重大突破!月壤研究确定月球最古老的撞击遗迹形成于42.5亿年前
2025-03-21 13:23 央视新闻客户端
此前,中国嫦娥六号任务成功返回采自月球背面SPA盆地内部的月壤样品,这是人类最可能确定该盆地形成时间的一次机遇。然而,嫦娥六号着陆器位于SPA盆地内部阿波罗盆地的月海玄武岩区,这一区域在SPA大型撞击之后,还经历了多次撞击和28亿年的玄武岩喷发覆盖,导致嫦娥六号月壤蕴含着不同时期的物质碎片。遥感光谱数据和撞击溅射模拟结果显示,SPA盆地和阿波罗盆地内部的非月海物质主体均为苏长质岩石,嫦娥六号月壤样品有可能捕获来自阿波罗盆地、SPA盆地以及周边区域其他撞击坑的溅射物,这些非月海物质可能蕴含着月球早期的撞击密码。如何精准破译代表SPA盆地的撞击密码,成为限定该盆地形成时间的首要挑战。
中国科学院地质与地球物理研究所陈意研究员带领研究团队从5克月壤中分选出1600余颗>200微米的岩屑,基于细致的岩石学分类,从中挑选出20颗具有代表性的苏长质岩屑颗粒,开展岩石学、地球化学和年代学研究工作。
研究发现,尽管这些苏长质岩屑在全岩成分和矿物组成上与月球正面阿波罗样品中的苏长岩一致,但在矿物的主、微量元素成分上有明显区别。极低的挥发性元素含量、较高的Ni/Co比值和熔融残留矿物,均指示这些苏长质岩屑为撞击熔岩,是一类新型的月球苏长岩,团队将其命名为南极-艾特肯苏长岩(SPANs)。团队进一步通过岩屑中微小(1-5微米)含锆矿物开展铅同位素定年分析,识别出42.5亿年和38.7亿年两期撞击事件。其中42.5亿年苏长岩呈现不同的矿物粒度和结构,并且矿物的主、微量元素从粗粒到细粒呈现明显演化趋势,表明它们来自同一撞击岩浆池不同层位分离结晶的产物。