磷灰石和角闪石是火成岩和变质岩中重要的含水和含卤素矿物。它们可以在沉积、变质和岩浆环境中的广泛温压条件下形成并保持稳定，分布范围从地壳一直延伸到岩石圈地幔。这些矿物记录了有关岩浆结晶以及岩石圈与熔体或流体之间相互作用的重要信息，同时也反映了卤素在岩浆和热液过程中的作用。因此，它们是研究岩浆作用、交代作用和热液过程的有力工具，并有助于理解岩石成因和成矿作用。
近年来，磷灰石和角闪石中的Cl、Ca和O同位素组成被用于追踪多种地质过程，例如流体-岩石相互作用、成矿过程、分离结晶以及行星演化。为了提升Cl、Ca和O同位素在磷灰石和角闪石中作为示踪剂的应用价值，研究人员通过第一性原理计算获得了磷灰石和角闪石的βCI因子、βCa因子和βO因子，研究表明，在Cl-OH磷灰石中，βCl因子与Cl/(Cl + OH)比值之间并非单调相关，尽管该比值从1/4增加到1。此外，目前尚未报道氯磷灰石的βCa因子和βO因子。透闪石的βCa因子显著高于钠闪石，透闪石的βO因子低于蓝闪石，表明阳离子取代可能影响角闪石中的Ca和O同位素分馏特性。卤素与羟基之间的取代是否也会对这些特性产生影响仍有待探讨。
中山大学刘善琪副教授、中国科学院大学李永兵副教授团队使用第一性原理方法计算了不同Cl-F-OH比值条件下的磷灰石的Cl、Ca和O同位素的简约配分函数比（β因子），并定量分析了卤素含量对这些β因子的影响。此外，还计算了不同Cl-F-OH比值下，直闪石、蓝闪石、韭闪石、钠闪石、透闪石和阳起石中的Cl、Ca和O同位素的简约配分函数比。这些结果有助于加深对Cl-F-OH取代对磷灰石和角闪石中Cl、Ca和O平衡同位素分馏影响的理解，也将有助于更有效地利用磷灰石和角闪石作为示踪地球化学、物理过程与地质演化的指示矿物。研究发表于地球化学期刊《GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA》上。
