气化及凝聚过程的Ga、Cu同位素分馏理论研究
批准号:
42063007
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
35.0 万元
负责人:
张继习
依托单位:
学科分类:
实验和计算地球化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张继习
中文摘要
本申请拟通过理论层面的研究,来解释和分析在天体形成早期所产生的的同位素分馏效应。确定导致类地行星等天体产生挥发性元素亏损的模型。精确计算碰撞过程导致的气化分馏效应以及随后的岩浆作用导致的熔融-气化过程的同位素分馏。解释类地行星样品的挥发性元素重同位素要相对于碳质球粒陨石更加富集的机制。模拟“大碰撞”过程的场景、后期改造(岩浆作用、陨石撞击等过程)的场景,精确计算它们产生的同位素分馏的差别,为解释这些同位素分馏数据提供理论依据。本申请选择Ga和Cu同位素体系为例,对气化过程的同位素分馏理论进行详细计算和分析。
英文摘要
This application intends to explain and analyze the isotopic fractionation effect in the early period of celestial body formation through theoretical research. Determine the model bring about the loss of volatile elements of terrestrial planets and other celestial bodies. The isotopic fractionation of the evaporation process resulting from the impact and subsequent magmatism is calculated accurately. Explain the mechanism by which the heavy isotopes of volatile elements in terrestrial planets’ samples are more abundant than in carbonaceous chondrites. To simulate the ‘giant impact’ and the scenes of post-transformation (magmatism, meteorite impact, et.), and accurately calculate the differences of isotopic fractionation produced by them, so as to provide theoretical basis for the interpretation of these isotopic fractionation data. In this application, Ga and Cu isotope systems are selected as examples to carry out detailed calculation and analysis of isotope fractionation theory of evaporation processes.
气化过程的同位素分馏效应研究,对于更好地理解该过程的微观机理有着重要的意义。实验上获取的同位素分馏系数,是一个总的表观同位素分馏系数,用来解释具体的微观过程有一定困难。本项目通过基于第一性原理的理论计算方法,对Ga、Cu、Cd、O等同位素在经历气化过程、溶液过程等过程时的同位素分馏效应进行了系统研究。对大量的这些同位素的固相、液相和气相体系进行了结构模拟和数据计算分析。研究结果显示,Ga、Cu等同位素的赋存状态对其同位素分馏有着至关重要的影响。不同的环境条件(如pH、物种浓度等)对物质的种类的影响非常明显。这些关键数据的获取,将为解释气化过程、溶液过程等的同位素分馏效应提供数据支撑。
稳定同位素非平衡分馏理论研究及其地质学应用
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批准号:41663007
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:37.0万元
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批准年份:2016
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负责人:张继习
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依托单位:
国内基金
海外基金