羊城晚报记者 李钢 通讯员 孔令竹

　　2024年，我国嫦娥六号在人类历史上首次实现月球背面采样返回。此后，中国科学院广州地球化学研究所（以下简称“广州地化所”）承担了一部分月壤样本的分析研究工作。近两年以来，广州地化所团队在月壤样本研究方面取得了一系列重大进展。

　　为揭示月球二分性提供关键科学证据

　　2024年11月，《Science》杂志发表了由广州地化所团队完成的一项重要研究成果——首次揭示月球背面同样存在着年轻的岩浆活动，为揭示月球二分性、完善全月演化框架提供了关键科学证据。该成果由中国科学院院士、广州地化所研究员徐义刚和该所高级工程师张乐领衔的研究团队完成。

　　据悉，月球的二分性是指月球正面和背面在形貌、成分、月壳厚度、岩浆活动等方面存在的显著差异，但其形成机制仍未得到解决，成为现今月球科学最大的关键问题之一。

　　据介绍，嫦娥六号月球探测器带回地球的样品采集于月球背面的南极-艾特肯盆地。研究发现，嫦娥六号样品主要由着陆区原地的低钛月海玄武岩和少量来源于着陆区东侧的超低钛月海玄武岩组成。研究人员对样本进行了同位素分析，标定嫦娥六号低钛玄武岩形成于距今28.3亿年前的火山喷发，揭示月球背面同样存在着距今30亿年以内的年轻的火山活动。

　　此外，本研究获得的数据还弥补了月球撞击历史研究在至今约32–20亿年间缺乏样品标定的空白，更新了行星地质学领域广泛使用的撞击坑统计定年曲线。新获取的定年曲线显示，月球在经历早期高频率的小天体撞击后，撞击频率快速下降，在28.3亿年前已达到整体稳定的状态。

　　基于新发现提出新的火山热动力机制

　　其后，广州地化所的研究团队还从嫦娥六号样品中识别出两类形成时间相近（约28和29亿年前），但成分和来源深度迥异的玄武岩。基于对嫦娥六号两类玄武岩的对比，研究团队提出了一个新的热动力机制：随着月球冷却，其岩石圈不断增厚，深部岩浆难以直接喷出，只能滞留在月幔浅部辉石岩层的底部。这些“被卡住的”岩浆可向上传导热量，从而触发浅部月幔部分熔融，导致火山喷发。

　　为进一步验证该模型，团队还分析了全月球遥感数据，发现30亿年前后月球火山活动的热动力机制发生明显转变：30亿年前热源复杂多样，可能包括放射性物质、潮汐力和陨石撞击等；而30亿年之后则趋于单一，自下而上的热传输机制占据主导，使得年轻月球火山活动的源区集中在浅部月幔。

　　对全月球遥感数据的进一步分析显示，月球正面月幔浅部含钛铁矿较多，而背面则相对较少。这一发现为理解月球的不对称演化提供了新线索。