近日，中国科学院院士、中国科学院广州地球化学研究所研究员徐义刚领衔的团队，基于嫦娥六号月壤样品中识别出的高镁撞击玻璃，揭示了月球背面阿波罗盆地下月壳的物质组成。相关研究成果发表于《地球物理研究杂志：行星》（Journal of Geophysical Research：Planets）。

嫦娥六号月壤中的高镁玻璃，可见橄榄石雏晶；铁镍合金、MgO/Al₂O₃-CaO/Al₂O₃显示撞击成因。研究团队供图，下同

根据月球岩浆洋模型，月球早期曾形成全球性斜长岩质原始月壳，随后被镁质岩套、碱性岩套和月海玄武岩等岩浆活动改造。地震探测表明，月壳在约20公里深处存在速度不连续面，划分为斜长岩质上月壳和镁铁质下月壳，但下月壳的成因——是岩浆洋堆晶浮选产物，还是镁铁质岩浆侵位结果——仍存争议。大型撞击盆地可穿透月壳，将深部物质抛至月表，为人类采样探测提供机遇。

嫦娥六号高镁玻璃主量元素特征与典型月球岩石类型对比。

嫦娥六号着陆于月球背面阿波罗盆地。模拟显示，该盆地由直径约40公里陨石以15公里/秒速度撞击形成，挖掘深度约30公里，深部物质堆积于峰环，后续撞击可能将其搬运至嫦娥六号着陆区。研究团队从嫦娥六号月壤中识别出三颗含橄榄石的高镁撞击玻璃。主量与微量元素分析表明：一颗（P032）原岩为橄长岩，另两颗（P133、P138）原岩为具克里普特征的苏长岩。通过与遥感光谱元素含量匹配，研究认为橄长质玻璃可能来自Lowell撞击坑，而两颗苏长质玻璃最可能源自阿波罗盆地峰环。

嫦娥六号高镁玻璃稀土元素特征与典型月球岩石类型对比。

值得注意的是，这两颗苏长质玻璃含较多橄榄石雏晶，但遥感光谱显示阿波罗盆地峰环缺乏橄榄石信号。数值模拟和热力学计算表明，峰环物质来自挖掘深度最大处，而高压会抑制橄榄石稳定域、扩大辉石稳定域，使橄榄石含量低于遥感探测限，从而解释了遥感与样品间的表观矛盾，并支持峰环物质来自月壳深部。因此，苏长质高镁撞击玻璃与遥感数据共同指示，阿波罗盆地之下发育苏长质下月壳。

全球范围内搜索苏长质撞击玻璃（P133和P138）的来源撞击坑。红色、绿色和蓝色色块分别代表Th、TiO₂和FeO含量与这两颗玻璃相近的区域。同时被这三种颜色覆盖的区域可能是P133和P138的来源地。红色圆点是文献报道的镁质岩套的出露位置。

关于该下月壳的形成，研究基于苏长质玻璃的高镁特征（橄榄石Fo=90-94），排除了其源于岩浆洋晚期堆晶浮选或南极-艾特肯（SPA）熔融池分异的可能性。主量和稀土元素质量平衡计算表明，该下月壳最可能由月幔深部镁铁质堆晶部分熔融形成的苦橄质岩浆，经分离结晶并同化混染含克里普组分的斜长质月壳而成。这些具克里普特征的苏长质撞击玻璃、团队前期报道的克里普特征撞击熔融碎屑及周边高Th撞击坑共同表明，克里普物质在月球背面局部仍有少量分布。据此，研究认为，克里普物质在月球正背面的分布差异，并非源于岩浆洋的非对称结晶，而更可能是SPA盆地撞击事件将其大量迁移至正面所致。

该研究为理解月壳深部物质组成、岩浆洋演化及撞击改造过程提供了关键样品约束和新的认知。

相关论文信息：https://doi.org/10.1029/2026JE009725