近日，我所肖龙教授团队基于嫦娥三号和嫦娥五号任务提供的宝贵地面真值，对全月年轻火山活动进行了研究，重新解译了它们的物质组成并校正了各火山单元的年龄。相关成果发表在《自然·天文学》上。第一作者为中国地质大学（武汉）钱煜奇、佘振兵、何琦，通讯作者为肖龙、汪在聪。
年轻月海玄武岩是月球近期（30亿年以来）火山活动的产物，蕴含月球晚期热演化及月球如何逐步走向死寂的奥秘。我国嫦娥三号对雨海北部的年轻玄武岩单元进行了探测，而嫦娥五号更是直接从风暴洋北部地区采集到了距今20亿年左右形成的玄武岩样品，为我们认识月球晚期火山活动提供了可能。
过去数十年，基于地基和轨道光谱数据，前人认为，年轻的月海玄武岩具有中钛、高铁、富橄榄石的特征。但肖龙团队通过对嫦娥三号粒子激发X射线谱仪和嫦娥五号返回样品的实验室综合分析发现，玄武岩中橄榄石的含量并不富集。基于月球矿物绘图仪数据计算得到的全月年轻月海玄武岩的矿物组成显示橄榄石平均含量约6%（图1）。并且年轻月海玄武岩区域矿物组成并不均一，存在部分成分特殊区域。
图1 月球年轻月海玄武岩光谱吸收及矿物组成特征
团队测定了年轻月海玄武岩单元的模式年龄（图2）。发现最年轻的月海玄武岩单元位于开普勒撞击坑西北方，年龄约11.9亿年。此外，随着年轻月海玄武岩的年龄减小，其钛含量呈增加趋势，并未发现橄榄石有明显演化特征。
图2 月球月海玄武岩年龄及其演化趋势
肖龙教授指出“全月月海玄武岩喷发随时间逐渐减弱，在20亿年左右存在一个小峰期，形成了包括嫦娥五号玄武岩在内、广泛分布于风暴洋克里普地体内的年轻月海玄武岩单元，指示可能存在特殊的月幔熔融机制”。
论文链接：Qian, Y.†, She, Z.†, He, Q.†, Xiao, L.*, Wang, Z.*, Head, J.W., Sun, L., Wang, Y., Wu, B., Wu, X., Luo, B., Cao, K., Li, Y., Dong, M., Song, W., Pan, F., Michalski, J., Ye. B., Zhao, J., Zhao, S., Huang, J., Zhao, J., Wang, J., Zong, K., Hu, Z. (2022). Mineralogy and Chronology of the Young Mare Volcanism in the Procellarum-KREEP-Terrane. Nature Astronomy, https://doi.org/10.1038/s41550-022-01862-1
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