月球内部的秘密
橄榄石是从玄武岩浆中结晶出来的最早的矿物，准确了解第一过渡行元素 (FTRE) Ga 和 Ge 的橄榄石/熔体分配系数 ( D Ol -熔体) 是定量模拟行星玄武岩的成岩过程所必需的。许多实验研究都集中于这个主题，但大多数研究都集中在橄榄石中的微量元素上，并且在许多这些实验中，氧逸度 ( f O 2 ) 通常被设计成与地球地幔中的氧逸度相似。然而，对于涉及月球、火星和小行星等其他岩石行星体上玄武岩形成的应用，玄武岩形成过程中的氧逸度可以变化很大，从铁-方铁矿缓冲区以下 2 个对数单位(本文称为 IW-2)到 IW+6。此外，与陆地玄武岩相比，月球玄武岩通常富含铁。
为了评估氧逸度和铁含量对 FTRE、Ga 和 Ge 分配系数的影响，Jiejun Jing 博士(日本爱媛大学 JSPS 博士后研究员)与爱媛大学以及荷兰、中国和德国其他大学的同事合作，使用气体混合炉在 1 个大气压下进行了一系列高温实验(约 IW-2 至 IW+5.5)。结果表明，大多数D Ol -熔体 对本体系统铁含量不敏感，但在我们的实验中， D Ol -熔体Cr 明显高于来自月球 样品中橄榄石-熔体包裹体对的D Ol -熔体Cr ，而 FeO 含量高得多。D Ol -熔体Ni 值在 IW 缓冲区以上的氧逸度范围内几乎保持不变，但当系统达到铁金属饱和(低于 IW 缓冲区)时突然下降。利用新得出的分配系数，作者重新评估了月球玄武岩生成的两个方面。首先，他们得出结论，与陆地玄武岩相比，月球玄武岩中橄榄石的富铬性质必须归因于月球玄武岩的堆积地幔源的铬性质，这与月球岩浆海洋中贫铬矿物橄榄石和正辉石的早期结晶有关，从而形成了浅层富铬堆积物。其次，高钛月球玄武岩中橄榄石的 Co/Ni 比高于低钛月球玄武岩中的橄榄石，这表明前者是在月球地幔中更还原的条件下形成的(在 IW 缓冲区下方，金属饱和)。
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