陨石中的Mg同位素组成研究

摘要

镁是广泛分布于地球及其它天体的常量元素.它的三个稳定同位素可产生明显的同位素质量分馏效应,可作为天体化学和地球化学过程的灵敏示踪剂.同样重要的是,还可研究其放射性成因的Mg同位素异常.放射性核素26Al衰变为26Mg半衰期为0.73×106年.如果26Al在早期太阳系是均一分布的,则Al-Mg同位素体系可构成太阳系形成和演化早期阶段的高精度时标(7万年左右).而且,26Al应该是导致小行星早期熔融的主要能源之一,并引发火山作用产生玄武质无球粒陨石. 由于自然界大部分过程产生的Mg同位素质量分馏比较小,而过去热离子质谱和二次离子质谱的分析精度只有1‰-2‰,因此Mg同位素质量分馏的应用与研究受到了测试方法的限制.MC-ICPMS的测定精度较上述分析技术提高了近一个数据级,使它不仅可以测定Mg同位素的分馏变化,而且能够测定Al/Mg比值非常低的(＞0.12)的26Mg过剩,即更细微的过剩26Mg变化.本次测定的分析精度(2σ)好于0.18‰(26Mg)和0.09‰(25Mg).本文利用该分析技术,对不同类型陨石全岩和火星陨石细粒部分、熔壳、球粒、富钙铝包体(CAIs)和蠕虫状集合体(AOAs)的Mg同位素组成进行了测定,并对初步结果进行讨论。