Science丨嫦娥五号火山玻璃珠揭示月球1.2亿年前仍存在火山活动!

学术   2024-09-06 08:57   河南  


iNature

有大量的地质证据表明月球上有古代火山活动,但不清楚火山活动持续了多长时间。岩浆喷泉会产生火山玻璃,之前在月球表面的样本中发现过这种玻璃。

2024年9月5日,中国科学院地质与地球物理研究所李秋立、何雨旸共同通讯Science在线发表题为Returned samples indicate volcanism on the Moon 120 million years ago的研究论文,该研究通过对嫦娥五号返回的样本研究表明,1.2亿年前月球上有火山活动

研究人员探究了嫦娥五号收集的月球土壤样品中的约3000个玻璃珠,并根据它们的质地、化学成分和硫同位素确定了其中三个具有火山起源。三个火山玻璃珠的铀铅测年表明它们形成于1.23±1500万年前。这些火山玻璃珠中稀土元素和钍元素的丰度较高,表明这种近代火山活动可能与岩浆地幔源局部富集生热元素有关。

月球经历过火山活动,预计持续时间取决于其内部的热历史。广泛的火山爆发产生了月球海(mare),这是一种主要由玄武岩组成的深色表面平原。对阿波罗号和月球号返回地球或作为月球陨石返回地球的月球火山玄武岩样本的年代测定表明,月球上的玄武岩火山活动早在44亿年前(Ga)就发生了,并持续到至少2.9至2.8 Ga。对嫦娥五号任务返回的月球样本的分析表明,玄武岩火山活动至少持续到2.0 Ga。
遥感观测表明,在月球上哥白尼时代晚期(<0.8 Ga)可能存在更年轻的火山活动,这是基于一些被称为月海环护城河圆顶结构的类似火山地形的地貌学和陨石坑计数年代学。有证据表明,位于“嫦娥五号”着陆点以南约600公里处的阿里斯塔克斯地区最近有气体从月球内部逸出。不规则的海斑也被解释为表明最近的火山活动。然而,这些远程观测都没有提供潜在火山活动的精确日期。提出的晚哥白尼海玄武岩的挤压只覆盖了有限的区域,没有可用的样本。富含气体的岩浆喷发可以产生岩浆喷泉,产生亚毫米级的玻璃珠。这些珠子可能会沉积在广阔的区域,随后通过撞击在月球表面进一步传播。这种火山玻璃可能是现有样品中的微量成分。
三个火山玻璃珠的图像和U-Pb定年结果(图源自Science
该研究对三个火山玻璃珠的放射性同位素年代测定表明,月球上的火山活动发生在1.2亿年前。这一日期与遥感观测显示的月球年轻火山活动的迹象相一致,遥感观测没有提供绝对日期。从嫦娥五号样品中提取的三个火山玻璃珠的成分与先前从阿波罗号样品中确定的25个火山玻璃珠的成分不同。具体来说,它们具有高丰度的Na2O、K2O、P2O5和不相容的微量元素,包括稀土元素和钍。这表明岩浆的地幔源中含有大量的高钾、稀土和磷物质。
研究结果表明,月球在大约1.2亿年前是火山活跃的。目前尚不清楚月球如何在如此晚的阶段保持火山活动;随着内部冷却和岩石圈变厚,火山活动将变得不太可能。在2.0 Ga时,“嫦娥五号”海玄武岩在Procellarum洋的东北部就位后,火山活动的速率可能很低,并在继续下降,这可能解释了登陆地点记录的两次喷发之间约19亿年的间隔。


参考消息:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk6635

END

内容为【iNature】公众号原创,

转载请写明来源于【iNature】


微信加群


iNature汇集了4万名生命科学的研究人员及医生。我们组建了80个综合群(16个PI群及64个博士群),同时更具专业专门组建了相关专业群(植物,免疫,细胞,微生物,基因编辑,神经,化学,物理,心血管,肿瘤等群)。温馨提示:进群请备注一下(格式如学校+专业+姓名,如果是PI/教授,请注明是PI/教授,否则就直接默认为在读博士,谢谢)。可以先加小编微信号(love_iNature),或者是长按二维码,添加小编,之后再进相关的群,非诚勿扰。



投稿、合作、转载授权事宜

请联系微信ID:13701829856 或邮箱:iNature2020@163.com



觉得本文好看,请点这里!

iNature
专注前沿科学动态,传递科普信息。
 最新文章