月球最古老撞擊遺跡形成于42.5億年前揭秘太陽系早期歷史(2)

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2025-03-22 09:17:57 中國日報網(wǎng)

中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所陳意研究員帶領(lǐng)研究團(tuán)隊從5克月壤中分選出1600余顆大于200微米的巖屑，從中挑選出20顆具有代表性的蘇長質(zhì)巖屑顆粒，開展巖石學(xué)、地球化學(xué)和年代學(xué)研究工作。研究發(fā)現(xiàn)，盡管這些蘇長質(zhì)巖屑在全巖成分和礦物組成上與月球正面阿波羅樣品中的蘇長巖一致，但在礦物的主、微量元素成分上有明顯區(qū)別。極低的揮發(fā)性元素含量、較高的Ni/Co比值和熔融殘留礦物，均指示這些蘇長質(zhì)巖屑為撞擊熔巖，是一類新型的月球蘇長巖，團(tuán)隊將其命名為南極-艾特肯蘇長巖（SPANs）。團(tuán)隊進(jìn)一步通過巖屑中微小含鋯礦物開展鉛同位素定年分析，識別出42.5億年和38.7億年兩期撞擊事件。其中42.5億年蘇長巖呈現(xiàn)不同的礦物粒度和結(jié)構(gòu)，并且礦物的主、微量元素從粗粒到細(xì)粒呈現(xiàn)明顯演化趨勢，表明它們來自同一撞擊巖漿池不同層位分離結(jié)晶的產(chǎn)物。

為了追溯這一古老撞擊成因蘇長巖的源區(qū)，團(tuán)隊基于447GB的遙感數(shù)據(jù)，開展了SPA盆地內(nèi)部及周邊地區(qū)大范圍巖性填圖和溯源，發(fā)現(xiàn)42.5億年蘇長巖來自SPA盆地內(nèi)環(huán)的成分異常區(qū)。綜合以上證據(jù)，團(tuán)隊最終限定SPA盆地形成于42.5億年前。

這項成果證明，在太陽系形成之后約3.2億年，一次大型撞擊事件形成了月球最大的撞擊遺跡——SPA盆地，為月球撞擊坑統(tǒng)計定年法提供了來自月背的初始錨點。基于月球正面樣品校正的撞擊曲線計算SPA盆地模式年齡與同位素定年結(jié)果基本一致，表明月球早期正面和背面的撞擊通量大致相當(dāng)。此外，這項工作確認(rèn)43.5-43.3億年的全月熱事件與SPA大型撞擊無關(guān)，為重塑月球早期一級演化序列提供了參考基點和科學(xué)依據(jù)。

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(責(zé)任編輯：于浩淙 zx0176)

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