吉林球粒陨石K—Ar年龄与Ar^38暴露年龄研究

大量石陨石的K-Ar年龄测定表明其年龄值一般要低于陨石母体的形成年龄，它反映了陨石的气体保留年龄。因此根据K—Ar年龄可以研究陨石母体与陨石的受热历史。陨石中Ar^38含量的测定可以提供陨石受宇宙射线辐射的时间标度。吉林陨石是目前世界上发现的最大的球粒陨石，因而通过对气体保留年龄和宇宙射线暴露年龄研究将为进一步了解球粒陨石的成因与演化史提供重要的资料。本文除对吉林陨石雨的Ⅴ号、Ⅱ号、Ⅰ号陨石进行测定研究外，还对其他三块在我国降落的球粒陨石进行了对比研究。根据球粒陨石的有关资料，我们对吉林陨石的受热历史和母体环境作了分析，并讨论了宇宙空间球粒陨石的形成与消失过程。     

陨石分类研究进展及其地学意义

近40年来陨石分类学经历了3个发展阶段，60－70年代，由根据陨石的矿物结构的分类方法发展为球粒陨石的化学一岩石学分类法和铁陨石的化学群分类法；70－80年代，提出了分异型陨石和未分异型陨石的概念，球粒陨石被认为是未分异型陨石，而其它陨石（铁陨石，石铁陨石和无球粒陨石）大多被划入分异型陨石，80－90年代以来，陨石氧同位素组成成为了陨石成因分类的一个主要依据，使陨石分类学进入了一个新的成因分类阶段，作者对80－90年代以来新确立的R群，K小群，CR群和CK群球粒陨石，以及根据氧同位素划分出的原始型无球粒陨石系列：A－L无球粒陨石，Winonaites无球粒陨石和Brachinites无球粒陨石进行了介绍，笔者对陨石研究和陨石分类学的发展在估算地球整体成分，探讨地球成因和早期演化历史方面的重要意义进行了说明，并建议地球科学家应对陨石学和陨石分类的发展现状给以关注。     

Re-Os同位素体系在陨石研究中的应用

铁陨石中的Re ,Os含量反映其结晶分异历史。通过铁陨石定年修正187Re的衰变常数为 :λ(187Re) =1 6 6 6× 10 -11a-1。ReOs同位素测年法可以直接用于对铁陨石的定年 ,结果表明天然铁陨石大体同时形成 ,但ReOs定年技术已有可能揭示不同化学群铁陨石形成年代的序列 ,但研究尚需深入。这些方法也可以用来探讨铁陨石和石铁陨石的形成源区、冷却历史和后期变化。虽然在石陨石中Re ,Os同位素的浓度很低 ,但也有了探索性研究成果。随着技术的不断发展 ,ReOs同位素体系在天体化学中的作用将愈加明显和重要。     

普通球粒陨石 Semarkona中球粒的 Pb-Pb法年龄

陨石年代学研究中常用定年工具包括短半衰期和长半衰期放射性同位素体系,其中前者可以给出陨石形成的相对年龄,而后者则可以给出绝对形成年龄。在长半衰期体系中,PbP-b法是目前能获得高精度可靠年龄的最有效方法。普通球粒陨石Sem arkona是最不平衡的LL3.0型陨石,受后期热变质的影响很小,因此其年龄研究对反演陨石起源有重要意义。在本文中,对Sem arkona中球粒用不同的化学浸洗流程,并测定浸洗溶液和残渣中UT-hP-b同位素组成,其中浸洗后的残渣均给出相对较高的206Pb/204Pb比值,表明其中含有较多的放射成因Pb同位素组成,这些残渣构成PbP-b等时线,给出年龄为(4566.9±5.8)M a,M SW D=26,与207Pb/206Pb模式年龄在误差范围内一致。尽管Sem arkona陨石可能经历了后期蚀变的影响,但前人对陨石变质温度的研究结果表明,热变质温度并未足以使球粒中Pb同位素体系重置,因此获得的年龄代表Sem arkona陨石球粒的形成年龄。     

上地幔Os同位素组成的演化

Re-Os同位素体系为研究地幔的成分-结构-演化提供了新的地球化学示踪和定年的工具.上地幔Os同位素组成演化的球粒陨石模型是Re-Os体系用于地幔物质定年的基础, 尤其在采用Re亏损模式年龄和Os同位素代理等时线年龄时.综合了铁陨石和各类球粒陨石、地幔橄榄岩包体和蛇绿岩豆荚状铬铁矿的Re-Os同位素体系研究的近期成果, 为认识对流上地幔Os同位素组成的演化提供了制约.对河北遵化蛇绿岩豆荚状铬铁矿岩的研究, 获得新太古代(2.5 Ga)时形成豆荚状铬铁矿的对流上地幔的187Os/188Os=0.110 2, 与球粒陨石型模式的一致.文献中常用的球粒陨石模式的参数如下: 地球形成时(4.558 Ga)初始值187Os/186Os为0.095 31, 现代值分别采用碳质球粒陨石的187Os/186Os比值为0.127 0和原始上地幔(PUM)的187Os/186Os比值为0.129 6, PUM与普通球粒陨石和顽火球粒陨石的187Os/186Os比值接近.      

太阳系形成及演化研究方法

通过对陨石的研究,说明太阳系的形成与演化历史,包括太阳星云的凝聚过程、高温加热熔融事件和低温蚀变过程,陨石母体的热变质作用、熔融分异作用以及冲击变质作用等。对太阳星云的化学组成和同位素组成不均一性、前太阳物质的存在及其意义、太阳系形成和演化的同位素绝对年龄、间隔年龄以及宇宙射线暴露年龄等进行了讨论。结合太阳系形成和演化的研究,特别对电子探针、离子探针、透射电子显微镜以及拉曼光谱等微束分析技术在该领域的应用和相关问题进行了讨论。     

吉林陨石锂同位素相对丰度的初步探讨

陨石、地球、太阳、恒星和宇宙线中锂同位素组成的对比研究,不仅可为阐明太阳系锂的起源提供一定依据,而且对于了解太阳系历史中的天然核作用过程和天体化学过程也具有一定价值。 各类陨石的锂同位素组成,已用经典质谱法、二次离子质谱法和热离子质谱法进行了研究。经典质谱法与热离子质谱法的结果表明,石陨石的锂同位素组成在实验     

锌同位素在行星科学中的研究进展

近年来有关太阳系天体中等挥发性元素的研究掀起了一波浪潮。锌作为中等挥发性元素,其稳定同位素对于高温挥发过程具有很好的指示作用。因此,在行星科学领域锌同位素逐渐成为研究星云和行星演化的一个理想工具。本文系统地归纳了各类陨石和行星天体储库的锌同位素组成,并对不同种类的陨石以及地外样品(碳质球粒陨石、普通球粒陨石、顽火辉石球粒陨石、橄辉无球粒陨石、铁陨石、石铁陨石、月球陨石和Apollo样品、火星陨石、灶神星陨石等)中的锌稳定同位素研究内容进行了较全面的总结。主要包括不同陨石和行星锌同位素组成的控制因素以及锌同位素对太阳系内星云过程和行星过程的指示;同时,简要论述了锌同位素在太阳系形成和演化过程中的分馏机制,并立足目前的研究基础,探讨锌同位素在行星科学领域的研究前景和发展趋势。     

月球陨石稀有气体和宇宙暴露年龄研究进展与展望

稀有气体及宇宙射线暴露(CRE)年龄是研究月球陨石辐射历史的重要媒介,其能够反演陨石所经历的表土层地质过程。本文收集了月球陨石的所有稀有气体浓度、同位素比值和CRE年龄数据,结合前人研究成果进行了对比分析,结果显示,月球陨石角砾岩和非角砾岩稀有气体分别具有"三峰三谷"式和"两峰"式分配模式,且稀有气体浓度从非角砾岩、角砾岩到表土角砾岩逐渐增高;月球陨石不存在太阳高能粒子组分(SEP),但存在太阳风分馏组分(FSW)的可能;月球陨石具有两个不同的CRE年龄,分别为指代地月转移时间的T_(4π)年龄和陨石在表土层受到宇宙射线辐射累积时间的T_(2π)年龄。表土角砾岩和非表土角砾岩的T_(2π)年龄分别约为400~1000 Ma和28~60 Ma,而月球陨石的T_(4π)年龄为(0.4±0.9)Ma;月球陨石在表土层中的埋深为0~7.5 m,其宇宙射线辐射起始年龄普遍大于T_(2π)年龄。未来月球陨石稀有气体研究有望在宇宙成因稀有气体_(2π)产率模型、月球原生稀有气体和紫外激光原位稀有气体测试方法方面取得进展。     

Mg同位素应用研究进展

Mg是地球常量元素,几乎参与了地球上的所有地球化学过程;Mg也是陨石的重要元素,是构成陨石26Al-26Mg年代学的一部分.多接收器等离子体质谱(MC-ICP-MS)高精度测定Mg同位素技术的发展,使Mg同位素成为地球化学、宇宙化学和医学等方面研究的新工具.已取得的成果显示,Mg同位素在陨石难熔包体的形成年龄、古环境重建和人体的食物Mg吸收率等方面很有应用前途.     

不同类型球粒陨石钙同位素组成特征及对比研究

准确限定球粒陨石的Ca同位素组成对于研究太阳星云物质演化和行星形成都具有重要意义.选取7块典型的球粒陨石,包括3块CV3型陨石(Leoville、Allende和Vigarano)、1块CM2型陨石(Murchison)、1块CO3.2型陨石(Kainsaz)、1块EH4型陨石(Indarch)以及1块H4型陨石(LaPaz Icefield 03601),进行了Ca同位素组成的研究.其中,Kainsaz、Leoville和LaPaz Icefield 03601共3块陨石的Ca同位素组成是首次报道.结果显示:(1)在增大样品量以规避"样品量效应"的情况下,我们对CV群球粒陨石Ca同位素组成进行更加精确的制约,δ44/40Ca的平均值为0.45‰±0.04‰(n=3,2SE);(2)碳质球粒陨石的Ca同位素组成相对于硅酸盐地球偏轻,从CV群(0.45‰±0.04‰,2SE)、CM群(0.73‰±0.04‰,2SE)到CO群(0.78‰±0.03‰,2SE)逐渐变重,可能与不同化学群陨石中富钙铝难熔包体(CAIs)丰度的变化有关;(3)顽火辉石球粒陨石和普通球粒陨石的Ca同位素组成与硅酸盐地球(BSE)组成一致,证实它们可以作为地球初始的组建物质.本研究丰富了球粒陨石Ca同位素组成数据库,有利于正确认识球粒陨石的Ca同位素组成及变化原因.     

吉林陨石的宇宙线照射历史

自吉林陨石降落后,我国学者曾对陨石的矿物与化学组成、各矿物相中微量元素的配分、有机组分、物理力学性质、结构构造、同位素年龄、宇宙成因核素、运行轨道和形成演化史进行了多学科的综合性研究,发表有近百篇研究论文。国外学者也对吉林陨石进行过系统研究,发表有二十多篇论文。1981年作者、刘顺生、许自图、李肇辉与西德马克斯—普朗克学会化学研究所、核物理研究所的F.Begemann教授、T.Kirsten教授、A.El Goresy教授、G.Heusser博士等人合作,对吉林陨石的矿物成分、陨石形成的物理化学条件、陨石母体的热历史和宇宙线照射史作了系统研究。关于吉林陨石在行星际空间运行时受宇宙线照射历史的研究,在前人工作的基础上,我们对吉林1号陨石的各顶角部位选取了12个样品,其他(?)选取了10个样品,(?)     

陨石氧同位素组成及其地学意义

介绍了各类陨石氧同位素组成的特点,对陨石氧同位素组成的主要成因观点进行了评述,结合地球的原始物质组成,讨论了陨石氧同位素组成的地球科学意义。     

第一性原理计算陨石中主要含钙矿物间平衡钙同位素分馏系数

<正>钙是亲石元素且有着很高的半凝聚温度,受到蒸发作用影响较小,在陨石形成和演化过程中不会进入金属核。前人利用Ca同位素来示踪陨石和地球的成因联系。Simo等[1]、Huang等[2]以及Valdes等[3]分别测量了碳质球粒陨石、普通球粒陨石和顽火辉石球粒陨石中的钙同位素组成。其中碳质球粒陨石和普通球粒陨石的测量结果非常一致,但是Simo等[1]测量的顽火辉石球粒陨石比其他两组普遍富集重Ca同位素。     

太阳星云中同位素异常和分馏

最新的陨石学资料证明,陨石中表征早期太阳星云同位素异常的证据普遍存在,尤其是碳质球粒陨石难熔包体中。近年在铁陨石和球粒陨石单矿物中也发现了同位素异常,看来在形成行星初始物质的早期太阳星云中,同位素不均匀性是一种非常普遍的现象。 1.氧同位素异常陨石中氧同位素的变化过去一直认为是由于质量分馏造成的。例如,Onuma等(1972)将其变化归结于原始尘埃和冷却的太阳星云气体之间的同位素交换。在3个含钙铝黄长石-尖晶石的阿伦德包体中,相对于SMOW,δ~(18)O为—9.7‰～—11.5‰,这样的组成是在与太阳星云的平衡温度低至800K产生的,或者在包体形成的太阳星云区有非常低的δ~(18)O,此温度较包体的矿物学和结构显示的温度低得多,这一明显差异难以得到合理解释。Clayton等(1973)首先证明了碳质球粒陨石中无水高温矿物强烈贫重氧同位素~(17)O和~(18)O,这种效应是核过程的结果,来自于几乎纯~(16)O组分的的混合,也许产生于太阳系,也许代表了与核合成历史分离的星际尘埃。Clayton等(1977)指出,C_2、C_3和C_4球粒陨石中,相对于地球丰度都存在~(18)O过剩,所有C_3、C_4陨石全岩和矿物分离相都落在与1％     

钙长辉长无球粒陨石NWA 12274/12275/12276/12277/12278稀有气体及年代学研究

岩石矿物学研究发现HED (Howardite-Eucrite-Diogenite)族陨石NWA 12274/12275/12276/12277/12278与NWA 11586可能为成对陨石,但需要稀有气体等证据支持.本次工作对这5块陨石开展了稀有气体、宇宙暴露(CRE)年龄和气体保存年龄研究.结果 发现它们具有相一致的稀有气体同位素比值和CRE年龄,表明NWA系列陨石互为降落成对陨石;陨石CRE年龄[(36.2±3.7)Ma]与灶神星主要溅射事件/时期年龄(35.0～42.5 Ma)一致,表明它们可能在约36 Ma前从灶神星或Ⅴ型小行星溅离;陨石的U、Th-4 He(T4)及40K-40Ar(T40)气体保存年龄分别为0.3～1.3 Ga和2.8～3.4 Ga,显示这些陨石不同程度受到了后期热事件的影响;该流星体进入大气层的初始半径约为12.2 em,在穿越大气层期间质量损失了约56％.     

微量陨石激光熔样稀有气体测定方法

微量陨石激光熔样稀有气体测定方法是一种可以在微米尺度上对几毫克陨石样品进行准确稀有气体同位素分析的方法,克服了传统全岩熔融法在测量时存在样品用量大、前处理过程复杂和样品稀有气体分布不均导致不同组分的宇宙射线暴露历史无法进一步区分等问题。但是由于该方法所用样品体积小和样品用量低,要求实验室具有超低本底的稀有气体提取系统,目前国内在微量陨石稀有气体分析技术方面尚处于起步阶段。本文采用金刚石激光样品窗成功研制了超低本底的气体提取系统,通过系统体积标定和天平称量误差、热本底、干扰元素、质量歧视及质谱灵敏度等参数的校正,在中国科学院地质与地球物理研究所建立了微量陨石激光熔样稀有气体测定方法,并对毫克级微量钙长辉长无球粒陨石Millbillillie粉末标样进行了稀有气体同位素含量和比值测定,计算获得准确一致的宇宙暴露年龄。该方法的建立,将为我国迅速发展的比较行星学和深空探测提供重要技术支撑。     

陨石含水矿物成因评述和地球水来源的探讨

简要介绍了球粒陨石中含水矿物的种类和主要特点，根据陨石中含水矿物与无水矿物，有机质的关系，太阳星云凝聚模型中有关水蒸汽与无水矿物反应的理论，以及有关的同位素资料的综合分析，推断形成含水矿物的水化作用是太阳星云凝聚作用的一个阶段，通过不同类型球粒陨石氧同位素组成和含水矿物数量的比较，论证了太阳星云盘中发生水作用的范围，从而对地球水的来源进行了讨论。     

铁陨石及中铁陨石的稀有气体同位素丰度和放射性核素活度

测定了两个铁陨石及两个中铁陨石的稀有气体同位素丰度和＾１０Ｂｅ、＾２６Ａｌ和＾３６Ｃｌ的放射性核素活度。在所研究的４个陨石中,东乌珠穆沁旗（类型Ⅰ）、渭源（类型Ⅲ）中铁陨石及宁波铁陨石（ⅣＡ）是在中国回收的,另一个无结构铁陨石Ｒａｆｒｕｔｉ是于１８８６年在瑞士发现的。根据＾１０Ｂｅ－＾２１Ｎｅ、＾２６Ａｌ－＾２１Ｎｅ和＾３６Ｃｌ－＾３６Ａｒ计算了两个铁陨石的产率及宇宙射线暴露年龄。其中Ｒａｆｒｕｔ     

超重元素的陨石证据

陨石是有关太阳系早期历史中所呈现的物理条件的重要情报来源。粒子径迹和诱发裂变产物便是凝聚成太阳系星云中所存在的放射性元素的化石性记录。使核物理学家们特别感到兴趣的一个问题就是陨石中氙这个裂变产物的成因问题。由于钚裂变所产生的某些氙同位素