中国科学院地质与地球物理研究所昨日发布博文，研究人员利用显微 CT 技术，在一份嫦娥五号月壤样品中发现了一颗特殊的岩屑，并对其进行了深入分析，确定其为来自月球高地的碱性岩屑，年龄约为 39 亿年，且经历过强烈冲击变质，这一发现拓展了我们对月球地质演化的理解。

　　研究背景与发现

　　注：月球表面覆盖着一层由胶结物、岩石碎片、角砾岩、矿物碎屑、玻璃质物质、陨石碎片等物质组成的月壤。

　　月壤是月球的“外衣”，更是月球内外动力共同作用形成的月球特产，对揭示月球的内外动力演化具有重要价值和意义。

　　嫦娥五号月壤主要来自风暴洋北部的 EM4 单元的玄武岩，年龄仅约 20 亿年，比以往任何月壤都年轻，为揭示月球内外动力演化拓展了时间坐标。

　　遥感探测研究指示嫦娥五号着陆区的外来岩屑的比例可达 10−20%，但返回样品的研究结果显示嫦娥五号月壤主要由本地月海玄武岩组成，极少有外来物质，仅发现七颗镁质岩套和一颗铁陨石碎片。

　　中国科学院地质与地球物理研究所硕士研究生邱梦凡、胡森研究员、南京大学惠鹤九教授，以及我所月球样品研究团队，对嫦娥五号月壤中的非月海物质进行了系统的识别和表征。

　　他们借助显微 CT 对一份月壤进行了三维扫描和识别，发现一颗约 0.9 × 1.2 mm² 的疑似的非月海岩屑。

　　图 1 CE5 月壤 CE5C0600YJFM00305 的显微 CT 分析结果。CT 测量结果的横截面显示了疑似的非月海岩屑、月海玄武岩和玻璃珠等物质

　　他们后续挑选出了这颗岩屑，并进行了包埋制靶，对这颗岩屑进行了更为详细的岩相、矿物化学、高压相、Pb-Pb 定年和同位素分析，旨在揭示其形成过程和演化历史。

　　图 2 CE5C06#3,G9 岩屑的岩相图和矿物分布图，虚线勾勒的区域被一些细粒的月球尘埃填充岩屑的特征与分析

　　该岩屑的矿物组成与月海玄武岩截然不同，主要由斜长石、异变辉石、富钾富硅的颗粒间填隙物、钾长石和二氧化硅等组成。

　　图 3 月球高地岩屑的分类图，CE5C06#3,G9 属于碱性岩屑

　　根据矿物化学成分分析，这颗岩屑属于稀少的月球碱性岩 ，是首次在嫦娥五号月壤中发现此类岩石。

　　斜锆石的 Pb-Pb 定年分析显示，该岩屑的年龄约为 3913±7Ma 年，显著年轻于此前阿波罗任务采集的碱性岩屑。

　　图 4 CE5C06#3,G9 中斜锆石的 Pb-Pb 定年结果，误差为 2σ

　　岩屑中存在赛石英、斯石英、击变玻璃等高压相矿物，表明其经历过强烈的冲击变质作用，峰值压力估计为 10-53 GPa，峰值温度约为 1800 K。

　　图 5 CE5C06#3,G9 中二氧化硅及其高压相矿物的岩相图