科研进展 | 地化所首次应用铜同位素揭示火星早期演化关键机制

本研究背景聚焦于类地行星早期分异过程，特别是火星岩浆洋阶段的硫化物分离对亲硫元素行为的控制机制。研究目的在于首次应用铜同位素作为直接证据，揭示火星核幔分异过程中硫化物分离的关键作用。通过对15块火星陨石样本的全岩铜同位素分析，研究发现火星整体硅酸盐的铜同位素组成（δ65Cu = -0.03 ± 0.08‰）显著重于初始值，表明存在明显分馏。通过两阶段核心形成模型和热力学模拟，研究结论表明：当岩浆洋结晶度达89%时硫化物开始析出，但因浅层温度抑制而无法进入地核，最终富集于火星幔，导致火星幔具有贫硫特性（硫丰度上限400–443 μg/g）和不均一性，这为理解类地行星分异提供了新视角。