Abstract The nature of oxygen-isotope heterogeneity in refractory inclusions [Ca,Al-rich inclusions (CAIs) and amoeboid olivine aggregates (AOAs)] from weakly metamorphosed chondrites is one of the outstanding problems in cosmochemistry. To obtain insights into possible processes resulting in O-isotope heterogeneity of refractory inclusions, we investigated the mineralogy, petrology, and oxygen isotopic compositions of six CAIs and two AOAs and aqueously formed fayalite grains within the matrix of the H3.1 chondrite Northwest Africa (NWA) 3358. Most of the refractory inclusions studied appear to be unmolten solar nebula condensates; some may have experienced partial melting and/or high-temperature annealing. The NWA 3358 refractory inclusions nearly completely avoided metasomatic alteration on the H-chondrite parent body: nepheline grains replacing anorthite and/or melilite are either very minor or absent. Five out of eight refractory inclusions studied have heterogeneous O-isotope composition: Δ17O ranges from ∼− 25‰ to ∼3.5 ± 2‰ (2σ). This O-isotope heterogeneity appears to be mineralogically controlled with melilite and anorthite being systematically 16O-depleted compared to hibonite, spinel, Al,Ti-diopside, and forsterite all having similar solar-like Δ17O of ∼−24 ± 2‰. In contrast to NWA 3358 refractory inclusions, the previously studied AOAs and a fine-grained CAI from the LL3.00 chondrite Semarkona have uniform Δ17O of ∼−25‰ ( Itoh et al., 2007 , McKeegan et al., 1998 ). Because the mineralogically-controlled O-isotope heterogeneity in refractory inclusions from ordinary chondrites appears to correlate with petrologic type of a host meteorite experienced by aqueous alteration, we suggest O-isotope exchange in NWA 3358 CAIs and AOAs resulted from aqueous fluid-rock interaction on the H-chondrite parent asteroids. This is supported by the presence of 16O-depleted anorthite (Δ17O ∼ 3.5 ± 2‰) and aqueously formed fayalite similar depleted in 16O (Δ17O ∼ 4 ± 2‰). The Δ17O of NWA 3358 fayalite is comparable to that of magnetite and fayalite in Semarkona and other weakly metamorphosed L3 and LL3 chondrites ( Choi et al., 1998 , Doyle et al., 2015 ) suggesting similar Δ17O of aqueous fluids on the H, L, and LL chondrite parent asteroids.

中文翻译：

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西非西北部的氧同位素异质性 3358 (H3.1) 耐火夹杂物 - H 球粒陨石母体上的流体辅助同位素交换

摘要 弱变质球粒陨石中难熔包裹体[富含钙、铝的包裹体（CAI）和变形虫橄榄石聚集体（AOA）]中氧同位素异质性的性质是宇宙化学中的突出问题之一。为了深入了解导致耐火包裹体 O 同位素异质性的可能过程，我们研究了 H3.1 球粒陨石西北非基质内的六个 CAI 和两个 AOA 以及水性形成的铁橄榄石晶粒的矿物学、岩石学和氧同位素组成（ NWA) 3358. 研究的大多数耐火包裹体似乎是未熔化的太阳星云凝聚物；有些可能经历了部分熔化和/或高温退火。NWA 3358 耐火包裹体几乎完全避免了 H 型球粒陨石母体的交代蚀变：代替钙长石和/或黄长石的霞石颗粒非常少或不存在。研究的八种难熔夹杂物中有五种具有不均匀的 O 同位素组成：Δ17O 的范围从 ~− 25‰ 到 ~3.5 ± 2‰ (2σ)。这种 O 同位素异质性似乎受到矿物学控制，黄长石和钙长石系统地耗尽 16O，而黑曜石、尖晶石、Al、钛透辉石和镁橄榄石都具有类似太阳的 Δ17O，约为 -24 ± 2‰。与 NWA 3358 耐火夹杂物相比，先前研究的 AOA 和来自 LL3.00 球粒陨石 Semarkona 的细粒 CAI 具有均匀的 Δ17O，约为 -25‰（Itoh 等人，2007 年，McKeegan 等人，1998 年）。由于来自普通球粒陨石的难熔包裹体中矿物学控制的 O 同位素异质性似乎与经历水蚀变的宿主陨石的岩石学类型相关，我们建议 NWA 3358 CAIs 和 AOA 中的 O 同位素交换是由水流体-岩石相互作用引起的H-球粒陨石母小行星。这得到了 16O 贫化钙长石 (Δ17O ∼ 3.5 ± 2‰) 和类似的 16O 贫化铁橄榄石 (Δ17O ∼ 4 ± 2‰) 的存在的支持。NWA 3358 铁橄榄石的 Δ17O 与 Semarkona 中的磁铁矿和铁橄榄石以及其他弱变质的 L3 和 LL3 球粒陨石的 Δ17O 相当（Choi 等人，1998 年，Doyle 等人，2015 年）表明 H、L 上的含水流体的 Δ17O 相似, 和 LL 球粒陨石母小行星。我们建议 NWA 3358 CAIs 和 AOA 中的 O 同位素交换是由 H 球粒陨石母体小行星上的含水流体-岩石相互作用引起的。这得到了 16O 贫化钙长石 (Δ17O ∼ 3.5 ± 2‰) 和类似的 16O 贫化铁橄榄石 (Δ17O ∼ 4 ± 2‰) 的存在的支持。NWA 3358 铁橄榄石的 Δ17O 与 Semarkona 中的磁铁矿和铁橄榄石以及其他弱变质的 L3 和 LL3 球粒陨石的 Δ17O 相当（Choi 等人，1998 年，Doyle 等人，2015 年）表明 H、L 上的含水流体的 Δ17O 相似, 和 LL 球粒陨石母小行星。我们建议 NWA 3358 CAIs 和 AOA 中的 O 同位素交换是由 H 球粒陨石母体小行星上的含水流体-岩石相互作用引起的。这得到了 16O 贫化钙长石 (Δ17O ∼ 3.5 ± 2‰) 和类似的 16O 贫化铁橄榄石 (Δ17O ∼ 4 ± 2‰) 的存在的支持。NWA 3358 铁橄榄石的 Δ17O 与 Semarkona 中的磁铁矿和铁橄榄石以及其他弱变质的 L3 和 LL3 球粒陨石的 Δ17O 相当（Choi 等人，1998 年，Doyle 等人，2015 年）表明 H、L 上的含水流体的 Δ17O 相似, 和 LL 球粒陨石母小行星。