来自嫦娥六号月壤！我校研究团队取得重大发现

4月23日，我校科学研究院王水炯研究团队在嫦娥六号返回样品的研究中取得重大发现，研究成果“Lunar primitive mantle olivine returned by Chang’e-6”正式发表于国际权威学术期刊Nature Communications（《自然-通讯》）。我校博士生研究生盛思彰为第一作者，中国地质大学（北京）为第一完成单位。盛思彰在同天上海举行的“第二届月球样品研究成果研讨会”上汇报了此成果。

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行星幔的组成与化学性质是理解行星形成、分异和演化的关键所在。自美国的Apollo计划、苏联的Luna计划，再到我国嫦娥五号月球采样任务成功返回以来，科学家们始终致力于从返回样品中寻找月幔物质。然而，时至今日，仍未发现确切的月幔物质。我们对月幔的了解只能建立在数值模拟、高温高压实验、地球物理和遥感观测、月海玄武岩以及火山玻璃研究的基础上，而这些信息都是间接的。

图1：嫦娥六号橄榄石代表性BSE照片，Ol（橄榄石），Pyx（辉石）

图2：嫦娥六号橄榄石Fo值-Ni含量与月球橄榄石及模拟岩浆洋橄榄石堆晶成分对比

图3：月幔橄榄石被运输并暴露在月球表面的过程示意图

我国嫦娥六号任务首次实现了人类月背采样，从南极-艾特肯盆地内的阿波罗撞击坑采回了1935.3克月背样品。南极-艾特肯盆地是月球上最大、最古老的撞击盆地，也是最有可能出露月幔物质的撞击盆地。

我校王水炯教授课题组通过前期建立的TIMA-BSE-EPMA快速矿物识别定位流程，在嫦娥六号月壤（CE6C0400YJFM005) 约12mg样品中，发现63颗橄榄石(图1)。这些橄榄石具有极高的Fo值（86.8-95.6）与变化范围很大的Ni含量（0-682 ppm）。其中一类橄榄石（Group III）具有最高的Fo值和最高的Ni含量（Fo最高达95.6，Ni=337-682 ppm），其成分显著不同于镁质岩套中Ni亏损的橄榄石（图2）。迄今为止，在Apollo和Luna返回的样品中尚未发现过类似橄榄石成分。

研究团队通过模拟月球岩浆洋结晶过程中橄榄石成分的演化，确认Group III是幔源橄榄石，且化学成分上和岩浆洋结晶出的首批橄榄石极为类似（图2）。据此，研究团队提出，南极-艾特肯盆地形成的撞击事件移除了该区域密度较低的斜长质月壳，使富镁岩浆能够在此区域喷发，幔源橄榄石被富镁火山岩携带喷出至月表（图3）。此次月幔橄榄石的首次发现将为厘定月幔成分及理解月球形成与早期分异过程提供新的证据和理论基础。

该成果得到国家自然科学基金（42225301）和“深时数字地球”中央高校科技领军人才团队项目（项目号：2652023001和2652023003）的资助。

校审：林梦圆

责编：王启祥