然而,,人類從未獲得來自月球背面SPA盆地“第一現場”的樣品實證。
此前,,中國嫦娥六號任務成功返回采自月球背面SPA盆地內部的月壤樣品,,這是人類最可能確定該盆地形成時間的一次機遇。然而,,嫦娥六號著陸器位于SPA盆地內部阿波羅盆地的月海玄武巖區(qū),,這一區(qū)域在SPA大型撞擊之后,還經歷了多次撞擊和28億年的玄武巖噴發(fā)覆蓋,,導致嫦娥六號月壤蘊含著不同時期的物質碎片,。遙感光譜數據和撞擊濺射模擬結果顯示,SPA盆地和阿波羅盆地內部的非月海物質主體均為蘇長質巖石,,嫦娥六號月壤樣品有可能捕獲來自阿波羅盆地,、SPA盆地以及周邊區(qū)域其他撞擊坑的濺射物,,這些非月海物質可能蘊含著月球早期的撞擊密碼,。如何精準破譯代表SPA盆地的撞擊密碼,成為限定該盆地形成時間的首要挑戰(zhàn),。
中國科學院地質與地球物理研究所陳意研究員帶領研究團隊從5克月壤中分選出1600余顆>200微米的巖屑,,基于細致的巖石學分類,從中挑選出20顆具有代表性的蘇長質巖屑顆粒,,開展巖石學,、地球化學和年代學研究工作。
研究發(fā)現,,盡管這些蘇長質巖屑在全巖成分和礦物組成上與月球正面阿波羅樣品中的蘇長巖一致,,但在礦物的主、微量元素成分上有明顯區(qū)別,。極低的揮發(fā)性元素含量,、較高的Ni/Co比值和熔融殘留礦物,,均指示這些蘇長質巖屑為撞擊熔巖,是一類新型的月球蘇長巖,,團隊將其命名為南極-艾特肯蘇長巖(SPANs),。團隊進一步通過巖屑中微小(1-5微米)含鋯礦物開展鉛同位素定年分析,,識別出42.5億年和38.7億年兩期撞擊事件,。其中42.5億年蘇長巖呈現不同的礦物粒度和結構,并且礦物的主,、微量元素從粗粒到細粒呈現明顯演化趨勢,,表明它們來自同一撞擊巖漿池不同層位分離結晶的產物。