在中国科学院院士、中国科学院广州地球化学研究所研究员徐义刚的指点下，该所副研究员汪程远、高级工程师张乐等科研人员，研究揭露了源在浅部（ 100千米）含钛铁矿辉石岩的月球年青火山勾当转变。相干功效近日颁发在《地球和行星科学快报》（Earth and Planet开云体育appary Science Letters）。

月球岩浆洋模子认为岩浆洋晚期会在月幔顶部构成富含钛铁矿的辉石岩堆晶和富集放射性元素的克里普组分。而辉石岩堆晶堆晶因为密度较年夜会沉入深部激发月幔翻转。一些研究认为是下沉到深部的辉石岩堆晶的勾当致使了嫦娥五号玄武岩的构成。

但是，该不雅点会晤临两个问题：一是，辉石岩堆晶的沉降产生在岩浆洋结晶的晚期（~44-43亿年）；二是，之前的研究认为嫦娥五号玄武岩是由低钛玄武岩演变而来，尔后者源区不该该有辉石岩堆晶。是以，嫦娥五号玄武岩的成因仍有待摸索。

该研究经由过程对嫦娥五号玄武岩中的辉石进行微辨别析，连系微量元素摹拟和相均衡计较等综合手段，提出月球年青火山的源区是位在其浅部（ 100千米）的辉石岩堆晶堆晶。这一发现改革了学界关在月幔翻转进程和月球内部热演变的熟悉。

研究团队起首留意到，嫦娥五号玄武岩具有显著的高场强元素的负异常，注解其或履历了钛铁矿的分手结晶，或源区含有残存钛铁矿，或需要克里普组分混染。但是，同位素不撑持显著克里普组分混染，且嫦娥五号玄武岩中的辉石成份演变和低钛玄武岩完全分歧。为进一步制约分手结晶进程的影响，研究团队操纵辉石成份反演了嫦娥五号玄武岩演变进程中二氧化钛含量的转变。成果显示，初始岩浆没有履历钛铁矿结晶分异，其高场强元素可以反应原始熔体的信息。

是以，嫦娥五号玄武岩源区极可能含有钛铁矿。研究团队操纵非批式熔融模子进行了摹拟。成果显示，嫦娥五号玄武岩源区需要 10%的钛铁矿，年夜部门为辉石岩。嫦娥五号玄武岩应是一种新型月球火山熔岩，其源区和阿波罗玄武岩完全分歧。操纵相均衡摹拟计较其构成温压的成果显示，构成温度约为~1100至1140℃，压力约为3到5千巴。注解嫦娥五号玄武岩发源深度较浅（~100千米）。

遥感数据显示，年青月球火山的二氧化钛含量是逐步升高的，撑持年青月球火山源在辉石岩堆晶的可能。因为岩浆洋模子猜测的辉石岩堆晶构成深度也恰是60-100千米，嫦娥五号玄武岩的源区应是那些未产生沉降的辉石岩堆晶。这注解，月幔翻转实际上是不完全的。

另外，月球在以嫦娥五号玄武岩为代表的爱拉托逊纪时期的热状况和雨海纪时期也其实不不异。此时月球火山的热源首要来自浅部（ 100千米），或是辉石岩堆晶和月壳之间的克里普组分，或是撞击进程。使人猜疑的是，这些玄武岩并未显示显著的克里普组分旌旗灯号，而同期间的年夜型撞击坑也并未不雅测到，是以年青月球火山的热源问题仍有待进一步研究。

相干论文信息：https://doi.org/10.1016/j.epsl.2024.118770

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