火星隕石是人類目前唯一能獲得的來自火星的巖石標(biāo)本。我國(guó)在南極格羅夫山發(fā)現(xiàn)了2塊火星隕石，編號(hào)分別為GRV 99027和GRV 020090，均屬二輝橄欖巖質(zhì)類型。包括GRV 99027在內(nèi)的絕大多數(shù)二輝橄欖巖質(zhì)火星隕石具有完全相似的巖石礦物學(xué)和地球化學(xué)特征，可能來自火星中等虧損的相同巖漿源。GRV 020090（圖1）是第一塊富集型二輝橄欖巖質(zhì)火星隕石，隨后發(fā)現(xiàn)RBT 04262也具有相似的輕稀土富集特征，它們代表了火星表面新的火成巖體。富集型二輝橄巖質(zhì)火星隕石可能代表了強(qiáng)烈分異的殘余巖漿，或由于受到火星殼物質(zhì)的混染，或是火星富集幔的部分熔融產(chǎn)物。
地質(zhì)地球所比較行星學(xué)學(xué)科組林楊挺研究員等人對(duì)GRV 020090火星隕石開展了系統(tǒng)的巖礦分析，在此基礎(chǔ)上利用Cameca 1280離子探針分析了不同產(chǎn)狀礦物的稀土等微量元素組成，從而對(duì)GRV 020090火星隕石的母巖提出兩階段形成模型。他們的研究工作發(fā)現(xiàn)，GRV 020090中易變輝石的Al/Ti比值在嵌晶區(qū)域較高且均勻，而在粒間區(qū)域較低且變化范圍大，指示了前者形成于較深的巖漿房，而后者在巖漿上升過程結(jié)晶形成。鉻鐵礦的化學(xué)成分與產(chǎn)狀有很好的相關(guān)性，反映了巖漿中Al2O3和TiO2含量隨造巖礦物結(jié)晶的變化。應(yīng)用橄欖石-輝石-鉻鐵礦，鉻鐵礦-鈦鐵礦等溫度-氧逸度計(jì)，計(jì)算了不同結(jié)晶階段的氧逸度變化，結(jié)果表明GRV 020090母巖漿初始結(jié)晶的氧逸度與中等虧損型二輝橄欖巖相似，但后期氧逸度有顯著的升高?；谧钤缃Y(jié)晶的橄欖石客晶和易變輝石主晶核部的稀土配分，計(jì)算出平衡巖漿具有輕稀土虧損的特征，明顯不同于輕稀土富集的全巖和平衡殘余巖漿（圖2）。據(jù)此，他們認(rèn)為GRV 020090的母巖漿源自火星虧損幔的部分熔融，并在早期結(jié)晶堆積形成嵌晶結(jié)構(gòu)部分。隨后，該巖漿在上升過程中受到火星殼物質(zhì)的混染，從而具有富LREE等特征，并結(jié)晶形成粒間結(jié)構(gòu)部分。此外，根據(jù)輝石的REE原位分析結(jié)果可計(jì)算出與之平衡的巖漿REE配分。計(jì)算表明，初始巖漿（與Opx平衡）具有與中等虧損型二輝橄欖巖質(zhì)火星隕石（如GRV 99027）母巖漿相似的REE配分模式（圖2），但殘余巖漿出現(xiàn)LREE富集特征。
該研究成果近期發(fā)表在國(guó)際知名天體與隕石研究期刊Meteoritics & Planetary Science（Lin et al. Grove Mountains 020090 enriched lherzolitic shergottites: A two-stage formation model. Meteoritics & Planetary Science, 2013, 48: 1572-1589）。