MAPS陨石汞同位素研究揭示：冲击过程与地球风化对同位素信号的共同改造

　　针对上述问题，中国地质调查局西安地质调查中心（西北地质科技创新中心）联合中国科学院地球化学研究所月球与行星科学研究中心、西北大学、香港理工大学、加州大学戴维斯分校等国内外高校和科研机构，以11块南极普通球粒陨石、11块热沙漠球粒陨石以及吉林陨石（H5，冲击程度S3/4）的钻取样品为研究对象，系统测定了汞浓度和汞同位素组成（δ202Hg、Δ199Hg、Δ201Hg），通过对比南极（低温高湿）、热沙漠（高温干旱）和目击降落型陨石的汞数据，识别冲击作用和地球风化对汞同位素的影响。取得以下认识：

　　（1）热沙漠陨石的汞浓度（2.2 ~ 156.8 ng/g）和δ202Hg（−3.69‰ ~ 1.19‰）变化范围较大，与降落型陨石之间存在显著差异，表明沙漠环境中的高温蒸发和盐类潮解等表生过程显著改变了陨石原始汞信号。

图1 陨石样品的δ202Hg与汞浓度的散点分布图

　　（2）南极陨石的Δ199Hg和Δ201Hg与降落型陨石存在明显差异，指示了南极积雪中经历了光化学反应的大气汞的输入。因此，使用南极陨石进行汞同位素示踪时需谨慎考虑积雪污染的影响。

图2 陨石样品的Δ199Hg与Δ201Hg线性拟合图

　　（3）吉林陨石不同钻孔样品的汞同位素组成存在较大变化（δ202Hg：−3.74‰ ~ −1.79‰），这种空间差异难以用热变质或水蚀变解释，更可能反映了冲击过程造成的局部汞挥发和再分布。

图3 热沙漠陨石与吉林陨石的Δ199Hg与δ202Hg散点分布图

　　该研究综合对比了发现型陨石（南极陨石、热沙漠陨石）和降落型陨石的汞数据，系统评估了地球风化对陨石汞同位素的改造程度，并约束了冲击效应对陨石汞同位素的影响。相关成果于2026年5月以“The effects of shock process and terrestrial weathering on mercury isotopes in meteorites”为题发表在国际陨石学权威期刊《Meteoritics & Planetary Science》上。能源地质室助理研究员范焱为本文第一作者，中国科学院地化所李世杰研究员为通讯作者。本研究受国家自然科学基金（41473067、42173046）、陕西省自然科学基金青年项目（2025JC-YBQN-325）以及贵州省高层次创新型人才项目（GCC〔2022〕017-1）资助。