據(jù)介紹，月球是人類深空探測的“前哨站”。2020 年 12 月，我國首次地外采樣返回任務(wù)“嫦娥五號”成功返回了月球正面風暴洋北部的樣品 1731 克。基于嫦娥五號樣品研究其月幔源區(qū)性質(zhì)對于理解月球年輕火山活動的驅(qū)動機制至關(guān)重要。

　　研究團隊對兩個玄武巖巖屑樣品(編號 CE5C0800YJYX038)開展了三維 CT 掃描，確認巖屑樣品是玄武巖巖屑，不是撞擊熔體。選取部分樣品制成光片，開展詳細的巖相學和礦物學原位分析，剩余樣品溶解開展主微量元素和 Fe-Mg-Sr 同位素分析。

　　結(jié)果表明，組成兩個玄武巖巖屑的輝石、橄欖石和長石等的化學成分均與前人發(fā)表結(jié)果一致，證實代表嫦娥五號著陸區(qū)本地的玄武巖巖屑。

　　從紫金山天文臺網(wǎng)站得知，基于已獲取的主微量元素及 Fe-Mg 同位素數(shù)據(jù)，研究團隊估算了嫦娥五號玄武巖的母巖漿成分，并對月球巖漿洋冷凝結(jié)晶過程進行了模擬計算。結(jié)果表明，巖漿洋早期結(jié)晶的富橄欖石堆晶具有輕 Fe、重 Mg 的同位素特征，晚期富輝石堆晶具有重 Fe、輕 Mg 的同位素特征。

　　嫦娥五號月球樣品的 Fe-Mg 同位素組成指示了其月幔源區(qū)可能為兩種堆晶體的混合，晚期結(jié)晶的富單斜輝石堆晶比例可能為 20–30%。富集單斜輝石堆晶可以顯著降低月幔的熔點，可能對月球仍能產(chǎn)生年輕火山活動起到關(guān)鍵作用。