月球岩浆洋模型认为，月球最初形成了一层由结晶斜长石上浮构成的斜长岩质原始月壳。随后，全球性的镁质岩套、碱性岩套和月海玄武岩先后叠加并改造了这层原始地壳。因此，解析月壳组成对于理解岩浆洋演化及后期岩浆活动具有重要意义。地震波探测显示，月壳在约20公里深处存在明显速度不连续面，将其划分为斜长岩质上月壳和镁铁质下月壳两层。然而，下月壳的成因机制仍存争议，或源于岩浆洋堆晶的浮选作用，或为镁铁质岩浆在斜长岩壳之下侵位而成。大型撞击盆地可穿透月壳，将深部月壳乃至月幔物质抛至月表，从而有机会被人类探测任务所采集。

 嫦娥六号探测器着陆于月球背面阿波罗盆地内。模拟研究表明，该盆地由一颗直径约40公里的陨石以15公里/秒的速度撞击而成，挖掘深度约30公里，并将深部物质堆积于峰环之上。后续撞击可能将峰环物质搬运至嫦娥六号着陆区。近期，中国科学院广州地球化学研究所月球样品研究小组从嫦娥六号月壤中识别出三颗含橄榄石的高镁玻璃，其中两颗苏长质玻璃很可能源自阿波罗盆地峰环。

 三颗高镁玻璃的岩相学特征、铁镍金属成分及主量元素均指示其撞击成因（图1）。

图1 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

 主量和微量元素分析进一步表明，其中一颗（P032）的原岩可能为橄长岩，另两颗（P133, P138）的原岩可能为具有克里普特征的苏长岩（图2，3）。

图2 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

图3 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 

 通过与遥感光谱数据的元素含量匹配，该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（图4）。

图4 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。

 值得注意的是，这两颗苏长质玻璃中含有较多橄榄石雏晶，但遥感光谱显示阿波罗峰环缺乏橄榄石信号。数值模拟表明，峰环通常由撞击过程中挖掘深度最大的物质堆积形成，而压力升高会抑制橄榄石的稳定域，扩大辉石的稳定域。研究采用MELTs热力学软件模拟了苏长质撞击玻璃在不同压力下的矿物组合发现（图5），当压力从1 bar升至5 kbar时，橄榄石比例逐渐下降，辉石比例逐渐上升；压力超过3.5 kbar后，橄榄石含量低于10%，可能已低于遥感探测限。这一结果支持峰环物质来自月壳深部的推论。因此，该研究发现的苏长质高镁撞击玻璃和遥感数据均指示阿波罗盆地之下具有一个苏长质的下月壳。

图5 MLETs模拟的不同压力下苏长质玻璃（P138）的矿物组合

 那么，这一苏长质下月壳是如何形成的呢？研究首先依据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SPA熔融池分异的可能。主量和稀土元素质量平衡计算表明，该下月壳最可能是由月幔深部镁铁质堆晶部分熔融形成的苦橄质岩浆，经分离结晶后同化混染含克里普组分的斜长质月壳而形成的（图6）。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岩屑及周边高Th撞击坑共同表明，尽管克里普物质主要富集于月球正面，但背面局部仍存在少量分布。据此，研究提出，月背克里普组分的存在不支持岩浆洋非对称结晶假说来解释克里普物质在月球正面和背面的差异性分布，而更可能的是SPA盆地撞击事件将绝大多数克里普物质转移到了月球正面。

图6 稀土元素质量平衡模拟苏长质玻璃（P138）成分。考虑到P138中较高的稀土元素含量，地幔部分熔融体在经历26%结晶分异后同化混染月壳物质。月壳端元设定：100%斜长岩（a），82%斜长岩+18%克里普物质（b）。b图中红色虚线代表最佳的模拟结果。

 相关研究成果发表于国际学术期刊 Journal of Geophysical Research: Planets 上，研究成果获得中国科学院广州地球化学研究所月球研究项目（2022SZJJZD-03），中国科学院基金项目（ZDBS-SSW-JSC007-11, QYJ-2025-0104）和广州市项目（2025A04J7199）等的资助。

    论文信息： Le Zhang* (张乐), Jingyou Chen (陈景有), Zexian Cui (崔泽贤), Yuqi Qian (钱煜奇), Chengyuan Wang (汪程远), Zhiming Chen (陈志铭), Pengli He (贺鹏丽), Fangfang Huang (黄芳芳), Qing Yang (杨晴), Jintuan Wang (王锦团), Linli Chen (陈林丽), Yan-Qiang Zhang (张彦强), Yi-Gang Xu* (徐义刚). KREEP-bearing Noritic Lower Crust under Apollo Basin: Constraints from High-Mg Impact Glasses in Chang'e-6 Soil. Journal of Geophysical Research: Planets 2026, 131(6): e2026JE009725.

    论文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2026JE009725