嫦娥五号月壤样品中首次发现赛石英和斯石英为前期遥感探测观点提供重要证据

近日，中科院比较行星学卓越创新中心成员杜威和中科院地球化学研究所团队在嫦娥五号月壤样品中发现了共生二氧化硅的高压相——赛应时和施思英。

据了解，撞击是月球表面物质混合的重要地质过程，也是控制月壤形成和演化的重要因素。高压矿物作为冲击事件的重要记录者，对限定岩石冲击的温度和压力条件，反演冲击坑的大小具有重要意义。然而，在月球样品或月球陨石中很少发现高压矿物相，限制了月球样品对月球表面反转撞击过程的研究。

△.(a)嫦娥五号着陆点、麦兰克、阿利斯塔克、哈帕勒斯和哥白尼撞击坑的位置；(b)陨石坑形成示意图来源:中国科学院地球化学研究所

中国科研团队通过详细研究赛应时、施思英和α方应时的石英相和石英玻璃的形态特征和分布规律，得出赛和英的形成机制为固-固相变。受撞击过程动力学的控制，赛应时在低压下呈亚稳相，随着温度的升高，部分赛应时转变为施思英。因此，这块二氧化硅碎片记录了一次月球撞击事件的压力上升以及随后的温度上升和压力下降过程。通过温度和压力条件结合撞击条件的模拟计算，推测硅质碎片可能来自嫦娥五号采样区南部的阿利斯塔克撞击坑。

△嫦娥五号月壤样品含有应时(Sft)和应时(Sti)的二氧化硅碎片(背散射电子图像)；α-Crs类相:二氧化硅类相α-应时Pl:长石；Px:辉石来源:中国科学院地球化学研究所

本次研究首次证实了赛应时在月球返回样品中的发现，为前人通过遥感数据分析提出的嫦娥五号采样区存在较远撞击坑溅射物的观点提供了重要证据。

△应时透射电镜的明场图像(A、C、E)和选区电子衍射图样(B、D、F)来源:中国科学院地球化学研究所

(总记者安南)