嫦娥五號月壤樣品中首次發(fā)現(xiàn)賽石英和斯石英

近日，中國科學(xué)院比較行星學(xué)卓越創(chuàng)新中心成員、中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所杜蔚團(tuán)隊(duì)在嫦娥五號月壤樣品中發(fā)現(xiàn)了共生的二氧化硅的高壓相——賽石英和斯石英。

據(jù)了解，撞擊作用是月球表面物質(zhì)混合的重要地質(zhì)過程，是控制月壤形成和演化的重要因素。高壓礦物作為撞擊事件的重要記錄者，對限定巖石受沖擊的溫壓條件及反演撞擊坑的大小有重要意義。但是，無論月球返回樣品還是月球隕石，都極少發(fā)現(xiàn)高壓礦物相，限制了通過月球樣品反演月表的撞擊過程的研究。

△. (a) 嫦娥五號著陸點(diǎn)、Mairan G、Aristarchus、Harpalus和Copernicus撞擊坑位置；(b) 撞擊坑形成示意圖 來源：中科院地化所

中國科研團(tuán)隊(duì)通過詳細(xì)研究賽石英、斯石英、似α-方石英的二氧化硅相及二氧化硅玻璃的形態(tài)特征及分布規(guī)律，推斷賽石英和斯石英形成機(jī)制為固固相轉(zhuǎn)變；受撞擊過程的動(dòng)力學(xué)控制，賽石英作為亞穩(wěn)相在較低壓條件下出現(xiàn)，隨溫度的升高部分賽石英轉(zhuǎn)變?yōu)樗故?，因此，該二氧化硅碎屑記錄了一次月表撞擊事件的升壓和緊隨其后的升溫和降壓過程。通過其形成的溫壓條件結(jié)合撞擊條件模擬計(jì)算，推測該二氧化硅碎屑很有可能來自嫦娥五號采樣區(qū)南面的Aristarchus撞擊坑。

△嫦娥五號月壤樣品中含賽石英（Sft）和斯石英（Sti）的二氧化硅碎屑（背散射電子圖像）；α-Crs-like phase：似α-方石英的二氧化硅相Pl：長石；Px：輝石 來源：中科院地化所

本研究是首次在月球返回樣品中確認(rèn)發(fā)現(xiàn)賽石英，為前人通過遙感數(shù)據(jù)分析提出的嫦娥五號采樣區(qū)存在遠(yuǎn)處撞擊坑濺射物的觀點(diǎn)提供了重要證據(jù)。

△賽石英的透射電子顯微鏡的明場像（a、c和e）和選區(qū)電子衍射花樣（b、d和f） 來源：中科院地化所