火星陨石通常粗划分为三大类：
辉玻无球粒、辉橄无球粒和纯橄无球粒火星陨石；
细分为以下五类：
1、玄武岩质火星陨石：主要由单斜辉石（易变辉石和普通辉石）及斜长石（冲击产生的玻璃或熔长石），具辉绿结构，橄榄石缺失；表明它们是岩浆结晶而成的晶体。许多玄武岩质火星陨石含堆积的辉石，并成叶状构造，认为它们是由表面岩脉或熔岩流中晶体的堆积作用而成。但有一些玄武岩质火星陨石的斜长石含量较高。
2、二辉橄榄岩质火星陨石：为主要含镁的橄榄石和单斜辉石及铬铁矿堆积岩，并以包裹橄榄石（及铬铁矿）的镶嵌易变辉石为特征，有细粒氧化铁橄榄石、易变辉石和普通辉石，熔长石为以后的填隙物，其主要矿物学与早期岩浆结晶作用是一致的，具玄武岩质火星陨石的结晶顺序，所以划分为二辉橄榄岩质火星陨石。
3、辉橄无球粒火星陨石：具糖粒状的细粒或粗粒结构，主要由堆积的绿色普通辉石晶体和少量细粒填充物质中的橄榄石组成，填隙物质由斜长石、碱性长石、铁钛氧化物、硫化物及磷酸盐构成，并见有角闪石、粘土矿物碳酸盐和硫酸盐等蚀变产物。
4、纯橄无球粒火星陨石：为堆积岩，类似地球上的橄榄岩。约90%的深棕色高铁橄榄岩，5%的单斜辉石、1.7%的斜长石、1.4%的铬铁矿和0.3%的熔融包体及其它副矿物组成。
5、斜方辉石岩质火星陨石：为独特的火星陨石，堆积岩。由97%粗粒富镁的斜方辉石和少量斜长石、铬铁矿及碳酸盐组成——1984年由美国在南极地区发现的。该陨石内含有桔色的碳酸盐小玻体，其形成年龄39亿年以前，且类似地球上的纳米细菌。

辉橄无球粒火星陨石为火星火山堆积岩，类似地球上的超基性岩，以其比重大、颜色深为特点。大的辉石晶体和橄榄石晶体呈嵌晶或非嵌晶状，较少的熔长石嵌入其缝隙中。金属矿物主要有铬铁矿、钛铁矿和黄铁矿等，盐类矿物有碳酸盐、磷酸盐等。以镁铁质少硅为特性。
较于地球上的超基性岩，它们矿物结晶更发育，金属颗粒更多（数倍甚至数十倍）。
辉玻无球粒火星陨石
斜方辉石岩质无球粒火星陨石
在所有已确认的火星陨石中，辉橄无球粒陨石约70%以上，其次为辉玻、纯橄和斜方辉石岩质无球粒陨石。
确认火星陨石的来源需要显微镜检查和特殊的化学分析。最常见的矿物成分是pyroxenes(易变辉石、辉石和较少的斜方辉石类)、橄榄石、斜长石(通常是现在斜长玻璃)、氧化钛磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿、斜锆石)、钙磷酸盐(陨磷钙钠石、磷灰石),硅形体(通常表现出帖子震惊的变化)和铁硫化物(磁黄铁矿)。在所有这些矿物的化学成分有特定的已知的范围,尤其是铁锰的比值(Fe / Mn)在pyroxenes和olivines非常特性,尤其是当考虑结合斜长石成分(见图上面)。通常一个标本可以被认为是火星非常容易一旦透明薄片,或在数分钟的考试的抛光面利用电子探针。当然,氧同位素数据将作为进一步确认,但这不是必需的(和同位素值本身非唯一火星陨石中)。

矿物成分的变化
主要的矿物质(pyroxenes、橄榄石和斜长石)在火星陨石中显示系统的成分变化,这取决于大部分组成的每块石头和它在多大程度上接受了分步结晶在冷却和进步的凝固。斜长石成分范围从更多的钠质(即.降低在端员组件在nakhlites钙长石一个)(一个14-3714 - 37年, 但主要是在一个30) 通常更钙在shergottites(一个33-7433 - 74),但是大约一半的范围在任何给定的标本)。在nakhlites Pyroxenes主要是钙(辉石),而在shergottites Pyroxenes主要是subcalcic(斜方辉石类和易变辉石),在大多数标本辉石现在也。在一个标准的四边形阴谋的主要端员组件(顽火石En,铁辉石Fs,硅灰石沃),不同有不同的模式标本的成分变异。shergottites的一个方面是不明显的,从这样的情节是,宽的变化通常发生在个体辉石组成谷物。这种“混乱”组成的分区可能反映了不平衡过程有的shergottite岩浆凝固过程中。橄榄石的shergottites通常也更原始的展品组成分区;然而,有证据表明,一些这样的分区已经差异被扩散在更为缓慢冷却shergottites。在nakhlites橄榄石和chassignites显示了一个更窄的成分范围按照推断这些岩石的形成是火成岩堆积。

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