月幔水具有二分性吗？

月幔水含量在提醒月球来源、岩浆洋固化形式、后续岩浆活动等方面具有重要科学价值。跟着微区剖析技能的前进，曩昔20年对月幔水含量的知道发生了天翻地覆的改变，从传统的“纯干”月幔转变为“湿”月幔的知道，并构成“干”“湿”新争议。现在，依据现有月球样品的水含量研讨标明正面月幔的水含量改变规模为1-200微克/克，这些研讨样品首要来自月球正面的风暴洋及其周围玄武岩地体（图1）。

月球由风暴洋、斜长岩高地和南极艾特肯盆地（SPA）三大地体组成，在描摹和物质组成上出现显着的二分特征（图1）。风暴洋地体的钍含量显着高于南极艾特肯盆地，因为钍和水在岩浆演化过程中均表现为不相容元素，更倾向于赋存在熔体中，据此可估测月球反面月幔或许正面月幔更“干”。该猜测假如被证明，将有助于深刻理解月幔水的时空演化格式。但是，现在为止，人们对月球反面月幔水含量的知道尚属空白。我国嫦娥六号使命从月球南极艾特肯盆地回来了第一份月壤样品，为提醒正反面月幔的水含量散布特征供给了重要机会。

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嫦娥六号玄武岩源区的水含量。

为了提醒SPA盆地下腹月幔的水含量，我国科学院地质与地球物理研讨所胡森研讨员和林杨挺研讨员与南京大学惠鹤九教授研讨团队凭借纳米离子探针（NanoSIMS）对嫦娥六号玄武岩样品中的熔体包裹体和磷灰石进行了水含量与氢同位素的剖析（图2）。研讨成果标明橄榄石熔体包裹体中的水含量小于50微克/克，且贫氘（δD~-200‰左右；图3）；钛铁矿中的熔体包裹体中水含量以及氢同位素的改变规模较大；磷灰石的水含量可达3500微克/克，且十分富氘（δD~+826‰；图3）。依据橄榄石熔体包裹体、磷灰石与钛铁矿熔体包裹体的水含量与氢同位素测试数据，以及岩相和化学成分特征，能够勾绘出嫦娥六号玄武岩的岩浆演化过程（图4），并预算嫦娥六号玄武岩的母岩浆水含量约为15-22微克/克。

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玄武岩的母岩浆来自月幔岩石的部分熔融，因为月幔部分熔融构成的熔体或许经历过演化，他们采用了H2O/Ce比来预算嫦娥六号玄武岩月幔源区的水含量。成果显现，嫦娥六号玄武岩的源区月幔水含量仅有1-1.5微克/克（图5）。正面玄武岩月幔源区的水含量均值为7.5微克/克，火山玻璃珠的月幔源区水含量为70.3微克/克，显着高于嫦娥六号玄武岩月幔源区的水含量（1.25微克/克；图5），阐明反面月幔比正面月幔更干，并提出正反面月幔水含量具有二分性的猜测。未来更多月球反面的回来样品将有助于确证月幔水含量二分性猜测。

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研讨成果发表于世界学术期刊Nature。研讨受国家自然科学基金委（42125303，42241104），我国科学院先导B（XDB 41000000）、我国国家博士后立异人才支撑方案（BX20240365）和研讨所要点布置（IGGCAS-202401，202204）项目一起赞助。感谢国家航天局供给研讨样品。

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(责任编辑：人文)