Science：嫦娥六号玄武岩揭秘月球早期演化历史！

阿波罗、月神和嫦娥5号样品返回任务从月球近侧的多个位置获得了样品，为我们了解月球演化和月球岩浆海洋(LMO)模型的发展提供了信息。在这个模型中，月球地幔最初是由岩浆海洋结晶形成的，然后经历了重力翻转，当聚集在岩浆顶部的致密层沉入底部。LMO模型解释了月球地壳的形成，并预测了一个富含不相容元素的储层(这些元素集中在熔体中，而不是固体矿物中)。这个油藏被称为KREEP，因为它含有高浓度的钾(K)、稀土元素(REE)和磷(P)。LMO模型巩固了我们对月球后期岩浆历史的理解，包括火山活动产生的玄武岩，这些玄武岩是由样本返回任务回收的。

由于对月球上存在的岩石类型范围的不完全覆盖，以前的样本收集局限于月球的近侧可能会使人们对月球历史的理解产生偏差。近侧和远侧的差异在遥感观测中是明显的，包括对月球重力、地形和表面组成的调查。目前还不确定LMO是全球性的还是仅限于月球的近侧。富KREEP物质的表面暴露仅限于月球近侧的Procellarum KREEP地体(PKT ),这可能反映了下伏地幔中有限的KREEP分布。对这些问题的研究需要从月球背面采集样本。

来自嫦娥六号样品的典型玄武岩碎片，展示了不同的结构（图源自Science）

该研究中，联合团队通过分析嫦娥六号月球背面样品，发现月球背面也存在克里普物质层，且月球背面和正面样品中玄武岩的成分相似，表明月球形成初期应存在全月尺度的岩浆洋。此外，研究还发现月球背面和正面样品玄武岩中铅同位素的演化路径不同，表明月球的不同区域在岩浆洋结晶后演化过程存在差异。月球表面盆地尺度的大型撞击事件，尤其是南极-艾特肯盆地的撞击，可能改造了月幔的物理化学性质。

参考消息：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adt3332#tab-contributors