晚泥盆世化石微陨石的多样性研究：揭示360 Myr以来地外物质通量的演化与保存机制

本研究通过从比利时Chanxhe剖面晚泥盆世碳酸盐岩中提取1222颗化石微陨石(MMs)，系统分析了其质地、成分及氧同位素特征。研究团队采用磁选和光学分选技术，结合HCl温和溶解法，首次报道了保存完好的硅酸盐型(S-type)微陨石球粒，并建立了G/I型过渡分类。结果显示I型(90%)、G型(6%)和S型(1%)的分布特征与现代微陨石集合存在差异，三氧同位素分析表明33%颗粒与碳质球粒陨石(CCs)相关。该研究为重建古大气氧含量和CO2水平提供了新指标，对理解太阳系物质演化和地球环境变迁具有重要意义。

　　

在浩瀚宇宙中，地球持续接收着来自小行星带和彗星的地外物质，这些微米至毫米级的宇宙尘埃——微陨石(Micrometeorites, MMs)构成了地外物质输入的主要载体。然而，经历漫长地质年代的MMs往往难以保存，使得重建地球历史时期宇宙尘通量成为巨大挑战。比利时那慕尔大学(Université de Namur)的研究团队在《Geochimica et Cosmochimica Acta》发表的研究，通过对晚泥盆世Chanxhe剖面26 kg碳酸盐岩的系统分析，成功提取出1222颗化石微陨石，揭示了360 Myr前太阳系物质的组成特征及其演化规律。

研究人员采用15% HCl溶解碳酸盐宿主岩，通过磁选分离和光学分选获取微陨石，随后运用扫描电镜(SEM)、电子探针(EMPA)和二次离子质谱(SIMS)等技术进行形貌观察、元素分析和三氧同位素(δ¹⁷O-δ¹⁸O-Δ¹⁷O)测定。

3.1 岩相学特征
研究发现集合体以I型(铁质)为主(90%)，呈现从含金属核(MET)到完全氧化(OX)的连续变化序列。G型(玻璃质)占6%，其磁铁矿枝晶与硅酸盐玻璃基质的比例构成纹理连续谱。尤为重要的是，2%的S型(硅酸盐)中发现了保存完好的 barred olivine (BO)结构，这是迄今最古老的硅酸盐微陨石记录。

3.5 元素组成
Na₂O+K₂O与Fe/Si比值图有效区分了地外与陆地球粒。I型显示Ni、Cr显著流失(平均NiO 0.12 wt%)，而4颗Mg-rich S型保留原始成分(MgO 20-31.8 wt%)。G/I过渡型的发现揭示了铁质-硅酸盐球粒的演化连续性。

3.10 三氧同位素
160颗球粒的同位素分析显示：5.8%源自普通球粒陨石(OC)，33%与碳质球粒陨石(CCs)相关，CC/OC比值达5.6。12颗I型球粒呈现¹⁶O贫化特征(Δ¹⁷O >1‰)，暗示其可能来自CM/CR群母体。

这项研究建立了化石微陨石分类新标准，证实晚泥盆世以来宇宙尘通量的母体物质组成保持相对稳定。通过开发Na₂O+K₂O/Fe/Si判别模型，解决了长期困扰学界的陆源-地外球粒鉴别难题。保存完好的S型球粒为研究古大气氧化状态提供了独特窗口，而异常高的CC/OC比值暗示小行星带物质输送机制可能存在时代差异。该成果为太阳系演化与地球环境协同变化研究提供了关键地质档案。