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蒲猛,May 23, 2025
球粒陨石是未分化的陨石，记录了太阳系早期演化的信息，其中，对于非亲气元素，以CI球粒陨石为代表的陨石的化学组成与太阳光球层相似，为太阳系整体组成提供了参考。然而，相对于CI球粒陨石，太阳系内的类地行星天体如地球、月球、火星和不同的陨石母体普遍亏损Cd、In、S、Cl等挥发性元素，呈现出斜坡到平台的“曲棍球棒”亏损模式（图1），这种不同程度的挥发性元素亏损可能反映了挥发与难熔物质的混合或与挥发性元素的部分凝结挥发，气体/尘埃分离等过程有关，这些过程对应了太阳辐射、母体热变质作用、撞击相关的加热作用等具体的行星过程的影响，其影响了球粒陨石的原始中等挥发性元素MVE丰度模式。因此，通过分析陨石系统中的MVE模式，可以区分包括太阳星云和母体过程在内的特定行星过程，并制约不同球粒陨石的挥发性元素耗竭机制。
图1太阳系内类地行星天体挥发性元素亏损模式图(Braukmüller et al.,2019)
碳质球粒陨石的Zn-Cd-Te：①Zn-Cd-Te含量与同位素组成的相关性：炭质球粒陨石中Zn浓度整体按 CR < CK < CO < CV < CM < CI 顺序增加，δ66Zn同样有增加趋势。②限制水-热变质过程对Zn-Cd-Te的影响：炭质球粒陨石中CI、CM、CR球粒陨石主要经历水蚀变作用，而CV、CO、CK球粒陨石则主要经历了热变质作用。水蚀变对CI、CM 和 CR 球粒陨石的Zn-Cd-Te同位素影响有限；热变质作用对CV和CO的Cd元素与同位素组成和CK球粒陨石的Te元素与同位素组成上影响显著。
原生的碳质球粒陨石挥发性元素亏损特征：在球粒陨石中的元素趋势为其原生特征，反映了重同位素、富挥发分的 CI 类基质物质与轻同位素、贫挥发分的非基质端元 (NME) 之间的混合（图2）。除Orgueil炭质球粒陨石外，其余炭质球粒陨石MVE组成特征与先前研究整体一致。Rumuruti球粒陨石与普通球粒陨石MVE亏损模式类似，整体亏损程度低于普通球粒陨石。Cd同位素分馏发生在普通球粒陨石和Rumuruti 球粒陨石中，δ114/110Cd 值在−7.6～+16.0，与Cd含量无相关性。
Rumuruti、普通球粒陨石归一化 Zn-Sn-Te 丰度与基质分数的相关性表明，其具有类似CI成分的基质物质，且受类似的星云 MVE 亏损过程影响（图3）。顽火辉石球粒陨石的高MVE含量及轻Zn-Te同位素富集特征（图4）可能与高气体(H2)压力下，球粒形成过程中MVE的有效的再凝结相关。
图3球粒-基质混合模型与MVE特征
图4基于蒸汽凝聚模型的混合模型
对已发表的挥发性MVE同位素数据汇总表明， Cd 对热变质最为敏感，而Zn-Sn-(Te)倾向于反映陨石球粒形成后的原生特征（图5）。
图5 热变质作用对高挥发性元素的影响(Braukmüller et al.,2025)
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