記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校地球和空間科學(xué)學(xué)院黃方教授團(tuán)隊(duì)建立了高精度的銅—鋅同位素分析方法，在此基礎(chǔ)上與國(guó)外同行合作，通過高溫高壓實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)，精確地測(cè)定了硅酸鹽熔體和金屬熔體之間的銅和鋅同位素平衡分餾系數(shù)，及其制約月核的成分和形成過程。研究成果日前發(fā)表在國(guó)際地球化學(xué)刊物《地球化學(xué)遠(yuǎn)景通訊》上。

大碰撞假說認(rèn)為，月球形成于一個(gè)火星大小的行星和原始地球在45億年前發(fā)生的大碰撞。碰撞后的物質(zhì)飛濺到太空，在月球軌道聚集增生，形成炙熱熔融的月球巖漿洋，之后從中分異出月核、月幔和月殼的結(jié)構(gòu)。一般認(rèn)為，大碰撞時(shí)的揮發(fā)作用會(huì)改變?cè)虑虻脑睾屯凰亟M成，但是對(duì)于月球圈層分異，特別是月核形成過程還知之甚少，主要原因是缺乏對(duì)元素和同位素地球化學(xué)行為的了解。

銅(Cu)和鋅(Zn)既是揮發(fā)性元素，它們可以制約碰撞過程中的揮發(fā)效應(yīng);又是親鐵—親硫元素，也可以制約核幔分異過程。因此可用來探討月核分異對(duì)于月球化學(xué)組成的影響。

研究發(fā)現(xiàn)，含硫的金屬熔體相對(duì)硅酸鹽熔體顯著富集輕的銅和鋅同位素，而不含硫的金屬熔體和硅酸鹽熔體之間的分餾較小。這個(gè)結(jié)果很好地解釋了地球和月球之間金屬穩(wěn)定同位素組成的差別。月、地之間較大的鋅同位素分餾明顯反映了揮發(fā)過程的影響;雖然銅的揮發(fā)性比鉀和鈣要弱，但是月、地之間的銅同位素組成差異比鉀和鈣同位素要大。這可能是因?yàn)樵虑虻你~同位素組成不僅受到大碰撞時(shí)揮發(fā)作用的控制，也會(huì)受到月核形成時(shí)含硫金屬熔體從月球巖漿洋分離的影響;而鉀和鈣不進(jìn)入月核，因此不受月核形成的影響。(記者吳長(zhǎng)鋒)

關(guān)鍵詞：