陨石研究已从“看壳辨形”迈入“同位素时代”，氧同位素三元图与氦同位素-宇宙核素分析并称为最权威的双核武器。前者锁定母体来源，后者证明太空履历，二者结合，鉴别准确率近100%，彻底终结了熔壳、球粒、魏德曼花纹等表观特征的“经验主义”争议。
陨石分为三大类：石陨石（Stony，含少量金属）、石铁陨石（Stony-Iron，光滑嵌硅酸盐）、铁陨石（Iron，含镍+魏德曼花纹）。石陨石细分为无球粒（Achondrites，无球粒）、普通球粒（Chondrites，表面有球粒）；石铁陨石包括橄榄陨铁（Pallasites，橄榄石晶体）、中陨铁（Mesosiderites，碰撞碎屑）；铁陨石按镍含量与花纹分六面体（低镍<5.8%）、八面体（中镍5-10%）、无威茨曼花纹（高镍小于18%）。各类型反映母体分异程度与碰撞历史。
1973年，Robert Clayton在《科学》杂志发表开创性研究，首次揭示地球岩石在氧同位素（δ¹⁷O vs δ¹⁸O）图解中严格落在斜率约为0.52的地球分馏线（TFL）上，方程为δ¹⁷O = 0.52×δ¹⁸O - 0.6‰。这一斜率显著低于1，反映地球上蒸发、结晶、生物作用等质量分馏过程主导同位素分离，TFL成为地球物质的“标准指纹”。
陨石样本则系统偏离TFL，形成多条平行或倾斜的陨石分馏线，显示太阳系早期存在广泛的非质量分馏过程。Clayton归因于原始星云中CO光解产生的¹⁶O富集气体与¹⁷O/¹⁸O贫化储库的化学自屏蔽效应，导致不同天体继承了异质的氧同位素初始组成。各类陨石分布特征鲜明：普通球粒陨石沿斜率0.7线分布，反映小行星热变质；碳质球粒陨石落于斜率近1的CCAM线，代表原始¹⁶O富集端；HED族对应4 Vesta，分馏线与TFL平行（Δ¹⁷O ≈ -0.24‰）；月球陨石与阿波罗样本完全重合TFL，支持巨撞成月。火星陨石（SNC）独占火星线（Δ¹⁷O ≈ +0.32‰），与探测器原位测量一致。Clayton的发现奠定氧同位素“行星指纹”体系，实现陨石母体精准溯源，驱动行星形成、分异、演化研究。此后，TFL与陨石线系统被广泛用于验证巨撞模型、约束太阳系初始异质性，并识别新返回样本（如Ryugu），成为行星科学最核心工具之一。
Robert Norman Clayton（1930年3月20日—2017年12月30日），加拿大裔美国化学家、地质化学家与宇宙化学家，被誉为“宇宙化学领域的巨人”。他出生于加拿大安大略省汉密尔顿一个工人阶级家庭，无人曾上大学，却凭借天赋与奖学金于1952年获女王大学学士学位，1953年获硕士。1955年，他师从Samuel Epstein，在加州理工学院获化学博士，后任宾夕法尼亚州立大学助理教授。1958年，Clayton加入芝加哥大学化学系，任教近60年，1980年起任Enrico Fermi杰出服务化学教授，兼任地球物理科学系与费米研究所职务，直至退休。Clayton的研究聚焦稳定同位素地球化学与宇宙化学，早年专攻地球岩石氧同位素变异。1973年，他与合作者T.K. Mayeda在《科学》杂志发表里程碑论文，发现地球岩石氧三同位素（δ¹⁷O vs δ¹⁸O）严格落于斜率0.52的“地球分馏线”（TFL），而陨石偏离此线，形成多条平行“陨石线”。这一非质量依赖分馏发现，揭示太阳系原始星云氧同位素异质性，奠定现代陨石分类与行星起源理论基础。Clayton将氧同位素视为“行星指纹”，实现母体溯源：月球样本重合TFL，支持巨撞成月模型；火星陨石（SNC）独占火星线；HED族对应灶神星（4 Vesta）。他分析阿波罗计划约300个月球样本及苏联Luna样本，开发“氧温度计”推断形成温度；后期研究无球粒陨石与Brachinite，证实太阳星云不均匀性。Clayton的贡献重塑宇宙化学：从地球分馏到星际核合成，他与Argonne国家实验室合作，测量恒星核反应产物，追踪红巨星与超新星证据。他的发现驱动火星车原位测量验证，推动Hayabusa2等返回样本分析，至今仍是行星科学“金标准”。2004年获美国国家科学奖章（总统乔治·W·布什颁发）；1981年获地球化学Goldschmidt奖；1982年获陨石学会Leonard奖；1996年欧洲地球化学会Urey奖；入选美国国家科学院、英国皇家学会与加拿大皇家学会。Clayton虽晚年患帕金森病，仍坚持研究，至2017年安详离世，享年87岁。他的遗产，如TFL，不仅解锁太阳系演化谜团，更启迪后辈探索宇宙起源。
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