理论计算矿物间平衡钙同位素分馏系数

摘要

Ca同位素组成在太阳系演化过程中不易被改造，球粒陨石中的Ca有可能保留着太阳系早期的珍贵信息。精确测量陨石物质和地球的钙同位素组成可以启发对太阳系早期演化的认识以及陨石与地球间的成因联系。不同矿物富集重钙同位素的顺序分别是镁橄榄石>斜方辉石>钙铝榴石>石灰>透闪石=透辉石>无水石膏=白云石>钙长石>镁黄长石>陨硫钙石，陨硫钙石相对其他含钙矿物富集轻钙同位素。通过淋滤Indarch陨石样品，测量滤液的钙同位素组成发现该陨石中陨硫钙石相对其他硅酸盐富集重钙同位素。结合我们的计算结果，说明Indarch陨石中矿物间的钙同位素没有达到交换平衡。测量了顽火辉石陨石中全岩和陨硫钙石的硫同位素组成，发现全岩硫同位素组成相对其他陨石偏轻，而陨硫钙石中富集重的硫同位素。他们通过平衡时陨硫钙石（CaS）相对FeS富集重的硫同位素，解释测量结果产生的原因是富集重硫的陨硫钙石在陨石前体物质上经历了不同程度的丢失。的解释与计算的矿物间钙同位素分馏的结果不能自洽。通过热力学计算表明陨硫钙石是在较还原星云气条件下最早凝聚的矿物，因此顽火辉石陨石中陨硫钙石同时富集重钙和硫同位素可以是陨硫钙石直接从星云气中凝聚的结果。