嫦娥五号月壤样品中首次发现赛石英和斯石英

近日，中国科学院比较行星学卓越创新中心成员、中国科学院地球化学研究所杜蔚团队在嫦娥五号月壤样品中发现了共生的二氧化硅的高压相——赛石英和斯石英。

据了解，撞击作用是月球表面物质混合的重要地质过程，是控制月壤形成和演化的重要因素。高压矿物作为撞击事件的重要记录者，对限定岩石受冲击的温压条件及反演撞击坑的大小有重要意义。但是，无论月球返回样品还是月球陨石，都极少发现高压矿物相，限制了通过月球样品反演月表的撞击过程的研究。

(a) 嫦娥五号着陆点、Mairan G、Aristarchus、Harpalus和Copernicus撞击坑位置；(b) 撞击坑形成示意图 来源：中科院地化所

中国科研团队通过详细研究赛石英、斯石英、似α-方石英的二氧化硅相及二氧化硅玻璃的形态特征及分布规律，推断赛石英和斯石英形成机制为固固相转变；受撞击过程的动力学控制，赛石英作为亚稳相在较低压条件下出现，随温度的升高部分赛石英转变为斯石英，因此，该二氧化硅碎屑记录了一次月表撞击事件的升压和紧随其后的升温和降压过程。通过其形成的温压条件结合撞击条件模拟计算，推测该二氧化硅碎屑很有可能来自嫦娥五号采样区南面的Aristarchus撞击坑。

嫦娥五号月壤样品中含赛石英（Sft）和斯石英（Sti）的二氧化硅碎屑（背散射电子图像）；α-Crs-like phase：似α-方石英的二氧化硅相Pl：长石；Px：辉石 来源：中科院地化所

本研究是首次在月球返回样品中确认发现赛石英，为前人通过遥感数据分析提出的嫦娥五号采样区存在远处撞击坑溅射物的观点提供了重要证据。

赛石英的透射电子显微镜的明场像（a、c和e）和选区电子衍射花样（b、d和f） 来源：中科院地化所