IT之家 9 月 6 日消息，月球火山活動的持續(xù)時間對構(gòu)建月球熱演化模型有重要的意義，一直備受關(guān)注。
美國阿波羅計劃和前蘇聯(lián)月球號（Luna）返回的 9 次月球樣品以及收集到的所有隕石樣品的年齡基本都大于 30 億年，認(rèn)為月球的火山活動早已結(jié)束。
嫦娥五號玄武巖樣品的精確定年結(jié)果為 20.3 ± 0.04 億年，證明了 20 億年前月球上仍然存在著較大規(guī)模的巖漿活動，該年齡是否是月球火山活動的終點呢？
基于嫦娥五號月壤樣品，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的科研人員發(fā)現(xiàn)，月球的巖漿活動可以追溯到 1.2 億年前。這一研究成果再次刷新了人們對月球火山活動時限的認(rèn)知。
相關(guān)研究成果已于今日發(fā)表在《科學(xué)（Science）》雜志上（IT之家附 DOI: 10.1126/science.adk6635）。
月球的火山活動產(chǎn)物除了較大規(guī)模巖漿活動形成的巖石外，還有較小規(guī)模的火山噴泉帶來的火山碎屑，其中有火山玻璃珠，對這樣的玻璃珠進行定年同樣可以追溯月球巖漿活動歷史。然而，月球上普遍存在由于隕石撞擊導(dǎo)致月表材料熔融、熔體濺射分離并快速冷卻形成的沖擊玻璃珠。從大量玻璃珠中識別出只存在可能性的火山璃珠是一個巨大的挑戰(zhàn)。
最年輕的嫦娥五號月壤樣品是尋找更年輕的火山玻璃珠的理想對象，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所李秋立研究員以此為研究目標(biāo)，申請并獲批了約 3 克嫦娥五號月壤樣品，博士生王碧雯、博士后張謙及何雨旸副研究員等合作者，對從其中挑選出的約 3000 顆玻璃珠進行了詳細(xì)研究。
研究團隊對篩選出的 6 顆潛在火山玻璃珠進行 S 同位素分析，發(fā)現(xiàn)只有 3 顆其 δ34S 是負(fù)值，在-12.3 ‰ 到 -9.5 ‰之間。結(jié)合結(jié)構(gòu)-成分-主量-微量-同位素多方面判據(jù)，可以判斷這三顆為火山玻璃。
這三顆火山玻璃的 U-Pb 同位素體系定年結(jié)果為 123 ± 15 Ma。結(jié)合以下特征：
（1）三顆玻璃珠相對完整，僅第三顆是發(fā)生了脆性斷裂，沒有被顯著沖擊改造的痕跡；
（2）三顆玻璃珠的 Rb 含量顯著高于其他沖擊玻璃珠，沒有發(fā)生 Rb 的顯著丟失，指示類似揮發(fā)性的 Pb 也沒有受到顯著影響；
（3）三顆玻璃珠具有硫同位素顯著偏負(fù)的特征，因為撞擊導(dǎo)致丟失的過程會使得硫同位素向偏重的方向分餾，排除其受沖擊改造的影響。
因此，測量的年齡就是三顆火山玻璃的形成時間，代表了月球上存在這一期的火山作用。
這一年輕火山作用的確認(rèn)，將月球的火山活動時間又在嫦娥五號玄武巖年齡的基礎(chǔ)上延長了近 19 億年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了以往的經(jīng)驗推斷，這對以往的月球熱演化模式提出了更大的挑戰(zhàn)。研究團隊認(rèn)為，雖然在月球上沒有觀測到較大規(guī)模晚期巖漿活動，但仍存在局部升溫引起的小規(guī)?；鹕絿姲l(fā)。
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