本实验室固定人员参加名单：
田恒次、杨蔚、胡森、林杨挺、张驰
所属研究方向：
比较行星学
简要介绍：
月球玄武岩是月幔部分熔融形成的岩浆经火山喷发至地表冷却结晶形成的岩石。月球的火山活动是其具有内动力的直观表现，因此月海玄武岩的持续时间能直接反映月球何时停止内动力活动。同时，月海玄武岩也是揭示月球物质成分、源区地化性质和热演化历史的重要研究对象。根据对阿波罗和月球号样品，以及月球陨石的研究，月球的火山活动最晚只持续到28-29亿年前，该观测事实与月球演化模型的模拟计算结果相符。嫦娥五号于2020年12月从月球风暴洋地体西北侧年轻的玄武岩地质单元返回了1.73公斤月壤。精细的U-Pb年代学分析结果表明嫦娥五号玄武岩的年龄为20.3亿年，是迄今为止最年轻的月海玄武岩。为何月球在20亿年前还能维持火山活动？一种解释是该地区富含U、Th、K等放射性元素，为月幔部分熔融提供了足够的能量；另一个解释是该地区的月幔源区富水，降低月幔物质的熔点，导致月幔更容易发生熔融。
为了回答嫦娥五号年轻玄武岩的成因，我们对嫦娥五号开展了岩石成因和月幔水含量的研究。研究结果发现：（1）嫦娥五号玄武岩是一种新的岩石类型，具有低钛、低钾和高铝含量特征。（2）利用玄武岩矿物模式含量，及其主量成分，辉石的微量元素组成等重建了嫦娥五号玄武岩的源区演化轨迹，模拟计算表明月幔源区需经过2-3%部分熔融和43%-78%分离结晶才能形成嫦娥五号玄武岩全岩成分具有富集不相容元素的特征。（3）斜长石的Sr同位素和白磷钙矿的Nd同位素分析结果证实嫦娥五号玄武岩来自亏算月幔，并不富集不相容元素和U、Th、K等生热元素。（4）通过测定嫦娥五号玄武岩中的熔体包裹体和磷灰石的水含量和氢同位素组成，反演了源区的水含量只有1-5ppm，该水含量不足已导致月幔物质的熔点降低。这些研究结果表明，嫦娥五号玄武岩的成因并不是源区富生热元素和富水所致，对月球热演化模型提出了新的挑战。相关研究成果发表在Nature上（2篇）。