玻璃陨石(Tektite)是小行星撞击地球时,地表岩石在高温高压还原条件下瞬间熔融冷却形成的玻璃体,其尺寸一般约为毫米/厘米级大小。紫金山天文台科研人员与美国圣路易斯华盛顿大学、哈佛大学等团队合作,利用Neptune MC-ICP-MS分析了澳亚玻璃陨石的钾同位素和锌同位素(图1),结果显示玻璃陨石与全岩硅酸盐地球之间无明显差异,表明上陆壳在转变成玻璃陨石的撞击熔融蒸发过程中,没有产生钾同位素的分异。而锌同位素甚至在一个剖面上变化都很大,进一步的热化学模拟计算表明,亲铜元素铜和锌在蒸发过程中容易丢失,因此产生大的同位素分异,而亲石元素钾由于具有极低的活度系数,更倾向于留在硅酸盐熔体中。

  高精度钾同位素分析正成为非传统稳定同位素研究领域的一个热点,利用新技术重新检测球粒陨石、月球陨石、火星陨石和 HED 陨石的钾同位素组成,揭示挥发分在小行星和行星形成和分异中的作用是十分必要且迫切的,这有助于厘清内太阳系天体的普遍挥发性元素亏损机制。此外,该项工作将来可直接应用于我国嫦娥五号从月球采回的月岩/月壤样品,亦可给出月球大碰撞理论的科学证据。同时,相关研究也为我国未来小行星探测提供理论基础。