今天小編分享的科技經驗：嫦娥五号月壤樣品證明 1.2 億年前月球仍存在火山活動，歡迎閲讀。
IT 之家 9 月 6 日消息，月球火山活動的持續時間對構建月球熱演化模型有重要的意義，一直備受關注。
美國阿波羅計劃和前蘇聯月球号（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，認為月球的火山活動早已結束。
嫦娥五号玄武岩樣品的精确定年結果為 20.3 ± 0.04 億年，證明了 20 億年前月球上仍然存在着較大規模的岩漿活動，該年齡是否是月球火山活動的終點呢？
▲ 火山玻璃珠和衝擊玻璃珠的形成模式圖
基于嫦娥五号月壤樣品，中國科學院地質與地球物理研究所的科研人員發現，月球的岩漿活動可以追溯到 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知。
相關研究成果已于今日發表在《科學（Science）》雜志上（IT 之家附 DOI: 10.1126/science.adk6635）。
▲ 月球樣品中的硫同位素分餾特征
月球的火山活動產物除了較大規模岩漿活動形成的岩石外，還有較小規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岩漿活動歷史。然而，月球上普遍存在由于隕石撞擊導致月表材料熔融、熔體濺射分離并快速冷卻形成的衝擊玻璃珠。從大量玻璃珠中識别出只存在可能性的火山璃珠是一個巨大的挑戰。
最年輕的嫦娥五号月壤樣品是尋找更年輕的火山玻璃珠的理想對象，中國科學院地質與地球物理研究所李秋立研究員以此為研究目标，申請并獲批了約 3 克嫦娥五号月壤樣品，博士生王碧雯、博士後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研究。
▲ CE-5 玻璃珠和 Apollo 火山玻璃珠的 S 含量及同位素特征
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，發現只有 3 顆其 δ 34S 是負值，在 -12.3 ‰ 到 -9.5 ‰之間。結合結構 - 成分 - 主量 - 微量 - 同位素多方面判據，可以判斷這三顆為火山玻璃。
這三顆火山玻璃的 U-Pb 同位素體系定年結果為 123 ± 15 Ma。結合以下特征：
（1）三顆玻璃珠相對完整，僅第三顆是發生了脆性斷裂，沒有被顯著衝擊改造的痕迹；
（2）三顆玻璃珠的 Rb 含量顯著高于其他衝擊玻璃珠，沒有發生 Rb 的顯著丢失，指示類似揮發性的 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的特征，因為撞擊導致丢失的過程會使得硫同位素向偏重的方向分餾，排除其受衝擊改造的影響。
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。
▲ 三顆 CE-5 火山玻璃珠的 BSE 影像及 U-Pb 定年結果
這一年輕火山作用的确認，将月球的火山活動時間又在嫦娥五号玄武岩年齡的基礎上延長了近 19 億年，遠遠超出了以往的經驗推斷，這對以往的月球熱演化模式提出了更大的挑戰。研究團隊認為，雖然在月球上沒有觀測到較大規模晚期岩漿活動，但仍存在局部升温引起的小規模火山噴發。
