挥发性元素（volatile elements），例如氢和氯，对行星的形成和演化至关重要。它们在行星吸积以及随后的地质过程中，对温度和热变化非常敏感。氯同位素组成可以帮助我们追溯这些过程，因为它在几乎所有矿物中都不相容，具有高挥发性和亲水性。地球、火星和球粒陨石的氯同位素组成变化范围很小，但月球和灶神星却表现出极大的氯同位素分馏，这引发了科学家的好奇和探索。
为了探究撞击事件对挥发性元素同位素组成的影响，研究人员选择了加拿大萨德伯里盆地（Sudbury Basin）撞击坑作为研究对象，采集了10个样品。这是一个直径约130公里的大型撞击坑，保留了良好的撞击熔融体和上覆角砾岩。研究人员使用二次离子质谱法（Secondary Ion Mass Spectrometry，SIMS）分析了磷灰石中的氯同位素组成、氯含量和水含量。
研究结果发现，靠近坑底的熔岩中氯含量高且氯同位素组成不变，这与最近的锌和铅同位素数据一致，表明下部熔融体同化了围岩物质。靠近坑顶的熔岩表现出氯的损失和分馏（高达 +6.26‰），表明在高气压和高水含量的条件下发生了脱气作用。高水含量缓冲了同位素分馏的程度。陨石坑上面角砾岩中磷灰石具有中等程度的分馏（高达 +8.15‰）和独特的形态，这可能是撞击后热液蚀变的结果。
该研究表明，大规模撞击事件可以导致挥发性元素的同位素分馏。在干燥、无大气的天体（如月球）上，撞击产生的熔融体脱气可能导致更大程度的同位素分馏，这为月球上观察到的极端氯同位素分馏提供了一种解释。
参考文献：
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