ASD | LabSpec 4 Hi-Res地物光谱仪在分析陨石Ribbeck成分方面的应用

图 1. 原始 Ribbeck 样品（左上）、去除熔壳后的 Ribbeck 板（左下）的照片拼贴图，以及本研究中使用的粒度组。

可见光和近红外范围 (0.35–2.5 μm) 由ASD LabSpec 4 Hi-Res 地物光谱仪进行测量。

图 2-5 显示了 Ribbeck 在紫外-中红外范围（0.2-14.2 μm）内的光谱。从这里开始，不同晶粒尺寸的光谱参数如图 6-8 所示。图 2 首先以绝对反射率比例绘制了 Ribbeck 及其相关晶粒尺寸的紫外-近红外 (NIR; 0.2-2.5 μm) 光谱。我们的样品在可见光范围内显示出相对较大的反照率值（0.35-0.6），这与图 1 中观察到的明亮外观一致。在不同晶粒尺寸中，晶粒较大的样品（500-1000 μm 和板坯）具有最低的绝对反射率值，而较细的晶粒粉末（<45 μm 和 45-90 μm）最亮。图 6 使用 0.55 μm（光度 V 波段）绝对反射率定量绘制了跨晶粒尺寸的趋势。所有样品均显示紫外-可见光 (Vis) 波段的斜率急剧上升，并在 0.6 μm 附近趋于平稳，变为光谱平坦/蓝色（反射率随波长增加而降低）的斜率。

图 2. Ribbeck 相关晶粒尺寸的 UV-NIR（0.2–2.5 μm）绝对光谱。使用UV-NIR光谱仪获取了 0.2 至 0.4 μm 的反射率值，并将其缩放至 0.4 μm 处的 0.4–2.5 μm ASD 数据。

图 3. Ribbeck 相关晶粒尺寸的 UV-NIR（0.2–2.5 μm）归一化光谱。左侧子图中 UV-Vis（0.2–0.7 μm）数据在 0.4 μm 处设置为 1，而 NIR（0.7–2.5 μm）数据在 1.5 μm 处设置为 1。UV-NIR光谱仪和 ASD 数据在 0.4 μm 处重叠，如图 1 所示。

在样本中，0.23 μm处出现显著吸收特征，可能由顽火辉石矿物引起，且与Fe3+和Fe2+的电荷转移有关。Ribbeck几乎为纯镁辉石，含铁量极低。0.5和0.9 μm处的特征可能与陨硫铁、纹石的风化以及奥德汉石的存在相关。光谱数据在UV-Vis和NIR范围内归一化后，尽管在UV-Vis中<45 μm粉末和板坯分别显示最浅和最深的特征，但晶粒尺寸与0.23 μm带深度之间没有显著关系。在NIR中，光谱斜率与晶粒尺寸呈负相关。Ribbeck样品在Vis–NIR范围内的吸收特征微弱，0.5 μm处未见明显趋势，而0.9 μm特征随晶粒尺寸增加而增强。中红外光谱显示2.8 μm处存在吸附水的显著吸收，3.35和4.0 μm处表明碳酸盐的存在，可能与陨石中硫化物的风化有关。Ribbeck样品在8.1 μm处的反射率最小值为Christiansen特征，且在Si-O拉伸带（8.5–11.8 μm）中与已有数据吻合。总体而言，Ribbeck的中红外光谱与低铁顽火辉石实验室数据一致。

图 4. 45–90 μm Ribbeck 粉末和板坯的 Vis–NIR（0.35–2.5 μm）归一化反射率与两块类似的辉石陨石（RELAB）的对比图。

图 5. 45–90 μm Ribbeck 粉末和平板的可见光–近红外（0.35–2.5 μm）归一化反射率与 2023 DZ2 的关系图，2023 DZ2 是一颗小型（约 30 m）E 型近地天体，于 2023 年 3 月 25 日在 0.45 LD 内通过。

图 6. 45–90 μm Ribbeck 粉末和板状物的可见光–近红外（0.35–2.5 μm）归一化反射率，与代表 Clark 等人（2004 年）描述的不同 E 型岩性的三颗主带小行星的绘制图。

图 7. Ribbeck 的 0.5 和 0.9 μm 连续去除吸收特征图与 Clark 等人 (2004) 描述的三种 E 型岩性的比较。

作者团队对撞击地球的 NEA 2024 BX1 碎片 Ribbeck 陨石进行了光谱表征分析，得出以下结论：

Ribbeck 的光谱特性与顽火辉石无球粒陨石（金辉石）陨石一致。通过粒径光谱分析表明，反照率和光谱斜率随粒径增加而降低。此外，粒径增加还会使 Bus-DeMeo 系统中的分类类型从 Xn 型转变为 B 型，这表明分类法在对小型无风化层的 NEA 进行分类方面存在局限性。对 Ribbeck 样品的主成分分析显示，其变化与 α 线平行，这可能与 PC 空间中的太空风化相混淆。