报告开始:2023年05月07日 15:30(Asia/Shanghai)
报告时间:10min
所在会场:[2A] 2A、地球化学 [2A-2] 2A-2 地球化学
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月球的起源是行星科学中的重大问题。月球是地球的唯一卫星,研究月球能加深我们对地球起源和演化的认识(Asphaug,2014)。关于月球起源学者提出的主要假说有分裂说、俘获说、共吸积说以及经典大碰撞学说(周瑶琪等,2002)。目前经典大碰撞学说最为广泛接受,该模型满足地-月系统的地球动力学特性、行星密度和广泛的化学特征的限制,其要求一个约火星大小的撞击体提亚(Theia)与吸积最后阶段的原始地球相撞,且月球主要来自撞击体Theia(Canup,2004)。然而目前关于撞击体对于月球质量贡献的百分比仍缺乏精确的制约。 为进一步探索月球样品中δ51V变化的来源,Nielsen等人(2021)分析了一个月壤样品、三个具有明显 GCR 效应的月球玄武岩、五个阿波罗月球岩石样品以及一颗最新挖掘的月球陨石(LAP02205)的钒同位素数据,估计了月球原始钒同位素组成为δ51 VMoon = -1.037±0.031‰ ( 2SE,n=26)。Nielsen等人(2021)观察到这些月球样品和硅酸盐全地球(Bulk Silicate Earth,BSE)中存在可分辨的钒同位素组成差异,地月钒同位素差异为Δ51VEarth-Moon= 0.181±0.035‰。基于核幔分异和大碰撞的假说,Nielsen等人(2021)认为现今月球中Theia的最小质量分数约为60%,最大质量分数为100%。Theia对月球贡献值的最佳估计在提亚质量为0.8*MMars时为79%,在提亚质量为0.45*MEarth时增加到87%。他们得出结论79-87%的月球物质来源于球粒陨石成分的撞击物,并推测撞击物和原始地球主要来自太阳系内部的同一个同位素储库(Pahlevan等,2007)。 然而,在这个模型中,δ51VBSE 的值至关重要。Nielsen等人(2021)在解释地月钒同位素组成差异,构建月球起源模型时所使用的δ51 VBSE = -0.856±0.020‰ (2SE, n=76),其对BSE的钒同位素组成估算方法并不合理,数据并不准确,可能导致了计算得出的月球中来自提亚的百分比存在不确定性。我们给出了更加精确和准确的δ51VBSE = -0.91±0.021‰ (2SE,n=18),重新代入到月球起源双组分模型中,得出今月球中Theia的最小质量分数为45%,最大质量分数为100%。当Δ51VBSE-Moon=0.126,Theia对月球贡献值的最佳估计在提亚质量为0.8*MMars时为73%,在提亚质量为0.45*MEarth时增加到83%,即现今月球中Theia的质量分数最佳估算值为73%-83%。我们的工作相对于Nielsen等人(2021)的结果使得提亚对于月球形成的贡献值下限降低了15%,最佳贡献度降低了约5%,为大碰撞模型提供了更加可靠的参数。
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