研究揭示月岩形成的新线索，解决月球地质学的主要难题

顺其自然362

图为1972年美国国家航空航天局阿波罗17号任务期间，宇航员兼地质学家站在一块巨大的月球巨石旁。这项研究中的科学家使用了阿波罗任务中的岩石样本。致谢:美国国家航空航天局/尤金·塞尔南

（）据布里斯托尔大学：新的研究已经破解了从月球上创造一种独特岩石类型的关键过程。这一发现解释了它在月球表面的标志性成分和存在，揭开了科学家长期以来一直困惑的谜团。

今天发表在《自然地球科学》上的这项研究揭示了这些独特岩浆起源的关键一步。结合使用熔融岩石的高温实验室实验和月球样品的复杂同位素分析，确定了控制其成分的关键反应。

这种反应发生在大约35亿年前的月球内部深处，涉及岩浆中的铁元素（Fe）与周围岩石中的镁元素（Mg）的交换，改变了熔体的化学和物理性质。

共同第一作者、布里斯托尔大学地球科学教授蒂姆·埃利奥特说:“火山月岩的起源是一个迷人的故事，涉及一个由原始岩浆海洋冷却产生的不稳定的行星级晶体堆的‘雪崩’。”

“限制这一史诗般历史的核心是月球独有的岩浆类型的存在，但解释这些岩浆如何到达月球表面并被太空任务采样一直是一个麻烦的问题。很高兴解决了这一困境。”

自20世纪60年代和70年代的美国国家航空航天局阿波罗任务以来，人们已经知道月球表面部分地区钛元素的浓度惊人地高。阿波罗任务成功地从月球地壳带回了凝固的古代熔岩样本。轨道卫星最近绘制的地图显示，这些被称为“高钛玄武岩”的岩浆在月球上广泛分布。

“到目前为止，模型还无法重现与高钛玄武岩基本化学和物理特征相匹配的岩浆成分。事实证明，很难解释它们的低密度，这使得它们在大约35亿年前爆发，”论文第一作者之一、明斯特大学矿物学研究所研究员马丁·克拉弗博士补充说。

由英国布里斯托尔大学和德国明斯特大学领导的国际科学家团队在实验室中通过高温实验成功模拟了高钛玄武岩的形成过程。对高钛玄武岩的测量还揭示了一种独特的同位素组成，为实验再现的反应提供了指纹。

这两个结果都清楚地证明了熔固反应对于理解这些独特岩浆的形成是不可或缺的。