大多數(shù)礦物質(zhì)優(yōu)先加入較輕的鈣同位素。但是研究人員發(fā)現(xiàn)一些沸石在極端程度上喜歡較輕的同位素，而其他沸石則喜歡較重的同位素，這是一個(gè)罕見(jiàn)而驚人的結(jié)果。這一發(fā)現(xiàn)可以幫助量化現(xiàn)代和古代地質(zhì)系統(tǒng)的溫度，并為碳捕獲封存以緩解人類(lèi)造成的氣候變化提供信息。

這項(xiàng)研究于2021年10月1日發(fā)表在《地球與環(huán)境通訊》雜志上。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)可能在地球科學(xué)和各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生廣泛的影響，特別是考慮到沸石在工業(yè)、醫(yī)學(xué)和環(huán)境修復(fù)方面有無(wú)數(shù)的應(yīng)用。研究人員表示，盡管沸石在各種地質(zhì)環(huán)境中形成，但沸石在產(chǎn)生玄武巖的火山環(huán)境中特別常見(jiàn)。隨著火山噴發(fā)的熔巖長(zhǎng)期堆積，被埋的巖石被壓縮和轉(zhuǎn)化。地下水與這些巖石相互作用，形成沸石，沸石由鋁、氧和硅原子連接在一起，形成三維的籠狀結(jié)構(gòu)。

為了分析這些樣本，研究人員采用雅各布森實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的一種最先進(jìn)的、高度精確的鈣同位素測(cè)量方法。這些樣本顯示出極其巨大的鈣同位素分餾，比任何人預(yù)測(cè)的或甚至認(rèn)為可能的要大得多。西北大學(xué)研究小組發(fā)現(xiàn)，沸石顯示出極端的鈣同位素變化，比地球表面產(chǎn)生的幾乎所有其他材料都要大。

經(jīng)過(guò)進(jìn)一步分析，研究人員發(fā)現(xiàn)這種行為與沸石內(nèi)鈣原子和氧原子之間的鍵長(zhǎng)直接相關(guān)。支持長(zhǎng)鍵的沸石積累了較輕的鈣同位素，而那些短鍵的沸石積累了較重的鈣同位素。