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高精度钾同位素研究方面取得进展

2天前我想分享中国科学院的声音

最近,《地球化学与宇宙化学学报》(Geochimica et CosmochimicaActa)正式公布了高精度钾同位素研究的最新成果,如中国科学院紫金山天文台。研究发现,在玻璃蛭石形成过程中,在上部大陆地壳冲击蒸发冷却到玻璃蛭石期间没有发生钾同位素分异,这有机理揭示内部太阳能的一般挥发性元素损失机制。系统。重要的科学意义。

随着世纪之交同位素质谱技术的革命性发展,特别是多接收器等离子体质谱(MC-ICP-MS)的出现,非传统稳定同位素地球化学的一个新的学科迅速出现。它已成为本世纪头十年地球化学领域的最大亮点之一。近年来,与传统的SIMS和TIMS相比,MC-ICP-MS钾同位素分析的准确度提高了一个数量级(从0.5‰到0.05‰),从而揭示了一些以前未解决的钾同位素差异。特别是,阿波罗月长石样本的对比分析表明月球的钾同位素比地球重0.4倍,这为月球的高能高角度动量冲击起源理论提供了有力的证据。

在该条件下通过瞬时熔融冷却形成的玻璃体通常约为mm/cm。紫金山天文台的研究人员与华盛顿大学,圣路易斯大学,哈佛大学和其他团队合作,使用Neptune MC-ICP-MS分析澳大利亚和亚洲玻璃陨石的钾同位素和锌同位素(图1)。结果表明,玻璃蛭石和全岩硅酸在盐与地之间没有显着差异,表明在上部大陆地壳冲击熔化蒸发成玻璃陨石期间钾同位素没有分化。锌同位素即使在横截面上也变化很大。进一步的热化学模拟计算表明,铜 - 锌元素在蒸发过程中容易丢失,导致同位素分化较大,而亲石元素钾则具有极点。低活度系数更可能保留在硅酸盐熔体中。

高精度钾同位素分析正成为非传统稳定同位素研究领域的热点。该新技术用于重新检测球粒陨石,月球陨石,火星陨石和HED蛭石的钾同位素组成,揭示小行星和行星中挥发性物质的形成和分布。异质性的作用是非常必要和紧迫的,这有助于澄清太阳系天体中一般挥发性元素的损失机制。此外,这项工作可以直接应用于未来在泸州五号月球上回收的月光石/月球土壤样本,也可以给出月球大碰撞理论的科学证据。同时,相关研究也为我国未来小行星勘探提供了理论依据。

该研究的第一作者是紫云山天文台副研究员姜云。

这项工作主要得到了国家自然科学基金(基金编号,),中国科学院行星科学重点实验室和紫色星球天文台小行星基金会的支持。

图:总硅酸盐土(BSE),球粒陨石和Tektite中K,Zn和Cu同位素分化程度的比较

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最近,《地球化学与宇宙化学学报》(Geochimica et CosmochimicaActa)正式公布了高精度钾同位素研究的最新成果,如中国科学院紫金山天文台。研究发现,在玻璃蛭石形成过程中,在上部大陆地壳冲击蒸发冷却到玻璃蛭石期间没有发生钾同位素分异,这有机理揭示内部太阳能的一般挥发性元素损失机制。系统。重要的科学意义。

随着世纪之交同位素质谱技术的革命性发展,特别是多接收器等离子体质谱(MC-ICP-MS)的出现,非传统稳定同位素地球化学的一个新的学科迅速出现。它已成为本世纪头十年地球化学领域的最大亮点之一。近年来,与传统的SIMS和TIMS相比,MC-ICP-MS钾同位素分析的准确度提高了一个数量级(从0.5‰到0.05‰),从而揭示了一些以前未解决的钾同位素差异。特别是,阿波罗月长石样本的对比分析表明月球的钾同位素比地球重0.4倍,这为月球的高能高角度动量冲击起源理论提供了有力的证据。

在该条件下通过瞬时熔融冷却形成的玻璃体通常约为mm/cm。紫金山天文台的研究人员与华盛顿大学,圣路易斯大学,哈佛大学和其他团队合作,使用Neptune MC-ICP-MS分析澳大利亚和亚洲玻璃陨石的钾同位素和锌同位素(图1)。结果表明,玻璃蛭石和全岩硅酸在盐与地之间没有显着差异,表明在上部大陆地壳冲击熔化蒸发成玻璃陨石期间钾同位素没有分化。锌同位素即使在横截面上也变化很大。进一步的热化学模拟计算表明,铜 - 锌元素在蒸发过程中容易丢失,导致同位素分化较大,而亲石元素钾则具有极点。低活度系数更可能保留在硅酸盐熔体中。

高精度钾同位素分析正成为非传统稳定同位素研究领域的热点。该新技术用于重新检测球粒陨石,月球陨石,火星陨石和HED蛭石的钾同位素组成,揭示小行星和行星中挥发性物质的形成和分布。异质性的作用是非常必要和紧迫的,这有助于澄清太阳系天体中一般挥发性元素的损失机制。此外,这项工作可以直接应用于未来在泸州五号月球上回收的月光石/月球土壤样本,也可以给出月球大碰撞理论的科学证据。同时,相关研究也为我国未来小行星勘探提供了理论依据。

该研究的第一作者是紫云山天文台副研究员姜云。

这项工作主要得到了国家自然科学基金(基金编号,),中国科学院行星科学重点实验室和紫色星球天文台小行星基金会的支持。

图:总硅酸盐土(BSE),球粒陨石和Tektite中K,Zn和Cu同位素分化程度的比较

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