月球高地陨石NWA 15528撞击历史及源区分析  

作　　者：刘润川 贺怀宇[1,2,3] Thomas SMITH 叶汉青 王华沛 张徐航 苏菲 刘子恒[1,2,3] 郭伟[1,2,3] 杨鹏 张川统 薛丁帅 曹婷[4] 李健楠[1,2,3] 蒋学龙 何叶[1,2,3] 陆超[1,2,3] 

机构地区：[1]中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室,北京100029 [2]中国科学院地球科学研究院,北京100029 [3]中国科学院大学,北京100049 [4]中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院古地磁与行星磁学实验室,武汉430074 [5]西北大学大陆动力学国家重点实验室,西安710069 [6]桂林理工大学陨石与行星物质研究中心,桂林541004

出　　处：《中国科学：地球科学》2023年第6期1408-1432,共25页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：中国科学院战略性先导科技专项(B类)项目(编号:XDB41010205、XDB41010304)、中国科学院战略性先导科技专项(A类)项目(编号:XDA17010403);民用航空航天预研项目(编号:D020302);国家自然科学基金项目(批准号:42030205、41874079)资助。

摘　　要：中国嫦娥5号计划、美国Apollo计划以及苏联的Luna计划返回了具有重要科学意义的月球正面样品,但尚未返回月球背部样品,因此针对月背陨石的研究可以更好地理解月背撞击历史及演化特征.NWA 15528是一块新发现的月球长石质表土角砾岩陨石,研究表明其极有可能来自月球背面的长石质高地地体区域(FHT).对NWA 15528基质及角砾的岩相学,主量、微量元素和稀有气体(He、Ne、Ar)同位素研究表明:NWA 15528含有丰富的岩石碎屑和矿物碎屑,包括斜长质岩屑、麻粒岩质岩屑、撞击熔融角砾岩岩屑、玄武质岩屑、撞击玻璃以及矿物集合体等.斜长岩屑占比较大,其中结晶粒度较大且化学成分均匀的矿物可能来自深成侵入岩,如苏长/橄长质岩屑来自深部月壳,而其余橄长质岩屑、辉长质岩屑皆为高地来源.NWA 15528矿物的Sm浓度具有与第四组Apollo 16熔融样品相似的特征,表明NWA 15528具有典型的斜长质高地月球陨石成分.全岩化学成分与Apollo样品数据及全月遥感结果对比表明,NWA 15528与月球背面长石高地地体(FHT)和亚铁斜长岩(FAN)有很强的亲缘关系.稀有气体同位素组成显示为太阳风(SW)成因和宇宙射线成因混合来源,在分步加热提取过程中观察到,随着温度的升高,宇宙射线成因稀有气体同位素占比逐渐降低,而SW成因稀有气体同位素占比逐渐增加.NWA15528的基质和麻粒岩屑的屏蔽深度都在10~20g cm^(-2)范围内,平均宇宙射线暴露年龄为(42±6)Ma,气体保留年龄为2.14Ga,古龄为(0.69±0.2)~(0.74±0.2)Ga(假设50%40Arm=^(40)Artrap),表明NWA 15528角砾岩形成时间可能晚于0.69~0.74Ga.

关 键 词：月球 风化壳 陨石 宇宙射线 太阳风 热历史 月球背面 

分 类 号：P184[天文地球—天文学]