〔磊石堂〕月球陨石的科普与详细学习资料 第十五期 月球高铝玄武岩

月球高铝玄武岩是解密月幔早期演化与壳-幔物质循环的一把钥匙。

月球高铝玄武岩在矿物学上呈现独特的组合：以斜长石、单斜辉石为主，含石英、富钾玻璃及钛铁尖晶石，并伴有少量陨硫铁、磷灰石和静海石。

值得特别关注的是，斜长石结晶早于单斜辉石——这样的结晶时序，是理解其高压形成条件的关键线索。

高铝玄武岩的成因：月球高铝玄武岩因 斜长石浮选效率低下而形成，在岩浆洋结晶晚期阶段，残余的斜长石滞留在月幔堆晶岩中，通过低程度部分熔融（1%~10%）就释放出高铝熔体。

化学特征，总体上具有 Al₂O₃ > 13 wt.%、相对高的CaO而FeO偏低的特点，微量元素上常与KREEP组分（富集钾、稀土和磷的物质）存在很大关联。

时空分布：高铝玄武岩代表了目前已知最古老的月海火山喷发产物（主期约44至38亿年前），在多个相距甚远的月球区域均有回收到样品，暗示其在早期月球上可能广泛分布。

矿物成因谜题：最古老的年轻岩浆

这看似矛盾的描述，恰恰是月球高铝玄武岩最引人入胜之处。

科研团队在嫦娥六号带回的月壤中，发现了一颗年龄为 42亿年 的高铝玄武岩岩屑。

计算表明，其岩浆源区深度超过120公里。然而，它的 硫同位素组成（δ34S = 2.0–2.4‰）极重，显著重于普通月海玄武岩（~0.6‰）。

这一信号为破解成因提供了关键依据，只有经历过近真空脱气环境的风化月壳物质，才会富集重硫同位素。 

源区深处的岩浆，要继承其表层的化学信号，（就象人类的遗传一样）就必须有某种机制将月壳物质输送至120公里以下的深部月幔。

科研团队借助数值模拟还原了这段42亿年前，撞击+熔融+循环，的壮阔史诗：

1，撞击引发熔融与脱气：约42至44亿年前，南极–艾特肯盆地（SPA） 的形成撞击产生巨大能量，砸穿月壳，引发大规模熔融。巨量熔融的月壳物质在撞击坑中央隆升，暴露于真空环境中约几个小时，发生迅速而剧烈的脱气，导致重同位素富集。

2，月壳深部循环：随后的月幔对流将熔融月壳物质卷携，下沉输送至深约120公里的地幔深处，形成混合型月幔源区。

3，二次喷发：此后，在晚期火山喷发的作用下，这一富铝的壳-幔混合源区再次发生部分熔融，将一层高铝玄武岩喷发至月表。

由此可见，月球高铝玄武岩本质上记录了一次因大型撞击事件触发的、古老而高效的壳-幔物质内循环过程，验证了大型撞击作为“行星发动机”驱动壳-幔循环的科学假说。

对陨石爱好者而言，观测和寻找月球陨石时，高铝玄武岩作为标志性岩石类型，是识别来自古老、复杂地质背景样品的关键参照。

而嫦娥六号带回并系统研究的这一记录，无疑为你和所有行星科学爱好者打开了一扇通往月球早期演化历程的大门。