54Cr异常在球粒陨石不同组分之间的分配

Different chemical groups of chondrites represent condensation from different regions in solar nebula. Systematic variations in 54Cr/52Cr ratios between meteorite classes may point to large scale spatial and/or temporal distribution of the presolar carriers of the 54Cr anomalies from nearby supernova. Chondrites contain abundant chondrules, metal-sulfide aggregates, refractory inclusions and matrix, and each component represents each stage of condensed products in solar nebula. This project is intended to develop a high-precision method for analyzing Cr isotope compositions of extraterrestrial materials. On the basis of physical separation methods, chondrules, matrix and metal-sulfide aggregates are picked from Allende (CV3), Heyetang meteorite (L3) and SAH 97159 (EH3) which were formed in distinct regions of solar system. Systematically studying the Cr isotopic compositions of these separated components is in order to obtain more detailed spatial or temporal information of 54Cr anomalies in meteorites. The distribution of Cr isotopic composition between chondrules and matrix can also support new evidence of the origin of these two components, and further constrain the chondrule formation models.

不同化学群陨石代表了太阳星云不同空间区域的凝聚样品，它们之间的54Cr/52Cr比值变化，可能反映了临近超新星爆发加入的54Cr浓度在太阳星云的空间或时间分布。球粒陨石由硅酸盐球粒、金属-硫化物集合体、富Ca,Al难熔包体以及细粒基质等组分构成，它们分别代表了太阳星云凝聚各阶段的产物。本项目拟完成地外样品高精度Cr同位素分析方法的建立；通过物理方法，从代表太阳星云不同区域样品的Allende碳质球粒陨石、荷叶塘L3型陨石、SAH 97159顽辉石球粒陨石中，分选出球粒、金属-硫化物集合体、基质等组分；系统分析这些陨石各种组分的Cr同位素组成，从而获得54Cr异常在陨石中更详细的变化规律及其在太阳星云的时空分布信息。Cr同位素在球粒与基质之间的分布，还为这二种组分是否同源提供新的证据，进一步制约球粒的形成机制。

不同化学群陨石形成于太阳星云的不同区域，而球粒是球粒陨石最重要的组成成分，它们彼此之间的核合成成因54Cr异常值变化可以反映太阳系早期的演化机制。本项目从代表太阳星云不同区域凝聚样品的CV3群碳质球粒陨石Allende、CR2群碳质球粒陨石NWA 11353， L3.3群普通球粒陨石荷叶塘陨石，L3.1群普通球粒陨石NWA 7402以及EH3群顽辉石球粒陨石SAH 97159中分选出球粒组分，并利用热电离质谱高精度测定了5块陨石全岩及其球粒子组分的Cr同位素组成。主要研究成果包括：（1）5块球粒陨石的全岩Cr同位素组成与前人研究结果一致，说明本项目采用的高精度测定地外样品Cr同位素比值的方法可行可信。（2）L群普通球粒陨石与顽辉石球粒陨石中的球粒组分具有非碳质陨石（NC）储库的Cr同位素组成特征；CR2群陨石NWA 11353中的球粒与碳质陨石（CC）储库的Cr同位素组成相近；3块陨石的球粒组分的54Cr异常值较为均一。（3）CV3群陨石Allende中的球粒具有碳质陨石和非碳质陨石两个同位素储库的Cr同位素组成特征。这一结果佐证了木星“大转向”假说。在太阳系早期，木星轨道的“大转向”移动造成具有较大Cr同位素组成差异的内外太阳系物质发生混合。形成于内太阳系的球粒被抛射至外太阳系，并与其它物质（球粒、基质等）一起吸积形成Allende的母体小行星。（4）本项目有助于了解太阳星云54Cr异常的不均一分布与空间因素的相关性，约束早期太阳星云的演化过程。