嫦娥五號樣品中外來巖屑指示月球上仍存在未被認識的地質(zhì)單元

中新社貴陽12月23日電 (記者 蒲文思 楊茜)中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所23日披露，該所科研團隊日前通過對嫦娥五號月壤中的巖石碎屑開展研究，獲得了嫦娥五號年輕玄武巖單元上的外來巖石碎屑組成信息，并發(fā)現(xiàn)特殊的月球巖石和火山碎屑，為揭示月殼組成多樣性及巖漿活動多樣性提供了證據(jù)，該項研究指示了月球上仍存在未被認識的地質(zhì)單元，這能為規(guī)劃未來月球采樣或遙感探測任務(wù)提供科學(xué)支撐。這一研究成果近日在行星科學(xué)國際期刊《自然·天文》(《Nature Astronomy》)上發(fā)表。

嫦娥五號著陸區(qū)為20億年前形成的中鈦玄武巖單元，嫦娥五號月壤為研究月球年輕地質(zhì)單元上物質(zhì)改造和物質(zhì)組成提供了新的時間窗口。由于月球表面長期遭受小天體的撞擊改造作用，月表物質(zhì)不斷被破碎、翻耕、遷移、混合，使得嫦娥五號采樣區(qū)的月壤中含有一定量其它區(qū)域的濺射物。理論計算和遙感分析結(jié)果估計嫦娥五號著陸區(qū)含有大于10%至20%的其他區(qū)域物質(zhì)，但是，嫦娥五號月壤中外來巖屑(月球其他區(qū)域濺射到嫦娥五號采樣區(qū)的物質(zhì))的貢獻是多少?是否含有特殊的月殼巖石碎屑?這些外來巖屑對月殼演化有什么指示?仍不清楚，這些問題的答案，能為認識月殼年輕地質(zhì)單元的月壤翻耕遷移過程、月殼巖石組成多樣性、月殼地質(zhì)演化等提供制約信息?！　?/p>

中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所曾小家博士、李雄耀研究員和劉建忠研究員通過分析了超過3000顆嫦娥五號月壤顆粒，識別出了7顆不同于嫦娥五號中鈦玄武巖的火成巖碎屑，包括：高鈦玻基斑狀巖石碎屑、低鈦玄武巖碎屑，橄欖輝石巖碎屑、鎂質(zhì)斜長巖碎屑、高度演化巖石碎屑、富鎂橄欖石碎屑和火山玻璃碎屑?；谶@些巖屑的巖石學(xué)、礦物學(xué)和地球化學(xué)數(shù)據(jù)，分析并討論了其成因、與阿波羅(Apollo)巖石的異同、來源、地質(zhì)意義等?！　?/p>

研究發(fā)現(xiàn)其中的高鈦?；郀顜r石碎屑可能為月球橄欖玄武巖碎屑，與已報道的阿波羅橄欖玄武巖具有不同的礦物組成和成分特征;發(fā)現(xiàn)了阿波羅樣品中未觀察到的鎂質(zhì)斜長巖碎屑，該類巖石主要在斜長質(zhì)高地角礫巖隕石中被報道，這說明月球正面也存在鎂質(zhì)斜長巖的分布;另外，研究的火山玻璃碎屑比阿波羅火山玻璃具有更高的氧化鐵含量和更低的鎂指數(shù)值，指示了月球上存在目前尚未了解的(更演化的)火山噴發(fā)活動?！　?/p>

該研究工作的價值主要包括：首次獲得月球20億年前年輕玄武巖單元上的外來火成巖碎屑組成信息;發(fā)現(xiàn)了月殼特殊巖石碎屑，為揭示月殼組成多樣性及巖漿活動多樣性提供了證據(jù);研究指示了月球上仍存在未被認識的地質(zhì)單元，這能為規(guī)劃未來的月球采樣或遙感探測任務(wù)提供科學(xué)支撐?！　?/p>

除了外來火成巖碎屑，研究團隊近期也相繼在嫦娥五號月壤中發(fā)現(xiàn)了月球新礦物、月球特殊撞擊濺射物、疑似小行星殘余碎塊等物質(zhì)，對這些物質(zhì)開展分析研究，將有助于革新對月球地質(zhì)演化的理解，也有助于豐富嫦娥五號月壤在人類認識月球中的貢獻。